张昕
- 作品数：30 被引量：60H指数：5
- 供职机构：中国矿业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏高校优势学科建设工程资助项目更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 不同岩性煤岩电位信号变化规律及机制研究被引量：2
- 2022年
- 煤岩变形破坏过程中产生的电位信号能够较好表征煤岩损伤演化过程,在煤岩动力灾害监测预警领域具有良好应用前景。目前大多研究主要针对同一类型煤岩失稳破坏的电位特征及规律,对不同类型煤岩失稳破坏的电位特征对比分析缺乏系统研究,同时在微观层次上不同岩性煤岩结构破坏过程及组分对表面电位信号的产生机制影响对比研究较少。为深入研究不同岩性煤岩电位信号响应规律及差异性,选用石墨、原煤、砂岩、花岗岩4种试样进行单轴加载并同步采集其损伤破坏过程中产生的电位信号,分析了4种试样受载破坏的电位信号变化特征。结果表明:石墨试样整体电位信号值相对较低,在裂纹损伤和不稳定裂纹扩展阶段电位信号有较大波动;原煤试样电位信号波动与载荷波动一致,整体电位信号变化相对稳定;砂岩试样电位信号值在压密阶段和弹性变形阶段增大速率较快;花岗岩试样电位信号在裂纹损伤和不稳定裂纹扩展阶段波动较大,电位信号值增大速度加快。通过扫描电子显微镜和X射线荧光光谱仪,从微观结构及组分方面解释了不同岩性煤岩试样电位信号的产生机制。结果表明:在煤岩加载的压密阶段和弹性变形阶段阶段,石墨试样和原煤试样从微观上看有较多的糜棱状划痕,表明摩擦效应是石墨试样和原煤试样的重要带电原因,砂岩试样和花岗岩试样含有较多的O、Si元素,压电效应是砂岩试样和花岗岩试样的关键带电原因,而砂岩试样的电位信号受压电效应的影响更大;在煤岩加载的裂纹萌生和裂纹稳定增长阶段、裂纹损伤和不稳定裂纹扩展阶段、卸载阶段,各煤岩试样电位信号产生原因以试样内部的裂纹扩展和摩擦效应为主,其中裂纹扩展是煤岩电位信号产生的重要原因,裂纹尖端的电荷分离主要包括裂纹尖端应力集中引起的电子逃逸、裂纹扩
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- 一种应力与渗流作用下煤岩体突水危险区域电位判识方法
- 本发明公开了一种应力与渗流作用下煤岩体突水危险区域电位判识方法，适用于现场煤岩层突水灾害的监测预警。对预制导水通道与诱导空穴的试样施加轴向应力与水介质渗流作用，模拟煤岩体突水灾害孕育发展过程；同时在试样表面布置多个电位测...
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- 文献传递
- 一种高温下岩石受载微电流测试装置及方法
- 本发明公开了一种高温下岩石受载微电流测试装置及方法，该装置包括高温炉，高温炉上部保温盖开设有预制孔和预制洞，高温炉底部为第一高强度云母板；高温炉放置在压机承台上，压机承台上布设有位移传感器和压力传感器；还包括微电流监测仪...
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- 一种煤岩集中应力下微电流测试系统及方法
- 本发明公开了一种煤岩集中应力下微电流测试系统及方法，煤岩集中应力下微电流测试系统包括电磁屏蔽系统、加载系统和微电流采集系统，主要由电磁屏蔽室、信号转接板、滤波管、微控伺服压机、压机控制台、绝缘垫片、不锈钢垫块、静电计、射...
- 李德行王恩元李忠辉刘晓斐冯小军鞠云强王冬明张昕
- 一种隧道围岩损伤监测方法
- 本发明公开了一种隧道围岩损伤监测方法，在隧道两侧壁面和拱顶沿着隧道走向方向布置多条测线，实时监测隧道表面的自然电位和超声信号，提取所有测点处的自然电位和超声特征参数的时空序列；采用K‑means均值聚类算法获得监测面的隶...
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- 深部矿井掘进工作面煤体突出危险电位反演精细判识被引量：3
- 2021年
- 深部煤炭开采条件下,煤与瓦斯等动力灾害更加严峻及复杂,对突出危险潜在区域进行精细判识,是监测预警深部煤与瓦斯突出灾害的基础和前提。常规预测手段无法在空间分布上对突出危险区域进行连续、精细监测。基于此,现场测试研究煤体掘进过程电位响应特征,根据双边电位反演模型提出掘进工作面前方煤体突出危险精细判识方法,并进行应用与验证。煤体掘进过程中电位信号与采动应力的变化基本一致,符合经典应力分布规律。电位信号在工作面发生大能量煤炮时处于高值水平且波动剧烈,表明电位响应能够反映煤体采动过程的受载破坏状态。构建双边电位反演成像模型,提出掘进工作面前方煤体(10 m内)突出危险判识方法。基于模糊数学统计结果确定电位反演临界值,对反演区域内的突出危险区域及危险程度进行区域划分与定量识别。结合钻孔瓦斯参数等常规指标对电位判识结果进行验证,统计表明电位反演云图中黄色危险区域对突出危险点的判识成功率为100%,红色危险区域的判识准确率为62.5%。电位反演方法能够精细判识掘进工作面前方煤体突出危险区域及危险程度,为深部煤岩动力灾害的监测与防控提供了新的研究思路和应用手段。
- 钮月王恩元高峰李忠辉张昕
- 关键词：深部开采掘进工作面
- 一种应力与渗流作用下煤岩体突水危险区域电位判识方法
- 本发明公开了一种应力与渗流作用下煤岩体突水危险区域电位判识方法，适用于现场煤岩层突水灾害的监测预警。对预制导水通道与诱导空穴的试样施加轴向应力与水介质渗流作用，模拟煤岩体突水灾害孕育发展过程；同时在试样表面布置多个电位测...
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- 文献传递
- 考虑应力扰动效应下的复合岩石材料水力裂缝扩展规律研究
- 对复合型岩石储层进行水力压裂改造时，应力扰动致裂效应是影响层面处水力裂缝扩展路径的关键因素，然而考虑到压裂试验的密闭性，现有技术手段难以对水力裂缝与层面的动态交互过程及缝尖扰动应力场对层面的扰动损伤进行监测，导致大多数研...
- 张昕
- 关键词：水力压裂
- 文献传递
- 矿山二氧化碳封存泄漏源的电位响应实时检测系统及方法
- 本发明公开了一种矿山二氧化碳封存泄漏源的电位响应实时检测系统及方法，该系统包括充填模拟承压系统、电位采集系统、充气排气系统。本发明在实验室条件下模拟实际二氧化碳封存阶段、维护阶段，在填充体的表面以及岩石内腔的壁面布置电极...
- 李忠辉单天成王笑然张昕陈栋贾海珊张超林田贺钮月殷山王冬明
- 一种煤样渗透率测试和突出模拟一体化试验方法
- 本发明公开一种煤样渗透率测试和突出模拟一体化试验方法，适用于煤炭安全领域使用。适具体包括煤样成型、渗透率测试、煤与瓦斯突出及煤粉收集。该方法操作简单，能研究流固耦合条件下不同瓦斯压力、瓦斯包体积，不同地应力状态，不同煤层...
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- 文献传递
