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采空区瓦斯涌出量的几种计算方法被引量：12: 2007年; 由采空区瓦斯涌出的来源可知,采空区内本层瓦斯涌出是由未采分层煤块和丢煤等涌出构成,而邻近层及围岩瓦斯涌出是与时间有关系的。如果以一定面积的采空区为研究对象,采空区瓦斯涌出也和落煤、煤壁是按同一形式衰减曲线逐渐枯竭的。而当以面积不断扩大的整个工作面的采空区为研究对象时,采空区瓦斯涌出量呈现的变化,可以通过一定的方法计算出来。; 张丽丽李诚玉李昕; 关键词：采空区瓦斯邻近层

煤与瓦斯突出矿区地应力场研究被引量：54: 2008年; 利用空芯包体地应力测量方法对分布于我国东北、华北、华中和华南的阜新、平顶山、鹤壁和淮南等7个煤与瓦斯突出矿区的地应力进行了测量。对测量结果的分析表明,煤与瓦斯突出矿区的地应力场作用特征表现为以下几点:(1)最大、最小主应力为水平主应力,中间主应力为垂直主应力,即应力场类型全部为大地动力场;(2)突出矿区的水平主应力远高于其他区域,突出矿区煤(岩)体承受更高的构造应力;(3)最大主应力与最小主应力的比值分布在1.56～3.93之间,其中69%分布在1.7～2.8之间,50%的测点最大主应力为最小主应力的2倍,最大主应力与最小主应力相差很大;(4)最大主应力与垂直应力比值随深度增加而减小,地应力场有从大地动力场向准静力场过渡的趋势。最后探讨了地应力在煤与瓦斯突出中的作用,分析认为在影响煤与瓦斯突出的地应力、瓦斯和煤体强度3个主要因素中,高地应力环境使瓦斯压力和瓦斯含量增加从而增加了突出的动力,使煤体破坏强度(峰值强度)降低从而减少了突出的阻力,总体上高地应力环境下含瓦斯煤体更容易出现失稳破坏、发生煤与瓦斯突出。煤与瓦斯突出矿区所具有的地应力场特征对突出的发生、发展具有重要的作用,是产生煤与瓦斯突出的核心因素。; 韩军张宏伟宋卫华王震; 关键词：岩石力学煤与瓦斯突出地应力场地应力测量

煤与瓦斯突出微观机理研究被引量：50: 2008年; 构建了煤表面与CH4的吸附模型,采用量子化学密度泛函(DFT)理论计算方法,在B3LYP/6-311G计算水平上,对构建的煤与CH4分子吸附伴生体系结构进行优化,得到了吸附平衡态的几何构型,计算了吸附能和振动频率,从而得出煤与瓦斯突出微观机理:在矿井生产中,由地震、开采等引起采掘工作面围岩应力变化导致煤岩体破裂,煤岩体破裂产生频率范围宽广的电磁波.由量子化学密度泛函理论(DFT)计算得到煤与瓦斯的吸附为物理吸附,吸附能为1.16 kJ/mol.煤与CH4吸附形成的伴生分子体系以量子化形式吸收宽频电磁波,导致该体系由基态变为激发态,使得瓦斯由吸附态脱附变为游离态,形成大量的游离态瓦斯,在弱面发生煤与瓦斯突出.; 王继仁邓存宝邓汉忠; 关键词：电磁波量子力学量子化学

高突矿井厚煤层巷道掘进瓦斯涌出规律被引量：2: 2007年; 为了寻求一套适合高瓦斯突出矿井厚煤层开采的技术方法、实现安全高效回采,研究了高突矿井同一区段厚煤层保护层、被保护层与先抽后采煤层三种情况下煤巷掘进期间瓦斯涌出规律,对比分析了各巷道瓦斯涌出差异的原因。研究结果表明:采用大面积预抽煤层瓦斯的方法可以有效降低煤层瓦斯含量、保证巷道掘进安全。该方法作为区域性防突措施是安全、经济、可行和有效的,而且比开采保护层的方法更加经济、高效,尤其是高突矿井厚煤层群的回采,采用该种措施的经济效益和社会效益更加明显。; 洪林王继仁齐庆杰昌孝存; 关键词：预抽掘进瓦斯涌出规律

向斜构造煤与瓦斯突出机理探讨被引量：72: 2008年; 为了确定向斜构造煤与瓦斯突出机理,从应力、煤体结构特征和瓦斯压力及含量等方面对向斜构造进行了分析.利用弹性梁的应力、应变理论,分析了煤层与围岩组成的软硬互层系统的层间滑动特征和应力-应变特征、煤体宏观与微观结构特征、瓦斯压力与瓦斯含量分布特征.研究表明,向斜构造的两翼与轴部中性层以上为高压区,中性层以下为相对低压区,距离向斜轴部越近,主应力及其梯度越大.向斜构造形成过程中的层间滑动造成煤体原生结构遭到破坏,煤体强度降低,煤层增厚.向斜构造部位瓦斯生成量亦相对较高,同时中性层以上煤(岩)体中的裂隙和孔隙被压密、压实而闭合,阻止了下部瓦斯的向上逸散,中性层以下的张性作用下的断裂或折裂面、煤体中的割理、节理等降低了解吸压力,形成良好的瓦斯聚集空间,也有助于煤层中吸附瓦斯的解吸,使得向斜轴部瓦斯含量较高.向斜构造同时具备的高地应力、高瓦斯压力(含量)和构造煤发育等3个因素是其发生煤与瓦斯突出的主要原因.; 韩军张宏伟霍丙杰; 关键词：向斜构造煤与瓦斯突出应力煤体结构

The stress state of geological structure and mining dynamic disaster in Fuxin basin被引量：1: 2008年; Further evidences show that most mining dynamic disasters are mainly oc- curred nearby NNE and near SN geological structures.In-situ stress measurement in Fuxin basin shows that the orientation of major compressed stress is near EW.At this stress field,geological structures with deferent strike have deferent stress state and dis- place mode.NNE and near SN geological structures are compressed to thrust and come into being high stress zone.NWW and NEE geological structures are tensile to separate and not prone to being low stress zone.NW structure is intervenient of them.So NEE and near SN structures are easy to occurre mining dynamic disasters and NWW and NEE structures is 'safety' comparatively.The mining dynamic disaster is controlled by stress state of geologic structure,which is determined by its strike.; 韩军王海兵朱光宗刘廷波; 关键词：煤瓦斯冲击地压构造应力

京西地质构造对矿井动力灾害的影响被引量：6: 2012年; 研究京西(燕山西段及北京西山地区)区域地质构造及其演化对煤层的赋存控制作用,对揭示京西煤矿矿井动力灾害发生的动力学背景具有重要意义。从京西煤田内矿井动力灾害发生的区域构造背景入手,结合构造应力场分布特征,利用地质动力区划构造凹地反差强度评价方法,对具备发生动力灾害条件的矿井给出量化评价指标。通过分析确定,京西煤田开采矿井具备发生矿井动力灾害的动力环境,这对指导矿井安全开采具有现实意义。; 兰天伟张宏伟韩军宋卫华; 关键词：地质构造地质动力区划

阜新盆地构造应力场演化对煤与瓦斯突出的控制被引量：29: 2007年; 阜新盆地是中燕山期(J3-K1)断陷盆地.盆地内断裂构造主要有北北东、北东、北西西、北北西和近南北向.盆地内主要褶皱构造呈北东向雁列式排列.位于盆地内的阜新矿区煤与瓦斯突出灾害频繁发生.研究认为,构造应力场多期演化使得大多数断裂历经了多期活动,对应不同的力学性质和位移方式.构造应力场的多期演化对局部构造应力、构造煤和瓦斯赋存的分布具有重要影响.在现今北西西向构造应力场作用下,盆地内北北东向、南北向和近南北向构造由于受垂直走向的挤压应力作用,形成应力集中带,渗透率降低,瓦斯保存较好,成为动力灾害多发地带;而北西西向构造相对受拉张应力作用,瓦斯易于逸散,动力灾害程度相对较低.北东向、北西向构造发生动力灾害的危险程度介于二者之间.; 韩军张宏伟朱志敏宋景春; 关键词：阜新盆地构造应力场煤与瓦斯突出

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国家自然科学基金(50574047)

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