煤巖受載表面瞬變電荷變化積聚特征研究
發(fā)布時間:2021-08-02 09:33
在煤礦資源開采過程中,隨著開采深度和地質條件復雜程度的增大,煤巖體由于擾動作用誘發(fā)各種煤巖動力災害發(fā)生的幾率也逐漸提高,包括煤與瓦斯突出和沖擊地壓等,這些災害一旦發(fā)生往往會造成嚴重的人員傷亡和經濟損失。因此,進行小范圍的實驗研究和采取適宜的現(xiàn)場措施對煤巖體破壞事故進行提前有效的監(jiān)測預警一直是廣大研究人員力圖解決和完善的問題。目前在開采現(xiàn)場得到廣泛應用的煤巖動力災害預測方法主要有兩類:第一類是常規(guī)指標預測法,即利用鉆屑量、瓦斯涌出初速度等傳統(tǒng)指標對采動過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象進行預測,但存在準確率低、資源消耗大等缺點;第二類是利用動力災害過程中能量釋放伴隨的前兆信號進行預測的地球物理方法,包括基于聲音、光、電物理效應的聲發(fā)射法、紅外法、電磁輻射法等。該類方法能夠在不影響煤礦生產的前提下對開采區(qū)域進行連續(xù)、實時監(jiān)測,因而也成為了當前我國煤巖動力災害監(jiān)測預警技術的主要研究方向之一。利用地電場的異常變化對地質災害進行預測是一種常用的地球物理方法,可以應用于對地震、火山等大尺度地殼巖體動力活動和災害的預測。同時,針對于較小尺度范圍內如礦山、堤壩等發(fā)生的動力災害,廣大學者也開始著眼于對其中煤巖材料的帶...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:161 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1?2016年肚界主要產煤國家煤炭產量及消費量??:-
求解煤巖材料單軸壓縮破壞的非線性動力響應過程,與實驗數(shù)椐和理論分析進行??同步對照。??結合研究目標、內容及方法,本文確立了如下技術路線,如圖1.2所示。??15??
??L_|?j?1 ̄1丨輸\端?輸出璃?"??圖2.1煤巖單軸壓縮破壞表面瞬變電荷和微震信號測試系統(tǒng)??Fig.?2.1?Experimental?system?of?transient?charge?and?microseismic?signals?of?coal?and?rock?samples??2.?U單軸壓縮測試系統(tǒng)??此次實驗中單軸壓縮測試系統(tǒng)由單軸壓縮實驗臺、OBS2型液壓泵、YSB-120??型數(shù)字壓力表、絕緣板等組成,負責對煤巖試樣進行單軸加壓直至其完全破壞。??具體組成部分及參數(shù)如下:??(1)單軸壓縮實驗臺??一般的電動加載系統(tǒng),如數(shù)字控制式電液伺服壓力機包含的金屬配件過多,??且需要接通電源才能啟動,會對此次實驗過程中產生的電荷信號產生較大干擾。??為了盡量減少加載系統(tǒng)自身帶來的干擾,此次實驗中進行了自行設計,利用較少??的不銹鋼材料搭建了基本的實驗臺框架,并在實驗臺與試樣的上下接觸面均安裝??了尼龍材質的絕緣板,以保證加載過程中試樣表面產生的瞬變電荷信號不受實驗??臺本身的影響。同時將實驗臺的尺寸縮小,使操作更加方便、簡單。單軸壓縮實??驗臺實物圖如圖2.2所示。??UI?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微震監(jiān)測技術及其在煤礦的應用現(xiàn)狀與展望[J]. 李楠,王恩元,GE Mao-chen. 煤炭學報. 2017(S1)
[2]受載復合煤巖變形破裂力電熱耦合模型[J]. 楊楨,代爽,李鑫,齊慶杰. 煤炭學報. 2016(11)
[3]2005—2014年我國煤礦災害事故特征及規(guī)律研究[J]. 李波,巨廣剛,王珂,張路路,孫東輝. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2016(03)
[4]2005-2014年我國煤礦瓦斯事故統(tǒng)計分析[J]. 陳曉坤,蔡燦凡,肖旸. 煤礦安全. 2016(02)
[5]我國煤礦沖擊地壓的研究現(xiàn)狀:機制、預警與控制[J]. 姜耀東,趙毅鑫. 巖石力學與工程學報. 2015(11)
[6]預制裂紋煤系巖石破壞的電磁輻射規(guī)律研究[J]. 宋曉艷,李忠輝. 煤礦安全. 2015(10)
[7]礦震誘發(fā)型沖擊地壓臨場預警機制及應用研究[J]. 姜福興,姚順利,魏全德,張立明,王顏亮. 巖石力學與工程學報. 2015(S1)
[8]單軸壓縮下混凝土孔洞內壁表面電位特征[J]. 劉貞堂,李學龍,李忠輝,劉永杰,楊玉龍,馮俊軍. 煤炭學報. 2014(S2)
[9]我國沖擊地壓礦井類型及防治方法研究[J]. 齊慶新,歐陽振華,趙善坤,李宏艷,李曉璐,張寧博. 煤炭科學技術. 2014(10)
[10]煤體沖擊破壞超低頻/極低頻電磁異常特征分析[J]. 李成武,楊威,徐曉萌,王啟飛. 煤炭學報. 2014(10)
博士論文
[1]受載煤體振動破壞特征及致災機理研究[D]. 孫曉元.中國礦業(yè)大學(北京) 2016
[2]煤點錘擊破壞瞬變電磁信號特征實驗研究[D]. 王川.中國礦業(yè)大學(北京) 2015
[3]巖石破裂過程的擴展有限元法研究[D]. 師訪.中國礦業(yè)大學 2015
[4]煤與瓦斯突出前兆低頻電磁信號接收技術研究[D]. 邢云峰.中國礦業(yè)大學(北京) 2014
[5]礦震震動波波速層析成像原理及其預測煤礦沖擊危險應用實踐[D]. 鞏思園.中國礦業(yè)大學 2010
[6]煤巖變形破裂電荷感應規(guī)律的研究[D]. 趙揚鋒.遼寧工程技術大學 2010
碩士論文
[1]我國煤礦生產安全事故統(tǒng)計分析及預測[D]. 趙春俠.西南科技大學 2017
[2]基于聲發(fā)射的煤與瓦斯突出預測研究[D]. 宋一鳴.遼寧工程技術大學 2012
[3]巖石變形與電磁輻射的實驗研究[D]. 陳國強.中國地震局地質研究所 2009
本文編號:3317329
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:161 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1?2016年肚界主要產煤國家煤炭產量及消費量??:-
求解煤巖材料單軸壓縮破壞的非線性動力響應過程,與實驗數(shù)椐和理論分析進行??同步對照。??結合研究目標、內容及方法,本文確立了如下技術路線,如圖1.2所示。??15??
??L_|?j?1 ̄1丨輸\端?輸出璃?"??圖2.1煤巖單軸壓縮破壞表面瞬變電荷和微震信號測試系統(tǒng)??Fig.?2.1?Experimental?system?of?transient?charge?and?microseismic?signals?of?coal?and?rock?samples??2.?U單軸壓縮測試系統(tǒng)??此次實驗中單軸壓縮測試系統(tǒng)由單軸壓縮實驗臺、OBS2型液壓泵、YSB-120??型數(shù)字壓力表、絕緣板等組成,負責對煤巖試樣進行單軸加壓直至其完全破壞。??具體組成部分及參數(shù)如下:??(1)單軸壓縮實驗臺??一般的電動加載系統(tǒng),如數(shù)字控制式電液伺服壓力機包含的金屬配件過多,??且需要接通電源才能啟動,會對此次實驗過程中產生的電荷信號產生較大干擾。??為了盡量減少加載系統(tǒng)自身帶來的干擾,此次實驗中進行了自行設計,利用較少??的不銹鋼材料搭建了基本的實驗臺框架,并在實驗臺與試樣的上下接觸面均安裝??了尼龍材質的絕緣板,以保證加載過程中試樣表面產生的瞬變電荷信號不受實驗??臺本身的影響。同時將實驗臺的尺寸縮小,使操作更加方便、簡單。單軸壓縮實??驗臺實物圖如圖2.2所示。??UI?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微震監(jiān)測技術及其在煤礦的應用現(xiàn)狀與展望[J]. 李楠,王恩元,GE Mao-chen. 煤炭學報. 2017(S1)
[2]受載復合煤巖變形破裂力電熱耦合模型[J]. 楊楨,代爽,李鑫,齊慶杰. 煤炭學報. 2016(11)
[3]2005—2014年我國煤礦災害事故特征及規(guī)律研究[J]. 李波,巨廣剛,王珂,張路路,孫東輝. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2016(03)
[4]2005-2014年我國煤礦瓦斯事故統(tǒng)計分析[J]. 陳曉坤,蔡燦凡,肖旸. 煤礦安全. 2016(02)
[5]我國煤礦沖擊地壓的研究現(xiàn)狀:機制、預警與控制[J]. 姜耀東,趙毅鑫. 巖石力學與工程學報. 2015(11)
[6]預制裂紋煤系巖石破壞的電磁輻射規(guī)律研究[J]. 宋曉艷,李忠輝. 煤礦安全. 2015(10)
[7]礦震誘發(fā)型沖擊地壓臨場預警機制及應用研究[J]. 姜福興,姚順利,魏全德,張立明,王顏亮. 巖石力學與工程學報. 2015(S1)
[8]單軸壓縮下混凝土孔洞內壁表面電位特征[J]. 劉貞堂,李學龍,李忠輝,劉永杰,楊玉龍,馮俊軍. 煤炭學報. 2014(S2)
[9]我國沖擊地壓礦井類型及防治方法研究[J]. 齊慶新,歐陽振華,趙善坤,李宏艷,李曉璐,張寧博. 煤炭科學技術. 2014(10)
[10]煤體沖擊破壞超低頻/極低頻電磁異常特征分析[J]. 李成武,楊威,徐曉萌,王啟飛. 煤炭學報. 2014(10)
博士論文
[1]受載煤體振動破壞特征及致災機理研究[D]. 孫曉元.中國礦業(yè)大學(北京) 2016
[2]煤點錘擊破壞瞬變電磁信號特征實驗研究[D]. 王川.中國礦業(yè)大學(北京) 2015
[3]巖石破裂過程的擴展有限元法研究[D]. 師訪.中國礦業(yè)大學 2015
[4]煤與瓦斯突出前兆低頻電磁信號接收技術研究[D]. 邢云峰.中國礦業(yè)大學(北京) 2014
[5]礦震震動波波速層析成像原理及其預測煤礦沖擊危險應用實踐[D]. 鞏思園.中國礦業(yè)大學 2010
[6]煤巖變形破裂電荷感應規(guī)律的研究[D]. 趙揚鋒.遼寧工程技術大學 2010
碩士論文
[1]我國煤礦生產安全事故統(tǒng)計分析及預測[D]. 趙春俠.西南科技大學 2017
[2]基于聲發(fā)射的煤與瓦斯突出預測研究[D]. 宋一鳴.遼寧工程技術大學 2012
[3]巖石變形與電磁輻射的實驗研究[D]. 陳國強.中國地震局地質研究所 2009
本文編號:3317329
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/kuangye/3317329.html
最近更新
教材專著