煤岩破坏电磁辐射记忆效应特性及产生机制

通过实验研究了不同加载方式下的煤岩破坏电磁辐射记忆效应特性;借助细观损伤力学和电磁动力学等理论,对煤岩内部结构损伤扩展及电磁辐射产生机制进行了分析。结果表明,煤岩破坏电磁辐射具有记忆效应特性,但记忆最大历史应力、纵向应变的能力明显优于记忆横向应变和体应变的能力,受载煤岩损伤破坏过程的不可逆性是煤岩破坏电磁辐射产生记忆效应的直接原因。     

含瓦斯煤岩流变特性研究

在打通煤样流变实验基础上，研究了含瓦斯煤岩在不同的孔隙压力下不同应力级别的变形与时间关系，提出的广义西原模型能考虑到煤岩体蠕变加速阶段的非等加速特性，真实描述煤岩体蠕变的全过程曲线，最后利用非线性回归方法一最小二乘法中的Marquardt法对实验结果进行了拟合，获取了煤岩的流变参数。理论分析结果和实验结果对比，两者之间有较好的吻合性。广义西原模型为使用电磁辐射法预测煤与瓦斯延迟突出提供了理论基础。     

由煤岩变形冲击破坏所产生的电磁辐射

对岩石破裂所产生的电磁辐射现象的观测和研究 ,对于研究地震规律和矿山冲击矿压及其预报具有重要的意义。在实验室和现场条件下 ,采用 EAE- 0 4声电测试系统和KBD5电磁辐射监测仪对煤岩变形破裂过程中的电磁辐射进行了测定。试验和测试结果表明 ,煤岩体在变形、破坏过程中均产生电磁辐射现象 ;煤岩在冲击破坏前 ,电磁辐射强度一般在某个值以下 ,而在冲击破坏时 ,电磁辐射强度突然增加 ;而电磁辐射的脉冲数则随载荷的增加及变形破裂过程的发展而增大。依此规律 ,可以对冲击矿压危险性进行评价和预测预报。     

煤岩变形及破裂电磁辐射信号的分形规律

对煤岩变形及破裂过程中得到的电磁辐射信号进行进一步的研究分析表明,电磁辐射信号符合很好的统计分形规律,在受载煤岩的变形及破裂过程中,电磁辐射信号基本现逐渐增强趋势,这对于预测预报煤岩灾害动力现象具有重要的意义。     

煤岩灾害动力现象危险性预测中的定向定位研究

为了更好地应用非接触电磁辐射方法预测预报煤岩灾害动力现象的危险性，借助于力电耦合方程计算出在天线的各个朝向电磁辐射信号的变化规律及对某一个固定监测点结果的比较，就可以确定出某一个监测点电磁辐射信号的最佳监测方向以及应力变化最大（即危险性最大）的方向；在巷道掘进过程中进行巷道迎头电磁辐射动态监测时，天线测定的位置应该放置在巷道高度方向的中部，并对着煤层层理方向，通过不断改变天线朝向来监测巷道迎头和两帮煤岩层的突出危险性；可以通过应力场数值模拟得出的应力集中区来确定有效预测距离的范围。现场电磁辐射信号测定结果     

煤岩冲击矿压过程电磁辐射传播规律的研究

从电磁辐射MAXWELL方程出发,对煤岩冲击矿压过程中产生的电磁辐射在煤岩中的传播规律进行了分析与研究,提出对破裂过程电磁辐射在煤岩中的传播进行数值模拟时可将电磁辐射产生源理想化为水平电偶极子和水平磁偶极子的叠加;并得出了电磁辐射源产生的场在煤岩中空间分布的解析计算式,为冲击矿压等动力灾害预测的电磁辐射监测仪的研制和定向定位监测提供了理论和计算依据。     

用模糊集合度量方法评价炼焦配煤的可行性探讨

介绍了煤岩配煤理论及煤岩学微观研究方法,讨论了将煤岩学微观研究应用于焦炭质量预测的原因,阐述了模糊集合度量方法。     

电磁辐射技术在煤岩动力灾害监测预警中的应用

为了有效准确预测煤岩动力灾害,基于煤岩电磁辐射产生机理、特征和规律的深入研究,提出了煤岩动力灾害电磁辐射监测及预警方法,研制了KBD5型和KBD7型电磁辐射监测仪,并将电磁辐射技术广泛应用于煤岩动力灾害监测及预报,包括煤与瓦斯突出和冲击地压灾害的预测、采空区顶板稳定性监测、围岩应力分布及矿压观测、卸压带宽度确定等.     

煤岩应力监测系统井下监控分站的设计

介绍了煤岩应力监测系统中井下监控分站的设计方案.井下监控分站负责煤岩应力的采集、处理和传输.根据受载煤岩变形产生电磁辐射理论,煤岩中应力越高,变形破裂过程越强烈,电磁辐射信号越强.监控分站以LPC2103为控制核心,通过定向天线接收煤岩变形产生的电磁辐射信号,经过调理和放大,再由A/D转换器MAX1275进行高精度模数转换,然后送LPC2103处理,并通过CAN总线传输到井上监控主机和监控服务器.     

组合煤岩渗透规律试验研究

为探究煤岩中CH_4的渗透规律,以试验研究为主要手段,结合敏感性分析,利用自主研发的试验系统,对煤、砂岩以及不同煤岩比的组合煤岩体试件,开展了考虑体积应力和孔隙压力影响的渗透规律试验研究.研究结果表明:当孔隙压力恒定时,随着体积应力的递增,无论是煤、砂岩还是组合煤岩,渗透率都会呈现出递减的趋势;通过进行敏感性分析发现试件的渗透率变化率和孔隙压力敏感系数均与煤岩比有关.在低体积应力条件下,试件煤含量越高,孔隙压力对渗透率影响越明显,并且对孔隙压力变化越敏感;煤岩比对组合煤岩中CH_4的渗透率有较大影响,对含煤量高的煤岩试件增加孔隙压力可有效提高CH_4渗透率.     

贵州水城地区山区煤矿煤岩变形破裂动态预测模型研究

从贵州省水城地区某山区煤矿某工作面采集时间长度为110s的煤岩变形破裂电磁辐射强度时间序列,选取1s-90s实测数据,运用双向差分原理反演动力模型,应用动力系统自忆性原理建立回溯阶为3的自忆性预测模型,并预测91s-110s的电磁辐射强度值,经过误差分析得出预测值与实测值的相对误差最小值为0.1040%,相对误差最大值为1.2488%,平均相对误差为0.4306%,分析结果显示了自忆性预测模型有较好的预测效果,能够为煤与瓦斯突出、冲击矿压等煤岩动力灾害的预防提供技术参考。     

煤与瓦斯突出电磁辐射多重分形特征研究

利用煤岩变形破裂电磁辐射可以用来预测、预报煤与瓦斯突出、冲击矿压等煤岩动力灾害。利用固定质量法对煤岩电磁辐射多重分形维数进行了计算,电磁辐射强度序列具有多重分形的特征。电磁辐射多重分形 D_(q-q)曲线的陡峭程度反映了其数据的波动程度,并用△D_q指标来表达这种波动规律。通过对现场测试的煤岩电磁辐射序列的分析,其多重分形维数指标与煤与瓦斯突出灾害危险程度有较好的一致性,为电磁辐射预测预报煤与瓦斯突出提供了一种分析手段。     

三江～穆棱河聚煤区的煤岩煤质特征

三江～穆棱河聚煤区煤层多、煤种齐全。早白垩世煤的煤岩煤质特征：以半亮型煤和光亮型煤为主，显微煤岩组成以镜质组为主，以低硫、低磷，中至富灰煤（以中灰煤为主），发热量较高，为具有中等粘结性的低～中变质烟煤。     

神府东胜矿区煤层的煤岩特征及煤化程度研究

通过对神府东胜矿区煤层的物理性质、煤岩组成及煤化程度的分析,阐述了该区煤的煤岩特征及煤化程度的变化规律,同时研究表明了矿区煤类为长焰煤和不粘煤.     

焦坪煤的煤岩组分及其特征

基于煤岩分析、仪器分析及有机溶剂抽提等方法,对焦坪煤进行了系统的煤岩、煤质研究.进而分析计算了该煤各宏观煤岩组分中含氧官能团的分布规律及一些结构参数.     

神府煤各种煤岩组分吸附性能的比较研究

通过对各煤样的吸附性实验及结构分析 ,研究了神府大柳塔煤中各种煤岩组分的吸附性能 ,结果表明 :同淮南煤相比 ,神府煤各煤岩组分吸附性能较高 ,其中丝炭经焙烧后吸附性能增加较大 ,可作为制备碳吸附材料的原料     

煤与瓦斯突出电磁辐射多重分形特征

利用固定质量法对煤岩电磁辐射多重分形维数进行了计算，电磁辐射强度序列具有多重分形的特征。电磁辐射多重分形Dq*q曲线的陡峭程度反映了其数据的波动程度，并用分形维数ΔDq指标来表达这种波动规律。通过对现场测试的煤岩电磁辐射序列的分析，其多重分形维数指标与煤与瓦斯突出灾害危险程度有较好的一致性，为电磁辐射预测预报煤与瓦斯突出提供了一种分析手段。     

古植物组合与煤岩类型关系的研究

本文研究了成煤物质－植物与成煤结果－煤（煤岩类型）两者之间的关系，认为煤岩类型与植物组合有关．     

韩城矿区煤层气富集带划分研究

通过研究韩城矿区宏观煤岩、显微煤岩、煤岩反射率及孔隙特征，分析了该区煤层气富集特性，对煤层气的开采抽放利用具有指导意义。     

煤岩与瓦斯微元体破坏突出机理

煤岩与瓦斯突出是地应力、瓦斯压力、煤体结构破坏、孔洞内煤屑与瓦斯压力及时间效应等共同作用的结果。文中从煤与瓦斯突出发生的整个过程出发,结合现有的煤岩与瓦斯突出机理的研究成果,通过建立煤岩微元体破坏模型,计算煤岩微元体区域破坏概率、煤与瓦斯突出所必须的能量条件,分析煤与瓦斯突出区域的形成与发生,最后,提出了煤岩与瓦斯的突出是从煤岩体微元的破坏开始的,其发展、发育过程是众多煤岩体微元连续破坏的结果,得到了突出区域煤岩体破坏概率的平均强度以及发生突出的必须能量条件关系式,为煤与瓦斯突出的研究提出了一个新的模式与思路,对于防治煤岩与瓦斯突出事故、灾害的发生具有一定的实践与理论指导意义。