总结了我国煤矿冲击地压灾害发生的特点，分析了冲击地压、岩爆和矿震之间存在的联系和区别，建立了煤矿冲击地压的3种力学模型：材料失稳型冲击地压、滑移错动型冲击地压和结构失稳型冲击地压。提炼出煤炭开采中的冲击地压研究需要解决的4个方面的科学问题：地质赋存环境对冲击地压的作用机制及量化分析方法、深部断续煤岩体的变形破坏规律和工...
冲击地压发生强度、危害程度及频次呈急剧增加趋势，现有支护材料无法满足冲击力作用下巷道防护的要求，基于负泊松比材料的特殊力学特性，结合井下巷道冲击大变形控制的需求，研发了具有负泊松比效应新型高恒阻大变形锚索。采用室内力学实验和现场爆破模拟冲击试验相结合的方法，对新型锚索的防冲力学特性进行了研究，结果表明恒阻锚索能够在静...
针对现有支护理论、支护方法不能有效解决煤矿巷道冲击地压的问题，建立了冲击地压作用下的巷道围岩与支护响应的动力学模型，分析了支护刚度和支护阻尼对上覆岩体动力响应的影响，并由此提出了冲击地压矿井巷道支护设计的两个新思路，即提高支护刚度和快速吸能让位支护。其中，提高支护刚度主要以研制高强度的巷道液压支架为主，通过采用刚度较...
通过对矿山现场数据的处理分析，提出一种基于微震单事件的多通道联合识别方法，建立了“初步判断”、“联合识别”及“优化判断”的微震波形识别机制。对矿山微地震信号进行滤波等预处理，采用经典STA／LTA算法拾取波形的到时与终时，截取整个信号中的有效部分，并进行波形校正；建立波形的频谱特征（．厂）、时长（L）、振幅特征（A）、振幅分...
针对煤矿冲击灾害日益频繁的现状，在应力与纵波波速的试验关系模型基础上，分析了采用纵波波速确定冲击危险的理论基础，建立了冲击危险性动态预测评价的震动波CT探测的技术。构建了震动波CT探测评价冲击危险性技术指标波速异常系数An和波速梯度变化系数陋，并给出了各指标的判别准则，最后开展了现场应用。研究结果表明，对于同一性质的岩体，...
由于煤岩的变形破坏是一个十分复杂的损伤演化过程，因此有必要深入研究各种加栽模式下煤岩损伤演化过程的能量转化机制。通过岩石三轴循环加卸载试验，分析了不同围压作用下煤岩的损伤演化行为。实验研究表明，在循环加卸载情况下，煤岩表现出明显的循环滞后环，且随应力的增大煤岩的损伤耗散能增大。在低围压下及单轴压缩下，煤岩的弹性模量随...
为了研究顶板突然性断裂诱发煤层失稳的致灾条件，本文采用动力学方法分析了顶板断裂瞬间煤岩系统的受力状态和力学响应。首先推导了顶板断裂时惯性力、惯性力矩的计算公式，进而得到顶板断裂瞬时转动加速度与惯性力、惯性力矩的关系，利用数值模拟计算了顶板断裂前后以及不同转动角加速度条件下的煤岩体应力、变形和两帮位移。计算结果显示：当...
煤岩原始存在着大量不规则无序分布的节理／裂隙和软弱夹层等断续结构，这些断续结构的几何形态、尺寸、分布、接触以及填充物性质决定着煤岩的物理力学性能与变形破坏行为。现有的数学或力学方法尚不足以从理论上准确刻画断续结构及其对煤岩变形破坏的控制作用。本文采用高精度CT成像和三维重构方法，构建了体现不连续节理／裂隙的不规则几何形...
采用实验手段，研究单轴压缩过程中，冲击倾向性和非冲击倾向性煤样表面变形场和温度场演化特征。运用白光散斑分析方法，对样品表面变形局部化带演化进行数据分析，发现非冲击倾向性煤样局部化出现在加载的弹性阶段，而冲击倾向性煤样出现在塑性阶段，冲击煤样的变形场演化要较非冲击煤样剧烈；冲击煤样与非冲击煤样的变形局部化内部区域温度整...
为了研究煤岩不同细观参数均质度对冲击倾向性的影响，利用细观颗粒流软件模拟了弹性模量和黏结强度分别服从Weibull分布的非均质煤岩，并通过进行单轴压缩试验分析了破坏过程中的能量积聚与释放，研究了不同均质度m的煤岩冲击倾向性。分析表明：颗粒弹性模量均质度m与宏观弹性模量之间呈幂函数关系，m越大，峰前积聚的能量越多，冲击倾向性越明...
为研究煤样动态拉伸变形破坏特征，利用分离式霍普金森杆冲击加载系统，对煤样进行冲击条件下巴西圆盘劈裂试验，探讨了冲击速度和煤样中层理倾角对煤样动态抗拉强度、破坏应变及应变率的影响；并通过高速相机和数字散斑图像分析方法，对样品的动态劈裂及表面应变场变化过程进行了初步分析。研究表明：冲击速度和层理倾角对煤样动态拉伸破坏特征...
利用MTS815 Flex Test GT电液伺服岩石力学试验系统对完整灰岩及断续（裂隙、断裂）灰岩进行三轴压缩试验，研究不同围压下完整灰岩及断续灰岩的强度及变形特征。基于试验结果建立断裂灰岩圣维南体力学模型模拟岩石破裂形成断续结构后失稳摩擦滑动，在此基础之上，采用单结构面理论研究限定其发展的条件。试验结果表明：完整灰岩及断续灰岩试样...
为研究煤矿中发生岩爆灾害机理和破坏特征，从岩爆破坏产生的岩石碎屑中微观裂纹结构特征入手，分析在岩爆实验过程中岩石样品的极限应力状态与所产生的裂纹分形维数之间的关系。选取四川白皎煤矿岩爆高发区4个地点的8件玄武岩样品，进行两种加卸载方式的岩爆实验，得到不同加卸载条件下产生的玄武岩岩爆碎屑，利用电子扫描显微镜观察岩爆碎屑表...
2013年9月27日，中国科技期刊论文统计结果，《中国科技期刊引证报告（核心版）》统计指标显示：《煤炭学报》总被引频次达到了3812，影响因子达到了1．238，综合评价总分为93．8分，综合评价总分在统计的1994种科技核心期刊中名列第9位。相比2012年的各项指标（总被引频次3191次、影响因子1．119、综合评价总分82分、综合排名第34位等），2013...
针对耿村煤矿东部区段深部开采临近F16逆冲断层容易造成冲击地压问题，采用数值计算与相似材料实验相结合的研究方法，研究了随开采深度增加及临近F16断层过程中围岩应力场演化规律。研究结果表明，随着开采深度的增加及临近F16断层，增大了围岩应力集中程度，在断层上盘岩体水平推力、覆岩重力以及采空区岩层下滑力叠加作用下容易使得断层下盘...
为研究厚硬岩层下孤岛工作面开采对强矿震或冲击矿压的影响，理论分析鲍店矿103上05孤岛工作面厚硬覆岩空间结构及其破断运动对矿震活动的影响，并对孤岛面开采的冲击矿压危险性进行了动态评价。研究表明：103上05工作面在竖向剖面上为一非对称“T”型孤岛覆岩结构，其长臂侧易出现关键层大尺度破断运动，诱发强矿震与冲击矿压的危险性较高；在...
针对厚煤顶大断面切眼宽度日益增大，围岩控制难题日益凸显的窘境，选取山西五家沟煤矿5203切眼为工程背景，采用UDEC数值模拟了切眼宽度6～10m过程中，围岩裂隙场分布特征、拓展趋势及相对演化规律。结果表明：围岩裂隙场分为3个区：裂隙贯通区、裂隙发育区、微裂隙区，均呈“半椭圆”状；切眼宽度的增加，顶板裂隙3区深度与切眼宽度成正比关系...
为研究支护体自身的动力响应规律，通过理论和计算分析岩体中的非线性摆型波传播对巷道支护动力响应的影响，根据摆型波在非连续自应力块系上覆岩体中传播时的支护动力响应模型，研究上覆岩块间的黏弹性性质及岩块破坏对支护动力响应的影响。通过计算分析得出，上覆岩块间弹性下降时，支护的动态受拉和受压幅值随之下降且周期变大；上覆岩块间阻...
在总结现有冲击地压监测方法和分析其优缺点的基础上，提出冲击地压多参量实时在线联合监测的观点。根据事故现场勘查，将冲击地压破坏方式分为帮部冲击、底板冲击、顶板冲击、气浪、强震等5种；基于主客体不同，将冲击地压分为“自发型”和“诱发型”两类，并阐明了新分类的工程意义；根据两类冲击地压的可监测特征，提出了震动场、应力场联合...
针对冲击发生后瓦斯异常涌出的现象，分析了煤岩微裂隙状态、温度等因素在冲击地压发生前后的变化以及冲击地压引起矿体震动对瓦斯吸附能力的影响，从多角度分析了冲击地压发生后导致瓦斯异常涌出的条件和原因。通过理论计算，瓦斯渗透试验等手段，研究了煤体受载过程中孔隙度和渗透性的变化规律；在含气煤本构方程的基础上，利用三轴加载条件下...
掌握煤体冲击破坏前兆信息是科学预测预报煤岩介质冲击地压的科学瓶颈问题，应力加栽下不同冲击倾向性煤体失稳破坏声发射前兆信息研究是解决这一问题的重要手段。采用声发射探测手段对不同冲击倾向性煤体失稳破坏进行实验研究，通过分析发现不同冲击倾向煤体失稳破坏过程中振铃计数、AE能量、频谱及b值变化存在差异。伴随煤体冲击倾向性增强，...
利用TAW-2000高温岩石三轴伺服试验机和德国VallenAMSY-6声发射信号采集系统，对大理岩在单轴压缩、等幅循环加卸载和分级循环加卸载条件下损伤破坏全过程的声发射特性进行研究，并用快速傅里叶转换（FFT）对单轴压缩试验全过程的声发射信号、循环加卸载过程中Kaiser点和Felicity点的声发射信号频谱特性进行了分析。试验结果表明：单轴压缩试验...
1《煤炭学报》是中国科学技术协会主管、中国煤炭学会主办、煤炭科学研究总院承办的有关煤炭科学技术方面的综合性学术期刊，现为月刊，国内外公开发行。办刊宗旨是坚持“科教兴国”和“可持续发展”战略，贯彻“百花齐放、百家争鸣”方针，促进煤炭学科理论与实践的发展，以及国内外学术交流，加速科研成果向现实生产力转化。主要刊登内容有：...
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