煤岩层分段水力压裂裂缝扩展与应力演化特征实验研究

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作者 马兴莹 成小雨 程成 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第9期47-53,共7页

随着我国煤层开采深度不断增加,由于煤层低渗透性导致的瓦斯抽采效率问题愈发严重,常规的瓦斯抽采措施已经不能满足现状。结合煤层瓦斯地质赋存条件和定向钻进技术特点,开展了分段水力压裂煤层增透技术,可有效解决上述问题,其关键在于... 随着我国煤层开采深度不断增加,由于煤层低渗透性导致的瓦斯抽采效率问题愈发严重,常规的瓦斯抽采措施已经不能满足现状。结合煤层瓦斯地质赋存条件和定向钻进技术特点,开展了分段水力压裂煤层增透技术,可有效解决上述问题,其关键在于水力压裂在岩层中所产生的新生裂缝能否顺利进入煤层并提供瓦斯抽采通道。该研究以沁水煤田某矿煤层顶板特征为背景,开展了地应力差、煤岩界面和泵注排量条件下的分段水力压裂实验,分析了分段水力压裂过程中试样生成裂缝发育规律及应力变化规律。研究结果表明:分段水力压裂过程中,第二段压裂效果受到第一段压裂所产生的裂缝影响,且泵注排量的增加会显著提高新生裂缝的发育扩展及连通度,有效改善了煤层透气性;整个压裂过程中应力变化曲线可以分为Ⅰ憋压阶段、Ⅱ裂缝扩展阶段、Ⅲ应力恢复阶段,其煤岩界面强度越高,越有利于岩层中新生裂缝扩展到煤层中。研究揭示了在地应力、煤岩界面和泵注排量影响下分段水力压裂过程中诱导应力的作用规律和裂缝扩展机制,实验结果对分段水力压裂煤岩层增透机理及其施工工艺参数设计具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 瓦斯灾害防治 分段水力压裂 裂缝扩展 应力特性 煤层渗透性

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咱家老妈不一般

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作者 成小雨 金红梅 姜勇 《小学生作文》 2016年第5期51-52,共2页

咱家老妈可不一般，她身兼“学霸”“厨神”以及“机族”三种身份。不信，我这就带你见识见识。可能你们觉得没什么了不起的，老妈毕竟是大人，知道的肯定多呀!可我这位只有初中学历的老妈总能在关键时刻帮我化解“危机”。

关键词 小学生 作文 语文学习 阅读知识

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头上有触角

3

作者 成小雨 金红梅 姜勇 《课堂内外（小学版）》 2015年第12期5-5,共1页

今天怎么回事，人类失去了听力，也不能说话了，个个头上冒出两只触角。难道是科学家为了让人类更好地与昆虫相处，特意调整了人类的生存模式？

关键词 触角 生存模式 人类 科学家

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煤矿瓦斯抽采钻孔智能设计基础 被引量：1

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作者 成小雨 李尧斌 +1 位作者 刘红星 朱立成 《中国高新科技》 2023年第2期12-13,16,共3页

随着我国浅部煤炭资源的大量开发,更多矿山已步入深层开发阶段,煤层瓦斯浓度、地应力等均大幅度上升。针对瓦斯保护涌出率和煤与瓦斯保护突出性风险均出现明显上升的情况,瓦斯抽采将成为煤矿瓦斯灾害的治本之策。文章总结了我国矿井瓦... 随着我国浅部煤炭资源的大量开发,更多矿山已步入深层开发阶段,煤层瓦斯浓度、地应力等均大幅度上升。针对瓦斯保护涌出率和煤与瓦斯保护突出性风险均出现明显上升的情况,瓦斯抽采将成为煤矿瓦斯灾害的治本之策。文章总结了我国矿井瓦斯抽采钻孔智能设计的基础研究成果,提出瓦斯抽采钻孔智能设计。瓦斯抽采钻孔智能设计将成为破解矿山深层开发瓦斯灾害治理难点及提升我国煤矿安全生产水平的重要科技关键。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 瓦斯灾害 钻孔设计 智能煤矿

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破碎围岩动压巷道锚索支护与注浆加固技术研究 被引量：59

5

作者 李树刚 成小雨 +3 位作者 刘超 张天军 邢立杰 王辉 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第1期67-72,共6页

为了解决深部破碎围岩动压巷道治理难题,运用UDEC数值计算软件,揭示了破碎围岩动压巷道的变形破坏机制,提出了相应的控制对策;结合现场实际,最终提出了基于锚索与注浆的支护加固方案,并进行了现场应用及效果监测。数值计算及监测结果表... 为了解决深部破碎围岩动压巷道治理难题,运用UDEC数值计算软件,揭示了破碎围岩动压巷道的变形破坏机制,提出了相应的控制对策;结合现场实际,最终提出了基于锚索与注浆的支护加固方案,并进行了现场应用及效果监测。数值计算及监测结果表明:巷道围岩的变形破坏是渐进发展的,局部关键部位的破坏将导致围岩其他部位失稳,帮部的控制对巷道整体的稳定性起到了关键性作用,应为支护加固的重点;加固方案实施后,在工作面回采期间,支护体系受力状态良好,锚索受力处于较佳水平,巷道围岩变形明显减小,最大顶板下沉量和两帮收敛量分别为75 mm和309 mm,相比加固前分别减少了53.1%和68.5%,最大底鼓量为268 mm,减少了66.5%。基于锚索与注浆的支护加固技术可以保证巷道的长期稳定,保障企业安全生产。 展开更多

关键词 破碎围岩 动压巷道 破坏机制 支护加固

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单轴压缩岩石相似材料损伤特性及时空演化规律 被引量：12

6

作者 李树刚 成小雨 +2 位作者 刘超 程成 杨铭扬 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期104-111,共8页

为了研究岩石相似材料的损伤特性和损伤时空演化规律,利用自主研发的YYW-Ⅱ应变控制式无侧限压缩仪及PCIE-8型声发射(AE)监测系统,监测了岩石相似材料试样在单轴压缩过程中的应力应变变化和AE事件活动,建立了基于AE事件累计数的单轴压... 为了研究岩石相似材料的损伤特性和损伤时空演化规律,利用自主研发的YYW-Ⅱ应变控制式无侧限压缩仪及PCIE-8型声发射(AE)监测系统,监测了岩石相似材料试样在单轴压缩过程中的应力应变变化和AE事件活动,建立了基于AE事件累计数的单轴压缩岩石相似材料损伤模型,进一步分析了岩石相似材料在单轴压缩过程中的损伤发展阶段,研究了单轴压缩下岩石相似材料的损伤时空演化过程。结果表明:岩石相似材料试样在单轴压缩过程中,AE事件活动大致经历了初始压密少量段、弹性变形稳定增长段、塑性变形和破坏剧烈增长段3个阶段;损伤过程可分为初始损伤阶段、损伤稳定发展阶段和损伤加速发展阶段;损伤时空演化过程较好地反映了损伤特性,以1号试样为例:损伤由试样底部开始发展集中,而后中部和上部出现损伤并向底部和顶部稳定发展,随后中部和上部损伤迅速增多并与底部损伤区连通,最终试样发生破坏。研究成果可为相似材料模型损伤演化规律的研究提供一定的参考。 展开更多

关键词 声发射 相似材料 单轴压缩 损伤特性 损伤演化

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低透煤层采空区覆岩高位瓦斯富集区微震探测及应用 被引量：15

7

作者 李树刚 成小雨 +1 位作者 刘超 赵鹏翔 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第6期61-66,共6页

为了提高低透气性煤层采空区覆岩卸压瓦斯的抽采效果,采用微震监测技术,对工作面推进过程中采空区覆岩微震事件的演化过程进行了监测,进而分析了采空区覆岩的空间破裂特征,并依据微震监测分析得到的采动裂隙带位置及周期来压步距,设计... 为了提高低透气性煤层采空区覆岩卸压瓦斯的抽采效果,采用微震监测技术,对工作面推进过程中采空区覆岩微震事件的演化过程进行了监测,进而分析了采空区覆岩的空间破裂特征,并依据微震监测分析得到的采动裂隙带位置及周期来压步距,设计了高位钻孔瓦斯抽采参数,检验了瓦斯抽采效果。结果表明:工作面回采期间周期来压步距在16 m左右,形成的采动裂隙带高度在50 m左右,据此设计的高位瓦斯抽采钻孔瓦斯抽采量和抽采体积分数分别提升了100%和150%,表明微震监测技术可准确探测采空区覆岩高位瓦斯富集区的空间位置,为瓦斯抽采钻孔设计提供了依据。 展开更多

关键词 低透气性煤层 采动裂隙带 瓦斯富集区 微震监测 瓦斯抽采

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松散煤岩中放射性氡多角度扩散试验装置研制及应用 被引量：4

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作者 张辛亥 王辉 +1 位作者 郭戎 成小雨 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期80-84,共5页

为了进一步研究放射性氡在松散煤岩介质中的运移规律,为氡法探测矿井煤自燃隐蔽火源位置提供一定的理论依据,自主研制了松散煤岩介质中放射性氡多角度扩散试验装置。该试验装置可以进行放射性氡在不同温度、粒度和空隙度的松散煤岩介质... 为了进一步研究放射性氡在松散煤岩介质中的运移规律,为氡法探测矿井煤自燃隐蔽火源位置提供一定的理论依据,自主研制了松散煤岩介质中放射性氡多角度扩散试验装置。该试验装置可以进行放射性氡在不同温度、粒度和空隙度的松散煤岩介质中不同方向上的扩散试验。利用该装置成功进行了一次放射性氡在45°倾斜方向上、不同温度煤体中的扩散试验。试验结果表明:在扩散方向上氡浓度呈非线性减小趋势,氡浓度衰减率及衰减量逐渐降低;随温度升高,氡浓度呈线性上升趋势,且扩散方向上氡浓度衰减量增大,衰减率减小;在扩散方向上,氡浓度受温度变化影响逐渐减弱。 展开更多

关键词 安全工程 火源探测 放射性氡 多角度扩散 试验装置

原文传递

亲婆，亲爱的外婆

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作者 成小雨 《今日教育（作文大本营）》 2017年第6期30-30,共1页

小时候,我在乡下长大,都是外婆照顾我,所以,外婆和我感情一向特别好. 后来我去了海门上学,只有节假日才会回去.每次回去,都会看见外婆在村口等待,远远地看见我们的车,就向我们挥手.每次从老家离开的时候,外婆总会拎着两袋新鲜的蔬菜水... 小时候,我在乡下长大,都是外婆照顾我,所以,外婆和我感情一向特别好. 后来我去了海门上学,只有节假日才会回去.每次回去,都会看见外婆在村口等待,远远地看见我们的车,就向我们挥手.每次从老家离开的时候,外婆总会拎着两袋新鲜的蔬菜水果让我们带去海门,生怕我在这个激素和防腐剂横飞的时代里“中招”. 展开更多

关键词 外婆 蔬菜水果 节假日 防腐剂 海门 感情

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生日时他送了我一只青蛙

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作者 成小雨 《快乐作文（高年级版）》 2017年第1期82-83,共2页

上个学期,我们班从乡下转来一个叫小Z的同学。他又黑又小,瘦得和猴子似的,同学们都戏称他为“negro（黑鬼）”。小Z听了可难过了,要知道,这个词可是带讽刺性的呀!同学们仗着自己是城里人,而小Z是乡下来的,肆无忌惮地嘲笑他。

关键词 讽刺性 我不知道 我一 隐形人 学习成绩 莫非是

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余吾矿松软煤巷变形破坏机理及控制技术研究 被引量：4

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作者 李树刚 成小雨 +3 位作者 刘超 张天军 邢立杰 王辉 《矿业安全与环保》 北大核心 2014年第5期21-25,共5页

余吾煤业S2206工作面进风巷处于高地应力条件下的松软煤层中,巷道围岩极易发生变形破坏,为了能够控制巷道围岩的稳定,保证巷道掘进工作的安全顺利进行,通过利用通用离散单元法程序UDEC计算分析巷道围岩的变形破坏特征,最终研究得出适用... 余吾煤业S2206工作面进风巷处于高地应力条件下的松软煤层中,巷道围岩极易发生变形破坏,为了能够控制巷道围岩的稳定,保证巷道掘进工作的安全顺利进行,通过利用通用离散单元法程序UDEC计算分析巷道围岩的变形破坏特征,最终研究得出适用于软岩煤巷的支护对策和支护方案,并进行了现场实施和效果监测。数值计算结果表明:巷道围岩局部"关键块体"的垮落或滑移,将导致其他部位失稳。现场监测结果表明:采用该支护方案后,巷道围岩变形量在可控范围内,能够保证巷道的长期稳定。 展开更多

关键词 软岩 煤巷 变形破坏 数值模拟 围岩控制

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晒晒我2015的几大缺点

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作者 成小雨 熊饼子 《课堂内外（创新作文）（小学版）》 2016年第4期30-30,共1页

转眼间,2015年就过去了。在这一年中,发生了许多事,寒假里,我把它们好好地总结了一下。在2015年,我干了不少实事儿,比如参加小主持人比赛啊,考级啊……老子说过：＂知人者智,自知者明。＂随着我的回顾,脑海中的两个小人儿就吵了起来—... 转眼间,2015年就过去了。在这一年中,发生了许多事,寒假里,我把它们好好地总结了一下。在2015年,我干了不少实事儿,比如参加小主持人比赛啊,考级啊……老子说过：＂知人者智,自知者明。＂随着我的回顾,脑海中的两个小人儿就吵了起来——刚翻到暑假里参加＂广电之星＂小主持人比赛的画面,小人甲就开口了：＂嗯,真不错!虽然你没有得到第一名,但是你也得了第七名呀!＂小人乙不乐意了：＂不对不对! 展开更多

关键词 知人者智 知者 一名 四级 子越

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立体图形王国之旅

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作者 成小雨 《课堂内外（小学版）》 2016年第5期6-6,共1页

DATE：圆形年方形月三角日WEATHER：天上下着着几何雨MOOD：古怪离奇今天真是太古怪了,我经历了一系列匪夷所思的事情,估计你根本不会相信,不过我还是得说一说。一大早我摊开数学书,突然闪过一道白光,接着我就急速下落,过了好一会儿,＂... DATE：圆形年方形月三角日WEATHER：天上下着着几何雨MOOD：古怪离奇今天真是太古怪了,我经历了一系列匪夷所思的事情,估计你根本不会相信,不过我还是得说一说。一大早我摊开数学书,突然闪过一道白光,接着我就急速下落,过了好一会儿,＂啪＂的一声,我的屁股着地了。 展开更多

关键词 立体图形 数学书 会说话 对我说

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我有一个“大盆友”

14

作者 成小雨 张玉 《课堂内外（小学版）》 2016年第7期104-104,共1页

在生活中,我们都会有许多的朋友,而我有一个特别的“大盆友”,他总会为我点明前进的方向,在我成长的路上给予我许多启示与幽默。他就是我的爸爸。

关键词 小学教育 语文 作文 《我有一个"大盆友"》

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煤岩灾变过程应力场-损伤场-渗流场耦合效应数值模拟 被引量：5

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作者 刘超 李树刚 成小雨 《西安科技大学学报》 CAS 2013年第5期512-516,共5页

为了揭示采动下煤岩灾变过程损伤-渗流诱发煤与瓦斯突出的灾变机制,基于含瓦斯煤岩破裂过程气固耦合理论,运用真实破裂过程分析RFPA2D系统中的GasFlow模块,模拟了采动过程中煤岩突出多场耦合效应与瓦斯卸压抽放渗流规律,研究了煤岩层中... 为了揭示采动下煤岩灾变过程损伤-渗流诱发煤与瓦斯突出的灾变机制,基于含瓦斯煤岩破裂过程气固耦合理论,运用真实破裂过程分析RFPA2D系统中的GasFlow模块,模拟了采动过程中煤岩突出多场耦合效应与瓦斯卸压抽放渗流规律,研究了煤岩层中应力状态的变化及裂隙演化过程对透气性的影响。模拟结果表明:随着开采的进行,在扰动应力场和瓦斯压力的共同作用下,工作面与邻近高压瓦斯区之间的煤岩出现了裂纹萌生、扩展与最终贯通的演化过程;并且裂纹导通后,工作面与邻近高压瓦斯区之间煤岩的透气系数显著增大,其大小可能是贯通前的数倍。上述结果验证了采动下煤岩突出灾变过程的应力场-损伤场-瓦斯渗流场耦合效应,为采取合理的卸压消突或瓦斯抽放措施提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 灾变过程 多场耦合效应 透气性 数值模拟

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采动煤岩体劣化过程中声发射损伤效应数值模拟 被引量：3

16

作者 刘超 李树刚 成小雨 《西安科技大学学报》 CAS 2013年第4期379-382,389,共5页

为了研究采动下煤岩体劣化过程的声发射特征并分析其演化规律,运用真实破裂过程分析RFPA2D系统,进行了载荷下煤岩试样的声发射数值模拟试验,分析了加载过程中煤岩体的初始裂纹出现及其扩展过程。模拟计算结果表明:随着加载的进行,煤岩... 为了研究采动下煤岩体劣化过程的声发射特征并分析其演化规律,运用真实破裂过程分析RFPA2D系统,进行了载荷下煤岩试样的声发射数值模拟试验,分析了加载过程中煤岩体的初始裂纹出现及其扩展过程。模拟计算结果表明:随着加载的进行,煤岩体中的声发射事件逐渐增多,破裂带逐渐显现,直至煤岩体主破坏产生时形成了非常明显的破裂带,此时煤岩体中声发射频度突增,而对应的载荷出现突降;主破坏发生后,由于残余应力的作用,声发射处于较低水平,声发射总频次曲线也基本上没有增长,几乎与载荷曲线保持在水平状态。上述结果对利用煤岩体声发射特征进行煤岩的破坏过程实时动态监测提供了可能性,从而为煤与瓦斯突出动力灾害预测预报问题的深入研究奠定了理论基础。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 劣化 声发射 损伤效应 数值模拟

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“截割-放落”煤体瓦斯解吸粒度效应及动态预测模型

17

作者 成小雨 程成 +1 位作者 陈龙 赵刚 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第4期103-107,共5页

为了进一步探究综放开采落煤瓦斯涌出规律,通过理论分析、物理实验和现场测试,分析了截落和放落煤体粒度分布特征,揭示了落煤瓦斯涌出强度变化特征,构建了综放开采落煤瓦斯涌出动态预测模型,并对模型进行了验证。结果表明:王家岭矿1230... 为了进一步探究综放开采落煤瓦斯涌出规律,通过理论分析、物理实验和现场测试,分析了截落和放落煤体粒度分布特征,揭示了落煤瓦斯涌出强度变化特征,构建了综放开采落煤瓦斯涌出动态预测模型,并对模型进行了验证。结果表明:王家岭矿12302综放工作面落煤粒度分布主要集中在2~20 mm及40 mm以上,占比总和达到60%以上;随着煤体粒度减小,瓦斯解吸强度增高,达到解吸平衡的速度增快;构建的截落和放落煤瓦斯涌出动态预测模型平均误差不大于10%,能够较好地表征现场实际落煤瓦斯涌出规律,为综放开采条件下瓦斯涌出预测及防控提供了可靠基础支撑。 展开更多

关键词 综放开采 煤体粒度 瓦斯解吸 瓦斯涌出预测

原文传递

不同粒径混合煤样瓦斯解吸动力特性研究 被引量：2

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作者 马兴莹 龚选平 +2 位作者 成小雨 程成 李德波 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第8期142-147,共6页

目前关于瓦斯解吸动力特性的研究主要集中在单一粒径煤样,而对于不同粒径混合煤样瓦斯解吸动力特性的研究较少。针对该问题,利用含瓦斯煤多场耦合渗流解吸实验系统,将(0,0.25)mm、[0.25,0.5)mm、[0.5,1]mm 3种粒径煤样按照不同比例混合... 目前关于瓦斯解吸动力特性的研究主要集中在单一粒径煤样,而对于不同粒径混合煤样瓦斯解吸动力特性的研究较少。针对该问题,利用含瓦斯煤多场耦合渗流解吸实验系统,将(0,0.25)mm、[0.25,0.5)mm、[0.5,1]mm 3种粒径煤样按照不同比例混合,开展了不同粒径混合煤样瓦斯解吸实验,分析了不同粒径煤样占比条件下的瓦斯解吸量、扩散系数及解吸衰减系数等瓦斯解吸动力学参数变化特征。结果表明:(1)不同粒径混合煤样瓦斯解吸过程中,前期影响瓦斯解吸量的主要因素是粒径大小,后期影响瓦斯解吸量的主要因素是煤样中不同粒径煤样占比大小;小粒径煤颗粒占比越大,煤样瓦斯解吸量越大。(2)不同粒径混合煤样瓦斯扩散系数具有时变性,随着瓦斯解吸时间增加,瓦斯扩散系数呈衰减态,最终趋近0;初始瓦斯扩散系数随小粒径颗粒煤占比的增加而减小;(3)小粒径颗粒煤占比越大,瓦斯解吸衰减系数越大。因此,在井下瓦斯含量测定过程中,获取的煤样中应尽可能提高大粒径颗粒煤的占比,以降低取样过程中瓦斯损失量,提高瓦斯含量测定的准确度。 展开更多

关键词 瓦斯解吸 粒径 解吸量 扩散系数 解吸衰减系数

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余吾矿区深部半煤岩巷道围岩控制技术研究 被引量：2

19

作者 郝军 成小雨 《煤》 2015年第12期68-71,共4页

高应力区软岩巷道支护的问题是制约煤炭企业发展的一大难题。采用地质调查、数值分析、室内力学试验、工程类比、现场试验监测和优化设计等综合集成研究方法,系统地研究了巷道的复杂赋存条件,揭示了半煤岩巷道的破坏机理,提出了经济合... 高应力区软岩巷道支护的问题是制约煤炭企业发展的一大难题。采用地质调查、数值分析、室内力学试验、工程类比、现场试验监测和优化设计等综合集成研究方法,系统地研究了巷道的复杂赋存条件,揭示了半煤岩巷道的破坏机理,提出了经济合理的支护方案确保了半煤岩巷道的围岩稳定。研究结果表明:余吾煤业S2206进风巷顶板围岩分级为II级,帮底围岩分级为Ⅴ级;围岩存在张拉破坏和剪切破坏两种形式,决定了半煤岩巷道围岩的破坏机理;提出的支护对策和支护方案有效控制了S2206进风巷的围岩稳定性。 展开更多

关键词 深部 半煤岩巷道 围岩控制 巷道加固

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基于随机森林与支持向量机的回采工作面瓦斯涌出量预测方法 被引量：12

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作者 成小雨 周爱桃 +2 位作者 郭焱振 程成 李德波 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第10期205-211,共7页

针对当前回采工作面瓦斯涌出量预测方法选取不合理及预测精度不佳问题,借助机器学习方法对其展开研究,以交叉验证法处理现有数据,构建了支持向量回归模型与随机森林回归预测模型,并对输入数据降维前后2种模型的预测表现进行了对比分析... 针对当前回采工作面瓦斯涌出量预测方法选取不合理及预测精度不佳问题,借助机器学习方法对其展开研究,以交叉验证法处理现有数据,构建了支持向量回归模型与随机森林回归预测模型,并对输入数据降维前后2种模型的预测表现进行了对比分析。测试表明:经交叉验证及数据降维后2种预测模型趋于稳定、预测精度均有大幅提高,SVR模型的整体预测性能稍优于RFR模型,SVR模型每轮测试耗时约0.015 s,远低于后者;筛选后的SVR模型平均绝对误差约为0.18 m^(3)/min,平均相对误差约3.26%,优于RFR预测模型;建立的回采工作面瓦斯涌出量预测模型均表现良好,经随机森林筛选的SVR预测模型耗时较短、误差较小、稳定性更好,可实现对瓦斯涌出量的有效预测,对简化数据采集工作及科学制定瓦斯防治措施起到参考作用。 展开更多

关键词 瓦斯涌出量预测 交叉验证 随机森林 支持向量机 特征选择

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