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《辽宁工程技术大学》 2010年
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煤岩变形破裂电荷感应规律的研究

赵扬锋  
【摘要】: 冲击地压是由于采矿活动而诱发的矿井岩体突然失稳破坏的动力现象,是影响矿井安全生产的重大自然灾害之一。国内外对矿震的研究已有近百年的历史,但一直没有很好的解决。我国现已成为世界上冲击地压最严重国家之一,对煤矿冲击地压的监测预报技术的深入研究己显得极为迫切。本文分析研究了煤岩变形破裂机制,自主研制了电荷感应仪,包括电荷传感器的研制和数据采集器的软硬件开发。并用实验和理论分析相结合的方法研究了煤岩变形破裂过程电荷感应规律,结合实验结果和煤岩变形破裂机制,分析研究了煤岩变形破裂电荷感应机理。利用自主研制的电荷感应仪对矿山动力现象进行预测预报。 研究结果表明,电荷感应仪已能监测到煤岩变形破裂过程产生的电荷,煤岩变形破裂过程是有电荷产生的。煤岩体变形及破裂过程中电荷感应信号先于磁信号的发生,电荷感应信号和声发射信号不完全同步。电荷感应和声发射不是同源辐射,他们之间有着不完全相同的产生机制。电荷感应信号的强弱与煤岩体的抗压强度、煤岩体结构和加载方式都有关。各面产生的电荷感应信号并非严格同步,且大小也是不一样的。在突然加卸载时,都会有电荷感应信号的产生,但强度都较小,在试样破裂时信号最强。非均匀煤岩材料的变形及破裂过程是不连续的,是阵发性的,测得的电荷感应信号也是不连续、阵发性的,表明煤岩变形破裂过程电荷的产生与煤岩的变形破裂有很大关系。煤岩变形破裂过程中电荷的产生机理有压电效应、摩擦作用、微破裂导致裂隙尖端电荷分离、位错理论、动电效应等。但煤岩体受载变形破裂过程产生电荷的主要机理是微破裂导致裂隙尖端电荷分离和摩擦作用。将电荷感应技术在煤矿井下用于预测预报煤岩动力灾害现象是可行的。 作为正在探索的检测岩石破坏过程、预测预报煤岩动力灾害现象手段之一,电荷感应方法应是一种很具潜力的方法,值得深入研究。
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD32

【引证文献】
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2 罗浩;潘一山;赵扬锋;肖晓春;李忠华;;含瓦斯煤体加载破坏声-电前兆信息试验研究[J];煤炭学报;2015年03期
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1 翟盛锐;孔隙气体对煤岩的蚀损规律及煤岩电磁辐射效应研究[D];中国矿业大学(北京);2012年
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1 徐连满;煤矿冲击地压钻屑温度检测理论及应用[D];辽宁工程技术大学;2012年
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
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10 王志强;陈平;;基于GPRS技术的粮库温湿度监测系统设计[J];安徽农业科学;2010年14期
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2 吴雪莲;王维佳;喻青;吴婷;;基于无线网络的起重机运行安全监控管理系统设计[A];中国职业安全健康协会2011年学术年会论文集[C];2011年
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8 曾水平;彭诚;;基于MSP430的铝电解初晶温度测量装置[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
9 杨华;高世杰;;利用MSP430F149实现摄影点阵功能[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
10 杨华;;一种新型电源管控系统设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
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4 杨敏建;镁基储氢材料的制备及对二硫化碳、噻吩的加氢性能研究[D];山东科技大学;2010年
5 于志明;无线通信系统中的信号识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 肖知国;煤层注水抑制瓦斯解吸效应实验研究与应用[D];河南理工大学;2010年
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1 袁媛;便携式睡眠监测系统及其分析软件的研究与实现[D];南京医科大学;2010年
2 孟磊;煤电性参数的实验研究[D];河南理工大学;2010年
3 王利强;突出煤层水力径向压裂石门快速揭煤技术研究及应用[D];河南理工大学;2010年
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【同被引文献】
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1 李均之,曹明,夏雅琴,毛浦森;岩石压缩试验与震前电磁波辐射的研究[J];北京工业大学学报;1982年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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7 张芝涛;谷建龙;毛程奇;孙健;刘程;;电荷沉积对大气压介质阻挡放电特性的影响[A];中国物理学会静电专业委员会第十二届学术年会论文集[C];2005年
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9 罗先文;高电荷态氩离子、中性CU_n团簇掠射到单晶体Al(111)表面的研究[D];兰州大学;2013年
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2 王笑楠;应用ABEEMσπ模型研究氨基酸以及致癌性胺离子相关反应的电荷[D];辽宁师范大学;2006年
3 徐燕;应用ABEEM/MM浮动电荷分子力场探讨Urea(H_2O)_n团簇的性质[D];辽宁师范大学;2008年
4 刘娇;应用ABEEMσπ模型计算蛋白质电荷分布及并行程序实现[D];辽宁师范大学;2008年
5 谢克锋;分子导线的设计及其电荷输运性质的理论研究[D];兰州大学;2010年
6 郑小宏;一维介观结链中的电荷孤子及其控制[D];湖南师范大学;2001年
7 高文;可视化模拟电荷法应用平台的研究[D];沈阳工业大学;2003年
8 马艳伟;应用ABEEM/MM浮动电荷分子力场探讨GLY(H_2O)_n(n=1-8)团簇的性质[D];辽宁师范大学;2009年
9 王妍;含磷有机大分子的电荷分布和能量[D];辽宁师范大学;2001年
10 张德好;基于GPU的分子动力学模拟中电荷分布算法的研究[D];辽宁师范大学;2012年
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