Risk evaluation of rock burst through theory of static and dynamic stresses superposition

Rock burst is one of the most catastrophic dynamic hazards in coal mining. A static and dynamic stresses superposition-based(SDSS-based) risk evaluation method of rock burst was proposed to pre-evaluate rock burst risk. Theoretical basis of this method is the stress criterion incurring rock burst and rock burst risk is evaluated according to the closeness degree of the total stress(due to the superposition of static stress in the coal and dynamic stress induced by tremors) with the critical stress. In addition, risk evaluation criterion of rock burst was established by defining the "Satisfaction Degree" of static stress. Furthermore,the method was used to pre-evaluate rock burst risk degree and prejudge endangered area of an insular longwall face in Nanshan Coal Mine in China. Results show that rock burst risk is moderate at advance extent of 97 m, strong at advance extent of 97-131 m,and extremely strong(i.e. inevitable to occur) when advance extent exceeds 131 m(mining is prohibited in this case). The section of two gateways whose floor abuts 15-3 coal seam is a susceptible area prone to rock burst. Evaluation results were further compared with rock bursts and tremors detected by microseismic monitoring. Comparison results indicate that evaluation results are consistent with microseismic monitoring, which proves the method’s feasibility.     

煤岩灾变破坏过程的声震前兆识别与综合预警模型研究

针对冲击矿压的有效监测预警难题,利用实验室声发射和采场微震监测手段,开展了煤岩灾变破坏过程的声震前兆识别研究,提出了一种基于微震前兆指标体系的冲击矿压综合预警模型。以陕西彬长胡家河煤矿为例,首先通过现场取样开展了煤样单轴加载的声发射试验,识别选取了b值、缺震、A(b)值、断层总面积、活动度S和等效能级参数6个煤岩灾变破坏的前兆敏感指标;其次,结合401102工作面的历史冲击案例及其全过程的微震监测数据,采用统计学方法进行标准化计算确定各指标异常系数,并以此作为模型输入,发展了以混淆矩阵与高斯隶属判别函数联合的模糊综合评判模型作为智能融合运算的分级预警模型,实现了以客观数据驱动为主的指标权重自适应智能调整,以及以无、弱、中、强4个危险等级标识的概率及综合智能预警模式;最后,根据接续402103工作面回采过程中的两次冲击实例验证了综合预警模型的有效性,为现场冲击矿压的有效综合预警提供了一种思路和方法。     

钢轨接头轨缝对轮轨接触应力的影响

利用有限元软件ANSYS建立了钢轨接头端处轮轨弹塑性接触有限元模型,分析计算钢轨材料弹塑性接触应力和变形随轮轨接触点到轨缝距离变化的情况,数值结果并与Hertz接触理论的结果进行了比较。数值结果表明:Mises等效应力、最大主剪应力、塑性区和变形越靠近轨缝越大;最大等效应力和最大主剪应力的位置随接触点到轨缝距离的减小而接近轨面;在靠近钢轨接头处,钢轨几何形状突变,已不满足Hertz接触理论的假设条件,所以Hertz接触理论不适合轮轨接触应力和变形分析。     

冲击地压的三参量能量致冲准则及多场监测预警和动态防治技术

针对目前冲击地压监测分析、预警能力不足,难以确定危险区域及其演变趋势,不能开展针对性的卸压工程,导致冲击地压频繁发生实际问题.从能量角度研究冲击地压产生机制,提出冲击地压的三参量能量致冲准则,分析能量场和应力场耦合监测预警原理,建立基于多场耦合监测的危险性评价和防冲技术,开展采掘过程中动态监测和调控防冲实践,进行了效果验证.研究表明:冲击地压发生的累积不稳定能量E、压制能力RE、启动扰动强度DI等3个参量相互联系、协调作用而诱发冲击地压,累积足够的不稳定能量E是冲击孕育的首要条件.应力场CT反演和能量场密度空间解析技术的结合,可以有效识别不稳定能量E的积聚过程,共同形成冲击地压危险区域精准识别关键技术,进而可以根据危险区域识别结果实施针对性卸压、解危措施,阻断不稳定能量E的积聚过程,防止其超过临界值E0.工程应用表明,冲击地压的多场耦合监测预警与动态防治技术的应用,有效避免了监测与治理的盲目性,取得了很好的防冲效果,为探索冲击地压内在机制及其预警理论和方法提供了新思路、新方法.     

文化部部长蔡武在中国艺术研究院2010届博士、硕士学位授予仪式暨毕业典礼上的致辞

尊敬的各位导师,同学们:大家好!又是一个美好的日子!今天我们再次欢聚一堂,隆重举行中国艺术研究院2010届博士、硕士学位授予仪式暨毕业典礼。首先,我谨代表文化部向本届毕业的博士研究生、硕士研究生以及访问学者、研究生课程班学员表示热烈的祝贺!同时,也对长期以来辛勤耕耘在教学一线的诸位导师     

坚硬顶板孤岛煤柱工作面冲击特征及机制分析

利用微震监测及现场冲击记录,对冲击震源、能量、显现区、显现范围及显现形式等进行定位与统计分析,总结冲击特征。通过理论建模与计算,从围岩体结构和应力状态2方面分析孤岛煤柱冲击机制。研究表明:60 m厚基本顶不破断及临空区覆岩"二次"运动使冲击震源均分布在临空区及其边沿;随孤岛面推进,煤体静载应力峰值逐渐增高并接近冲击临界应力,高静载应力与动载应力叠加达到并超过冲击临界应力使冲击频发;两巷靠近设计停采线部分为静载应力峰值区,该段巷道底板距15-3煤0~1 m,使该段巷道成为重复冲击显现区;机道应力高于风道,使机道显现次数多于风道,分别为6次和3次;巷道底板无支护,接近15-3煤,使显现形式主要为底鼓。该分析方法与思路为类似条件下的冲击治理提供借鉴。     

我国煤矿冲击地压防治现状与难题

随着煤矿开采强度和深度的增加,冲击地压矿井数量和冲击危险程度显著增加,政府关注度不断上升,我国冲击地压防治研究取得了一系列重要进展,冲击地压矿井防治能力取得长足的进步,多数冲击地压矿井达到事故可控.基于冲击地压重要研究成果,全面地阐述了冲击地压领域在法规建设、发生机理、监测预警等方面研究进展与发展趋势,同时指明了未来冲...     

基于分区监测的矿震时空强演化规律分析

为了快速准确地反映煤矿井下各采掘区域的矿震时空强演化特征,以便及时预测冲击矿压危险性并采取解危措施及指导实际生产,在考虑冲击震动破坏最大动力响应范围的前提下,根据矿震与采掘活动的对应关系,给出了矿震监测分区原则,提出了基于坐标旋转的矿震分区监测方法,采用编程工具Delphi直接调用数据库,实现了矿震数据在不同时间段、不同空间区域及不同能量级别上的快速查询筛选,并对筛选数据进行分析得出规律。以华亭煤矿250103工作面回采期间监测到的矿震数据为研究对象,利用矿震分区监测方法进行分析,结果表明:矿震分区监测方法能快速准确地反映煤矿井下各采掘区域的矿震时空强演化特征,达到预测预报和指导实际生产的目的。     

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。