煤炭学报杂志社
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《煤炭学报》杂志在全国影响力巨大,创刊于1964年,公开发行的月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:专题述评、问题探讨、试验研究、经验交流、医疗卫生等。
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国煤炭学会
  • 国际刊号:0253-9993
  • 国内刊号:11-2190/TD
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:
  • 创刊时间:1964
  • 发行周期:月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:2.87
  • 综合影响因子:2.448
相关期刊
服务介绍

煤炭学报 2010年第S1期杂志 文档列表

矸石充填综采工作面矿压显现规律

摘要:在分析充填综采顶板运动特征的基础上,建立了充填综采基本顶关键块力学模型,并通过分析矸石充填体与破碎直接顶压实变形规律,推导出了充填综采工作面支护强度力学关系式。对比传统综采,引入了充填综采工作面支护强度修正系数η,理论分析得出工作面采高变化在1.6~3.5m时,修正系数η的变化范围为0.49~0.84,得出充填综采工作面所需支护强度明显小于传统综采的结论。现场工程应用进一步证实了充填综采工作面没有明显的矿压显现。
1-4

冲击地压的应力增量预报方法

摘要:采用覆岩空间结构运动理论预测了兖州煤业股份有限公司南屯煤矿9303孤岛放顶煤工作面的岩层运动规律,确定了冲击危险区和危险程度,并对冲击危险区域进行了卸压预处理。在此基础上,在危险区采用"钻孔应力增量、钻屑量和钻屑过程中的动力现象为主要指标"的冲击地压应力增量预报方法,对工作面可能发生冲击地压的位置进行了准确的预测预报。由于提前做好了预先卸压、监测检验和防护,在预测区域内发生2.6级矿震时,成功避免了矿震诱发的冲击地压灾害,实现了"有震无灾"的控制目标。
5-9

煤岩动力灾害能量机理的数值模拟

摘要:根据煤岩固体变形能和瓦斯气体膨胀能,建立了煤岩动力灾害统一能量方程,在数值模拟软件FLAC3D中编写了能量计算模块,并考虑采动应力波动载和流固耦合的条件分析了不同瓦斯初始压力作用下巷道围岩的能量分布状态,解释了深部开采条件下在一些含瓦斯煤层中出现的兼具冲击地压和煤与瓦斯突出2种灾害特征的动力灾害现象。认为瓦斯的不同参与程度导致了不同的动力灾害显现特征,瓦斯参与动力灾害的程度可由瓦斯压力或瓦斯含量来表征;煤体中瓦斯压力存在一个临界范围,当瓦斯含量高于此临界值范围时,动力灾害以煤与瓦斯突出的特征为主,反之则以冲击地压的特征为主;在低瓦斯压力下,瓦斯膨胀能量也具有与煤岩体变形能相当的数量级,对含瓦斯煤层的冲击地压研究不可忽视瓦斯的作用。
10-14

煤体粘滑冲击的发生条件及动力学分析

摘要:为进一步研究冲击地压发生的机理,以煤体冲击作为研究对象,以粘滑导致冲击为切入点,运用弹性力学及弹性动力学理论,建立了煤体相对顶底板发生粘滑力学模型,根据此力学模型,研究了煤体粘滑发生的条件,建立了粘滑发生后煤体的动力学方程。合理假定边界条件,采用试探法得到了动力学方程的解析解。应用动力学方程的解析解分析了粘滑发生后弹性区煤体的破坏条件及煤体冲击发生的条件。
19-21

冲击地压危险性等级预测的Fisher判别分析方法

摘要:应用统计学理论并结合工程实际,选取影响冲击地压的主要因素如煤厚、倾角、埋深、构造情况、倾角变化、煤厚变化、瓦斯浓度、顶板管理、卸压、响煤炮声作为判别因子,建立冲击地压危险性分级预测的Fisher判别分析模型(FDA)。利用重庆砚石台煤矿23组实测数据作为学习样本进行训练和检验,建立相应线性判别函数并利用回代估计方法进行回检,误判率为0。利用该模型其他12组现场数据作为预测样本进行测试,预测结果与实际情况吻合较好。
22-27

基于盲数理论的冲击地压危险性评价模型

摘要:由于地质情况的复杂和试验资料的不足,冲击地压危险性综合评价中的影响因素普遍存在着随机性、模糊性、灰性及未确知性等不确定性。针对这一特点,将盲信息的数学理论引入到冲击地压危险性评价的综合指数法中,利用盲数来表达危险指数的不确定性,提出了综合指数的盲数形式。运用盲数运算法则计算出综合指数在不同的取值区间内的可信度,从而为判定冲击地压危险状态提供了更全面的依据,克服了传统方法过于绝对化的问题。实例分析表明,盲数在冲击地压危险性评价中能更好地考虑影响因素的不确定性,得到的结果更可靠。
28-32

厚湿陷黄土层下综放开采动态地表移动特征

摘要:通过建立地表移动观测站,对厚湿陷性黄土层下综放开采引起的地表沉陷进行了现场实测。根据观测站资料,分析研究了厚湿陷黄土层下开采动态地表移动特征及相关参数;对厚湿陷性黄土层下综放开采引起的地表裂缝特征进行了研究,提出了超前裂缝角及超前裂缝距的概念,分析了地表出现超前裂缝、反向台阶裂缝的原因,并给出了地表裂缝角的大小;得出了起动距、超前影响角、地表最大下沉速度及最大下沉速度滞后角等动态地表移动参数。研究表明:厚湿陷性黄土层下综放开采具有地表移动剧烈、地表下沉速度大,地表非连续变形破坏严重、起动距偏小、裂缝角偏大等特点。
38-43

不同加载模式软硬煤岩侧向变形特征的对比实验研究

摘要:选取现场典型软硬煤岩试样,利用MTS815电液伺服岩石力学测试系统进行单轴、三轴压缩实验,研究分析在不同加载模式下煤岩强度及变形破坏特征,建立煤岩压缩过程侧向应变与破裂机制的关系。对比实验结果表明:软硬煤岩内部结构和孔隙、裂隙发育程度决定了它们强度、屈服后轴、侧向变形特征具有较大的差异;致密坚硬煤样加载过程表现为明显的弹脆性特征,剪切破断角比较大;压缩变形曲线4个阶段侧向应变非线性特征明显,屈服后呈陡增至极大值,因其内部出现稳定剪切滑移而发生破坏;软煤样侧向应变一直处于非线性小幅度增加过程,内部裂隙发育扩展达到一定程度易发生局部张拉破坏。用侧向塑性变形损伤量表征煤岩体内部损伤演化特征可以取得较好结果。
44-48

大安山煤矿地应力测量及数值模拟分析

摘要:为弄清大安山煤矿矿区应力状态及分布特征,采用空心包体应力解除法进行地应力测量。结果表明:该区的地应力以水平应力为主,最大主应力方向与太行山以东的华北地区的主应力方向基本一致;各测点均有2个主应力接近水平方向,另1个主应力接近垂直方向,垂直主应力值基本上等于或略小于自重应力值;位于近水平面内的2个主应力相差较大,4个测点近水平面内的2个主应力的比值分别为3.1、1.7、2.4、2.5;最大水平主应力随深度变化增加较快,而深度变化对最小主应力的影响却相对较小;在同一平面内,地应力的大小和方向没有出现突变现象,说明矿区的地应力场是比较均匀的。另外应用ANSYS有限元软件进行数值模拟,得出的最大主应力值和实际测量值比较吻合。
49-53

岩石Ⅱ类曲线形成机制的试验研究

摘要:在MTS伺服试验机上针对几种典型的沉积岩,采用轴向位移-环向位移组合控制加载方式得到了Ⅱ类曲线,结合试验结果对岩石Ⅱ类曲线的形成机制进行了分析。Ⅱ类曲线出现的条件:一是加载方式,在岩样破坏时,采用较慢的环向变形作为加载控制变量;二是岩样本身具备脆性性能,在破坏前能够积蓄一定量的弹性能量。在试件加载破坏过程中的不同阶段,只有始终采用变化速度最大的变量作为控制变量进行缓慢加载,才可能得到Ⅱ类曲线。岩样进入Ⅱ类曲线峰后阶段,自身积蓄的弹性能即可造成崩溃式破坏,不需加载,岩样的环向变形也会迅速增大。此时以环向变形为加载控制变量,若环向变形变化速率小于试件破坏自身导致的环向变形速率时,伺服机压头将对试件卸载;同时,弹性能释放导致试件破坏,不仅使得岩样环向应变增大,也使得岩样轴向应变减小。同一种岩石试样,采用不同的试验方法,既可表现为Ⅰ类行为,也可表现为Ⅱ类行为。
54-58

复合型切缝药包机理分析及微差爆破试验

摘要:利用弹性理论对复合型切缝药包爆破开裂机理进行了探讨,得出应力在切缝方向最大;利用相似模拟试验研究,得出该药包在微差时间为0.5~1.5ms时,既可以在纵向利用切缝聚能形成裂缝,横向利用炮孔导向形成裂缝,又可以在远区利用脉冲应力波的叠加效应形成裂纹网,进而形成"爆破裂缝-裂纹网-爆破裂缝"的煤层裂隙连通网络。
68-71

煤层深孔控制预裂爆破的可拓工程设计方法及应用

摘要:在分析煤层深孔控制预裂爆破影响因素的基础上,运用可拓工程方法构造了煤体深孔控制预裂爆破效果的预测模型。以龙煤集团东荣二矿为例以此模型对爆破参数进行了设计。
72-75

加卸荷同时作用下煤样渗透性的试验研究

摘要:煤矿开采引起的应力重分布使得周围煤岩体一定范围内形成卸荷区。考虑到煤矿开采中的卸荷扰动区具有某个方向卸载和其他方向加载的特点,试验研究了煤样在加卸载同时作用下的渗透率变化特点。试验结果表明:渗透率变化曲线存在拐点,拐点之前煤样渗透率缓慢增加,拐点之后渗透率急剧增大;在外部应力相同条件下,渗透率增幅随孔隙压力的增大而增大。经两类幂函数对试验数据的拟合发现,以有效应力卸荷比为基本变量的幂函数对试验数据的拟合效果更好。
76-80

声波作用对煤体瓦斯渗透性影响的实验研究

摘要:以淮南矿区11槽构造煤为研究对象,采用大型物理模拟系统将煤体封闭加压,并在煤体内实施声波振动,研究了声波场作用下含瓦斯煤体的渗透特性。通过对声波场作用前后的煤体力学特征和渗透性能的动态监测对比分析,初步认为声波振动能够破坏含瓦斯煤体的内部结构,增加煤体裂隙宽度,并使裂隙延长和贯通,从而提高煤体的渗透能力;还表明声波振动过程中的煤体有效应力随时间按照对数规律降低。
81-85

热力耦合作用下无烟煤变形过程中渗透特性

摘要:利用自主研制的"600℃20MN伺服控制高温高压岩体三轴试验机"系统,研究了在500m原岩应力状态下(轴压12.5MPa,侧压15.0MPa)大尺寸无烟煤试样(200mm×400mm)从室温升至600℃过程中变形和渗透率的演化规律,分析了不同变形阶段中渗透率变化规律。结果表明:无烟煤试样的变形随温度的升高可以分为体积膨胀、缓慢压缩和剧烈压缩3个过程,每个过程中渗透率表现为体积应变的单值函数。体积膨胀阶段随着试样体积的膨胀增大,渗透率大幅度下降;缓慢压缩阶段由于热解气体的产出使得煤体内孔隙裂隙网络发育,渗透率不断增大;剧烈压缩阶段渗透率处于减小趋势,但最终仍保持在较高水平。通过曲线拟合发现,缓慢压缩阶段渗透率与体积应变具有明显的线性规律,剧烈压缩阶段二者为指数关系。
86-90

不同掘进工艺煤巷瓦斯渗流场演化及对突出发动的作用分析

摘要:利用大型有限元计算软件ANSYS10.0的热分析(Thermal Analysis)模块进行瓦斯渗流场的数值模拟,分析了综掘、炮掘工艺下煤巷瓦斯压力分布、瓦斯渗流强度发展变化规律,在此基础上分析了不同掘进工艺对突出发动的作用。研究表明,在相同条件下,落煤后炮掘工作面与综掘工作面相比前者煤体瓦斯压力小于后者,而瓦斯渗流活跃区域范围却更广,更容易因瓦斯膨胀作功导致动力灾害发生。
91-94

基于瓦斯膨胀能的煤与瓦斯突出预测指标研究

摘要:从煤与瓦斯突出机理出发,通过对突出过程中各能量大小及作用的分析,认为突出的主要能量来源于瓦斯膨胀能,膨胀能主要转化为移动功,据此简化了突出动力方程,提出了能够反映瓦斯膨胀能的瓦斯解吸指标Q3,并结合实验方法确定了Q3和瓦斯含量的临界值。现场验证表明临界值可靠。
95-99

煤与瓦斯突出危险性评价的可拓方法

摘要:基于熵理论和可拓学的物元模型,构建了基于熵权的可拓综合评价模型。该模型采用了客观权重——熵权,从而避免了权重确定的主观性或计算复杂性;以综合关联度作为评价准则,避免了评价模型的主观性。通过将该方法对平顶山东矿区4个回采工作面的突出危险性进行评价,得出了各工作面突出危险性的等级及差异程度,并提出了相应的防范对策。
100-104