含瓦斯煤在突然卸压下的开裂破坏

为了解炮掘引起的煤体破坏效应，用破裂间断波模型讨论含瓦斯煤在突然卸压条件下的开裂破坏，考虑了煤样的抗拉强度和瓦斯初始压力的影响、计算了破裂波的传播和破裂段的长度，破裂段的计算长工与实验值符合较好。     

含瓦斯煤动态破坏模拟实验设备的研制与应用

为更深入地研究煤与瓦斯突出等动力灾害的机理,分析在瓦斯压力、应力及煤体强度3因素不同组合情况下含瓦斯煤的动态破坏规律,研制了含瓦斯煤动态破坏模拟实验设备。设备主要由高压密封缸体、充气机构、快速卸压机构、数据采集系统、加载控制系统等组成。由于采用了高强度缸体和先进的密封装置,能够给煤体施加较高的应力（40 MPa）和气体压力（4 MPa）,可以模拟深部高瓦斯煤层的动态破坏。运用该设备进行了不同强度含瓦斯煤体的动态破坏模拟实验,得到了不同强度煤体在应力-瓦斯压力作用下的破坏条件和规律：软煤具有典型的突出特征,突出强度大,抛出距离远,型煤破坏成粉状,具有明显的分选现象;中硬煤（f>0.5）中也能够发生类似突出的动力现象,但需要较高的瓦斯压力和地应力,突出发生后煤体破坏成碎块状,抛出距离较近,分选现象不明显。所得结果与现场真实动力现象基本一致,模拟实验结果可重复性好,对研究煤岩瓦斯动力灾害的发生机理和规律具有重要的作用。     

含瓦斯煤断裂电磁辐射的实验研究

通过实验证明，含瓦斯煤在断裂破坏过程中发生的电磁辐射，是与声发射同源产生的一种能量耗散形式，其辐射强弱取决于外加载荷的大小及煤的物理力学性质，间接反映了含瓦斯煤受力的破坏情况，有望成为煤与瓦斯突出危险性预测新指标。     

常规三轴压缩下含瓦斯水合物煤体能量变化规律研究

基于常规三轴压缩下含瓦斯水合物煤体的偏应力-应变曲线,结合热力学第一定律,研究含瓦斯水合物煤体变形破坏过程中能量变化规律。研究表明:含瓦斯水合物煤体变形破坏过程中以峰前弹性应变能为主导转化为峰后耗散能为主导;所吸收的总能量、弹性应变能、耗散能均随围压、饱和度的增大而增大;建立了饱和度和围压对煤样压缩破坏过程中临界破坏点总能量耦合影响的多元线性回归方程,取得了较好的拟合度;随着围压和饱和度增加,临界破坏点处积聚的弹性能增大,从而产生较大的耗散能。     

基于数字图像重构的含瓦斯煤失稳模拟研究

为研究瓦斯压力下煤变形破坏过程及塑性区扩展规律,降低煤与瓦斯突出灾害风险,确保煤矿安全生产。通过基于数字图像重构技术,采用FLAC^3D有限差分软件,对无侧限压缩下煤样失稳破坏过程进行数值模拟,分析了瓦斯压力对煤峰值强度和破坏形态的影响。研究结果表明：无瓦斯煤样以剪切破坏为主,存在一个贯穿整个模型的主剪切破坏面;煤的失稳破坏是外部荷载及内部瓦斯压力共同作用的结果,含瓦斯煤样存在2种破坏形式,即在剪切破坏的基础上增加了拉伸破坏;含瓦斯煤样的峰值强度和峰值点应变随瓦斯压力的增大而减小,呈线性关系。结合数字图像重构技术与有限元程序,可建立反映煤真实结构的数值模型,为研究煤岩的非均质性对其力学特性的影响提供了一种有效手段。     

含瓦斯煤渐进破坏极限失稳研究

为了研究含瓦斯煤渐进破坏极限失稳问题,基于含瓦斯煤强度折减法,并借助有限元数值模拟软件,对强度折减极限安全系数以及含瓦斯煤渐进破坏极限失稳过程进行分析。研究结果表明：含瓦斯煤强度折减参数修正可以表征瓦斯对于煤体的弱化作用,适用于数值模拟软件中分析煤体渐进破坏极限失稳过程;强度折减极限安全系数受围岩、瓦斯压力、外部载荷、煤泊松比等因素影响,极限安全系数值越小,代表煤体更容易达到失稳破坏状态;在强度折减过程中,含瓦斯煤状态演化分为初始损伤、渐进破坏、极限失稳3个阶段。     

含瓦斯煤断裂电磁辐射的实验研究

通过实验证明，含瓦斯煤在断裂破坏过程中发生的电磁辐射，是与声发射同源产生的一种能量耗散形式，其辐射强弱取决于外加载荷的大小及煤的物理力学性质，间接反映了含瓦斯煤受力破坏情况，有望成为煤与瓦斯突出危险性预测新指标。     

煤的高温高压实验变形研究

为探讨煤的构造变形机理，笔者选择三种不同煤级的煤样，在Ｔ＝３５０～７００℃，Ｐｃ＝４００～６００ＭＰａ，ε＝１０％～３０％，ε＝３．６３ｘ１０－６～２．５９ｘ１０－５Ｓ－１条件下进行高温高压变形实验。实验样品的应力－应变曲线以及变形构造（尤其是显微构造）特征表明：（１）煤的塑性变形程度随着煤级的增高而降低并逐渐消失；（２）气体的存在导致煤强度的明显下降，并对煤力学性质产生十分重要的影响；（３）大量气体的存在不仅促使煤强度的急剧下降，而且还能引起煤的强烈碎裂细化，从而有利于流变的发生。据此，笔者认为：（１）煤构造变形的韧性机制主要发生在煤级较低阶段，而在煤级较高阶段则以脆性机制为主导；（２）促使煤层强烈构造变形与流变的关键因素是煤中大量气体的存在。     

煤变形的高温高压实验研究

通过对不同温度，压力实验条件下的不同煤级煤的应力－应变曲线的特征分析，深入探讨了不同煤化程度煤的变形行为，论述了温度和压力是影响煤变形的重要因素。     

CONFINING PRESSURE EFFECT ON ACOUSTIC EMISSIONS IN ROCK FAILURE

Based on the phenomenon that acoustic emissions (AE) generated by rock massincreas uddenly because of underground excavation, time sequence of AE rate in rock failurehas been discussed by using statistical damage theory. It has been demonstrated that how theinfluence of confining pressure on the deformation behavior and AE characteristics in rocks can beinferred from a simple mechanics model. The results show that loading confining pressure sharplybrings out increasing of AE. On the other hand, few AE emits when confining pressure is loadedsharply, and AE occurs again when axial pressure keeps on increasing. These results have beenwell simulated with computer and show close correspondence with directly measured curves“ inexperiments.     

大兴矿七煤层钻屑瓦斯解吸指标临界值的确定

通过测定大兴矿的突出预测参数，建立了钻屑解吸指标同瓦斯压力、瓦斯放散初速度指标、煤的普氏系数和煤的挥发分之间的关系，进一步得出了适合大兴矿七煤层的钻屑解吸指标临界值。     

石门揭煤条件下动力现象的三分类预测研究

根据“球壳失稳”假说的原理，确定了初始释放瓦斯膨胀能和软煤厚度作为石门揭煤条件下动力现象的预测指标，在４６次突出模拟试验过程中测定了不同动力现象对应的数据，用贝叶斯准则下的多组逐步判别分析法处理这些数据，建立了石门揭煤动力现象三分类预测的判别函数，并且其回判的准确性达到１００％。     

DIVISION OF POTENTIAL DANGER ZONE OF COAL AND GAS OUTBURST

ＤＩＶＩＳＩＯＮＯＦＰＯＴＥＮＴＩＡＬＤＡＮＧＥＲＺＯＮＥＯＦＣＯＡＬＡＮＤＧＡＳＯＵＴＢＵＲＳＴＸｕＪｉａｎｇ，ＸｉａｎＸｕｅｆｕＭｉｎｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐｔ．ｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ，６３００４４Ｃｈｉｎ...     

老虎台矿－730m硐室煤与瓦斯突出及防治浅析

分析了开拓检修铜室煤与瓦斯突出原因并采取了防治措施，取得了良好的经济效益。     

孔隙水压引起煤体固结变形的研究

介绍了测试煤样在３轴应力状态下，由于孔隙水压的作用而引起煤体固结变形的实验方法。实验表明，这种固结变形随作用于煤样上体积应力的增加呈负指数规律变化，而随孔隙水压的增加呈正指数规律变化。这一实验结论为岩石水力学学科中有效应力的研究揭示了新的规律，具有重要意义。     

BP神经网络在煤与瓦斯突出预测中的应用

鉴于煤与瓦斯突出对煤矿的安全生产的威胁以及其影响因子的复杂性,合理的选择煤与瓦斯突出预测的影响因子,利用非线性的BP人工神经网络建立煤与瓦斯突出强度预测模型,来预测煤与瓦斯突出强度的大小。结果显示,煤与瓦斯突出强度的预测值与实测值吻合得较好,表明采用BP神经网络预测煤与瓦斯突出强度是可行的,为矿井煤与瓦斯突出的预测提供了一种预测精度较高的方法。