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2009年06月27日

【期刊论文】深采煤层巷道平动式冲击失稳三维模型研究

姜耀东 , 赵毅鑫, 刘文岗, 祝捷

岩石力学与工程学报,2005,24(17):1858~1862,-0001,():

摘要

在Lippmann H关于冲击地压基本理论的基础上,建立了深采煤层巷道平动式冲击失稳三维准静态模型,模型可适用于顶底板为岩石的煤巷或半煤巷中发生煤层整体冲击失稳的机理分析。该模型考虑了煤层内部滑动摩擦对煤层突出的阻碍作用,分析了煤层整体突出前临界状态下的应力分布情况,得出了更合理的煤层突出范围度量指标及煤层整体突出倾向性的判定方法。结合赵各庄矿实际生产情况,分析了深部开采条件下煤层巷道动力失稳灾害的发生机理以及突出区域相关几何量之间的关系。

关键词: 采矿工程, 巷道, 冲击地压 模型, 失稳

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2009年06月27日

【期刊论文】开滦矿区深部开采中巷道围岩稳定性研究

姜耀东, 刘文岗, 赵毅鑫, 殷作如, 李建民, 邓智毅, 洪溢清

岩石力学与工程学报,2005,24(11):1858~1862,-0001,():

摘要

在对开滦矿区赵各庄矿、唐山矿深部开采过程中巷道围岩变形、破坏特征和矿井动力显现观测的基础上,结合数值模拟研究发现:(1) 开滦矿区在千米深开采时水平构造应力远大于自重应力,原岩应力值远大于巷道围岩强度值,巷道将不可避免地要遭受破坏并表现为大变形强流变和严重底鼓;(2) 随着开采深度增大,软弱煤岩层发生冲击地压的危险性随之增大,通常以煤层的整体突出为特征,其发生机理和高应力状态下硬岩(煤)中的岩爆有区别;(3) 原岩应力状态对巷道围岩的变形破坏有着重要影响,而巷道形状对巷道围岩的破坏形式影响不大。

关键词: 岩石力学, 深部开采, 原岩应力, 冲击地压 巷道大变形, 巷道底鼓

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2007年09月30日

【期刊论文】冲击倾向性煤体的三点弯曲动态断裂实验研究

赵毅鑫, 姜耀东, 王向阳, 李超栋

煤炭学报2007年1月第 卷第 期/JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Jan., 2007, Vol. No. ,-0001,():

摘要

为研究冲击倾向性煤体的宏观动态断裂特性,本文采用三点弯曲冲击断裂实验装置和分布式多火花高速摄影系统对冲击倾向性煤体内裂纹扩展过程进行了观测,分析了裂纹扩展速度、动态裂纹扩展摸式和裂纹扩展的非稳定性等。研究发现:冲击倾向性煤体内裂纹扩展具有高度的非线性特征;煤体的非均质性和不连续性对动态裂纹扩展模式和裂纹扩展速度有较大影响。同时,实验结果解释了由放炮等震动诱发冲击地压灾害的滞后突发机理。

关键词: 冲击倾向性, 裂纹扩展, 非稳定, 冲击地压 动态断裂

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2007年09月30日

【期刊论文】深采煤层巷道平动式冲击失稳三维模型研究

赵毅鑫, 姜耀东, 刘文岗, 祝捷

岩石力学与工程学报2005年8月第24卷第16期/Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Aug., 2005, Vol. 24, No. 16,-0001,():

摘要

本文在Lippmann H关于冲击地压基本理论的基础上,建立了深采煤层巷道平动式冲击失稳三维准静态模型,(去掉“且”)模型可适用于顶底板为岩石的煤巷或半煤巷中发生煤层整体冲击失稳的机理分析。该模型考虑了煤层内部滑动摩擦对煤层突出的阻碍作用,分析了煤层整体突出前临界状态下的应力分布情况,得出了更合理的煤层突出范围度量指标及煤层整体突出倾向性的判定方法。结合赵各庄矿实际生产情况,分析了深部开采条件下煤层巷道动力失稳灾害的发生机理以及突出区域相关几何量之间的关系。

关键词: 采矿工程, 巷道, 冲击地压 模型, 失稳

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2007年09月30日

【期刊论文】冲击地压机理的细观实验研究

赵毅鑫, 姜耀东, 何满潮, 彭苏萍

岩石力学与工程学报2011年1月第30卷第1期/Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Jan., 2011, 30 (1): 1-2,-0001,():

摘要

煤矿开采过程中的冲击地压问题是国内外采矿及岩石力学界长期研究的热点,其不但严重威胁煤矿生产安全,而且会造成大量煤炭资源被废弃。本文在国内外现有研究成果的基础上,总结了冲击地压发生特征,结合我国最新的冲击地压案例,分析了冲击地压的诱发因素。并基于非平衡态热力学和耗散结构理论,阐述了冲击地压孕育过程中“煤体-围岩”系统内能量集聚及耗散特征。同时,研究了煤体细观结构参数及有机组份分布等因素与煤体冲击倾向性的内在关系。并通过煤样断裂过程的细观实验,探讨了煤岩体在采动等外界因素影响下内部微裂纹快速成核、贯通、扩展进而诱发煤体整体失稳的机理。

关键词: 冲击地压 细观结构, 冲击倾向性, 裂纹, 能量耗散

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2007年09月30日

【期刊论文】冲击倾向性煤体破坏过程声热效应的实验研究

赵毅鑫, 姜耀东, 韩志茹

岩石力学与工程学报2005年1月第24卷第1期/Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Jan., 2005, Vol. 24, No. 1,-0001,():

摘要

本文介绍了自行设计的多系统、同步监测实验机构,并对冲击倾向性煤体分别进行了单向加载和循环加载破坏实验。利用系统所具有的红外热像、声发射、应变等监测方式,分析了两种加载条件下,冲击倾向性煤体破坏过程的声、热效应及破坏前异常信息特征。对比研究了不同监测方式下,冲击倾向性煤体中同一破坏事件的响应速度以及各自响应的灵敏度;获得了冲击倾向性煤体的固有物理力学特性,并发现强冲击倾向性煤体单轴压缩时的最终破坏前兆点平均为0.9 个荷载强度比,而非冲击倾向性煤体的为0.7 个荷载强度比,这也说明强冲击倾向性煤体的失稳破坏更突然、更难于预测。

关键词: 冲击地压倾向性, 热红外, 声发射, 煤体, 单轴压缩

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2007年09月30日

【期刊论文】冲击倾向性与煤体细观结构特征相关规律研究

赵毅鑫, 姜耀东, 张雨

煤炭学报2005年1月第24卷第1期/JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Jan., 2005, Vol. 24, No. 1,-0001,():

摘要

本文以开滦矿区典型冲击地压矿井――赵各庄矿不同冲击倾向性煤层煤体为研究对象,通过X 射线衍射、光学电子显微镜等一系列细观试验,分析了该矿7#、9#、12#煤层煤体的细观结构特征,并与忻州窑矿11#煤层煤样细观结构特征进行对比。基于煤体微结构参数定量地研究了煤体冲击倾向性的强弱,得到了煤层内细观结构参数、有机组份分布等因素与冲击倾向性的关系。结果表明在相同应力、地质条件下,忻州窑11#煤更易发生冲击地压;显微硬度和显微脆度均较大的煤体较易发生冲击;镜质组最大反射率与最小反射率之差越小,冲击倾向性越小;显微组分分布简单且原生损伤越小的情况下,冲击倾向性越小。本研究为深入理解煤体冲击倾向性定义提供了详细的细观试验依据。

关键词: 冲击地压倾向性, X 射线衍射, 有机组份, 煤体, 电子显微镜

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