煤岩单轴压缩破坏PFC2D数值反演模拟研究

煤岩材料作为一种天然非均匀不连续材料,实验室里很难获得其可重复性实验结果.文章基于PFC2D离散元软件,采用数值实验反演煤岩材料参数,得到煤岩材料变形破坏的主控参数.利用软件模拟煤岩单轴压缩变形破坏过程,对比数值模拟结果和实验室实验结果,验证了数值反演模拟对于研究煤岩类天然材料变形破坏的可行性数值模拟结果,可以为工程实际应用提供理论及数据支持.     

岩土材料变形局部化的实验研究

采用白光数字散斑相关方法研究了岩土材料破坏过程出现的变形局部化现象，得到了花岗岩、煤、土3种材料变形局部化开始时刻、宽度、倾角及演化规律。实时、定量地跟踪测定了岩土材料破坏的全过程。     

天然气管道动态断裂参数与裂纹速度关系的研究

通过全尺寸试验的数据和小试件试验确定的材料动态断裂韧性,采用裂纹减速机制和节点力释放技术,利用有限元方法模拟了天然气管道动态断裂全过程,研究了天然气管道裂纹扩展速度与材料动态断裂参数之间的关系。     

深度学习及其在煤矿安全领域的应用

深度学习作为最近兴起的多层神经网络学习算法,凭借其优异的表现,迅速成为各个领域研究的热点话题。为引起更多从事煤矿安全领域的研究者对深度学习进行探索和讨论,并推动深度学习在煤矿安全领域的应用,详细阐述了近几年深度学习在图像识别和声音识别等方面所取得的进展及其应用领域,分析了煤矿中矿工的不安全行为和状态监测以及机械设备的故障检测两方面存在的问题,并针对相应问题分别利用图像识别和声音识别2种方法提出了模型的训练流程。     

基于损伤演化的砂岩能量参数围压效应研究

岩石材料损伤演化状态所对应的特征参数,对岩土工程的稳定性设计、预测及监测等至 关重要。 本文开展不同围压下砂岩分级循环加卸载试验,利用横向应变法和体积应变法确定受 载岩样损伤演化状态,基于损伤演化状态分析各阶段、各损伤演化特征点处能量参数演化特征及 与围压的关系。 结果表明:不同围压下,峰前各阶段能量参数随应变增大而增大;随着围压的增 大,峰值应力处的弹性应变能、耗散能突变向峰后转移;峰后残余应力阶段各能量参数降低并趋 于平缓。 σcc 处能量参数与围压成幂函数下降关系,且耗散能随围压增大趋于稳定;σci、σcd 及 σp 处能量参数随围压呈线性增加,各特征点处输入能量与弹性应变能差值随围压的变化趋势较小, 且在 σcd 处两者相对差值最小,输入能量转化为弹性应变能最多。     

单轴循环加卸载过程中砂岩能量变化特征实验研究

通过砂岩试样的单轴等幅循环加卸载实验,分析试样变形过程中能量变化特征。分析实验结果,发现卸载过程中,应力-应变曲线表现出明显的应变滞后现象;分析滞后能发现随着循环次数的增加,滞后能逐渐减小;不同的等幅加卸载过程,岩样能量分布略有不同,随着循环次数的增加,耗散能逐渐减小,弹性能基本保持稳定。     

瓦斯菌群改性煤样工业分析试验研究

通过从泔水区土壤采集样品培养出甲烷氧化菌混合菌群,并利用所培养出来的菌液对含瓦斯的3种不同的煤样进行改性。将瓦斯菌改性煤样进行工业分析试验,分析试验结果发现:对比原煤样、培养液对比煤样,菌液改性煤样的挥发分有所增加;低灰分煤样降低效果有限,但对高灰分含量的煤样,瓦斯菌改性后其灰分有明显降低。研究结果表明,瓦斯菌对含瓦斯煤进行改性从一定程度上能提高煤的热值,起到增效作用。     

采空区自然发火的能量迁移理论

根据能量守恒原理提出采空区自然发火的能量迁移理论,建立采空区能量平衡方程,推导出采空区最高温度预判方程以及工作面最小安全推进速度计算方程。结合某煤矿31005工作面现场情况,分析推进速度、工作面风量以及注氮等因素对采空区最高温度和工作面最小安全推进速度的影响。结果表明,加快推进速度、减小工作面风量以及增大注氮量都能有效降低采空区自然发火危险,但随着推进速度的增大,注氮所起的防火作用减弱;减小风量或增大注氮量都会使最小安全推进速度减小,从而有利于采空区防火。