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Study on stress distribution and failure criterion of the roof for the severely inclined coal seam under long wall working被引量：1: 2012年; By turning to the theory of elastic thin plates, a mechanical model of the main roof breaking for severely inclined seam under long wall working was esbalished, in which formulaes were deduced for the calculation of the stress distribution. When the main roof stress distribution was characterized, the failure form of the roof in the long wall coal seam under work was given with the failure criterion deduced. The deduced failure criterion was then applied to the No.3232（3） face of the Li- zuizi Coal Mine; the first pressure for the working face was accurately predicted. Results of the field application show that the main roof of the severely inclined coal seam under long wall working breaks in the O-X pattern, which is basically in accor- dance with the reality.; MENG Xiang-ruiGAO Zhao-ningWANG Xiang-qian

大理岩动态劈裂拉伸实验的数值模拟及分析被引量：2: 2013年; 通过ANSYS/LS-DYNA有限元软件对大理岩动态劈裂拉伸实验过程进行数值模拟,分别利用传统圆柱形冲锤、异形冲锤和在输入杆撞击端加波形整形器后再用传统圆柱形冲锤冲击的方式进行模拟,分析了动载荷下大理岩的破坏机理。研究试样在不同应变率下的破坏应变,讨论了冲锤以不同的冲击速度冲击与入射杆的轴向最大应力、试样的破坏时刻和破坏应变的关系。研究结果表明:在动态冲击作用下,随着冲击速度的增大,大理岩材料应变率呈增大趋势,而破坏时间和破坏应变呈减小趋势。; 韩东波赵光明孟祥瑞; 关键词：大理岩数值模拟应变率

考虑渗流、非轴对称荷载作用的隧道围岩塑性区分析被引量：12: 2014年; 文章考虑了渗流体积力,推导了渗流场作用下隧道围岩的应力分布规律和塑性区表达式,并分析了隧道塑性区范围与孔隙水压力、侧压系数,以及岩体强度和初始地应力比值k之间的关系。研究表明:渗流场仅对塑性区范围有影响,对塑性区形状没有影响;随着侧压系数以及岩体强度和初始地应力比值k的不同,渗流对隧道围岩塑性区范围的影响沿不同方向表现出各向异性,且随着侧压系数以及岩体强度和初始地应力比值k的增大各向异性程度逐渐弱化;侧压系数、岩体抗压强度与初始地应力比值k不仅影响塑性区的范围,同时影响着塑性区的形状,当k<1时,侧压系数对隧道塑性区的范围和形状起主要作用;当k>1时,岩体强度对隧道围岩塑性区的范围和形状起主要作用,且随着岩体抗压强度的增大,塑性区范围逐渐减小,在隧道两帮处随侧压系数的减小易出现塑性区。; 高召宁孟祥瑞王广地; 关键词：隧道围岩渗流塑性区侧压系数

采场底板应力分布及破坏机理被引量：141: 2010年; 根据工作面前方支承压力分布规律,建立了底板任意一点应力计算的弹性力学模型,结合莫尔-库伦准则给出了底板岩体破坏的判据;根据孙疃1028工作面实际情况,采用理论分析与FLAC3D数值模拟方法均得出:0～-17m为底板破坏影响带,即岩层中垂向裂隙和横向裂隙发育明显,底板最大破坏深度为17m,-17～-33m岩层受煤层开采影响较小。现场采用震波及电阻率实测验证了理论分析与数值计算研究方法是正确的、可行的。; 孟祥瑞徐铖辉高召宁王向前; 关键词：应力分布震波电阻率

煤层底板采动应力效应及其力学作用机制研究被引量：6: 2011年; 煤层底板突水的实质是采动应力诱发底板岩体变形破坏,引发煤层底板突水。掌握底板岩层的破坏规律是承压水体上安全开采的首要问题。根据开采过程中回采工作面前后方支承压力分布规律,利用弹性力学理论,建立了煤层底板应力计算模型,分析了随着回采工作面推进煤层底板沿深度方向的最大主应力和最小主应力分布规律与底板剪切破坏形式。运用工程中常用的莫尔库伦准则,提出了煤层底板岩体的破坏判据。煤层底板的破坏易从回采工作面附近开始,向回采工作面后方采空区由浅而深发展,破断面呈抛物状弧面。应用直流电阻率法CT技术,在淮北孙疃煤矿1028工作面风巷中煤层底板位置施工2个钻孔,在孔中埋置一定数量电极,形成孔间探测剖面,对煤层底板采动裂隙演化过程中的岩层电阻率响应特征和1028工作面底板破坏深度进行了动态综合探测。探测结果表明:1028工作面煤层底板在支承压力和底板承压水水压共同作用下,煤层底板的破坏范围在0～17 m;在此范围内煤层底板岩层中垂向裂隙和层向裂隙发育明显,超过17 m后底板岩层受采动影响较小,底板最大破坏深度约17m。通过直流电阻率法CT技术现场实测验证了理论分析是正确的和可行的。; 高召宁孟祥瑞李英明; 关键词：采矿工程底板破坏直流电法

基于物联网感知的煤矿安全监测数据级融合研究被引量：29: 2012年; 针对煤矿安全监控的复杂性和不确定性,把物联网感知应用到安全监测系统中,在物联网感知层中构建了分布式星状无线传感器网络(DSWSN),深入研究了物联网应用层中感知煤矿安全的数据级融合算法。运用置信距离测度与采集数据的时间戳相结合的动态限幅滤波算法对数据进行预处理以消除疏失误差,采用最优加权估计算法完成数据级融合,不需要具备传感器测量数据的任何先验知识,依据传感器方差的自相关和互相关估计,就可融合出均方误差最小且满足无偏性的数据融合值。仿真结果表明,本算法具有权值分布合理,绝对误差波动平稳,动态响应特性好,收敛速度快,能有效滤除干扰数据等特征,体现了算法的合理性和较强的鲁棒性,能够满足安全监测的需求。; 王军号孟祥瑞; 关键词：物联网感知煤矿安全

采场底板应力分布及破坏机理: 根据工作面前方支承压力分布规律,建立了底板任意一点应力计算的弹性力学模型,结合莫尔-库伦准则给出了底板岩体破坏的判据;根据孙疃1028工作面实际情况,采用理论分析与FLAC3D数值模拟方法均得出:0～-17 m为底板破坏...; 孟祥瑞徐铖辉高召宁王向前; 关键词：应力分布震波电阻率; 文献传递

物联网感知技术在煤矿瓦斯监测系统中的应用被引量：21: 2011年; 针对煤矿瓦斯监测的复杂性和不确定性,将物联网感知技术应用到瓦斯监测系统中,构建了感知层的分布式星状无线传感器网络(DSWSN),研究了物联网中的关键技术信息融合算法,针对不同的融合层次,分别采用了模糊近似度规则、D-S证据理论和基于灰色关联分析的融合方法,并设计开发了智能移动Sink节点,为煤矿的瓦斯监测应用物联网提供了一个很好的感知层解决方案。试验证明,物联网感知技术的应用提高了信息的收集效率和系统的容错能力,实现了信息互补与协同感知,使得监测系统具有较低的虚警率和漏检率,增强了煤矿瓦斯监测的准确性。; 王军号孟祥瑞; 关键词：物联网感知瓦斯监测信息融合

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国家自然科学基金(51074005)

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