基于超声波技术的矿井水井下预处理试验研究

混凝、沉淀(浮升)和过滤是矿井水的预处理方法,但设备占地面积大、耗费时间长、混凝剂与絮凝剂污染等问题一直制约着矿井水井下处理技术的进一步发展。为此,以现场采空区水样与岩样为研究对象,设计了一套基于超声波雾化技术的矿井水井下预处理装置,采用超声波雾化技术进行矿井水澄清与预软化处理,满足井下生产、消防及降尘用水需要。结果表明:(1)该方法可将黑灰色且有大量固体杂质悬浮物的浑浊矿井水澄清,有效去除水中难溶的固体杂质;(2)超声波雾化技术对水的总硬度降低72.24%,Ca^(2+)的质量浓度由试验前的5.33 mg/L降低到0.81 mg/L,Mg^(2+)的质量浓度由5.23 mg/L降低到2.13 mg/L,对pH值的影响较小;(3)经超声波雾化后的采空区水可满足井下消防洒水、喷淋降尘、采煤设备开采过程及冷却水的使用要求。

平煤矿区十二矿下保护层开采底板破坏深度数值模拟研究

为了深入系统地研究复杂条件下工作面开采底板岩层破坏机理和突水条件,根据平煤矿区十二矿31040下保护层工作面的工程地质、水文地质条件及岩石物理力学测试报告,采用FLAC 3D有限差分程序,分别对不同条件下的底板扰动破坏深度及其演化规律进行了数值计算分析,得出了底板岩体扰动破坏深度计算公式,并针对十二矿31040下保护层工作面开采对底板扰动破坏深度发育形态影响进行分析研究,验证拟合公式的科学实用性,可为今后平煤矿区带压安全开采提供技术支持和指导。

大型黄土古滑坡蠕变特性模拟

为研究黄土古滑坡蠕变效应下长期稳定性问题,依托支党河特大桥桥区的黄土古滑坡,以原状黄土剪切蠕变试验为基础,采用数值模拟方法,分析削方卸载前后古滑坡体蠕变至2,10,30 a及100 a时的位移场及塑性区分布特征,对削方卸载后的古滑坡坡体进行现场监测,并与数值模拟结果进行对比。结果表明:随剪应力增加,原状黄土蠕变速率先减小后增大,先后经历衰减蠕变、等速蠕变及加速蠕变3个阶段,剪应力长期作用下,黏聚力及内摩擦角分别下降了16%,32%,蠕变效应明显;古滑坡坡体在10~100 a间出现了加速蠕变过程,位移量最大达到1.96 m,蠕变至30 a塑性区基本贯通,发生失稳破坏;在坡体大倾角位置削方卸载后,塑性区面积显著减小,蠕变10 a后,塑性区基本稳定且并未贯通,最大位移量仅为0.65 m,蠕变至100 a坡体也未发生失稳破坏。古滑坡表面及深部位移现场监测数据与数值模拟计算结果较为吻合,验证了蠕变试验及数值模拟结果的可靠性。