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泥质粉砂岩粒度分形特征及其与抗剪强度参数的关系
1
作者 李东 杜俊 +1 位作者 刘磊 熊治茗 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期37-45,共9页
泥质粉砂岩堆石料剪切力学特性与分形特征的相关性研究对排土场边坡稳定性具有重要意义。目的为探究不同粗粒含量下泥质粉砂岩堆石料力学响应特性,并探讨其与分形维数的相关性,方法以不同粗粒含量堆石料为研究对象,开展室内直剪试验,分... 泥质粉砂岩堆石料剪切力学特性与分形特征的相关性研究对排土场边坡稳定性具有重要意义。目的为探究不同粗粒含量下泥质粉砂岩堆石料力学响应特性,并探讨其与分形维数的相关性,方法以不同粗粒含量堆石料为研究对象,开展室内直剪试验,分析土体在不同粗粒含量下抗剪强度参数与分形维数之间的相关性并揭示其力学响应机理。结果结果表明:泥质粉砂岩堆石料抗剪强度受粗粒含量影响显著,相同垂直压力下堆石料抗剪强度随粗粒含量增加而增大,以垂直压力2000 kPa为例,粗粒含量由20%增加到80%,其抗剪强度增幅19.66%。抗剪强度参数与粗粒含量密切相关,随着粗粒含量增加,黏聚力减小,内摩擦角增大,内摩擦角受粗粒含量影响更显著。分形维数随着粗粒含量增大呈减小趋势,它可表征堆石料颗粒级配组成及不均匀特征,当分形维数为1.887~2.631时,表明堆石料为级配良好的土体。分形维数与粗粒含量和抗剪强度参数之间存在相关性,分形维数与黏聚力呈正相关,与粗粒含量和内摩擦角均呈负相关。结论粗粒含量对泥质粉砂岩堆石料的力学性质影响显著,同时分形维数可作为评价堆石料级配和不均匀特征的重要参数。 展开更多
关键词 泥质粉砂岩 粗粒含量 直剪试验 剪切特性 粒度分形
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近地表层矿体开采对覆岩与山坡危岩体稳定性影响规律研究
2
作者 贾亮 姜安民 +3 位作者 王飞飞 郑昌辉 吴宽 任青阳 《矿冶工程》 北大核心 2025年第4期28-32,40,共6页
为探究近地表矿体开采对覆岩及山坡危岩体稳定性影响规律,以某磷矿为工程背景,采用现场调查方法明晰山坡危岩体现状稳定条件;运用FLAC3D软件模拟不同开采方案下覆岩变形、应力及塑性区的演化规律。结果表明:采场顶板围岩层间结构面发育... 为探究近地表矿体开采对覆岩及山坡危岩体稳定性影响规律,以某磷矿为工程背景,采用现场调查方法明晰山坡危岩体现状稳定条件;运用FLAC3D软件模拟不同开采方案下覆岩变形、应力及塑性区的演化规律。结果表明:采场顶板围岩层间结构面发育,易造成顶板块状或片状坍落。地层岩性硬脆且裂隙发育,在高陡坡体卸荷作用下,危石块体易沿裂隙和岩层面出现组合剥离,形成危岩体;覆岩中最大应力的响应规律与数值计算的不平衡力变化规律相似。开采过程中产生的开采扰动较小,对岩层、邻近采场及地表稳定性产生的影响较弱;地表受到井下矿体开采影响程度较小,其变形值未超过规范允许的最大值。采用先开采Ph1^(#)矿层后开采Ph2^(#)矿层的开采顺序时,覆岩位移相对较小,塑性区在矿柱、采场、上覆岩层中均未产生贯通性分布。 展开更多
关键词 浅部资源 近地表矿体 上覆岩层 危岩体 地表塌陷 岩层塌落 岩层稳定性
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基于K-Means和IE模型的采空区地表安全性评价指标研究
3
作者 赵博 俞奎 《金属矿山》 北大核心 2025年第6期221-229,共9页
随着智能算法在灾害评价领域的深入应用,构建合理的评价指标体系对于实现复杂采空区地表安全性的高效评价至关重要。然而,传统指标选取方法存在主观性强、干扰因素多、效率低及数字化程度不足等诸多瓶颈。为此,构建了一种基于K-Means聚... 随着智能算法在灾害评价领域的深入应用,构建合理的评价指标体系对于实现复杂采空区地表安全性的高效评价至关重要。然而,传统指标选取方法存在主观性强、干扰因素多、效率低及数字化程度不足等诸多瓶颈。为此,构建了一种基于K-Means聚类算法和IE理论的高效精确评价指标模型。该模型首先从采空区地表灾害作用机理出发,广泛筛选潜在评价指标;进而利用K-Means算法对这些指标进行聚类筛选,以降低指标信息表达的冗余性和复杂度;通过IE理论计算提炼出对安全性影响显著的关键指标,构建出一套采空区复杂场地安全性评价的指标体系。为验证指标体系的合理性,结合PCA和熵权法进行检验评估;将模型应用于某采空区地区,并与常用方法的评价结果进行对比。结果表明:该模型成功将38个初选指标精简至8个关键指标,所构建的评价指标体系仅用21.1%的指标特征便能表征87.9%的原始指标信息,显著降低了计算工作量,提升了评价效率。该研究成果不仅为采空区地表稳定性评价提供了一种新颖方法,而且为相关领域的研究提供了理论支撑,具有较高的理论价值和实践意义。 展开更多
关键词 采空区 评价指标 聚类算法 信息熵
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基于尖点突变理论的采空区顶板安全厚度的研究 被引量：1
4
作者 陈光木 孙春辉 +4 位作者 赵兴 牛小明 陈学军 费汉强 马增 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第3期83-90,共8页
传统理论方法多以半定量分析采空区顶板安全厚度,存在不能全面反映顶板受力情况及其破坏模式等问题,为此将尖点突变理论引入采空区顶板安全厚度的研究中,建立了顶板安全厚度研究模型,推导得到了顶板最小安全厚度公式。基于大宝山矿采空... 传统理论方法多以半定量分析采空区顶板安全厚度,存在不能全面反映顶板受力情况及其破坏模式等问题,为此将尖点突变理论引入采空区顶板安全厚度的研究中,建立了顶板安全厚度研究模型,推导得到了顶板最小安全厚度公式。基于大宝山矿采空区赋存现状,计算得到不同岩性不同跨度条件下采空区顶板安全厚度理论值。最后,采用传统理论与有限元数值模拟的方法对公式进行了验证,研究结果表明:将尖点突变理论引入采空区顶板安全厚度的研究是可行的,推导得到的采空区顶板最小安全厚度公式是合理及可靠的,该矿山微风化灰岩、微风化次应安斑岩、铜硫矿体和砂岩岩组条件下,基于尖点突变理论计算得到的采空区顶板安全厚度分别为7.3 m、12.5 m、9.5 m、22.1 m,可作为现场采空区处置依据。 展开更多
关键词 采空区 尖点突变理论 顶板安全厚度 数值模拟
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多手段的空场法采空区隐蔽致灾因素普查技术与应用 被引量：3
5
作者 甄智鑫 孟磊磊 +7 位作者 葛万波 李长江 张英 龚宇同 于跟波 王艳超 高爱 张立府 《有色金属(矿山部分)》 2025年第2期138-147,154,共11页
为查清空场法开采矿山采空区隐蔽致灾因素,确定灾害防治等级,避免发生矿山安全事故,开展了空场法采空区隐蔽致灾因素普查研究。以乾金达矿业为例,设计了一套多手段空场法采空区隐蔽致灾因素普查方案,综合运用资料收集、现场勘察、物探... 为查清空场法开采矿山采空区隐蔽致灾因素,确定灾害防治等级,避免发生矿山安全事故,开展了空场法采空区隐蔽致灾因素普查研究。以乾金达矿业为例,设计了一套多手段空场法采空区隐蔽致灾因素普查方案,综合运用资料收集、现场勘察、物探探测、钻探探测、理论分析和数值模拟等多手段方法,对遗留采空区进行探测、稳定性分析和风险评估。采用多手段方法相互验证,查清了采空区分布状态及积水情况,得到了采空区失稳等级。数值模拟结果显示,在现有应力条件下,采空区存在局部失稳风险。四维耦合综合表征结果显示,15处采空区失稳风险等级为Ⅱ级中等,3处为Ⅲ级较大,并提出了相应的措施和建议。研究成果对我国空场法矿山采空区隐蔽致灾因素普查与治理具有一定指导意义。 展开更多
关键词 空场法 隐蔽致灾 物探 钻探 风险评估
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地下转露天开采下伏空区稳定性风险预测模型研究
6
作者 姜安民 张道兵 +6 位作者 王飞飞 李延超 董彦辰 郑海力 尹华东 曾林海 张升 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第8期3080-3093,共14页
为降低地下转露天开采风险,对地转露下伏采空区稳定性风险预测模型展开研究。首先,从地质环境因素、采空区赋存状态及外部环境因素三方面对地转露下伏采空区稳定性风险预测指标进行识别,建立风险预测指标体系;其次,运用博弈论对区间层... 为降低地下转露天开采风险,对地转露下伏采空区稳定性风险预测模型展开研究。首先,从地质环境因素、采空区赋存状态及外部环境因素三方面对地转露下伏采空区稳定性风险预测指标进行识别,建立风险预测指标体系;其次,运用博弈论对区间层次分析法与变异系数法权重进行线性优化组合;再次,通过构造隶属度函数确定风险预测指标对风险等级的隶属度,形成隶属度矩阵,并对预测指标权重向量、隶属度矩阵及风险等级向量进行耦合,确定各一级指标及采空区综合风险等级量化值,结合量化值判定所处风险等级;最后,基于该模型对某地转露磷矿下伏采空区稳定性风险进行预测,结果表明,该露天矿下伏采空区综合风险处于C_(Ⅱ)~C_(Ⅲ)级之间,风险趋于C_(Ⅱ)级(较高),采空区处于欠稳定状态,预测结果与岩石力学试验结合数值模拟综合分析结果基本吻合。 展开更多
关键词 安全工程 地转露 采空区 稳定性 博弈论 模糊理论 风险预测模型
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深部煤层气储层各向异性岩石物理建模及应用
7
作者 龚飞 彭苏萍 +4 位作者 程绩伟 邹冠贵 张钊基 王国伟 刘毅 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S1期476-491,共16页
岩石物理建模作为一种定量刻画油气储层性质的重要手段,鲜少应用于煤层气储层,已建立的岩石物理模型大多针对中浅部煤层气储层,主要考虑煤层气的赋存状态和水平裂缝的影响,忽略了煤层气储层固有各向异性的影响。基于深部煤层气储层特征... 岩石物理建模作为一种定量刻画油气储层性质的重要手段,鲜少应用于煤层气储层,已建立的岩石物理模型大多针对中浅部煤层气储层,主要考虑煤层气的赋存状态和水平裂缝的影响,忽略了煤层气储层固有各向异性的影响。基于深部煤层气储层特征与微观物性特征,聚焦深部煤层气储层复杂的孔隙结构难以表征和固有各向异性成因不明的问题,提出了一套适用于深部煤层气储层的双重孔隙各向异性岩石物理模型,并通过超声实验数据和实际测井数据验证了模型的有效性和可靠性。微观观测结果表明:研究区深部煤样煤体结构较为致密,以圆形气孔为主,但仍含有少量随机分布的微观裂缝。有机质构成深部煤样岩石骨架,呈条带状且定向分布,部分黏土矿物在成岩过程中呈水平定向排列,使得深部煤层气储层表现出较强的固有各向异性特征。将构建的深部煤层气储层岩石物理模型应用于鄂尔多斯盆地东南缘某工区某井,实现了裂缝结构参数和层状因子的反演与速度各向异性参数的定量预测,预测的纵、横波速度与实际测井数据吻合良好,误差小于3%。目标储层反演的裂缝孔隙度为0.88%~3.15%,裂缝纵横比为0.01~0.1,层状因子为1~120,预测的速度各向异性数值较大,说明目标储层有较强的地震各向异性。在目标深度范围内,速度各向异性参数与有机质和黏土含量大体呈正相关关系,与层状因子呈负相关关系。研究结果可为揭示深部煤层气储层的地震岩石物理机理和后续的工程“甜点”关键参数的高精度预测提供理论支撑。 展开更多
关键词 深部煤层气储层 孔隙结构 岩石物理建模 弹性特征 各向异性
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基于ARIMA-DBO-LSTM组合模型的矿区地表沉降预测:以贵州省开阳县洋水矿区为例
8
作者 文林海 刘萍 +4 位作者 黄鑫康 高方玲 刘贞智 李正龙 王春华 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第24期10193-10203,共11页
随着矿产资源的大规模开采,矿区地表沉降问题日益严重,对环境安全和矿区可持续发展构成了重大威胁。以贵州省开阳县洋水矿区内平安一矿和双阳磷矿为研究对象,融合时序合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar, I... 随着矿产资源的大规模开采,矿区地表沉降问题日益严重,对环境安全和矿区可持续发展构成了重大威胁。以贵州省开阳县洋水矿区内平安一矿和双阳磷矿为研究对象,融合时序合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)技术和机器学习算法模型,对该磷矿矿区地表沉降进行监测与预测研究。利用小基线集技术获取2020年9月—2023年5月的地表累积时间序列沉降,并通过全球定位系统(global positioning system, GPS)实测沉降数据进行精度评估,得出监测结果具有准确性,并基于该结果,选取研究区内重要沉降点E1和E2,分别建立自回归滑动平均(autoregressive integrated moving average, ARIMA)和蜣螂优化算法(dung beetle optimizes, DBO)优化的长短期记忆网络(long short term memory, LSTM)预测模型以及基于不同权重下的ARIMA-DBO-LSTM组合模型,对其沉降趋势进行预测分析。结果表明:基于残差倒数法权重分配下的ARIMA-DBO-LSTM组合模型预测精度在E1和E2点均为最高,组合模型在处理复杂时序数据时弥补了单一预测模型的不足。所提方法能够为该研究区地表沉降预测提供一定的参考价值。 展开更多
关键词 小基线集雷达干涉测量(SBAS-InSAR) 蜣螂优化算法(DBO) 自回归滑动平均(ARIMA)模型 长短期记忆网络(LSTM)模型
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彬长矿区采空塌陷注浆技术的应用研究
9
作者 赵文豪 《中国矿业》 北大核心 2025年第S1期74-78,共5页
由于彬长矿区早期部分煤矿不规范和大规模开采,导致当地的耕地裂缝、塌陷,房屋损毁,所种菜籽、小麦减产,无法正常收耕,严重影响了生产生活,受到了当地政府的高度重视。为了解决彬长矿区日益突出的采空塌陷地质灾害问题,在充分分析彬长... 由于彬长矿区早期部分煤矿不规范和大规模开采,导致当地的耕地裂缝、塌陷,房屋损毁,所种菜籽、小麦减产,无法正常收耕,严重影响了生产生活,受到了当地政府的高度重视。为了解决彬长矿区日益突出的采空塌陷地质灾害问题,在充分分析彬长矿区覆岩导水裂隙带发育高度和隔水性的基础上,利用疏堵结合的思路,提出相对隔水层内浇筑注浆管封堵法与外围钻孔疏水法相结合、分区段施工的采空塌陷注浆技术方案。经项目应用表明彬长矿区采空塌陷注浆技术方案可行,治理效果良好,这也为后期同类采空塌陷治理工程提供了一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 彬长矿区 采空塌陷区 注浆 煤炭开采 塌陷治理
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新型电力系统协同燃煤发电机组低碳运行研究
10
作者 邢金 许鑫 +1 位作者 白阳 陈亮 《能源与环保》 2025年第8期138-143,149,共7页
为激励燃煤发电机组采取更加环保的发电方式、提升电力系统运行的稳定性,研究新型电力系统协同燃煤发电机组低碳运行方法。以最小化新型电力系统净负荷波动为目标函数,以新能源弃风、弃光约束与储能系统充放电约束为条件,建立新型电力... 为激励燃煤发电机组采取更加环保的发电方式、提升电力系统运行的稳定性,研究新型电力系统协同燃煤发电机组低碳运行方法。以最小化新型电力系统净负荷波动为目标函数,以新能源弃风、弃光约束与储能系统充放电约束为条件,建立新型电力系统协同燃煤发电机组低碳运行的上层优化调度模型,优化新型电力系统净负荷曲线,提升其运行的稳定性;以最小化新型电力系统协同燃煤发电机组运行总成本,以及最小化碳排放量为目标函数,以燃煤机组出力约束与新型电力系统功率平衡约束等为条件,并引入国家核证自愿减排量(CCER)收益与上层模型输出的净负荷,建立下层优化调度模型,激励燃煤发电机组采取更加环保的发电方式,实现新型电力系统协同燃煤发电机组的低碳运行。实验结果表明,该方法可有效优化新型电力系统的净负荷,降低净负荷波动幅度,也可有效降低新型电力系统协同燃煤发电机组的总运行成本与碳排放量。 展开更多
关键词 新型电力系统 燃煤发电机组 低碳运行 净负荷波动 碳排放量 减排量收益
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房采采空区影响下公路突然塌陷分析
11
作者 张孝福 刘义新 《煤炭技术》 2025年第10期148-152,共5页
针对鄂尔多斯矿区某煤矿历史遗留的浅部2-3煤和3-2煤两煤层,房采采空区开采情况不明,以及房采采空区影响下上方公路是否会突然塌陷问题,根据房采采空区地面物探和钻探综合勘查成果,基于公路论证区历年InSAR卫星影像,分别从点-线-面3个... 针对鄂尔多斯矿区某煤矿历史遗留的浅部2-3煤和3-2煤两煤层,房采采空区开采情况不明,以及房采采空区影响下上方公路是否会突然塌陷问题,根据房采采空区地面物探和钻探综合勘查成果,基于公路论证区历年InSAR卫星影像,分别从点-线-面3个方面研究了公路地表沉降时序情况,最后,综合分析了公路突然塌陷的可能性。结果表明:公路下方2-3煤和3-2煤两煤层未开采,不存在房采采空区。公路不受房采采空区影响,公路突然塌陷的可能性非常小,公路可正常运行。2017—2024年公路沿线累计地表最大沉降约45 mm;结合煤矿开采资料分析,该沉降值是由于其下方4-2煤层工作面开采后,地表残余变形引起的;未来3 a公路地表依然将发生缓慢沉降,最大预测值41 mm。研究为煤矿区建(构)筑物安全运行和煤矿安全开采提供方案和技术支撑。 展开更多
关键词 地表突然塌陷 房采采空区 公路 综合勘查 InSAR监测
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以煤层倾向为参考方向的锐角优化垂线法煤柱设计方法 被引量：1
12
作者 蔡音飞 刘健松 +1 位作者 冀哲 李晓静 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第4期127-132,138,共7页
垂线法广泛应用于我国矿区地表建(构)筑物的保护煤柱的设计,但其原理中存在走向方向不明确导致计算时需人工干预和小角值拐角处保护煤柱过估等问题。针对村庄尺度的建筑物群,提出应按位置给出不同的开采参数和松散层参数;用煤层倾向作... 垂线法广泛应用于我国矿区地表建(构)筑物的保护煤柱的设计,但其原理中存在走向方向不明确导致计算时需人工干预和小角值拐角处保护煤柱过估等问题。针对村庄尺度的建筑物群,提出应按位置给出不同的开采参数和松散层参数;用煤层倾向作为垂线法的参考方向,代替指向不明确的走向,实现垂线计算公式选择、垂线长度计算的自动化;提出锐角优化算法,解决煤柱角点角值较小时出现的煤柱留设尺寸过大问题。基于上述优化,通过MATLAB编程实现煤柱自动化计算,并一定程度上减小了煤柱的尺寸。优化后的垂线法能够更好地应用于矿山保护煤柱设计。 展开更多
关键词 保护煤柱设计 垂线法 煤层倾向 锐角优化法 村庄尺度
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机载激光点云矿区微量沉陷信息提取方法研究
13
作者 王福奇 胡兵 +4 位作者 王雁昕 梁戈龙 顾雷雨 王冬 郝娇阳 《煤炭技术》 2025年第4期112-118,共7页
针对机载激光雷达采集的点云数据,因误差来源较为复杂,而导致其在矿区微量沉陷信息提取领域中的应用受到限制的问题,首先,分析了目前机载激光点云提取沉陷信息的通用流程,以及各流程和算法中存在的不足;其次,针对渐进加密三角网滤波算法... 针对机载激光雷达采集的点云数据,因误差来源较为复杂,而导致其在矿区微量沉陷信息提取领域中的应用受到限制的问题,首先,分析了目前机载激光点云提取沉陷信息的通用流程,以及各流程和算法中存在的不足;其次,针对渐进加密三角网滤波算法,在滤除低矮植被中存在的弊端,利用点云的回波强度特性,使用区域生长算法对其进行二次改进,减少了沉陷信息提取过程中的滤波误差,同时,针对各点云插值算法在不同地形下的适应性不同,对比分析了几种常用插值算法,在实验区地形下提取构建差值DEM的表现;最后,采用一维小波变换阈值去噪的方法对沉陷盆地进行处理,提取得到了光滑且较为可靠的沉陷盆地。研究证明了通过机载激光点云提取煤矿开采微量沉陷信息的可行性,所提方法能够大幅提高机载激光点云微量沉陷信息提取的精度。 展开更多
关键词 机载激光点云 微量沉陷信息 渐进加密三角网滤波 区域生长算法 点云插值 一维小波去噪
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长春市羊草沟矿区地面塌陷现状及防治对策
14
作者 王春晖 王忠禹 +4 位作者 马力 任龙 张彬 时林 许帅农 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期170-173,共4页
随着煤炭资源的开发,曾经隐于地下的宝藏和财富得以显现,然而开采过程会伴随着严重的地面塌陷问题,对土地资源及地区经济发展带来了深远的负面影响。本文聚焦长春市羊草沟矿区,对其地面塌陷问题进行了细致研究。通过分析该矿区塌陷的分... 随着煤炭资源的开发,曾经隐于地下的宝藏和财富得以显现,然而开采过程会伴随着严重的地面塌陷问题,对土地资源及地区经济发展带来了深远的负面影响。本文聚焦长春市羊草沟矿区,对其地面塌陷问题进行了细致研究。通过分析该矿区塌陷的分布特点、发育特征以及所引发的一系列问题,系统剖析了导致地面塌陷的多种因素,并基于此提出了坚持政策先行、加强监测预警、开展工程治理、土地利用调整等针对性的预防与治理对策,作为羊草沟及类似矿区矿山地质环境治理工作的参考依据。 展开更多
关键词 长春羊草沟矿区 煤矿开采 地面塌陷 塌陷成因 防治对策
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矿用煤炭输送带燃烧特性和火灾行为研究
15
作者 袁立 解盼 +1 位作者 张瑞 刘茂霞 《陕西煤炭》 2025年第10期10-15,20,共7页
为探究矿用煤层输送带在氧化燃烧过程中的燃烧特性,利用热重-红外联用实验(TG-FTIR),结合FDS数值模拟对巷道输送带火灾特点进行研究,发现输送带燃烧有两个显著失重阶段。结果表明,第一失重阶段,输送带受热变形,脱除HCl形成共轭烯烃,发... 为探究矿用煤层输送带在氧化燃烧过程中的燃烧特性,利用热重-红外联用实验(TG-FTIR),结合FDS数值模拟对巷道输送带火灾特点进行研究,发现输送带燃烧有两个显著失重阶段。结果表明,第一失重阶段,输送带受热变形,脱除HCl形成共轭烯烃,发生交联缩聚热解放热反应,同时析出挥发分、CH_(4)和HCl;第二失重阶段,输送带开始燃烧,共轭烯烃重组、环化成芳族化合物,发生脱链解聚热解吸热反应和挥发分氧化还原放热反应,产生CO、CO_(2)和H_(2) O(g)的气体,其中输送带在燃烧过程中释放较多的CO_(2);燃烧过程中放热温度最高可达870℃,烟气羽流在23.8 s左右能迅速蔓延至整个巷道下风侧;CO随着燃烧不断产生,浓度在1500×10^(-6)~2500×10^(-6)上下波动,距离火源越近,CO浓度越大,最高在15 s、温度为500℃左右达到峰值2977×10^(-6),极易造成人员中毒。该研究成果为相似煤矿输送带火灾预防提供了理论基础。 展开更多
关键词 矿用输送带火灾 热重分析(TG) TG-FTIR 烟气 数值模拟 多升温速率
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复杂不规则采空区围岩冒落持续监测及周期性冒落特征分析 被引量：4
16
作者 刘银 张晶 +2 位作者 周宗红 韩岩松 任凤玉 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第7期1-8,共8页
复杂不规则采空区因其形成条件的特殊性和工程环境的复杂性,在形成初期常表现为剧烈且无规律的阵发性冒落,对采空区安全治理极为不利。以河北某铁矿因下部民采空区与生产区域采场相互贯穿形成的复杂不规则冒落空区为工程背景,结合三维... 复杂不规则采空区因其形成条件的特殊性和工程环境的复杂性,在形成初期常表现为剧烈且无规律的阵发性冒落,对采空区安全治理极为不利。以河北某铁矿因下部民采空区与生产区域采场相互贯穿形成的复杂不规则冒落空区为工程背景,结合三维激光扫描技术、现场调查结果和开拓、采准工程现状等,提出了联合监听冒落岩块撞击声响与监测拱脚变形的采空区冒落持续监测方法,得到拱脚变形破坏引起采空区批量冒落的周期性冒落特征。冒落岩块撞击声响监听结果显示,空区发生阵发性冒落的持续时间约5个月,经短暂稳定阶段后进入周期性冒落阶段。结合拱脚变形监测结果,可知该空区周期性冒落阶段周期为15~30 d,空区围岩批量冒落滞后拱脚变形破坏的时间为3~8 d,可见空区拱脚变形破坏可作为空区围岩进入批量冒落的前兆,提出监测2次空区边界扩展差hk来预测空区围岩批量冒落的发生时机。研究结果对于同类型空区冒落监测和安全治理具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 采空区 冒落监测 冒落撞击声监听 拱脚变形监测 周期性冒落
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基于博弈组合赋权-云模型的坚硬顶板采场来压强度等级评估研究 被引量：4
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作者 张向阳 孔冉 +1 位作者 李修冠 童治鹏 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第2期98-105,110,共9页
为了解决坚硬顶板采场来压强度等级评估的不确定性问题,在力学分析的基础上,从顶板条件、地质条件、开采条件和其他条件等4个方面选取14个指标因素,采用序关系法确定主观权重、改进的CRITIC法确定客观权重,运用博弈论组合赋权,得到最佳... 为了解决坚硬顶板采场来压强度等级评估的不确定性问题,在力学分析的基础上,从顶板条件、地质条件、开采条件和其他条件等4个方面选取14个指标因素,采用序关系法确定主观权重、改进的CRITIC法确定客观权重,运用博弈论组合赋权,得到最佳综合权重,构建坚硬顶板采场来压强度等级评估云模型。通过云相似度测算,提高评估结果的精确性。以淮南张集矿区11129工作面为例,对9-2煤层上覆坚硬顶板来压强度等级进行评估,应用表明:所提方法综合考虑评价对象的主客观因素,权重分配科学合理,评估结果与实际情况一致,能为现场顶板弱化工作提供理论依据。 展开更多
关键词 坚硬顶板 来压强度等级 评估 组合赋权 博弈论 云模型 云相似度
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不同应力路径及围压下煤岩损伤能量演化
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作者 马恒 刘晓东 +3 位作者 侯双荣 齐消寒 王品 刘阳 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期581-591,共11页
为研究煤岩体损伤演化过程中能量的转化机制,以王庄煤矿9105工作面原煤为研究对象,利用HC-SPT-100型高压三轴试验机、HC-U7型非金属超声波探测仪、4K科研相机等仪器,采用非接触式数字图像处理技术开展了不同应力路径及围压下三轴加载试... 为研究煤岩体损伤演化过程中能量的转化机制,以王庄煤矿9105工作面原煤为研究对象,利用HC-SPT-100型高压三轴试验机、HC-U7型非金属超声波探测仪、4K科研相机等仪器,采用非接触式数字图像处理技术开展了不同应力路径及围压下三轴加载试验.研究结果表明:(1)不同应力路径及围压下三轴加载过程中煤岩损伤能量演化可分为压密、弹性与脆性跌落3个阶段;(2)试件在不同加载路径与不同初始围压下各阶段能量值相差较大,表现为在同一初始围压下,常规三轴加载路径下试件的弹性能、耗散能、总能量均大于三轴循环加载路径下试件的弹性能、耗散能、总能量;(3)三轴加载过程中,不同加载路径下试件轴向应变从压密到破坏阶段表现为整体波动与局部集中→局部集中→局部集中→整体波动与局部集中的发展规律;(4)不同加载路径及围压下破坏阶段试件的应力集中不同,常规三轴加载路径下破坏阶段试件的应力集中在低围压下以新生应力集中为主、高围压下以继承应力集中为主,三轴循环加载路径下破坏阶段试件的应力集中在高、低围压下主要以继承应力集中为主. 展开更多
关键词 能量演化 三轴荷载 非接触数字图像处理 应力集中
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综合物探方法在煤矿井下水害防治的实践探析 被引量：4
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作者 杨春楠 《西部探矿工程》 CAS 2024年第3期88-90,共3页
现代社会发展背景下,伴随经济社会的稳定运行,在煤矿井下生产中,往往会面临一些水害问题,这类现象的出现,不同程度上会对煤矿安全造成影响,而综合物探方法应用在煤矿井下水害防治中,具有良好的效果,不仅可以解决水害问题,还能提升煤矿... 现代社会发展背景下,伴随经济社会的稳定运行,在煤矿井下生产中,往往会面临一些水害问题,这类现象的出现,不同程度上会对煤矿安全造成影响,而综合物探方法应用在煤矿井下水害防治中,具有良好的效果,不仅可以解决水害问题,还能提升煤矿生产管理水平。基于此,主要阐述综合物探技术基本内涵,说明综合物探方法在煤矿井下水害防治中的重要意义,在此基础上探究综合物探方法在煤矿井下水害防治的实践应用,有望对部分学者提供指导和帮助。 展开更多
关键词 综合物探 方法 煤矿 井下 水害 防治实践
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基于粒子群算法最优化Verhulst模型的开采残余下沉预测
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作者 石力帆 廉旭刚 韩雨 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第18期7592-7598,共7页
矿区开采引起的残余下沉稳定时间长、潜在危害大,有必要准确地预测矿区地表的残余下沉。鉴于传统的残余下沉Verhulst模型建模误差大、适用性弱,在建模过程中以数据序列的首个数据保持不变导致预测效果差的缺陷,以直接离散Verhulst模型... 矿区开采引起的残余下沉稳定时间长、潜在危害大,有必要准确地预测矿区地表的残余下沉。鉴于传统的残余下沉Verhulst模型建模误差大、适用性弱,在建模过程中以数据序列的首个数据保持不变导致预测效果差的缺陷,以直接离散Verhulst模型为基础,引入粒子群算法寻求模型迭代初始值的最优解,建立基于粒子群算法优化的矿区开采残余下沉直接离散Verhulst模型,并以山西阳泉和山东兖州矿区两个时间尺度的地表残余下沉监测数据集进行实例验证,最后利用MATLAB App Designer工具实现模型算法的可视化。结果表明:基于粒子群算法优化的直接离散Verhulst模型的矿区开采残余下沉预测精度和稳定性增益明显,所开发的计算工具具有正确性和有效性。 展开更多
关键词 残余下沉 VERHULST模型 粒子群算法 下沉预测 MATLAB 软件开发
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