采矿与安全工程学报最新期刊目录
CO2作用下煤体能量演化与破坏特征————作者:王磊;张宇;朱传奇;刘怀谦;陈礼鹏;范浩;李少波;
摘要:为探究不同CO2压力下受载煤体能量演化规律及破坏特征,采用MTS816岩石力学加载系统搭配自主研制的可视化气固耦合试验装置,开展不同CO2压力下煤体单轴压缩试验,阐明了受载煤体力学参数和能量密度随气压的变化规律,并借助数字图像相关法(DIC)及CT扫描技术,从细观层面剖析了CO2对煤体裂纹扩展和破坏模式的影响。结果表明:不同CO 采煤工作面双层坚硬悬顶水力压裂可控竖向切顶方法————作者:刘江伟;刘耀友;刘长友;余鑫; 摘要:首次提出一种水力压裂沿煤壁竖向断裂方法,可利用顶板岩层的弯曲变形产生的水平附加张拉应力,通过合理布置压裂点以促进水压裂缝的竖向起裂和扩展,从而达到竖向切断顶板的目的。研究揭示了最大水平拉应力的水力裂缝竖向起裂、扩展的力学机理;分析出高位石灰岩层的合理断顶位置距离煤壁更远,且随着悬顶长度、厚度、弹性模量及煤层弹性垫层系数的变化,断顶位置深入煤壁的距离逐渐增加,随着埋深的增加,合理断顶位置深入煤壁的距... 液氧瞬态相变爆破流场温度及压力变化规律研究————作者:王雁冰;赵小艳;马丹;王滔;彭会椿;刘超;彭驭涛;雷振; 摘要:传统炸药爆破存在环境污染和效率低下等问题,而液氧储能破岩作为一种低振、环境友好的气体膨胀致裂技术,具有良好的应用前景。通过高速红外热成像系统和超压监测系统,探究不同液氧量下温度场演变规律及压力场超压衰减特性。研究结果表明:液氧相变膨胀过程中,温度场呈现双峰特征,吸、放热反应交互进行,流场处于动态非平衡状态;液氧量显著影响物相转化效率,且内部能量传递存在平衡点,流场温度并不会持续升高;不同液氧量导致... 润湿硬岩截割产尘规律与岩巷掘进压裂注液源头抑尘技术研究————作者:李樯;张显成;俎在兴;张文豪;马丹;刘全辉; 摘要:硬岩巷(隧)道掘进及战略性硬岩矿产开采过程中产生的粉尘对作业人员健康和机械设备构成严重威胁,硬岩注液润湿是从源头减少粉尘的有效方法。通过测定硬岩表面润湿剂接触角、利用低场核磁共振测试润湿剂扩散特征,筛选适用于硬岩的润湿剂,探究润湿硬岩的截割产尘规律,并在岩巷掘进现场开展注液抑尘试验验证其可行性。试验结果表明:SAS润湿剂可有效降低硬岩表面液滴的表面张力,增强硬岩润湿能力,其最佳质量分数为0.5‰,... 侏罗系富水煤层采动裂隙演化及涌水特征研究————作者:肖猛;巨峰;何泽全;王栋; 摘要:侏罗系富水煤层具有富水性强、涌水量变化显著等特点,传统针对煤矿顶、底板涌水机理的研究难以适用于此类煤层,严重制约了矿井的安全高效生产。以鄂尔多斯煤田小纪汗煤矿为研究对象,设计了富水煤层相似材料配比,提出了富水煤层物理相似模拟方法及系统,构建了富水煤层开采的物理相似试验模型,揭示了开采过程中覆岩应力及涌水变化特征,并结合数值模拟分析了采动裂隙演化及涌水规律。结果表明:所研发的富水煤层相似模拟材料具备... 立井地面注浆段高RQD值及与围岩透水性和注浆量的关联性研究————作者:赵延林;任升;刘强;李阳;刘钊; 摘要:为构建预测精准的预估注浆量模型,以高烽磷矿为研究对象,基于注浆段长和钻孔取芯获取的RQD,提出了一种计算注浆段段高RQD新方法,并通过吕荣试验和帷幕注浆试验,对段高RQD与围岩透水性、段高RQD与注浆量关联性进行了深入研究。通过注浆前后含水层涌水量分析、检查孔压水试验和破碎带岩芯裂隙微观检查等方法对注浆效果进行综合评价。研究结果表明:段高RQD存在明显的空间效应,同一钻孔不同深度的段高RQD值相差... 复合基本顶沿空留巷顶板结构稳定性分析————作者:勾攀峰;张书军;范杰;穆朝元;赵康;陈祖国; 摘要:沿空留巷作为回采巷道的布置方式之一,已得到较为广泛的应用,然而,针对具体的煤层赋存条件,特别是在工作面出现大、小周期来压的工况下,沿空留巷巷旁支护阻力的确定并无充足的理论依据。基于切顶技术的应用,将引发工作面大、小周期来压的基本顶定义为复合基本顶,并细分为上位基本顶和下位基本顶,回采巷道沿空留巷布置时预切下位基本顶。据此,构建基于复合基本顶条件下沿空留巷预切顶顶板稳定性力学模型,分析上位基本顶和下... 围压对锚杆锚固性能影响规律试验研究————作者:董双勇;高富强;娄金福;王晓卿;卢志国; 摘要:为探究围压对锚杆锚固性能的影响,借助自主研发的锚杆围压拉拔试验系统,开展不同围压作用下的锚杆拉拔试验。通过试验获取不同围压条件下锚固体的失效模式及锚固界面破坏形态,阐明围压对锚杆载荷-位移特征曲线、峰值锚固力、锚固力峰值点位移及残余锚固力的影响机制,揭示围压对锚杆锚固性能的作用规律。研究表明:围压显著影响锚固体失效模式,无围压或低围压时围岩试样易产生径向开裂破坏,高围压下试样外部无明显破坏但内部锚... 深井软岩顶板返修锚索支护设计及控制研究————作者:潘锐;龚伟;任明洋;程桦;孙茂如;张旬;施宗申;凡元丰; 摘要:针对深井巷道原支护方案返修后顶板稳定性难以维持的工程难题,通过围岩破坏分区探测、理论分析顶板围岩破坏规律及推导考虑锚索长度的支护承载计算公式,提出“注浆加固浅层破碎围岩+加长锚索深部控顶”的返修支护方案并开展现场工业性试验。研究表明:围岩严重破坏区距硐壁平均3.44 m,锚杆全部处于该区域内;中等破坏区距硐壁平均6.04 m,接近锚索长度;轻微破坏区距硐壁平均7.56 m,超出锚索长度。数据表明原... 新型端部镦粗锚杆抗拔试验及数值模拟研究————作者:张晋玮;郑宏;张珣; 摘要:为了提高锚杆抗拔力,研发了一种新型端部镦粗锚杆,镦粗部分能够显著提高侧摩擦面积,且受拉时端部与注浆体发生自锁。通过对新型锚杆和传统锚杆开展现场拉拔试验以及数值模拟分析,进一步揭示水泥强度、孔径、锚固长度和孔径等因素下新型锚杆的拉拔性能和锚固机理。试验结果表明,在黄土和煤矸石场地下传统和新型锚杆的破坏模式均为第二界面破坏,但破坏程度不同。新型锚杆可不同程度地降低对场地、水泥强度、孔径等条件的依赖,并... 不同裂隙倾角NPR锚固岩体力学特性对比研究————作者:缪澄宇;崔力;孙晓明;谭雨泽;李志虎; 摘要:裂隙岩体锚固力学特性是围岩支护设计的基本依据。针对新型负泊松比锚索(NPR)的支护效能,通过相似物理模型实验,对比研究不同预制裂隙倾角下NPR锚固体与普通(PR)锚固体力学特性差异,分析锚固体强度特性、变形破坏特性和声发射特性。随着裂隙倾角的增大,锚固体应力-应变曲线形态由双峰值逐渐向单峰值演变,锚固体弹性模量先增大后减小,峰值强度不断增大,NPR锚固体弹性模量和强度均明显高于PR锚固体。考虑岩体... 硬岩压裂改性增割高效破岩方法与技术————作者:马丹;闫璟泓;侯文涛;李樯;刘全辉; 摘要:当前硬岩破碎以钻爆法为主,但存在连续作业难、损失贫化率高、衍生灾害突出等问题;机械破岩技术则面临截齿磨损严重、破岩效率低的技术瓶颈,严重制约硬岩巷/隧道掘进及战略性硬岩矿产的开采效率,亟须构建高效破岩新方法与新技术。本研究阐明硬岩压裂改性增割原理,通过硬岩水力压裂-机械截割试验,揭示岩石强度对压裂增割效果的影响规律与作用机理,提出“钻-导-压-割-落-运”连续掘进工艺,并通过工程现场应用验证压裂改... 多孔水力压裂缝网耦合扩展规律及硬岩巷道快掘工艺优化研究————作者:梁顺;张渊;落弘业;姚强岭;吴浩;李学华;种照辉;梁耀午; 摘要:巷道掘进效率低是造成煤矿采掘失衡的主要原因,岩巷尤其是大断面硬岩巷道掘进速度慢严重制约煤矿的开拓准备及稳定生产。针对此,提出了以多孔水力压裂技术改造岩体完整性、促进大断面硬岩巷道快速掘进的技术思路。采用PFC颗粒流数值模拟,分析了硬岩巷道掘进工作面水力压裂裂纹扩展规律,探讨了不同地应力、注水压力、压裂孔径、压裂孔间距等压裂参数以及不同注水方式、压裂孔布置形式和岩层组合形式条件下多孔水力压裂缝网耦合... 浅埋采空区下特厚煤层回采覆岩破坏特征研究————作者:李小鹏;刘少伟;付孟雄;何亚飞;张建英;郭重托; 摘要:针对浅埋采空区下特厚煤层开采时存在的覆岩运移及地表沉降等问题,以新疆伊北矿区潘津工业煤矿23-25#煤回采为背景,采用理论分析结合数值模拟的方法深入分析了采空区下倾斜特厚煤层回采时的采动裂隙发育形态、地表下沉变形等采动特征,并结合钻孔取芯探测及地表移动观测结果,准确测定该矿采空区下特厚煤层回采时的覆岩两带高度。研究发现:浅埋采空区下特厚煤层回采时,层间关键层受下部煤层回采扰动... 上覆煤柱影响下顶板水气下泄通道演化特征研究————作者:王文强;李振华;杜锋;曹正正;王伸;马鸣啸; 摘要:以同忻煤矿采矿地质条件为研究背景,采用理论分析、物理模拟和现场实测相结合的方法,建立了过煤柱特厚煤层开采“动-静”载荷组合作用力学模型,对比有煤柱和无煤柱条件下覆岩破断规律及煤柱对裂隙演化的影响,分析了不同宽度煤柱和高位关键层破断位置对裂隙演化的影响,揭示了过煤柱工作面开采水气下泄主通道形成机理。结果表明:高位关键层对覆岩破断和裂隙场演化有控制作用,其破断失稳后煤柱下方岩层受静载和动载双重载荷,易... 近浅埋厚煤层开采覆岩失稳破断规律研究————作者:武兆鹏;梁运培;万志军;赵米真;王力;李其罡;刘思辰;申飞; 摘要:基于龙华煤矿20202工作面地质条件,通过无人机定点航拍明确了研究区地形典型特征,以多点、多组、多区域煤岩体力学参数表面-跨孔原位测试结果作为细观界面参数,建立了平缓、沟谷地形下的PFC2D数值模型,基于覆岩结构分析、位移场演化、关键层应力演化和力链分布特征揭示了近浅埋厚煤层开采覆岩结构失稳破断规律。研究结果表明:复合基本顶以“非对称三铰拱”和“斜台阶岩梁”的结构发生破断,破... 变层间距坚硬顶板破断运动致灾机制研究————作者:王君;刘怀东;刘长友;王飞;赵波智;朱卫兵;张涵锐; 摘要:坚硬顶板的破裂运动是诱发冲击地压等动力灾害的重要因素。采用理论分析、实验室试验、现场工程实践等方法,开展了朱仙庄矿变层间距坚硬顶板破裂致灾机制及分区控制研究。结果表明:该矿上覆五含岩层厚度大、强度高、完整性好,在发生破裂运动时具有强冲击风险性,并且该岩层沿工作面推进方向与煤层间距逐渐减小直至完全接触,顶板型冲击地压的风险逐渐增大。通过建立五含顶板初次破断与周期破断力学模型,并根据层间基岩厚度的变化... 深部高压冻结冰卸围压条件下力学特性及宏细观破坏机制研究————作者:张雨;杨维好;杨志江;丁莹;张宸毅;孙培鑫;王宝生;于庆博;邹成; 摘要:随着人工地层冻结工程施工深度和极地冰盖钻探深度的不断增大,早期无压冻结冰力学性质研究成果与现场实测数据之间的偏差逐渐增大。为探究卸载条件下深部高压冻结冰力学特性,开展了10,20,30和50 MPa冻结压力下冰试样卸围压试验研究,并对其宏、细观变形破坏机制进行了观测与分析。研究结果表明:卸围压条件下,各工况冰试样偏应力-轴向应变曲线均表现出较长的屈服平台,峰值偏应力与残余偏应力随冻结压力呈先增大后... 纤维改性固废注浆材料浆液固结体承载阻裂特征研究————作者:李俊孟;黄艳利;李晓彤;刘亚辉;吴相儒;刘佳楠;王士奇;芮溥呈;邬志雄; 摘要:以煤基固废为主要原料的覆岩裂隙注浆是控制岩层破断及含水层渗流失稳的关键技术,但固废浆液固结体在外部载荷作用下易开裂,阻裂性能较差。通过在煤基固废浆液中掺入纤维,制备纤维-固废注浆材料(Fiber-Solid waste grouting materials, F-SWG),利用电液伺服万能试验机和声发射系统,测试不同纤维种类与掺量的F-SWG固结体的声发射特征,分析其承载损伤过程中的裂隙发育特征及... 微生物改性煤基固废充填材料性能及胶结机制研究————作者:李猛;刘硕;胡国辉;张吉雄;郭仕婕;霍彬彬;赵阳; 摘要:微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)方法通过微生物改性煤基固废材料,进而提升充填材料承载性能。提出了微生物改性煤基固废充填材料制备方法,采用巴氏芽孢杆菌(Bacillus pasteurii)改性煤基固废充填材料,研究不同材料掺量下微生物胶结充填材料的力学性能与微观结构特征,揭示微生物改性对煤基固废充填材料的胶结作用。研究表明:通过微生物改性后,充填材料抗压强度显著提升,煤矸石+35%粉煤灰+5%水泥... 采矿与安全工程学报来自网友的投稿评论: 12月9投稿的,今天被退稿,速度很快,由于内容不太符合被退的,确实他们的文章都很矿业,我是半矿半管不太好投,我接着换着投吧
奔跑的辣椒酱