主辦單位:煤炭科學研究總院出版傳媒集團、中國煤炭學會學術期刊工作委員會
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煤炭學報

期刊英文名:Journal of China Coal Society

  《煤炭學報》,月刊,創刊于1964年,是由中國科學技術協會主管,中國煤炭學會主辦,煤炭科學研究總院承辦的面向國內外發行的煤炭科學技術方面的綜合性學術刊物。被美國《工程索引》(Ei Compendex)、荷蘭《文摘與引文數據庫》(Scopus)、中國科學引文數據庫核心庫(CSCD)等數據庫收錄。

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    煤炭學報
  • 作者(Author):孫繼平曹玉超
    關鍵詞(KeyWords):礦井水災水災感知圖像識別圖像紋理雙樹復小波變換

    摘要:水災是煤礦重特大事故之一。 現有水災監測報警方法存在著適應性差、誤報和漏報率高等 問題,難以滿足煤礦安全生產需求。 為此,提出了基于圖像紋理特征的礦井水災感知方法:在巷道 頂部或巷幫、采煤工作面支架等設置攝像機,實時采集采掘工作面和巷道底板圖像;通過雙樹復小 波變換,提取水、煤、巖石圖像紋理特征,建立水災圖像識別模型;對學習樣本進行雙樹復小波變換, 提取 1,2 級系數,統計其方差與期望值,利用相應的方差與期望值構造泊松分布模型,并估計其各 個方向模型的強度參數。 對待測樣本同樣進行雙樹復小波變換后,利用 1,2 級系數的方差與期望 值構成的模型強度參數向量與樣本參數向量進行皮爾遜相似性比較,最終確定待測樣本分類。 根 據水災圖像識別模型,對實時監測的圖像進行識別,當分割圖像具有水災紋理特征時,進行水災報 警。 采集了水災模擬實驗圖像,建立了圖像數據庫。 對所提出的模型編制了相應的實驗程序,進行 了模型的訓練和實驗驗證。 研究了水、煤、巖石在雙樹復小波域泊松分布下系數統計值的分布規 律,并對模型的性能進行了參數化的評估。 通過實驗驗證了基于圖像紋理特征的礦井水災感知方 法的可行性。 實驗表明,基于圖像紋理特征的礦井水災感知方法,識別水災準確率大于 81% 。
  • 作者(Author):任懷偉王國法趙國瑞曹現剛杜毅博李帥帥
    關鍵詞(KeyWords):智慧煤礦邏輯模型信息實體決策控制協同控制

    摘要:針對數字礦山向智慧礦山發展過程中信息關聯層次不清晰、框架結構不完善、缺少智能決 策依據及有效控制方法的問題,提出了智慧煤礦信息邏輯模型,基于本體和語義網技術建立了煤礦 多源、異構關系數據的信息“實體”和虛實映射機理,提出基于知識需求模型的信息實體主動匹配 與推送策略,構建基于開采行為預測推理的智慧邏輯模型進化機制,形成了層級清晰、結構明確、全 面覆蓋的智慧煤礦信息模型;構建了綜采設備群空間位姿關系模型,提出了考慮隨機誤差的強耦合 設備群空間坐標統一描述及各設備關聯坐標系轉換方法,建立了多參量融合分析和評估的開采環 境—生產系統耦合關系模型,為煤礦裝備位姿控制及智能決策提供支撐;給出了時變多因素影響下 的開采設備群全局最優規劃和分布式協同控制方法。 將綜采設備群全局最優規劃歸結為一個二次 積分模型的燃料最優規劃問題,提出了基于多模態控制的綜采設備群全局最優推進路徑規劃及控 制策略,可兼顧開采條件、設備能力、工藝流程及能量消耗,確保生產成本、效率的有效改善。 給出 了同時考慮環境干擾和傳感器數據時延特性的液壓支架群組分布式協同控制方法。 上述基礎架構 和數學模型為深層次挖掘智慧煤礦海量信息之間的關聯關系、解決大數據環境下開采系統的最優 化協同控制、實現復雜地質條件下連續穩定開采提供了基礎理論支撐,可有效推動智慧煤礦技術的 發展。
  • 作者(Author):何源福夏毅敏趙先瓊喬 碩寧 波
    關鍵詞(KeyWords):截齒耐磨層殘余應力工作過程釬焊接頭應力釬料層厚度

    摘要:為了探究鎬型截齒的硬質合金頭脫落現象,針對普通截齒與耐磨截齒,研究鎬型截齒工作 過程中的釬焊接頭應力分布情況以及釬料層厚度對接頭應力的影響特征。 利用 ANSYS 軟件,分別 建立普通截齒與耐磨截齒的彈塑性熱力學模型,對兩種鎬型截齒進行熱-結構順序耦合分析,得到 其釬焊殘余應力分布,用實驗驗證模型正確性。 將截齒破巖時的工作溫度及外部載荷施加到釬焊 殘余應力模型上,仿真得到鎬型截齒工作時釬焊接頭的應力分布規律。 分析結果表明:① 未工作 狀態下,兩種鎬型截齒的釬料層與硬質合金頭交界面處均出現最大釬焊殘余應力,容易發生因熱應 力過大導致的釬縫開裂。 ② 工作狀態下,截齒的徑向路徑上,普通截齒與耐磨截齒的釬焊接頭應 力最大值近乎相等,均達到 210 MPa 左右,但其最大應力出現的位置不同,分別位于釬料層與刀體 的交界面以及釬料層與硬質合金頭的交界面處;軸向路徑上,兩種鎬型截齒的應力最大值相差不 大,且均出現在釬焊接頭外表面處。 耐磨層對鎬型截齒整體應力的分布影響不大,但卻使得鎬型截 齒最大應力出現的位置發生了偏移,使得鎬型截齒硬質合金頭脫落的危險位置發生變化。 ③ 普通 截齒與耐磨截齒均在釬料層厚度為 0.1 mm 時得到接頭應力最小值,此時鎬型截齒釬焊接頭的連 接性能最好。
  • 作者(Author):萬麗榮陳 博楊 揚曾慶良
    關鍵詞(KeyWords):放頂煤液壓支架尾梁動態響應剛柔耦合固液彈簧耦合Hertz 接觸

    摘要:綜合機械化放頂煤開采過程中煤巖垮落產生的沖擊載荷會導致放頂煤液壓支架的運動狀 態發生變化,嚴重時會導致綜放設備的沖擊破壞。 為研究放頂煤液壓支架尾梁受到煤巖沖擊后的 動態響應及受力情況,利用機械系統動力學分析軟件 Adams 建立放煤機構的剛柔耦合模型,通過 固液彈簧耦合理論計算出尾梁平衡千斤頂的剛度并用彈簧阻尼系統進行等效替換。 采用“煤巖直 沖”的方式對尾梁進行加載,并引入 Hertz 接觸理論確定接觸參數。 基于此模型,模擬煤巖顆粒沖 擊承載區不同位置以及在不同放煤角條件下沖擊尾梁的動態過程,最后通過與剛體沖擊方式下的 仿真結果對比,驗證了所用方法的可靠性。 結果表明,煤巖沖擊承載區不同位置時,尾梁的動態響 應量及碰撞接觸力有差異,沖擊位置位于尾梁-彈簧連接處附近區域時,碰撞接觸力較小,而尾梁 的最大速度、加速度、振幅較大,在所有動態響應量中,最大振幅的變化規律最明顯,隨著沖擊點位 置遠離尾梁-掩護梁鉸接處附近區域,最大振幅穩定上升;當放煤角逐步增大時,尾梁的動態響應 量及接觸力均減小,尾梁的振動特性變弱,當放煤角較小時,煤巖沖擊尾梁后會產生數值巨大的碰 撞接觸力。 可選取尾梁的振幅響應作為反饋量對尾梁進行動態監測,同時應針對碰撞接觸力較大 的情況在放煤機構的設計制造中對其進行強度校核及結構優化,避免尾梁及其連接處沖擊破壞情 況的出現。
  • 作者(Author):劉宣宇張凱舉邵誠
    關鍵詞(KeyWords):盾構機密封艙土壓數據驅動并行支持向量機協同優化

    摘要:盾構機是一種暗挖地下隧道工程的專用機械。 為了保證盾構機安全、高效掘進,必須控制 密封艙土壓平衡。 盾構機掘進過程中密封艙土壓受多系統、多場耦合和地質條件突變等諸多因素 影響,極易導致密封艙土壓失衡而引起地表塌陷等安全事故。 針對難以建立有效的機理模型進行 密封艙土壓預測并實施控制的問題,提出了基于多粒子群協同優化的并行支持向量機( PCPSO- PSVM)密封艙土壓的數據驅動建模方法。 采用分而治之的原則將數據樣本分成 4 個子集、3 個層 次進行并行學習,再采用交叉反饋的方式更新初始樣本重新訓練直至結束,得到支持向量;利用協 同粒子群并行計算優化支持向量機的參數,將粒子群并行分組尋優,在各自獨立的進程內進行獨立 搜索,最后各群體匯集到主進程,計算得到模型的全局最優參數 C 和 σ,得到密封艙土壓預測模型。 基于盾構施工現場的實測數據進行了仿真實驗,對密封艙內 4 個土壓力監測點進行建模預測,結果 表明該方法具有較高的計算效率和預測精度,能夠滿足實時在線計算預測的要求。 因此,完全可以 通過這些壓力監測點做出整個開挖面的土壓力預測,以對密封艙土壓失衡做出提前預警和決策。 該方法實現了基于數據的快速密封艙土壓建模預測,能夠為開挖面的穩定控制提供及時、準確的判 斷依據,指導工程實踐。
  • 作者(Author):寧 堅靳 虎王澤安劉 豪
    關鍵詞(KeyWords):賦存形態釋放特性控制

    摘要:氯是煤中重要的有害微量元素之一,在煤的熱解,燃燒和氣化過程中,煤中的氯經過復雜的 化學變化轉移到煙氣中,形成多種含氯物質如 HCl、Cl2 、無機鹽等,這不僅造成環境的嚴重污染,危 害人類的健康,同時氯元素的揮發會引起鍋爐及尾部受熱面的沾污結渣腐蝕問題,形成安全隱患。 了解煤中氯的測定方法,賦存形態,釋放規律及控制技術是高氯煤清潔利用的前提,本文對國內外 這方面的研究工作進行了綜述。 介紹了煤中氯的來源及危害,并整理和比較了國內外煤中氯的測 定方法的原理及其優缺點,統計了世界主要產煤國煤中氯含量分布范圍、均值及典型煤樣中氯含量 的值;整理歸納了煤中氯的 2 種主要賦存形式:有機形態(包括無機離子、水合離子、無機鹽和含氯 復雜礦物)和無機形態(包括有機離子交換態、有機共價結合態、有機氯化物和有機離子配合物), 并分類總結了 3 種煤中氯賦存形態的研究方法:相關性分析法,化學法萃取法,儀器直接分析法;闡 述了煤燃燒、熱解、氣化過程中氯的釋放特性及煤中氯形態、煤質、溫度、升溫速率、保溫時間、壓力、 氣氛等因素對氯釋放規律的影響,對比了不同氣氛下煤中氯的釋放規律,并分析了在加熱過程中煤 焦和氣態中氯形態及其分布的變化;分類總結了目前氯的主要控制技術,并比較了不同控制技術的 特點及其適用工況;同時結合當前研究中存在的問題,提出了煤中氯的賦存、釋放以及控制研究的 若干工作建議,從而為高氯煤的高效清潔利用提供一定的理論基礎。
  • 作者(Author):黃波徐宏祥李旭林
    關鍵詞(KeyWords):捕收劑微乳化超聲波多重光散射浮選

    摘要:微乳型捕收劑(Micro-emulsion Collector,MEC)在煤漿中的分散性能優于柴油和乳化柴油, 可以有效降低煤泥浮選藥劑的用量。 MEC 的穩定性是影響其工業應用的重要性能指標,國內外學 者通常采用靜置觀察法研究乳化柴油和微乳化柴油的穩定性,難以直觀并定量表征微乳液的穩定 性和液滴粒徑。 筆者借助多重散射光穩定性分析儀研究了乳化劑配方和用量、超聲波功率及作用 時間對 MEC 穩定性和液滴粒徑大小的影響,通過煤泥浮選試驗考察了 MEC 的浮選性能。 研究結 果表明:制備 MEC 的最佳工藝條件為,乳化劑用量為柴油質量 5% ,含水量為柴油質量的 5% ,表面 活性劑配方為 Span80 ∶ Tween40 ∶ Octanol = 7 ∶ 3 ∶ 4,磁力攪拌 10 min 后用 200 W 超聲波強化處理 5 min;乳化劑配方和用量影響 MEC 的穩定性和液滴粒徑大小。乳化劑用量越多,MEC 越穩定。 乳 化劑用量為 3% 時,液滴易發生聚集,放置一段時間后液滴粒徑會超過 100 nm。 乳化劑用量為 7% 時,MEC 最穩定,液滴初始粒徑為 69 nm,并隨放置時間延長緩慢變大。 乳化劑用量為 5% 時,MEC 穩定性好,液滴粒徑隨放置時間的延長基本不發生變化,保持在 37 nm 左右;超聲波功率低 于 600 W 時,功率越小,MEC 越穩定。功率大于 600 W 時,功率越大,液滴粒徑越小,MEC 穩定性 越好。 超聲波處理時間為 20 min 時,MEC 的穩定性動力學指數(Turbiscan Stability Index,TSI)值隨 放置時間延長快速變大,MEC 很不穩定;MEC 用于煤泥浮選時,能顯著提高煤樣的接觸角,增加煤 粒表面疏水性,提高煤粒的可浮性。 在相同的捕收劑用量下,浮選精煤產率更高,灰分更低,浮選完 善指標更好。
  • 作者(Author):卓啟明劉文禮徐宏祥孫小朋張 賀鄭 翔魏宏宇
    關鍵詞(KeyWords):浮選顆粒氣泡相對運動

    摘要:顆粒-氣泡間相對運動的研究對浮選機理的認知至關重要,對新型浮選機的開發和提高浮 選效率均具有指導意義,本文系統綜述了顆粒-氣泡間相對運動的研究進展。 早期研究過程中,研 究者忽略了顆粒和氣泡性質的影響,將顆粒視為隨流線運動的點,氣泡視為剛性球體,利用流線方 程對顆粒-氣泡間的相對運動展開研究;隨著認知過程的不斷深入,顆粒和氣泡物理化學性質的影 響逐步得到了關注,研究者分別從顆粒慣性力、重力、形狀和粗糙度以及氣泡表面流動性等方面并 展開了大量研究;顆粒-氣泡間相對運動的試驗研究多通過顆粒沉降法進行,研究對象由單個玻璃 微珠發展為大量礦物顆粒,且出現了關于運動玻璃球與上升氣泡之間相對運動的研究。 研究表明, 當顆粒粒度較細、密度較小時,利用流線方程對顆粒-氣泡間相對運動的研究具有一定的適用性; 當顆粒粒度較粗、密度較大時,需考慮正負慣性力、重力等因素對顆粒-氣泡間相對運動的影響。 此外,顆粒形狀的不規則性會影響顆粒周圍液體對顆粒的作用力,導致臨界碰撞半徑減小,且顆粒 表面不規則的凸起會促進顆粒-氣泡間水化膜的破裂,減少誘導時間,增大顆粒表面粗糙度有助于 增強顆粒-氣泡間的黏附強度。 氣泡表面的流動性可采用“滯留帽”模型進行分析,具有較好的適 用性。 對于顆粒-氣泡間相對運動的試驗研究主要采用顆粒沉降法,親水玻璃微珠只能在氣泡上 半球滑行,到達氣泡赤道位置附近后便離開氣泡,疏水玻璃微珠會刺破顆粒-氣泡間的水化膜,越 過氣泡赤道后會繼續沿氣泡表面滑行并最終黏附在氣泡底部,煤顆粒與氣泡的黏附效率隨碰撞角 和密度的增大而減小。 然而目前的試驗研究多集中于靜水領域,對于浮選流場中顆粒-氣泡間相 對運動的試驗研究尚需進一步探索。
  • 作者(Author):王瑾劉建畢如田張凱媛劉慧芳田曉紅
    關鍵詞(KeyWords):系統動力學煤炭開采規模煤炭開采模式資源損毀控制

    摘要:為研究不同煤炭開采模式下水土資源損毀程度,基于系統動力學原理構建了煤炭-水土資 源經濟系統的系統動力學模型,模型經過多次的運行完善,最后通過了檢驗,利用模型分析了不同 情境下水土資源損毀系統的發展特征。 通過對模型運行分析得出,影響煤炭開采量、耕地面積和水 資源量的因素中敏感性最高的 3 個影響因子是采出率、廢水治理率和復墾率。 在將煤炭開采量控 制在 600 萬 t 以下,耕地面積和總供水保有量分別控制在 31. 25 km2和 1872 萬 t 以上的前提下,對 這 3 個主要影響因子進行了設置,模擬運行得出了長河流域煤礦區未來 2017—2030 年 3 種不同煤 炭開采模式下水土資源的損毀狀況,在不同煤炭開采規模情景下水土資源發展狀況差別明顯,經濟 優化型模式下,國民經濟增長速度明顯增加,但是耕地面積出現了小幅度減小,而且總供水量減少 較快,容易給當地人民帶來水資源不足的威脅,該方式不符合經濟發展的長遠利益;資源優化型,該 模式下年國民生產總值增速明顯減小,耕地面積和總供水量快速增加,資源型發展模式能夠維護資 源的健康穩步發展,但是不利于經濟的發展;SD-MOP 整合優化模型,該模式下適當控制煤炭開采 規模,國民產值在較大程度穩步提升的前提下,也能保證水土資源的穩步增加,既考慮了經濟效益 又重視了自然資源,其優化方案是朝著煤炭資源、水土資源合理利用,經濟-生態雙優化的改造過 程,是在提高研究區煤炭資源、水和土地資源的利用效率的過程,有助于優化長河流域煤炭、水和土 地資源的數量結構、層次結構與效益結構。 經過對這 3 種方案不斷的運行檢驗得出:整合優化型煤 炭開采模式為最優開采模式。
  • 作者(Author):佘臣杰唐婕琳何環張朦童麗唐俊陶秀祥
    關鍵詞(KeyWords):硫酸鹽還原菌生物反應器重金屬離子傅里葉紅外光譜(FT-IR)

    摘要:為了研究硫酸鹽還原菌和稻殼聯合生物反應器在重金屬廢水處理中作用及機理。 利用實 驗室前期分離鑒定的硫酸鹽還原菌 Desulfuromonas alkenivorans S-7 聯合填充稻殼柱式生物反應器 處理人工合成酸性重金屬(Fe3+ ,Mn2+ ,Cr6+ )廢水。 比較了廢水處理過程中理化特性(pH,Eh ,Ec)及 3 種重金屬離子變化規律,并利用 FT-IR 光譜儀分析了微生物和稻殼聯合處理作用下重金屬離子 去除特性。 研究結果表明:S-7 能夠明顯提高酸性廢水的 pH,20 d 后 pH 最終穩定在 6.20 左右,也 能使反應體系維持在較高的還原環境并降低體系的電導率。 S-7 菌株對 3 種代表性離子都有一定 的處理效果,對 Fe,Mn,Cr 三種金屬離子的去除效率分別為 Fe>Mn>Cr。 反應器處理前期廢水中離 子的去除速率較快,后期由于離子共存對廢水處理的影響使廢水中金屬離子濃度趨于平衡,出現動 態制約平衡,S-7 菌株對 3 種重金屬離子的去除機制可能存在差異。 處理后期由于 Cr6+濃度上升 明顯,增大了 SRB 反應器中的重金屬含量,明顯影響 SRB 反應器的穩定性能;稻殼填充對 S-7 菌 株生長能夠穩定維持 SRB 反應器的厭氧環境,并且稻殼對金屬離子去除也存在一定程度的物理吸 附作用。 FT-IR 分析表明:S-7 菌體處理廢水時會吸附 Fe,Mn,Cr 離子,其中羥基、胺基、酰胺基及 羧基是發生吸附作用重要的官能團;稻殼在處理重金屬廢水前后,稻殼的 Si—O—Si 和羰基在處理 重金屬廢水中可能發揮了作用。
  • 作者(Author):王甜甜靳德武劉基楊建王心義趙 偉
    關鍵詞(KeyWords):突水水源識別水化學指標動態權集對分析

    摘要:礦井突水是煤礦生產的主要威脅之一,準確判定礦井突水水源是突水災害防控的重要環節。 為進行礦井突水水源識別,基于動態權和集對分析理論,針對葫蘆素井田 5 種不同含水層中所 提取的 53 組水樣,選取 K+ +Na+ ,Ca2+ ,Mg2+ ,Cl- ,SO2-4 及 HCO-3 六項水化學指標作為識別因子,確立 了其水源識別區間,構建了礦井突水水源識別的數學模型。然后利用 10 組已知礦井水樣驗證水源 識別模型,最后使用該模型對 2015-04-26 葫蘆素井田 21102 工作面突水進行水源識別。 結果表 明:動態權重綜合考慮主客觀權重,既削弱了人為因素的影響,又考慮了識別指標的實際情況,權重 賦值合理。利用動態權計算的 6 項識別因子中,SO2-4 ,Cl- ,K+ +Na+的權重值分別為 0.38,0.25 及 0.20,遠大于其他 3 項指標且其權重之和占總權重的 83% ,在突水水源識別中起決定性作用。利用 10 組已知礦井水樣驗證動態權-集對分析水源識別模型,9 組識別結果與實際情況完全吻合,僅有 1 組第四系水樣識別結果與實際不符,為建模時第四系樣本數據少,待測水樣超出識別區間所 致。 使用已建模型識別葫蘆素井田 21102 工作面突水水源,判別結果與實際完全一致,因 21102 工作面突水幾乎均來自直羅組與白堊系,而直羅組與白堊系建模樣本量大,所建識別區間合適。 大量 的水質數據及準確的識別區間是動態權-集對分析模型進行準確突水水源識別的基礎與保障。
  • 作者(Author):魏迎春項歆璇王安民張 強曹代勇
    關鍵詞(KeyWords):礦化度煤儲層等溫吸附實驗吸咐性能甲烷

    摘要:為了探究水分及其礦化度對煤樣吸附甲烷能力的影響,以準噶爾盆地南緣瑪納斯礦區侏羅 系西山窯組塊狀煤樣為例,采用礦化度水配制—樣品制備—樣品大氣壓下水浸—高壓下注水—等 溫吸附實驗的實驗步驟,開展煤樣干燥、飽水及含不同礦化度水條件下煤的等溫吸附實驗,探討不 同礦化度水對煤儲層吸附性能的影響。 研究結果表明:干燥煤樣的蘭氏體積顯著大于注蒸餾水煤 樣的蘭氏體積,注蒸餾水煤樣的蘭氏體積大于注 10000mg / L 礦化度水煤樣的蘭氏體積,但后者與 注 20000mg / L 礦化度水煤樣的蘭氏體積相差不大。 其主要原因為注蒸餾水煤樣中水分子比甲烷 分子更容易占據煤基質內表面或微孔內表面的吸附位,從而使得蘭氏體積降低,而含礦化度水使得 煤基質表面的吸附位進一步減少,從而造成了煤樣對甲烷的吸附能力降低,但這也存在著一個極限 值,大于 20000mg / L 礦化度水已不能明顯降低煤樣的蘭氏體積。 因此可推斷,在地下水徑流區或 弱徑流區,煤層水的礦化度不斷增大至 10000mg / L 時,煤層中處于動態平衡的游離氣含量會增 加,而吸附氣含量會減少,當煤層水礦化度超過 10000mg / L,煤層中吸附氣與游離氣的含量比例趨 于穩定。 實驗從研究創新的角度出發,以低煤階煤樣為例,對比分析了含不同礦化度水條件下煤樣 對甲烷的吸附能力的差異,并且進行了相關的理論分析和機制解釋,認為地下水礦化度影響煤儲層 對甲烷的吸附能力。
  • 作者(Author):夏鵬曾凡桂宋曉夏孫蓓蕾孟艷軍閆濤滔
    關鍵詞(KeyWords):古交礦區煤層氣氣體組分同位素

    摘要:山西古交礦區煤層氣資源豐富,是我國煤層氣重點開發區塊之一。 區內地質條件復雜,煤 層氣地質研究起步晚,尤其是對煤層氣組成特征及成因方面的討論還較匱乏,制約了煤層氣開發進 程。 煤層氣組成特征及成因與煤層氣母質性質、生成機理、運移和逸散規律等密切相關,對于煤層 氣保存條件和分布規律的認識和煤層氣資源評價具有重要意義。 為揭示古交礦區煤層氣化學組成 特征及氣體成因,采集礦區內 10 口煤層氣井口排采氣樣品,開展了氣體化學組分和碳、氮同位素檢 測,分析了煤層氣中甲烷及氮氣的成因;結合構造演化背景、構造形態、水文地質條件和煤芯解吸氣 化學組成,討論了煤層氣富氮氣機理及保存條件。 結果表明:古交礦區內煤層氣中氮氣含量偏高, 為 0.86% ~ 14.13% ,平均 6.10% ,甲烷含量在 83.79% ~ 97.57% ,平均 91.33% ,乙烷含量在 0 ~ 0.46% ,平均 0.09% ,不含 2 個碳原子以上的烴類,二氧化碳含量在 1.47% ~ 4.71% ,平均 2.48% ; 煤層氣屬于極干氣體,干燥系數(C1 / C1 ~ 5 )為 0.994 9 ~ 1,甲烷 δ13C 值在-47.13 ~ -39.26‰,平均 值為-44.03‰,為有機質熱解成因;氮氣 δ15 N 值在-1.16 ~ -0.51‰,平均值為-0.80‰,為大氣與 有機質熱降解混合成因,且以大氣來源為主,有機成因氮氣含量很少;地表水下滲與煤層發生相互 作用,地表水攜帶的大氣與煤層氣發生組分交換,導致煤層氣解吸、逸散,煤層含氣量降低、甲烷 δ13C 值降低、氮氣含量升高。
  • 作者(Author):文虎程小蛟許延輝馬礪郭軍姜希印王保齊簡俊常
    關鍵詞(KeyWords):松散煤體自然發火氡析出氡運移火源探測

    摘要:火源精準探測一直是煤火災害防治方向的世界性難題,而同位素測氡是火源精準探測的主 要研究方法。 為了解采空區火源位置分布及發火情況,基于煤自然發火實驗臺研究松散煤體發火 過程中氡析出及運移規律。 為減小測氡過程對自然發火實驗影響,設計局部氣體循環系統,控制實 驗取氣量,獲得松散煤體自然發火過程中氡活度濃度沿軸線分布規律;通過數據篩選及統計分析, 獲得同一溫度條件下氡活度濃度沿軸線分布規律;根據氡活度濃度分布理論,推導實驗臺軸線方向 氡分布方程;基于同一溫度條件下氡活度濃度沿軸線分布規律及氡分布方程,獲得松散煤體自然發 火過程中氡的運移規律,確定真實反映氡析出與煤溫關系的節點位置;通過松散煤體單元劃分及氡 析出理論分析,推導松散煤體氡析出與發火時間的對應關系;基于實驗分析和理論推導,獲得氡析 出與發火時間的變化規律。 結果表明:松散煤堆自然發火過程中,沿軸線方向松散煤體內氡運移主 要以滲流為主,當煤溫 Tmax <50 ℃ 時,滲流影響范圍為 0<L<175 cm,其中 L 為與進風口的距離;當 煤溫 Tmax≥50 ℃ 時,滲流影響范圍減小為 0<L<125 cm,多種運移方式耦合作用范圍為 125<L<175 cm,可為采空區發火位置判斷提供依據;在一定溫度范圍內,氡析出隨煤溫升高呈指數增長, 且存在臨界溫度值,可為松散煤體發火程度判斷提供依據。
  • 作者(Author):李清淼梁運培鄒全樂
    關鍵詞(KeyWords):循環荷載滲透率恢復率應力敏感系數加卸載響應比損傷

    摘要:循環載荷廣泛存在于采礦活動中并對煤巖的強度、損傷及滲透性質產生較大影響,例如煤 層群開采多重保護工程中,被保護層煤巖就受到循環加卸載作用,并顯著改變了煤巖的力學及滲流 特性;瓦斯對煤的力學性質及能量耗散特征也具有顯著的影響,不同加卸載路徑下煤巖力學及滲流 特性與常規加載下的性質存在顯著差異,因而有必要研究循環加卸載條件下不同含瓦斯煤的滲流 及損傷演化特征。 根據煤層群開采條件下被保護層應力狀態實時監測的相似模擬實驗結果,設計了 3 種簡化的循環加卸載應力路徑,即階梯循環加卸載、逐級增大循環加卸載和交叉循環加卸載, 采用重慶大學自主研發的含瓦斯煤流固耦合三軸滲流實驗裝置對取自平頂山十礦和袁莊煤礦的煤 樣進行了瓦斯滲流試驗。 結果表明:在 3 種循環加卸路徑中,2 種煤樣的滲透率變化與軸向應力應 變曲線具有顯著的一致性,循環加卸載作用下,煤樣滲透率隨著應力的增大和循環次數的增加呈減 小趨勢;應力卸載和加載對滲透率的影響不同;滲透率受到應力和損傷累積的雙重影響。 相同應力 水平下,煤樣經過卸載-加載過程后的滲透率有降低趨勢,相對恢復率隨著循環次數的增加而先降 低后增大只有應力超過煤樣的屈服階段后才能使滲透率增大。 主要結論為:① 3 種循環加卸載路 徑下煤樣在加載階段的增透率隨應力增大和循環次數的增加都可以分為 3 個階段且呈增長趨勢, 單位體積變化引起的滲透率增加在變大,循環荷載的增透效果隨著循環次數的增加而增強。 ② 隨 著峰值應力的增大和煤樣中損傷的累積,滲透率對應力的敏感性逐漸降低。 隨著荷載的施加,應力 卸載對滲透率的影響先增強后減弱。 ③ 通過計算各循環階段的加卸載響應比得到了煤樣損傷變 量的演化規律,通過回歸分析可知損傷變量與軸向應力之間的關系可以用 Boltzmann 函數表征,該 函數可以作為損傷的經驗公式對實驗中煤樣的損傷進行預測計算。 ④ 循環加卸載對煤樣滲透率 及損傷的作用受煤種不同的影響不明顯。 研究結果為深入揭示多重保護下煤層增透機制和基于循 環荷載致裂(重復水力壓裂等)的煤層強化增透機制及瓦斯抽采工程設計提供理論支撐。
  • 作者(Author):周動劉志祥馮增朝沈永星
    關鍵詞(KeyWords):孔喉微孔隙解吸阻滯勢阱/ 勢壘

    摘要:煤是天然的多孔介質,其內部含有大量破碎煤塊與多種類型的微孔隙結構,甲烷在煤的微 孔隙喉道通過性是影響甲烷解吸效率的重要原因之一。 基于單孔喉模型,分別對孔喉直徑、孔喉幾 何形態與甲烷分子在孔喉附近的 Leonard-Jones 勢的關系進行了分析;基于兩能態模型,得到了孔 喉勢阱/ 勢壘的幾何臨界尺寸及變化規律,研究發現,當 R / r0(孔喉半徑/ 甲烷分子直徑) <0.89 時, 孔喉平面位置對甲烷分子存在勢壘,孔喉平面兩側存在勢阱;當 R / r0 >0. 89 時,孔喉平面僅存在勢 阱,勢阱深度隨著孔喉增大逐漸降低。 基于玻爾茲曼能量分布定律與麥克斯韋分子速率分布原理, 推導出了溫度、壓力、孔喉直徑對微孔隙吸附/ 解吸甲烷過程中的孔喉通過性影響的定量關系,分析 表明溫度、壓力差、孔喉直徑是影響甲烷通過孔喉的主要因素。 溫度越高,壓力差越大,孔喉直徑越 大,孔隙甲烷的通過性越好,反之則通過性越差。 基于上述理論分析,建立了煤的非均勻孔喉結構 模型,通過數值模擬方法進行了含孔喉微孔隙吸附/ 解吸甲烷規律研究。 研究證明,煤中孔喉勢阱 對甲烷分子運移的阻滯作用,是引起煤層甲烷吸附/ 解吸速率下降與甲烷解吸滯后現象,導致煤層 氣開采期限內解吸率低下的重要原因之一;微孔隙孔喉越小,其影響越明顯。 研究結果對于煤層氣 開采效率評價及煤層原位致裂增透改性強化煤層氣開采提供借鑒。
  • 作者(Author):柴森霖劉光偉趙景昌白潤才李浩然張靖
    關鍵詞(KeyWords)::Clifford 代數幾何代數露天礦山路徑優化改進遺傳算法

    摘要:露天礦山路徑優化問題是指在滿足特定物理和經濟約束之下,搜索最佳運輸線路的組合優 化問題,對于降低礦山運營成本具有重要的現實意義。 但目前常規的露天礦山路徑優化算法,主要 從靜態的道路有向圖網絡優化出發,無法實現大規模時變動態網絡的高效分析和優化決策。 本文 以扎哈淖爾露天礦為例,將歐式空間內經典的有向圖網絡分析方法擴展至 Clifford 代數空間,建立 了節點、有向邊以及路徑的統一表達,提出了路徑幾何拓撲連通性和標量約束指標的計算方法,實 現了幾何拓撲計算和數值最優化求解問題的分離;針對傳統靜態網絡分析方法無法動態表達系統 能耗變化的問題,建立了基于時變運輸功最小化的路徑優化模型,并結合行駛阻力特征給出了時變 阻力的計算方法;研究了因路面頻繁碾壓破壞和周期性維護而導致的滾動阻力系數周期性時變效 應,并提出計算時變滾動阻力系數的方法;最后為進一步提高算法收斂效率,提出了兩組推論和一 組數值計算優化策略對遺傳算法的數值計算進行了改進。 經多次仿真實驗驗證,算法能快速收斂 于全局最優解,說明了算法對于解決礦山實際路徑優化問題可行且有效。 其次,幾何代數化方法的 引入也為傳統路徑優化問題求解提供了一種有效實現拓撲關系計算和數值計算解耦的新方法,彌 補了靜態網絡無法實現時變動態網絡分析的不足,為提高露天礦運輸系統大規模路網模型的快速 效率,提供了一種全新的求解思路。
  • 作者(Author):于秋鴿張華興鄧偉男張玉軍張剛艷
    關鍵詞(KeyWords):開采沉陷斷層活化模式斷層面離層空間煤柱壓縮主要影響角超前支承壓力

    摘要:當工作面上覆巖層中含有斷層時,地表下沉規律與不含斷層時具有顯著差別。 為了研究開 采沉陷中斷層活化機理,通過理論推導將開采沉陷中斷層活化分為“斷層面產生離層空間”、“煤柱 壓縮”兩種斷層活化模式并分別利用數值模擬和現場實例進行了驗證。 研究結果表明:① 采動將 造成斷層面產生離層空間,離層空間以下沉系數等于 1 傳遞給松散層造成斷層露頭處地表產生臺 階下沉,影響斷層離層空間的主要因素有工作面推進長度、基巖厚度、保護煤柱寬度、煤層厚度、斷 層傾角、斷層是否含水、斷層帶巖體內摩擦角及黏聚力等;② 斷層面離層空間隨著工作面推進長度 的增加而增加,當工作面推進一定長度時不再變化;斷層面離層空間隨著基巖厚度的增加而線性增 加;斷層面離層空間隨著保護煤柱寬度增加而減小;斷層面離層空間隨煤層厚度增加而線性增加; 斷層面離層空間隨斷層傾角增大而增加;斷層帶巖體原生水的存在對斷層面離層空間產生具有促 進作用;斷層面離層空間隨斷層帶巖體黏聚力和內摩擦角的增加而減小;③ 工作面主要影響角和 斷層傾角的大小關系控制“斷層面產生離層空間”模式斷層活化,當斷層傾角大于主要影響角并與 主要影響角在基巖內相交時,斷層將活化;④ 當斷層傾角小于主要影響角時,工作面超前支承壓力 影響范圍控制“煤柱壓縮”模式斷層活化,當工作面超前支承壓力接觸斷層時,斷層將活化。
  • 作者(Author):吳順川張晨曦成子橋
    關鍵詞(KeyWords):巖爆預測主成分分析概率神經網絡烈度分級

    摘要:根據巖爆的影響因素、特點及成因,選取圍巖最大切應力、單軸抗壓強度、單軸抗拉強度、應 力系數、脆性系數和彈性能量指數構成巖爆預測指標體系。 搜集國內外 46 組典型巖爆案例數據, 考慮到概率神經網絡(PNN)中高斯函數要求各指標變量互不相關,采用主成分分析法(PCA)對原 始數據預處理,消除指標間相關性并降維,得到線性無關的 3 個主成分即巖爆綜合預測指標 RCI1 , RCI2 ,RCI3 ,構成概率神經網絡的輸入向量。 將巖爆烈度分級預測視為共有 4 種類別的模式分類問 題,在滿足均勻分布的前提下,選取[0.02,1.00] 內的 50 個 Spread 值,觀察模型預測正確率隨 Spread 值的變化。 經測試,Spread 值為 0.36 時,預測結果首次同時達到最優,故創建平滑因子為 0.36 的概率神經網絡。 巖爆案例數據由主成分分析法處理后分為訓練樣本和測試樣本,對訓練后 的 PNN 網絡進行性能測試,兩組數據預測正確率分別為 100% ,90% 。 將該結果與隨機森林(RF) 模型、支持向量機(SVM)模型、人工神經網絡(ANN)模型進行比較,可知 PCA-PNN 模型的預測結 果稍好于 SVM 模型、ANN 模型,誤判率與 RF 模型的訓練樣本平均誤判率、測試樣本平均誤判率一 致。 此外 PNN 網絡收斂速度快,通常在數秒內即可完成,表明基于 PCA-PNN 的巖爆烈度預測模 型是合理可行的。
  • 作者(Author):陳輝輝張小波姚池夏祖昊楊建華蔣水華姜清輝
    關鍵詞(KeyWords):巖石裂隙高溫作用CT 掃描非 Darcy 流臨界雷諾數歐拉數

    摘要:在油、氣能源地下存儲、高放核廢料地質處理中,巖石的溫度和裂隙滲透壓力會顯著地影響 巖石裂隙的滲流性質。 當滲透壓力梯度逐漸增加時,滲流流量隨之增大,使得 Darcy 流轉變為非線 性滲流。 為研究高溫致裂巖石裂隙滲流的基本規律,采用自行研制的溫度-應力-滲流多場耦合儀 (該系統由圍壓、軸壓和滲透水壓三套相互獨立的加載部分組成),在 1 MPa 的圍壓作用下,對高溫 作用后的巖樣進行不同滲透壓下的滲流試驗,研究滲流流量與壓力梯度的演化規律,并基于三維 CT 掃描技術對滲流試驗后的巖樣內部裂隙開度進行逐層檢測,獲得巖石裂紋開度統計分析以及巖 石逐層孔隙率統計分布,能清楚的觀測到巖石內部裂隙的網絡結構,可為研究巖石多裂隙滲流提供 依據。 通過 Forchheimer 方程描述滲流流量與滲透壓力梯度的關系,將滲流過程分為 Darcy 流與非 線性滲流 2 個階段,并引入非線性因子 E,在實際巖體工程中大多定義 E = 0.1 作為線性流和非線 性流的分界點,從而求解出臨界 Darcy 流的閾值和臨界雷諾數。 為了研究不同滲透壓力下動量相 對損失率的大小,采用歐拉數來計算巖石裂隙滲流的動量相對損失率。 結果表明,隨著滲透壓力的 增加,動量相對損失率呈現出先減小后增加的趨勢。 在某一滲透壓力下,歐拉數達到極小值,表明 在其壓力作用下流體流動的變化率最小,對實際工程中研究高溫致裂巖石裂隙滲流具有指導意義。
  • 作者(Author):宋戰平程昀楊騰添霍潤科王軍保劉新榮周冠南
    關鍵詞(KeyWords):滲透-應力耦合灰巖壓縮破壞聲發射特性

    摘要:    富水隧道圍巖體挖掘過程中,復雜的滲透-應力耦合作用經常導致巖體內部結構演化具有 不穩定性,進而誘發圍巖體的劣化與失穩,這對地下滲流巖體穩定性的研究提出了更高的要求。 為 研究貴陽下麥西隧道進口區灰巖的宏觀力學和聲發射特性,利用自主研發的滲透-應力耦合試驗 裝置進行了不同滲透水壓下的單軸壓縮破壞、聲發射和壓汞試驗,分析了灰巖的應力-應變、峰值 強度、特征應力、破裂和聲發射特性以及劣化機制等。 研究結果表明:隨滲透水壓力增大,灰巖壓密 階段延長而彈性階段相對縮短,峰值應力為指數衰減;閉合應力和損傷應力均隨滲透水壓力增加呈 線性減小,而隨峰值應力增大而增加,表明溶蝕作用增加了灰巖損傷敏感程度;滲透水壓力對灰巖 破裂形式未造成較大影響,以劈裂破壞為主,且碎塊均勻度與滲透水壓力、峰值應力均為指數關系; 不同滲透水壓力下,灰巖聲發射振鈴計數大致經歷了“平靜-發展-突增-跌落”過程,水巖作用弱化 了灰巖結構穩定性,導致應變能提前釋放;滲透水對灰巖具有溶蝕和引裂作用,隨滲透水壓力增加, 單位質量孔隙體積呈指數增加,起裂應力呈線性衰減。 研究結果可為地下富水巖體的開挖的穩定 性及減防災分析提供理論基礎。
  • 作者(Author):劉文博張樹光李若木
    關鍵詞(KeyWords):能量耗散黏塑性理論臨界耗散率蠕變速率應力狀態

    摘要:巖石加速蠕變階段的啟動條件是分析蠕變全過程的難點問題,現有的西原體模型在描述巖 石黏塑性階段的加速蠕變特性時也存在明顯的不足。 為了更好地描述巖石蠕變的全過程、劃分蠕 變的不同階段和表征加速蠕變階段的變形特性,基于能量耗散理論定義了加速蠕變啟動的控制閾 值,將 Perzyna 黏塑性模型引入西原體模型,由此構建了一種新型的巖石加速蠕變本構模型,并且 通過三軸逐級加載蠕變實驗數據對模型進行了驗證。 結果表明:蠕變加載過程中的能耗和蠕變損 傷主要來源于巖土類材料內部的內能變化,基于能量耗散理論和考慮蠕變速率變化構建的巖石加 速蠕變模型能更好地描述巖石黏彈塑性蠕變特性,不僅反映了巖石能量耗散與蠕變變化之間的關 系,也進一步突出了巖石的蠕變速率和蠕變應力狀態對加速蠕變的影響;同時,該模型克服了傳統 的西原模型難以描述加速蠕變變形特征的缺點,更加準確地反映了巖石的衰減和穩定蠕變階段的 蠕變特性;最后,對比分析結果驗證了采用耗散率值來定義由穩定蠕變階段轉化為加速蠕變階段的 控制閾值是可行的,引入 Perzyna 黏塑性模型對改善西原體模型描述巖石加速蠕變階段的變形特 征是有效的,研究結果為分析蠕變變形全過程和劃分蠕變變形階段提供了一個新方法,為研究蠕變 模型和蠕變力學特性提供了一個新思路。
  • 作者(Author):楊 楨蘇小平 李鑫
    關鍵詞(KeyWords):復合煤巖變形破裂電荷感應變化規律耦合模型

    摘要:為探究復合煤巖力學性質與電荷、溫度信號內在聯系,從大同忻州窯礦具有典型煤巖動力 災害特征煤層,提取頂板巖、煤樣、底板巖按照 1 ∶ 1 ∶ 1 比例制備復合煤巖試樣,采用 0.1,0.3, 1.0 mm / min 三種不同加載速率對煤巖試樣進行單軸加載破裂實驗,研究復合煤巖試樣單軸加載變 形破裂過程中電磁、電荷、溫度信號變化規律。試驗結果表明:電磁輻射脈沖、電荷感應、溫度在復 合煤巖試樣失穩破壞前均出現明顯的前兆變化特征;加載初期電磁輻射、電荷感應信號較弱,隨著 加載應力水平的增加,兩個信號逐漸增強,在臨近峰值應力前信號達到最強,具有較強的一致性,兩 者呈二次相關性,系數在 0.8 以上;相對于電磁輻射信號變化特征,電荷感應信號的持續時間較短, 信號特征為陣發性的,當以 0.1 mm / min 速率加載時,電荷感應信號最強,0.3,1.0 mm / min 速率加 載時信號變化率隨加載速率增大而增大;溫度總體呈階躍式、臺階式上升趨勢,在峰值前達到最大 值。 結合復合煤巖破裂 SET(stress-electricity-thermal)耦合模型,推導電磁輻射脈沖數與電荷感應 電壓之間的數學關系,構建了 SCT(stress-electricity-thermal)耦合模型。 針對 12 組試樣進行試驗, 數據擬合結果表明:SCT 模型參數 n,b′的數據擬合精度較 SET 耦合模型 m,b 稍高,復相關系數基 本均在 0.9 以上,具有較高契合度。 試樣產生的電磁輻射、電荷感應及溫度變化與自由電荷、內部 微破裂、摩擦等因素有關。 在煤礦現場電荷感應檢測受干擾相對于電磁輻射要小很多,故可考慮采 用 SCT 耦合模型對煤巖動力災害進行預測預報。
  • 作者(Author):朱棟靖洪文尹乾陶祥令宗義江
    關鍵詞(KeyWords):弧形裂隙起裂應力破裂過程聲發射應力強度因子

    摘要:天然巖體中富含近似弧形裂隙缺陷,在外荷載作用下弧形裂隙容易萌生新生裂紋,新生裂 紋的擴展容易導致巖石工程的失穩,但針對含弧形預制裂隙巖石力學相關特征還不夠全面,基于此 在板狀黃砂巖試樣內預制了不同 γ 值(弧形高度和直徑比值)的弧形裂隙,研究含弧形預制缺陷砂 巖的力學特征。 利用高壓水射流切割機在完整板狀黃砂巖試樣中切割出不同 γ 值弧形裂隙缺陷, 采用 YNS-2000 型電液伺服控制試驗系統、DS2 聲發射和數字照相采集系統研究了不同弧形裂隙 γ 在單軸壓縮作用下對黃砂巖峰值強度、平均模量和割線模量、聲發射、破壞過程、起裂形式、起裂 應力和破壞形式的影響規律。 利用復變函數求解在弧形裂隙應力場中所構建的黎曼-希爾伯特問 題,獲得尖端應力強度因子表達式。 試驗結果表明:① 弧形裂隙缺陷砂巖試樣隨著 γ 的增大,峰后 試樣的承載能力逐漸降低,試樣峰值強度、平均模量和割線模量出現總體減小趨勢,當 γ = 0.2時峰 值強度最大為 27.09 MPa;當 γ = 1 時峰值強度最小為 18.99 MPa。 ② 預制弧形裂隙 γ 對試樣起裂 應力、起裂位置、破裂演化過程、聲發射特征和破壞模式均具有重要影響,隨著 γ 值的增大,試樣起 裂應力呈總體減小趨勢,當 γ = 0.8時,試樣的平均起裂應力最小,其值為 4.99 MPa;當 γ = 0 時,試 樣的平均起裂應力值為 11.08 MPa,平均起裂應力值最大。 ③ 隨著 γ 的增大,試樣的破壞模式由 拉剪混合破壞向拉伸破壞轉變,當 γ = 0 時,試樣為拉剪破壞;當 γ 在 0.2~1.0 時,試樣為拉伸破 壞。 初始起裂裂紋擴展并不是導致試樣最終破壞的原因,次生裂紋的擴展與自由面貫通才是導致 試樣整體破壞原因,試樣破壞瞬間釋放大量彈性能導致巖塊折斷和表面剝落現象。 通過對含弧形 裂隙裂紋擴展機制探討推導出應力強度因子表達式,并根據該表達式求出相應應力強度因子值,曲 線擬合后發現其變化趨勢與試驗值變化趨勢基本吻合。 研究僅通過單軸壓縮作用研究發現弧形裂 隙 γ 對砂巖力學參數、破裂演化過程和破壞形式影響明顯,為了充分研究外界荷載對含弧形裂隙砂 巖的破壞特征,將通過改變加載形式和加載路徑深入研究含該類缺陷巖石的力學特征。
  • 作者(Author):顧超許金余孟博旭聞名婁傳鑫
    關鍵詞(KeyWords):巖石力學高溫作用各向異性動態力學斷口分析

    摘要:為研究層理巖石的動態力學和細觀結構方面的各向異性特征,利用大直徑(?100 mm)分 離式霍普金森壓桿(SHPB)系統,進行高溫作用后層理砂巖的動態壓縮試驗,而后對試件破壞斷口 進行 SEM 電鏡掃描試驗,分析其斷口形貌特征與能耗規律,并對提取出的微裂縫網絡進行數值分 析。 試驗結果表明:高溫作用后各向異性砂巖的動態力學性能受沖擊彈速、溫度效應、層理各向異 性的共同影響,隨著沖擊彈速的增加,砂巖的峰值強度逐漸增加,峰值應變逐漸增大,變形模量也逐 漸增加;隨著溫度的升高,砂巖的峰值強度逐漸減小,峰值應變逐漸增大,而變形模量逐漸減小;平 行層理砂巖的峰值強度、峰值應變和變形模量普遍高于垂直層理巖樣,整體性更好。 層理砂巖在高 應變率下破壞的斷口表面比在低應變率下整體度差,形貌更加粗糙。 經歷溫度不大于 400 ℃時,斷 面以沿晶破壞和穿晶破壞為主,表現為脆性斷裂;經歷溫度為 800 ℃時,除前 2 種斷裂模式外,斷面 局部還出現塑性破壞和韌性破壞特征。砂巖在高應變率下破壞時能耗普遍高于低應變率破壞。 斷 口裂隙的數量、裂隙的面積、裂隙的形狀三者均存在明顯的各向異性差異,水平層理的裂隙數量普 遍高于垂直層理;水平層理巖樣的微觀裂隙率曲線低于垂直層理巖樣;垂直層理的裂隙形狀普遍比 水平層理規則。 高溫處理后巖樣動態破壞斷口的裂隙形態趨于規則。

主辦單位:煤炭科學研究總院出版傳媒集團 中國煤炭學會學術期刊工作委員會

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