冲击地压危险性综合评价的突变级数法研究

基于突变理论和模糊数学相结合的突变级数法,提出了冲击地压危险性评价的新指标—突变级数;通过综合考虑冲击地压危险性影响因素,建立了新的冲击地压危险性评价模型;在对各影响要素进行了无量纲化和归一化处理的基础上,利用煤矿现场数据对模型进行了样本学习,确定了不同冲击危险等级的突变级数,并结合已有数据对模型进行了验证.将评价模型应用于工程实例,并与其它主要评价方法比对,结果表明:该方法评判结果准确,精度较高,具有良好的实用价值.     

煤岩动力灾害电磁辐射预测技术中力电耦合方法的研究及应用

对煤岩动力灾害电磁辐射预测技术的研究现状和发展趋势进行了论述与分析,基于煤岩变形破裂电磁辐射信号与受载时应力变化之间的关系,从FLAC应力场数值模拟与电磁辐射传播的角度对煤岩变形破裂电磁辐射力电耦合研究方法进行了研究。研究结果表明:基于FLAC模拟的力电耦合方法能合理地确定应力集中区域以及正确模拟电磁辐射在煤岩层内的分布规律,该方法为现场应用电磁辐射方法和技术准确预测预报煤岩灾害动力现象提供可靠的理论基础,对于完善煤岩变形破裂电磁辐射监测和检测理论以及促进相关学科的发展具有理论和现实意义。最后还对未来煤岩动力灾害电磁辐射预测技术研究的发展前景进行展望。     

煤岩动力灾害预测的微电流技术及其应用研究

为探索基于微电流技术的煤岩动力灾害预测新方法,利用自主研制的矿用微电流监测仪,在冲击地压煤矿回采工作面开展现场测试,研究得到巷道煤体微电流空间分布规律及回采过程工作面前方煤体微电流时域响应规律,结合现场微震事件确定基于微电流响应的煤体失稳破坏前兆特征,验证微电流法在煤岩体应力观测和动力灾害监测预警中的可行性。结果表明：巷道围岩能够激发出强度为数十微安的微电流,其大小分布与应力分布具有一致性,从巷帮向煤体深处表现出先增加后减小然后趋于稳定的变化规律;微电流对工作面推进过程响应较好,整体呈现阶梯型增加的趋势,在煤层回采期间,微电流呈逐渐增加的趋势,在停采期间,微电流呈现较为稳定的波动状态;微电流能够对矿震事件提前响应,其加速增加可作为矿震/煤体破坏的前兆特征;微电流法具有抗干扰能力强、响应灵敏、灾害预警超前性好等优点,在煤矿等地下工程应用前景广阔,但该技术尚处于试验阶段,仍需通过现场试验进一步验证和完善,以期最终为冲击地压等煤岩动力灾害的精准预测提供技术支持。     

煤岩摩擦过程表面电位特征规律实验研究

实验研究了煤岩摩擦过程中表面电位及其变化规律,初步探讨了煤岩摩擦表面电位变化机理。结果表明：煤岩摩擦过程中有表面电位产生,并且与载荷有较好的对应关系。煤岩摩擦过程分别经历了静摩擦阶段和动摩擦阶段,且动摩擦阶段的表面电位信号强于静摩擦阶段。岩石摩擦过程表面电位信号基本呈正负双向突变,摩擦面两侧表面电位极性相反,具有对称性;煤样摩擦过程表面电位信号基本呈单向突变,摩擦面两侧表面电位极性对称不显著。煤岩摩擦引起表面电位发生变化可由摩擦起电、热电子发射和场致电子发射等机制解释。     

古陶瓷化妆土与反应层结构的研究

选取唐代耀州窑、长沙窑、定窑以及北宋建窑瓷片,采用X射线荧光光谱仪,偏光显微镜研究其胎釉成分与显微胎釉结构,结果显示耀州窑化妆土成分与胎体相似,质地较为疏松。长沙窑化妆土中Al_2O_3含量普遍偏高,可能用到了其它含铝量较高的瓷土。不同的胎釉结构导致化妆土的作用也不尽相同。在高铝低硅的胎和釉或化妆土的结合面上,会出现由钙长石晶丛构成的反应层,北方窑口以及南方的建窑,东张窑等较为多见,通过相图解释了反应层的形成机理。判断反应层与化妆土可通过在偏光显微镜下边界是否整齐来判断。取样四种瓷片样本较为系统,能完整地反映出化妆土→反应层的渐变过程。     

注水过程渗流对煤体的影响分析

对注水过程中水、气两相介质渗流对煤体的影响进行了理论分析,提出注水过程中的渗流对煤体的影响主要表现在水和瓦斯气体对煤体的物理化学作用和力学效应。分别对注水过程中水区和气区渗流介质的非稳态渗流对煤体的影响进行了分析,提出气体对煤体的影响主要表现在煤体的瓦斯吸附量上升,使煤体膨胀,表现出膨胀应力;水对煤体的影响主要表现在对降低煤体强度、提高煤体塑性和促进裂纹扩展;根据渗流的动态过程,分析了渗流对煤体影响的动态效应。     

安全目标管理在煤矿安全管理中的应用

矿难事故表明,安全管理直接影响煤矿安全生产,是导致煤矿事故发生的深层次原因.从地质环境危险因素、机电设备的不安全状态、工人的不安全行为和安全管理缺陷四方面,剖析了煤矿安全管理中存在的问题.为了解决这些问题,采用了以超前型管理为主的安全目标管理模式,并针对问题提出了相应的解决办法.     

矿井煤岩动力灾害电磁辐射预警技术

利用煤岩破坏力电耦合模型、煤与瓦斯突出和冲击矿压发生的不同特点及现场测试的大量数据,得到了两种灾害的电磁辐射预警临界值系数和动态变化趋势系数的确定方法.研究表明:煤岩动力灾害电磁辐射预警可以采用脉冲数和强度两个指标同静态临界值和动态趋势相结合的方法进行预警,电磁辐射可以将动力灾害危险分为无危险、弱危险和强危险的3级预警方案,对不同的预警级别可以采用对应的防治措施.     

回采工作面应力分布的电磁辐射规律

电磁辐射强度和脉冲综合反映了煤体前方应力的集中程度和危险程度,因此可利用电磁辐射技术对回采工作面的应力分布和变化趋势进行测定.测定结果表明,工作面煤柱应力在倾向上分布平稳,在走向上有明显的高低应力区出现,不同位置的应力随时间变化趋势基本一致.煤柱内部应力变化反映了煤柱深部松弛区和应力集中区的分布规律,煤体深孔预裂预爆措施会导致煤体卸压带的范围扩大,煤体的应力集中区向深部转移.     

煤岩电磁辐射响应信号的相空间分析

为了研究煤岩电磁辐射响应信号的复杂性及其动力学特征,通过对华丰矿实测煤岩电磁辐射信号的相空间分析,计算并分析重构相空间中的煤岩电磁辐射信号的关联维及最大李雅谱诺夫指数随嵌入维增加而发生变化的情况,发现其关联维趋于一稳定值,此外它还具有正的最大李雅谱诺夫指数,为进一步对煤岩电磁辐射响应信号进行混沌分析打下基础。