一个新的岩爆倾向性指标-有效冲击能指标

针对目前常用的两个岩爆倾向性指标 :弹性能指数和冲击能指标在考虑岩石岩爆倾向性的不足 ,提出了能全面考虑岩石单轴加载过程中能量积累和耗散规律的新的岩爆倾向性指标 ,对于岩爆倾向性研究具有一定的理论指导意义     

岩爆倾向性评价的弹性应变能指标法

采用“岩样-压机”系统从刚度和能量角度分析了岩爆产生的机理,解释了岩石峰值强度前弹性应变能的存储是岩石产生动力破坏的基本条件。对红透山铜矿矿石和围岩进行了单轴加卸栽实验,并在实验的基础上采用弹性应变能指标对该矿的矿体和围岩的岩爆倾向性进行了评价。结果表明,该矿矿体和围岩均具有发生弱或强烈岩爆的倾向性．     

煤岩体冲击倾向性指标相关性研究

对煤岩材料进行单轴压缩实验,获得相应的冲击能量指数、弹性能量指数、动态破坏时间数据,分析了3个指标之间相关关系。研究结果表明:煤岩体的弹性能量指数与冲击能量指数之间满足正相关性,在两者数据值比较小的区间符合对数关系;动态破坏时间与冲击能量指数之间存在明显的负相关性,在动态破坏时间较小时,两指标符合乘幂关系;冲击倾向性实验中可根据拟合结果由其中某一指标值确定相关的另一指标。在其他区间内,数据的离散程度较大,相关性较差,实验中应当适当增加样本数量,提高结果的准确性。     

煤层冲击倾向性试验研究

采用MTS对山东某矿3下煤进行了煤层冲击倾向性试验研究,通过对冲击能量指数、弹性能量指数和动态破坏时间3个煤层冲击能量指标的试验和分析,得出煤层具有较弱的冲击倾向;结合实际采矿条件,应加强冲击地压的预测预报,以保证矿井的安全生产。     

煤岩体冲击倾向性指标评价

通过对近年来国内在煤岩体冲击倾向性方面研究的总结,并根据其研究和应用情况,对各冲击倾向性指标进行了评述。本文有地在冲击地压的研究中对煤岩体冲击倾向性指标的合理选择和冲击倾向性的判定。     

跃进煤矿煤岩冲击倾向性试验研究

煤岩冲击倾向性研究是冲击地压机理研究的重要组成部分,也是冲击地压预测预报及防治的基础.针对义马跃进煤矿特点,运用RMT-150型试验系统对该矿开采煤层及顶板岩层进行煤岩冲击倾向性试验,得出所采煤层及其顸板岩层均具有弱冲击倾向性;结合跃进煤矿实际开采条件,应加强冲击地压的预测预报及防治工作,以保证矿井的安全生产.     

煤岩冲击倾向性预测

研究发现引发冲击地压的因素分为内外2个因素,其中煤岩的冲击倾向性属于内在因素,也是引发冲击地压的主要原因。主要介绍某煤矿13煤层及其顶底板岩层的冲击倾向性测定和评估。为该矿今后对冲击地压预测、防治提供必要的科学依据。     

红阳矿区7~#煤层及顶板冲击倾向性试验研究

红阳矿区主采的7#煤层最大采深近1 000 m,冲击动力灾害越来越严重。为了解其发生机理,利用RMT-100型岩石力学试验机对7#煤层及顶板进行冲击倾向性试验研究。结果表明:煤样的冲击能量指数1.553,弹性能指数2.586,动态破坏时间221.25 ms,具有弱冲击倾向性,煤层顶板总弯曲能量达到532.08 k J,具有强冲击倾向性,得出煤样单轴抗压强度分别与冲击能量指数和弹性能指数呈现正相关性,而与动态破坏时间呈现负相关性。     

煤岩物理力学性质与冲击倾向性关系

冲击倾向性是煤岩介质的固有属性,是发生冲击矿压的必要条件,物理力学参数表征煤岩介质的性质,基于大量煤岩介质物理力学参数数据及冲击倾向性结果,分析了煤岩物理力学性质中吸水性、强度参数、变形参数与冲击倾向性之间的定量或定性关系.试验研究及理论分析结果表明,随着煤岩介质吸水性增强,其动态破坏时间越长,冲击能量指数越低,冲击倾...     

基于主成分的煤层冲击倾向性研究

针对冲击倾向性指标不能综合反映实际煤层冲击倾向性的问题,采用主成分分析,提出了能够综合反映弹性能指数、冲击能指数和动态破坏时间的第一主成分值,分析了第一主成分值与各指标之间的关系,进而给出了第一主成分值鉴定煤层冲击倾向性的临界值。以义马跃进煤矿煤层冲击倾向性试验数据为研究对象,试验结果表明:第一主成分值与冲击能指数及弹性能指数呈负相关关系,与动态破坏时间呈正相关关系,以此来综合反映煤层冲击倾向性是合理的,为义马跃进煤矿冲击危险性的鉴定提供了依据。     

平顶山矿区煤层冲击倾向性指标及关联性分析

利用RMT-150B伺服试验机对平顶山矿区4组煤进行冲击倾向性试验。试验结果表明:煤的抗压强度、弹性模量越高,峰值前积蓄弹性应变能量越大,冲击能能量指数也明显偏大,动态破坏时间越短,发生冲击危险性越大;煤样的抗压强度与弹性模量呈良好的线性关系,抗压强度与冲击能量指数、弹性能量指数呈正相关,抗压强度与动态破坏时间呈负相关,两者采用幂函数表征;平顶山矿区丁8组煤层属中等偏强冲击类(Ⅱ类),己16-17组煤层属强冲击类(Ⅰ类),己15组和戊9-10组煤层属中等冲击类(Ⅱ类)。     

龙家堡2~#煤层冲击倾向性试验研究

冲击地压以其突发性、破坏性严重威胁着煤矿的安全生产,及时预测对保障矿井安全生产非常重要。煤岩冲击倾向性研究是冲击地压预测预报及防范治理的基础。采用试验测得的冲击能量指数KE,弹性能量指数WET、动态破坏时间DT作为煤层冲击倾向性的分类指标。本文通过实验室测试龙家堡2#煤层各项指标,确定了其冲击倾向性等级,提出了合理建议。     

煤岩单轴压缩变形破坏机制及与其冲击倾向性的关系

煤岩冲击倾向性是煤岩的固有属性,是决定其产生冲击破坏的能力和发生冲击地压的必要条件。煤岩单轴压缩条件下变形破坏机制和全应力-应变曲线蕴含有冲击倾向的丰富信息,是测定和分析煤岩冲击倾向性的比较简便和实用的方法。通过对不同煤级煤的单轴压缩试验研究表明:煤岩的单轴压缩变形破坏形式主要有4种类型(X状共轭斜面剪切破坏、单斜面剪切破坏、楔劈型张剪破坏以及拉伸破坏);煤岩的单轴压缩全应力—应变曲线也可以概括为4种类型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ),其中类型Ⅰ的冲击能指数最大,而类型Ⅳ的冲击能指数最小。     

煤层冲击倾向性试验数据分析系统的编制与应用

煤岩冲击倾向性是煤岩的固有属性,是决定其产生冲击破坏的能力和发生冲击矿压的必要条件。以WindowsXP为开发平台,以VB6.0,Microsoft Excel 2007为开发工具,利用OLE/COM技术实现对Excel的交互,编制出煤层冲击倾向性试验数据分析系统。该系统可以快速准确地分析处理煤层冲击倾向性试验数据,从而缩短煤层冲击倾向性的鉴定周期,另外生成的图表直接保存在Excel原始数据表中,以便用户根据自己的需要进行修改。该系统可以减轻用户的工作量和工作强度,提高工作效率,具有比较大的应用价值。     

瓦斯对煤冲击倾向性影响的试验研究

为研究瓦斯对煤冲击倾向性的影响,在不同瓦斯压力下测定了煤的冲击倾向性指标,分析了含瓦斯煤样在多级循环加载和单轴应变加载时能量积聚与耗散情况。研究结果表明:在孔隙瓦斯压力和吸附瓦斯共同作用下,煤样冲击倾向性指标由强向弱或由弱向无转变;瓦斯降低了煤样的强度,在多级循环过程中由损伤和塑性变形引起的耗散能增加,煤样储存弹性应变能的能力下降,完全破坏时煤样盈余能量减少,瓦斯弱化了煤的冲击特性;伴随瓦斯压力的增加,能量跌落系数逐渐变大,表明瓦斯致使煤样的破坏形式由脆性向脆塑性转变;基于瓦斯对煤的冲击倾向性和破坏形式的影响,在含瓦斯煤层冲击倾向性测定和冲击危险性评价过程中,应充分考虑瓦斯对煤层冲击特性的影响。     

不同煤试样冲击倾向性试验结果分析

基于5组不同产地煤样在RMT-150B岩石力学试验系统进行单轴加载、卸载压缩试验.分析结果表明：煤样的弹性变形指标K_E与弹性能量指标W_E之间线性相关;采用冲击能量指标W_N作为煤层冲击倾向性的判别是一种过高的估计,而有效冲击能W_Y能够较好地反映出煤样在压缩变形破坏过程吸收和释放能量的关系,作为煤层冲击倾向性的判别比较合理;动态破坏时间t_D相差悬殊,与其他冲击倾向性判定指标相关性不明显,以t_D作为煤的冲击性判定指标需要谨慎.     

组合煤岩冲击倾向性特性试验研究

煤层的冲击矿压危险性与煤岩体的结构特征关系非常密切．研究顶板-煤体-底板所构成的组合煤岩体试样变形破裂规律及冲击倾向性对于预测冲击矿压具有非常重要的实践意义．通过对组合煤岩的试验研究,得到组合煤岩试样中顶板强度越大,强度越强;组合煤岩试样的弹性模量随着煤样百分比的增加而减小．组合煤岩试样的冲击能指数随着顶板与煤样高度比值的增加而增加;冲击能指数随着煤样百分比的增加而降低;弹性能指数随着煤样百分比的增加而呈现增加的趋势．组合煤岩试样中顶板岩样厚度越厚,冲击倾向性相应就越强;组合煤岩试样中煤层厚度越大,则其弹性能指数就越大．     

凌志达矿15^#煤层煤岩冲击倾向性研究

采用实验室试验方法对煤岩样进行试验,并采用origin软件对各项试验指标数据进行了计算分析。研究结果表明,煤样的平均单轴抗压强度为8.03 MPa,冲击能量指数为1.47,弹性能量指数为1.98,动态破坏时间为1336 ms,确定15^#煤层无冲击倾向性;顶板岩层总弯曲能量为11.25 kJ,确定顶板岩层无冲击倾向性。     

红阳矿区12#煤层及顶板冲击倾向性试验研究

冲击地压是煤矿深部开采面临的最主要动力灾害之一,红阳矿区主采的12#煤层开采深度已接近1000m,冲击动力灾害愈发严重。为了解冲击动力学灾害发生的机理,依据煤层及顶板岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法和标准,通过室内岩石力学试验得出煤样的单轴抗压强度为6.51MPa、冲击能量指数为1.93、弹性能量指数为3.11、动态破坏时间为252ms,煤层顶板弯曲能量指数为101.922kJ,综合判定12#煤层及其顶板均具有弱冲击倾向性。以上述研究结果为基础,结合红阳矿区12#煤层的实际生产条件,为该煤层深部开采延伸工程中的冲击地压预测及防治提供参考依据。     

煤体冲击倾向性指标权系数与冲击危险性研究

为了准确地反映煤体冲击倾向性,统计分析了大量的实验数据,采用遗传算法优化BP神经网络方法确定了冲击能量指数、弹性能量指数、动态破坏时间的冲击倾向性指标权重系数,并通过专家打分法对其进行修正,根据实验数据的统计规律,分别建立了每项指标的模糊隶属函数,从而形成煤体冲击倾向性的模糊综合评价体系,通过与实际结果进行对比表明:基于遗传算法优化的BP神经网络与专家打分法确定的权重具有较好的可信性。