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煤炭学报 2008年第12期杂志 文档列表

煤矿井下应力场类型及相互作用分析1329-1335

摘要：基于原岩应力场与采动应力场，提出支护应力场的概念，即支护在围岩中产生的应力场与在支护体内部产生的应力场，并指出3种应力场构成了煤矿井下综合应力场．在井下实测数据的基础上，研究了煤矿井下原岩应力，特别是构造应力的分布特征；采用数值模拟方法，分析了掘进工作面、巷道及采煤工作面周围应力分布特征与规律，采动集中应力的大小；计算了预应力锚杆支护、单体液压支柱及金属支架在围岩中产生的应力场．分析计算了锚杆杆体、托板及钢带等支护构件中的应力大小与分布特征，并对比分析了原岩应力、采动应力及支护应力的量值．论述了原岩应力场对采动应力场的影响，以及采动应力场与支护应力场的相互作用与关系．

采场围岩应力壳力学特征的工作面长度效应1336-1340

摘要：应用计算机数值模拟并结合现场观测，对不同工作面长度的采场围岩力学特征进行系统的分析和研究，获得了采场围岩宏观应力壳力学特征的工作面长度效应．研究表明，工作面长度的变化对应力壳力学特征有显著影响．随工作面长度的加大，应力壳壳体应力在工作面前方煤壁边缘和巷道附近区域集中程度加大，壳体高度逐渐升高同时扁平率逐渐增大，工作面是三维应力壳的聚焦点；采场围岩的垂直位移变小，而水平位移增大．表明合理调整工作面长度可改善采场围岩宏观应力壳的动态平衡，对保护采场、减小矿山压力显现有积极作用．

浅埋煤层长壁开采顶板岩层的不稳定性态1341-1345

摘要：针对浅埋煤层顶板关键层破断后的不平衡特性和运动特征，应用初始后屈曲理论和突变理论探讨了顶板结构的不稳定性态，给出了关键层破断后顶板结构回转失稳的必要充分条件，建立了铰接体系在回转状态下的稳定性准则，确定了有无支护时项板岩层稳定状态下的开采高度．研究发现，顶板破断后岩块的台阶下沉与回转失稳必居其一；回转失稳由两岩块相向旋转形成；岩块在铰接处出现塑性铰只是顶板结构回转失稳的必要条件，硕板结构呈瞬变体系才是体系失稳的充分条件．结果表明，根据浅埋煤层长壁工作面顶板结构的结构特征、岩体材料和上覆厚松散沙层等赋存状况，可进一步确定顶板破断后岩块的运动状态和结构呈瞬变体系时的几何特征；采高是人为控制顶板结构稳定的要素之一，单纯降低采高并不一定安全，控制最大回转角才能保证老顶破断后岩块的稳定性．

本刊收取稿件审理费的通知1345-1345

水平厚煤层露井联合开采下边坡破坏机理1346-1350

摘要：通过数值和相似材料模拟2种方法对露井联采下露天边坡的破坏过程进行了研究，结果显示。露天边坡的破坏是一个渐进的过程，决定开采安全的主要因素为露天与地下开采的边界垂直安全高度．并通过相似模拟试验分析，提出了地下开采的安全开采顺序．

变断面深厚表土钻井井壁竖向结构稳定性1351-1357

摘要：采用理论分析和有限元分析2种方法深入研究了变断面深厚表土钻井井壁竖向稳定性问题．用外推法建立了变断面非满水钻井井壁竖向稳定临界深度计算公式，并分析了其影响因素；借助ABAQUS软件分析了不同阶段钻井井壁的竖向稳定性问题，计算了钻井井壁竖向稳定临界深度，分析了井壁自重、不同边界条件、井壁底部接触面积对竖向稳定临界深度的影响．结果表明，井壁筒受力状态和边界条件对竖向稳定临界深度的影响最大．

锚杆扩孔技术及锚固力试验研究1358-1361

摘要：在锚固长度与条件相同的情况下，在实验室中制作圆柱形混凝土试体，对一般锚杆钻孔的锚固力与锚杆钻孔扩孔后锚杆的锚固力进行了对比试验，并进行了相应的理论计算，认为锚杆钻孔扩孔应用于采矿工程岩体巷道中是可行的，能使锚固体和岩体共同作用的效果更好，充分发挥锚杆支护的性能，大大提高其锚固力．增加扩孔段个数效果会更显著，尤其在锚杆的锚固长度受限、受振动时易松脱的情况下，锚杆钻孔扩孔后能发挥更大的作用．

低透气煤层群首采关键层卸压开采采空侧瓦斯分布特征与抽采技术1362-1367

摘要：通过对首采关键层留巷采空区边缘岩体结构变形破坏和裂隙演化规律的分析，揭示了“Y”型通风工作面采空侧卸压瓦斯富集区域、运移通道、瓦斯分布特征及卸压瓦斯运移规律，提出了留巷钻孔法煤与瓦斯共采新技术和新方法；在留巷内布置上下向高低位抽采钻孔直达卸压瓦斯富集区域，实现连续抽采卸压瓦斯与综采工作面采煤同步推进，通过连续高效抽采上下被卸压层的瓦斯，实现了煤矿井下直接抽采卸压瓦斯的重大突破．

煤与瓦斯突出过程的力学作用机理1368-1372

摘要：以“煤与瓦斯突出是一个力学破坏过程”的认识为前提，通过理论分析和数值模拟，对煤与瓦斯突出过程的力学作用机理进行了深入研究．对突出的准备、发动、发展和终止过程重新进行了划分，给出了各个过程详细的描述．在突出准备阶段，围岩发生应力集中和强度破坏，为后续的失稳创造了条件．突出的发动是围岩的突然失稳以及失稳煤岩的快速破坏和抛出．突出的发展是突出孔洞壁煤体由浅入深逐渐破坏并抛出的过程，主要受控于孔洞壁煤体的应力分布以及孔隙和裂隙中的瓦斯压力对煤的拉伸和剪切破坏，并可分为粉化和层裂2个阶段．突出孔壁受堆积煤岩的支撑或孔洞形状变化促使孔洞壁煤体受力状态的改变是突出终止的主因．

煤与瓦斯突出危险性电磁辐射异常判识方法1373-1376

摘要：基于工作面煤与瓦斯突出前兆电磁辐射变化规律，运用系统辨识、动态测试数据处理和数理统计等非线性理论，建立了工作面煤与瓦斯突出危险性电磁辐射异常判识模型，提出电磁辐射异常判别准则，并应用于工作面煤与瓦斯突出危险性预测．结果表明：电磁辐射异常判识模型具有较高的预测精度，其实现了工作面煤与瓦斯突出危险性的连续动态趋势预测．

基于LS—SVM的回采工作面瓦斯涌出量预测1377-1380

摘要：提出了一种基于最小二乘支持向量机（LS—SVM）的回采工作面瓦斯涌出量预测新方法．一方面，该方法基于结构风险最小化，能较好地解决小样本学习问题，避免了人工神经网络等智能方法在对回采工作面瓦斯涌出量进行预测时所表现出来的过学习、泛化能力弱等缺点；另一方面，该方法用等式约束代替不等式约束，降低了计算的复杂性，使得预测容易实现．实验表明，该方法具有预测精度高、速度快、容易实现等优点，适合对回采工作面瓦斯涌出量的预测．

第六届国际矿业科学与技术大会征稿启事1380-1380

煤层深孔聚能爆破致裂增透机理研究1381-1385

摘要：针对高瓦斯低透气性煤层钻孔瓦斯抽放效率低的问题，以郑州煤炭工业（集团）有限责任公司大平煤矿为例，提出了煤层深孔聚能爆破致裂增透方法．利用爆破特殊装药结构积聚爆炸能量，驱使聚能罩侵彻煤体形成初始裂隙，并在爆生气体的二次驱动下扩大煤体断裂带范围．现场爆破试验及瓦斯抽放效果证明，煤层深孔聚能爆破裂隙有效影响半径为5～6m，钻孔瓦斯抽放浓度平均提高200％～300％．

高压脉冲水射流提高松软煤层透气性的研究1386-1390

摘要：提出了利用高压脉冲水射流钻孔、切缝以提高松软煤层透气性和瓦斯抽采率的新思想．基于岩石动态损伤模型，理论分析和数值模拟了高压脉冲水射流瞬时动载荷、柔性撞击作用下煤体的动态损伤特性及裂隙场的变化规律．结果表明，高压脉冲水射流的冲击效应、剥蚀效应以及震动效应等冲击荷载作用可有效破碎煤体，增大煤体裂隙率和裂隙连通率，提高煤层透气性．研发出了低透气性煤层中的高压脉冲水射流瓦斯抽采系统，在重庆某典型高瓦斯低透气性煤矿进行了成功应用，应用结果表明，高压脉冲水射流有效提高了煤层透气性，平均百米钻孔煤层瓦斯抽放量较原工艺提高了7．8倍．

地层条件下煤层顶、底板声波速度与反射特征1391-1396

摘要：采取淮南矿区主采煤层13—1煤及其顸、底板典型泥岩与砂质泥岩样品，通过改变温度与压力来模拟地层条件，测试获得煤岩层声波速度随深度（400～1200m）的变化，并分析不同深度下煤层顸、底板反射系数与入射角的变化关系．结果表明：煤岩层声波速度随深度增加而增大，且具有较好的对数相关性；煤层顶、底板反射系数不仅随入射角变化而变化，而且受煤层埋深和顶、底板岩性变化的影响，随着煤层埋深增加，其顶、底板反射系数绝对值均减小，煤层顶、底板岩石波阻抗差异越大，反射系数越大，因此，在进行煤田或矿井地震勘探设计与资料处理时，应综合考虑勘探区内煤层顶、底板岩性分布与赋存深度变化，以便有效地利用顶、底板反射P—P波和P—S波AVO信息来解决诸多矿井地质条件精细探测问题．

煤田地震多属性分析技术的应用1397-1402

摘要：通过井震联合反演，研究煤系地层的横向变化，预测煤层的顶、底板岩性；从地震属性中优选出波阻抗属性、振幅属性、频率属性对小构造和煤层顶、底板岩性进行分析．得出联合测井信息，综合利用地震多属性分析可以从常规几何构造的解释向物性结构的解释过渡，提高了煤田勘探的解释精度，减少了解释的多解性．

2009年《煤炭学报》征订启事1402-1402

巷道内金属体瞬变电磁响应特征及处理技术1403-1407

摘要：依据物理模拟相似性准则，采用物理模拟和井下试验方法，研究了煤矿井下巷道底板铁轨和金属架棚支护2种金属体的瞬变电磁响应特征．结果表明：巷道底板铁轨产生的电磁感应最强，金属架棚支护产生的电磁感应次之，巷道内只有锚杆金属体支护时产生的电磁感应最弱．建立了巷道内金属体影响校正的数学模型，提出了相应的校正方法和技术．实际应用结果表明：对巷道内金属体分布范围的数据进行校正，可避免假低阻异常体的解释结果．