低透气性煤层工作面煤与瓦斯突出灾害中心体致灾机理

为有效揭示低透气性煤层回采工作面煤与瓦斯突出机理,提高监测和防治的针对性与有效性,基于瓦斯赋存状态和开采扰动等因素建立了突出灾害中心体力学模型,通过理论分析、相似模拟试验和现场试验的方法,验证了该理论假设,揭示了中心体致灾机理,并验证了微震与突出危险的关联性。相似模拟试验结果显示：在煤壁距中心体60～20 m时中心体逐渐孕育和发展,至20～10 m时中心体突出风险急剧升高,该范围即宏观的中心体突出临界区域,是重点防治时期和位置,该结论在寺家庄矿15112回采工作面基于钻屑瓦斯解吸指标K₁值的试验中得到验证,突出灾害中心体致灾机理假设也得到验证。结果表明：吸附瓦斯在节理、裂隙等非均质性的孔洞中由于局部煤体破碎且渗透性升高而大量解吸为游离瓦斯,与煤粉混合成具有高能量的气固两相流体,形成突出灾害中心体;中心体在低透气性煤层中是客观性存在的,且赋存于多个位置,采动效应提供了外在动力,导致煤层应力环境和瓦斯状态发生变化,易诱发中心体突出;从中心体致灾的角度得到微震与突出危险间具有较良好的拟合关系,说明微震是有效的突出危险监测手段,为进一步提高突出监测及防治的针对性和有效性提...     

Pop-Off技术在水平井眼清除泥饼的技术原理研究

水平井的早期投资回报率,高生产率指数,晚水窜/气窜和致密储层的采收率远远优于垂直井。但是不同的泄油孔清理方法及其结果却不一致(尤其是在钻井期间使用油基或假油基泥浆)。常规消除钻井液滤饼和滤液的伤害是靠酸洗,氮气举或者盐水洗涤。虽然酶或酸洗在水基泥浆的清除结果上是很好的,但是对油基以及假油基泥浆形成滤饼的清除结果却不乐观。本文详细介绍了Pop-Off技术来消除钻井液对地层造成的损伤以及高渗透水平井剖面的滤饼清除。该方法的应用结果表明在非常低的地层压力下获得的高生产率。此外,采用Pop-Off技术去除泥饼和以前的常规方法相比较能长期而又持久的改善井的生产状况。     

主动围压下岩石的冲击力学性能试验研究

利用具有主动围压加载装置的直径为100 mm分离式Hopkinson压杆（SHPB）试验装置和薄圆形紫铜片作为波形整形器,研究了斜长角闪岩在不同围压等级（0~6 MPa）、不同应变速率（50~170 s-1）下的动态力学性能,并对试验有效性进行了分析。试验结果表明：斜长角闪岩的动态强度增长因子与应变率的对数呈近似线性关系,强度与比能量吸收随应变率的增加而近似线性增加,体现了显著的应变率相关性;在同等级应变率范围内,随着围压的增加,岩石的增强效果与增韧效果逐渐增强;同时发现,在围压作用下,岩石的破坏由拉伸破坏向压剪破坏逐渐过渡和发展。SHPB试验中,近似恒应变率加载时间比例约为69.5 %,能够较好地满足应力均匀分布及近似恒应变率加载要求,表明SHPB试验的有效性和结果的可靠性     

围压下岩石的冲击力学行为及动态统计损伤本构模型研究

采用改进后具有主动围压加载装置的f100mm 分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验装置,研究了斜长角闪岩在不同围压等级(0MPa~6MPa)和不同应变率(50s-1~170s-1)下的冲击压缩力学性能。试验结果表明:在相同围压下,斜长角闪岩的动态抗压强度随应变率的增加而近似线性增加,动态增长因子与应变率的对数呈近似线性关系,体现了显著的应变率相关性;在同等级应变率范围内,随着围压的增加,岩石的增强效果逐渐增强,显现出较强的围压效应。采用组合建模的方法,将统计损伤模型和粘弹性模型相结合,建立了基于Weibull 分布的动态损伤本构模型。验证发现,修正后的模型曲线和试验曲线吻合较好,表明所构建本构模型是合理的,可为进一步研究和工程应用提供一定的参考。     

冲击压缩荷载下角闪岩的动态力学性能试验研究

 利用直径为f 100 mm的分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验装置和薄圆形紫铜片作为波形整形器,以不同速度轴向冲击角闪岩试样,测试角闪岩试样在应变率范围为40～150 s－1内的动态力学性能,并对试验的一致性进行讨论。考虑试样尺寸大小对试验结果的影响,分析冲击压缩荷载作用下试样的波形曲线,动态抗压强度,强度增强因子,比能量吸收与平均应变率之间的关系。研究结果表明：角闪岩的动态强度增强因子与平均应变率的对数呈近似线性关系,抗压强度与比能量吸收随平均应变率的增加而近似线性增加,同时发现岩石试样的破坏应变基本上随着应变率的增加而增大,体现了显著的应变率相关性,但其初始弹性模量对应变率不敏感。从3个方面对冲击加载下角闪岩的应变率硬化效应进行分析。试验一致性验证结果表明,SHPB试验结果具有较好的可靠性,该试验方法与结论对其他类型的脆性材料动态力学性能的研究具有一定的参考意义。     

双桥转向摇臂机构设计方法的研究

为了使摇臂机构的参数和偏转角的函数关系能按照编写的程序进行计算机辅助设计,将空间摇臂机构简化为平面机构,研究其解析设计方法,并对摇臂机构的转化误差和转角偏差进行了计算和分析。计算实例表明,机构简化误差不超过允许值,为摇臂机构的优化设计打下了基础。     

动静组合加载下岩石的吸能特性研究

地下工程中的岩体多处于复杂应力状态下,采用100 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置研究了不同应力状态的砂岩在冲击荷载作用下的动态力学性能,将不同应力状态下砂岩的冲击力学性能进行对比分析。结果表明:砂岩的强度和比能量吸收(SEA)随平均应变率的增长而近似线性增长,具有显著的应变率相关性;在同一应变率水平下,围压对砂岩的动态力学性能有显著影响,砂岩的SEA大幅提高;围压作用下砂岩的损伤度与SEA成非线性正相关。     

深部孤岛构造区冲击地压监测多参量关联性研究

为合理确定深部复杂地质条件和开采条件区掘进工作面冲击地压监测多参量间的关联性,提升冲击危险监测预警的实时性和准确性,以某矿3314孤岛工作面运输巷掘进工作面为工程背景,将地音、锚索锚固力和钻孔应力作为主要研究对象,结合深部巷道围岩损伤破坏特征,进行了构造区冲击地压监测多参量的敏感性分析。分析结果表明：地音对巷道围岩破坏的“敏感性”最高,其次为锚索锚固力,钻孔应力最低。基于敏感性分析确定了多参量监测的关联性和有效性,在所研究范围内,深部复杂条件掘进工作面冲击地压多参量监测预警应以地音监测为核心,结合锚索锚固力及钻孔应力监测数据进行综合分析,研究结果可为类似条件的冲击地压监测提供理论依据及工程参考。     

采用行为分析的单机木马防护系统设计与实现

针对基于特征代码的静态木马检测技术的不足,通过实时监控程序的可疑行为,运用贝叶斯算法分析程序行为特征进而发现木马程序,并对恶意木马程序的非授权操作进行修复,设计并实现了一个基于行为分析的单机木马防护系统。实验表明：该木马防护系统在对检测率影响较小的前提下,显著降低了误报率。     

围压条件下岩石循环冲击损伤的能量特性研究

在不同围压等级和冲击荷载循环作用下,利用带围压装置的霍普金森压杆设备,对斜长角闪岩、绢云母石英片岩和砂岩的动态力学性能进行试验研究,得到不同循环作用次数下岩样的应力-应变曲线.通过理论分析建立岩石损伤度的判定标准,并定义累积比能量吸收参量来表征围压条件下岩样冲击损伤的能量特性.3种岩石损伤度与围压和累积比能量吸收值的关系研究表明:累积比能量吸收参量能很好的描述围压条件下岩样的冲击损伤程度,岩石循环冲击损伤演化过程存在围压效应,当围压逐渐增大时,岩石损伤度的增加随累积比能量吸收值增加的趋势变缓,其抗冲击损伤的能力增强,即围压越高,试件达到相同损伤度所需要耗散的能量越多.得出围压条件下岩石损伤度与累积比能量吸收值的关系式.随着围压的增加,砂岩达到损伤阈值时的累积比能量吸收值增长率最大,斜长角闪岩次之,绢云母石英片岩最小.