导读:本文包含了突出机理论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:瓦斯,机理,应力,淮南,物理,仪器,煤层。
突出机理论文文献综述
高魁,乔国栋,刘泽功,刘健,朱飞昊[1]（2019）在《煤与瓦斯突出机理分类研究构想及其应用探讨》一文中研究指出针对目前各种地质和采动条件下突出发生的机理没有完全掌握,突出事故仍时有发生的现实背景,提出了煤与瓦斯突出机理的分类研究构想,在此基础上构建了爆破扰动构造煤岩突出的物理模型,分析了爆破应力波在3种不同爆破介质中的传播规律及其对构造煤岩的损伤破坏和瓦斯赋存状态的影响,并利用自主研制的气固耦合爆破试验装置进行了模拟实验。研究发现,"地质弱面体"为突出的发生提供了松软煤体、瓦斯赋存空间、异常应力和突出启动的弱面环境;爆破应力波从岩层或者原生结构煤层入射到"地质弱面体"会发生波的透射和反射,反射的拉伸应力波产生的拉应力集中分布在波阻抗发生变化的区域;"地质弱面体"加强爆破应力波的反射拉伸和爆破振动的累积效应导致煤岩体裂隙增加,为瓦斯的流动提供通道,当煤岩体的强度不能抵抗瓦斯内能和煤岩体的弹性潜能时将会发生煤与瓦斯突出。(本文来源于《采矿与安全工程学报》期刊2019年05期）
王世雅[2]（2019）在《让“煤与瓦斯突出机理研究”不再卡脖子》一文中研究指出●创新性地提出采用全过程相似的物理模拟试验，对煤与瓦斯突出机理进行研究，并提出研发科学有效的模拟试验仪器●以综合假说和基础理论为指导，综合考虑地应力、瓦斯压力、煤岩体特性和开挖施工过程等关键因素，形成了与煤矿现场高度相似的“六套基础试验仪器+多(本文来源于《中国煤炭报》期刊2019-05-25）
师皓宇,马念杰,许海涛[3]（2019）在《基于能量理论的煤与瓦斯突出机理探讨》一文中研究指出为研究煤与瓦斯突出的力学机理和能量来源,根据理想气体状态方程,推导了采场围岩瓦斯突出过程中的瓦斯压力、瓦斯含量与对外做功的关系,基于弹塑性力学,阐明了岩体弹塑性状态转化前后应变能释放机理。研究结果表明:煤与瓦斯突出是瓦斯势能与煤岩体弹性能共同作用并转化为煤岩体动能的结果;瓦斯势能释放值与释放路径无关,而与瓦斯压力和瓦斯含量相关,与煤壁前方塑性区扩展规模相关;将其应用至1次特大型煤与瓦斯突出事故中,核算的突出煤量、瓦斯含量和煤体抛出速度基本吻合于实际结果;基于理论分析提出了煤与瓦斯突出的3项防治措施,一是通过钻孔卸压或瓦斯抽放减小瓦斯压力,二是增加极限平衡区距离或减小截深,叁是避免高瓦斯巷道或工作面出现蝶形塑性破坏。(本文来源于《中国安全生产科学技术》期刊2019年01期）
宁廷洲,徐培耘,刘殿福,张雪涛,杨俊生[4]（2018）在《煤与瓦斯突出机理及预防手段》一文中研究指出瓦斯是影响矿井安全生产的重要因素,瓦斯事故分为瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出,本文针对煤与瓦斯突出事故发生的特、机理进行分析,并提出相对应的瓦斯突出预防手段。(本文来源于《内蒙古煤炭经济》期刊2018年18期）
王浩,左宇军,于美鲁,刘勤志[5]（2018）在《爆破扰动诱发煤与瓦斯突出机理研究》一文中研究指出炮采依然是一些高瓦斯矿区的主要开采方式,研究爆破扰动诱发突出的机理具有重要的理论与实际意义。通过理论计算和数值模拟分析了爆破扰动诱发煤与瓦斯突出的机理。研究表明,炮采工作面煤体及围岩裂隙发育,瓦斯运移通道较多,有利于瓦斯的运移和集聚;爆破扰动减弱了瓦斯的吸附能力,增加了瓦斯的游离量;爆破使巷道潜能瞬间释放,造成煤岩体的应力状态发生突变,而应力的急剧变化在一定的条件下极易导致煤体的瞬间失稳而诱发煤与瓦斯突出。(本文来源于《矿业研究与开发》期刊2018年07期）
王启飞[6]（2018）在《掘进巷道煤与瓦斯突出机理的应力演化过程研究》一文中研究指出长期以来,煤与瓦斯突出都是一种后果严重、机制复杂、治理困难的煤矿事故。煤巷掘进工作面是煤与瓦斯突出事故发生的主要区域,突出事故一直没有得到根本性的遏制,主要有3个方面的难点:(1)与回采工作面相比,掘进工作面地质环境和地应力状态相对更加不明了,防控难度大;(2)与回采面相比,煤层卸压不够充分,应力集中现象更为显着;(3)掘进面煤层瓦斯抽采难度大,突出危险性更大。在煤层巷道掘进中,掘进工作面前方煤体处于集中应力状态且变形严重,应力作用下的煤层失稳是诱导煤与瓦斯突出发生的重要原因。从煤矿掘进现场的经验总结来看,掘进速度较快的时候瓦斯涌出量出现明显的异常波动,煤层动力现象也更为剧烈,突出危险性增强。目前,煤的坚固性系数、煤的破坏类型、钻屑量、钻孔瓦斯压力以及掘进面瓦斯涌出量等参数被广泛应用于掘进巷道煤与瓦斯突出的鉴定和预测中,取得了较好的效果,但是突出启动以及各种鉴定和预测方法的机理仍然不明确。工作面前方煤体随掘进作业的动态响应规律以及各种鉴定和预测指标与应力之间的关系,仍然需要更为深入的研究。基于上述认识,本文以掘进工作面的应力作为主要研究对象,应用岩石力学、损伤力学、分子动力学和弹塑性力学等相关学科的理论,采用理论分析、实验研究、数值模拟和现场应用相结合的方式探讨了掘进面煤与瓦斯突出的力学启动机制。主要研究内容和成果如下:1、建立了改进的掘进工作面前方煤体平衡状态下应力分布的力学模型在分析几种典型的掘进工作面前方煤体应力状态力学模型优缺点的基础上,研究得出掘进工作面塑性区的应力状态更符合极限平衡方程,弹性区可采用基于弹性力学的应力平衡方程,二者相结合得出描述掘进工作面前方叁维应力状态的力学模型。根据推导出来的应力状态解算模型,使用Matlab数值计算软件开展了不同本构假设下的算例分析,得出了不同力学参数对掘进面前方煤体应力状态的影响规律。在理想弹塑性假设下,掘进巷道越高,塑性区的宽度也就越大;煤的内摩擦角越大,煤体塑性区宽度越小,集中应力值就越大;煤的单轴抗压强度越大,煤的集中应力值就越大;随着原岩应力值的增大,煤的集中应力值和塑性区宽度都明显增加。在理想弹脆塑性假设下塑性区煤体的残余强度越小,塑性区的宽度就越大,残余强度对集中应力值则没有太大影响;计算得出的塑性区宽度可以达到巷道高度的2-5倍、应力集中系数可以达到2以上。同理想弹塑性假设的计算结果相比,理想弹脆塑性假设的计算结果和现场监测数据更为吻合;煤体的脆性破坏特征是造成掘进面煤层不稳定性的重要原因。2、提出了考虑煤体扩容和应变软化的应力状态解算方法在分析煤岩体应变软化路径和扩容变形机制的基础上,结合掘进面前方煤体塑性区和弹性区各自平衡条件建立了考虑煤体扩容和应变软化的应力状态解算模型。该模型提出了弹性区和塑性区应力、应变和位移的解算方法,结合煤体加载过程中扩容梯度、塑性应变与弹性应变比值、软化模量等参数的分析和煤体变形破坏的“叁线段”模型,建立了基于掘进面前方煤体变形扩容-应变软化的煤层应力分布解算模型。最后根据该模型推导了描述忽略内摩擦角软化的应力状态力学表达式(Mathematica软件辅助),并完成了基于有限差分的应力状态数值计算分析(Matlab语言实现)。数值解算结果表明应变软化参数越大,掘进面前方塑性区和破裂带的宽度就越小,煤层就越稳定;扩容系数越大,煤体变形就越显着,塑性区和破裂带的宽度就越大;软化模量作为一种综合指标,其值越大煤体就越容易发生粉碎性破坏,发生煤岩动力灾害的危险就越大。3、研制了恒推力煤层掘进模拟实验系统设计了以钻机、导轨、滑块、滑轮和配重重锤为主要组成部分的恒推力掘进动力系统;使用膨胀剂作为应力来源,通过在不同位置加入不同量的膨胀剂来模拟不均匀的煤层受力状况,建立煤巷掘进相似模拟系统。该实验系统能够完成在不同应力下模拟煤层掘进过程中的钻屑量、掘进速度、钻机输出功率等状态参数和煤层应力变化规律的测定工作。通过对现场掘进作业主要影响参数的分析,设计了不同煤层应力、不同卸压时间以及不同钻进推力的试验方案。4、通过实验研究揭示了模拟掘进过程中煤层应力动态响应规律对实验采集到的应力信号先进行去除漂移值处理后采用HHT算法可以将信号分解为不同频段的IMF分量,对频率较低的IMF分量进行重构得到能够表征煤层掘进模拟实验过程中卸压趋势的低频应力分量,高频信号部分采用小波阈值去噪后能够反映出煤层掘进作业过程中应力的波动特征(DataDemon软件实现)。在移除活动挡板揭开煤壁的过程中,靠近暴露煤壁处的煤体应力迅速跌落,实验箱体中部的煤体受应力集中的影响应力明显上升,距离更远处的煤体基本处于原始应力的作用下,受到的影响相对较小,实验结果与掘进面煤层中的应力分布规律吻合。在煤层掘进模拟实验过程中,煤体内部的应力整体呈现下降趋势,首次掘进模拟实验完成之后煤层卸压特征更为明显,在掘进巷道中施工卸压钻孔有助于煤层高应力的释放。煤层应力的波动与煤层掘进作业工序能够很好的对应起来,根据不同传感器接收信号的先后顺序可以计算出应力波动在实验煤体中转移的速度,结果表明应力在碎煤加压形成的松软煤层中转移的速度极小。5、通过实验研究揭示了煤层掘进参数与煤层应力之间的关系恒定推力下随着模拟掘进深度的增加,掘进速度和钻机耗能明显增加,掘进困难,掘进过程中排出的钻屑量也相对较少。这表明掘进巷道前方会出现明显的应力集中现象,且模拟掘进过程中的钻屑量、掘进速度等掘进状态特征能够在一定程度上反映出煤层内部的应力状态。6、提出了改进的随机生长算法构造掘进面应力影响下的煤层孔隙结构在煤孔隙裂隙结构特点研究的基础上采用随机生长四参数生成法完成了原生煤结构的构造,构造出来的煤体能够很好地表征孔隙裂隙分布的随机性特征。在总结前人关于应力和渗透率关系研究的基础上给出了应变和渗透率、孔隙度之间关系的经验公式,再结合掘进面前方应力的分布规律给出了掘进面前方煤体孔隙度分布的规律:破裂带煤体破碎严重,孔隙裂隙发育程度高,煤层孔隙度最大;在塑性软化区随着应力的增加孔隙率逐渐降低;在集中应力区煤层原始孔隙闭合孔隙度降到最低;在弹性区煤体孔隙逐步上升至原始孔隙度。在随机生长四参数生成法的基础上添加了控制结构孔隙度分布、孔隙裂隙连通性和生长方向的参数,提出了改进的煤裂隙结构生长算法,改进的随机生长算法能够很好地构造出掘进工作面前方不同应力分布下的煤体结构。7、通过LBM数值模拟研究得出了掘进面瓦斯场的分布特征以改进的随机生长算法构造的煤体孔隙结构为流场边界(Matlab语言实现),采用LBM数值模拟方法模拟了掘进面煤层瓦斯的运移特征(Fortrain语言实现)。模拟结果表明无钻孔煤壁自然排放下瓦斯场的影响范围很小,瓦斯压力仅在破裂带(卸压带)有明显下降,应力集中区及其后面的煤层中瓦斯压力变化很小。钻孔对瓦斯排放的影响很大,集中应力区是否有优质的瓦斯通道是影响瓦斯排放的关键因素。8、揭示了巷道掘进过程中煤层应力的动态演化规律在掘进面应力状态解算的基础上研究了煤巷掘进过程中工作面动态应力场的演化规律。巷道掘进会导致更高的应力集中作用在掘进面前方的煤体上,以较大的速度掘进过程中,极限应力区的宽度将减小,应力峰值增加,而抵御应力释放处于极限平衡区的煤体则越来越少,煤岩动力灾害的危险性升高。根据动态应力场的理论分析结果进行数值解算可以模拟巷道掘进过程中的应力分布随掘进时间的变化规律(Matlab语言实现),模拟结果与现场经验相吻合。9、提出了评估掘进巷道煤岩动力灾害危险性的能量指标及其计算方法在掘进速度大于应力前移速度时,弹性区的煤体应力快速升高,积聚了大量的变形潜能,变形潜能释放和顶板下沉对煤体做功是导致集中应力区煤体破裂的主要原因,积聚能量的大小和能量释放的速率可以作为评估煤岩动力灾害危险性的指标。根据积聚能量的规律及计算公式的分析可以知道:原岩应力越小,掘进后造成的变形能聚集就越小,危险性就越低;掘进速度越小,不稳定的能量就越少,煤层就越稳定;顶板下沉越小,煤体积聚的变形能就越小,就不容易发生煤层动力现象;应力前移速度越大,集中应力区到掘进面的距离就越远,煤体抵抗沿掘进方向的能力就越强;摩擦系数越大,不平衡状态过程中能量释放就越慢,煤层越稳定。10、提出现场巷道合理掘进速度的确定方法掘进作业过程中集中应力区越靠近掘进头,破裂带越窄,孔隙率越低,瓦斯涌出量就越小,而随着应力前移破裂带范围加长,破裂带卸压充分,孔隙率升高,相邻班次的瓦斯涌出量会大幅上升。巷道掘进过程中的应力演化会导致煤层中的裂隙场发生变化,进而影响掘进头煤壁瓦斯涌出,可以根据煤巷瓦斯涌出量的变化特征反演掘进面前方煤体的应力状态,为现场煤巷合理掘进速度的确定提供技术指导依据。(本文来源于《中国矿业大学(北京)》期刊2018-03-28）
黄永佳[7]（2018）在《煤与瓦斯突出机理浅析及预防对策展望》一文中研究指出煤与瓦斯突出事故严重影响矿井的安全生产,在综合国内外煤与瓦斯突出研究的基础上,分析了煤与瓦斯突出作用机理,对煤与瓦斯预防措施进行了归纳总结,并对煤与瓦斯突出的预防对策和控制措施出了几点展望,以期能为矿井防突工作作出贡献。(本文来源于《山东工业技术》期刊2018年05期）
刘业娇,袁亮,薛俊华,田志超,段昌瑞[8]（2018）在《煤与瓦斯突出机理和模拟试验研究现状及发展趋势》一文中研究指出总结了煤与瓦斯突出机理的理论研究现状,分析了国内外对含瓦斯煤体相似材料和煤与瓦斯突出模拟试验装置研究的典型范例。指出了煤与瓦斯突出机理及模拟试验研究方面存在的不足之处:目前煤与瓦斯突出机理的理论研究多是定性描述,缺乏定量、统一、完整的理论体系;已有模拟试验系统和装置还无法准确地对综合考虑地质构造、地应力、煤体强度、瓦斯含量及施工过程等影响因素下的突出现象进行定量模拟,试验装置的力学加载、瓦斯充填和测试系统的精度有待进一步提高;试验仪器的试验操作与便利性不足,试验的可重复性有待提高;试验仪器的数据分析系统不完善。分析了煤与瓦斯突出机理研究与模拟试验的发展趋势,认为煤与瓦斯突出模拟试验必须符合相似理论,煤与瓦斯突出模拟试验仪器研究是机理研究突破的迫切需求。(本文来源于《工矿自动化》期刊2018年02期）
王武超[9]（2017）在《豫西松软煤层掘进工作面低指标突出机理及应用研究》一文中研究指出本文选取松软煤层掘进工作面低指标突出这一特殊条件下的突出为研究对象,以豫西矿区某矿二1-21010机巷掘进工作面为研究背景,对松软煤层掘进工作面低指标突出进行了理论分析,重点围绕突出的发动和发展机理进行研究。主要分析掘进工作面围岩应力、瓦斯压力及煤层物理性质叁者之间对突出的作用机制。围绕不同条件下掘进工作面前方极限平衡区(塑性区)宽度大小、围岩位移变形破坏程度,以及应力分布等方面进行对比,对松软煤层掘进工作面低指标突出进行了较为系统的研究。并根据研究结论对松软煤层掘进工作面防突措技术施进行了研究,并设计了相关防突措施。主要研究成果如下:(1)分析了松软煤层低指标突出各影响因素之间的作用机制,并对低指标突出进行了归类;(2)确立了松软煤层掘进工作面突出危险性与工作面前方极限平衡区(塑性区)宽度的关系,极限平衡区宽度越大,突出危险性越大;反之突出危险性越小;(3)通过数值模拟对比,发现煤巷掘进过程中,煤质越松软,突出危险性越大;突出危险性也随着煤层厚度的增厚而变大;相同条件下,沿顶掘巷比沿底掘巷突出危险性小;(4)防突技术措施研究表明,对巷道围岩进行加强支护、合理选取布巷方式可以有效减小围岩位移变形,缩小塑性区的分布范围,降低应力集中程度,进而降低掘进工作面突出危险性。(本文来源于《西安科技大学》期刊2017-06-01）
马念杰,赵希栋,赵志强,郭晓菲,刘洪涛[10]（2017）在《掘进巷道蝶型煤与瓦斯突出机理猜想》一文中研究指出借鉴巷道蝶型冲击地压理论及非线性动力系统理论,提出了掘进巷道蝶型煤与瓦斯突出机理的猜想,认为掘进巷道煤与瓦斯突出的力学本质是巷道掘进工作面前方极短时间内出现一定程度的蝶形塑性区增量,引发围岩内弹性能与瓦斯能的迭加并迅速释放,进而发生煤与瓦斯突出。从蝶型冲击地压与蝶型煤与瓦斯突出在塑性区变化规律上的一致性及突出能量源的大小等方面对猜想的合理性进行了论证,构建了煤与瓦斯突出危险性的评估指标体系,提出了发生煤与瓦斯突出的强度、应力、角度和触发事件等4个必要条件,确定了发生煤与瓦斯突出的充分条件;首次对煤与瓦斯突出现象、发生条件与过程进行了定量分析与定量(非定性)解释。研究成果为煤层巷道煤与瓦斯突出的预测、预报和防治提供了全新的思路。(本文来源于《矿业科学学报》期刊2017年02期）
突出机理论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
●创新性地提出采用全过程相似的物理模拟试验，对煤与瓦斯突出机理进行研究，并提出研发科学有效的模拟试验仪器●以综合假说和基础理论为指导，综合考虑地应力、瓦斯压力、煤岩体特性和开挖施工过程等关键因素，形成了与煤矿现场高度相似的“六套基础试验仪器+多
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
突出机理论文参考文献
[1].高魁,乔国栋,刘泽功,刘健,朱飞昊.煤与瓦斯突出机理分类研究构想及其应用探讨[J].采矿与安全工程学报.2019
[2].王世雅.让“煤与瓦斯突出机理研究”不再卡脖子[N].中国煤炭报.2019
[3].师皓宇,马念杰,许海涛.基于能量理论的煤与瓦斯突出机理探讨[J].中国安全生产科学技术.2019
[4].宁廷洲,徐培耘,刘殿福,张雪涛,杨俊生.煤与瓦斯突出机理及预防手段[J].内蒙古煤炭经济.2018
[5].王浩,左宇军,于美鲁,刘勤志.爆破扰动诱发煤与瓦斯突出机理研究[J].矿业研究与开发.2018
[6].王启飞.掘进巷道煤与瓦斯突出机理的应力演化过程研究[D].中国矿业大学(北京).2018
[7].黄永佳.煤与瓦斯突出机理浅析及预防对策展望[J].山东工业技术.2018
[8].刘业娇,袁亮,薛俊华,田志超,段昌瑞.煤与瓦斯突出机理和模拟试验研究现状及发展趋势[J].工矿自动化.2018
[9].王武超.豫西松软煤层掘进工作面低指标突出机理及应用研究[D].西安科技大学.2017
[10].马念杰,赵希栋,赵志强,郭晓菲,刘洪涛.掘进巷道蝶型煤与瓦斯突出机理猜想[J].矿业科学学报.2017
论文知识图
