破碎顶板大断面煤层巷道支护技术研究

针对东沟煤矿2202工作面运输巷原"锚杆+锚索+钢筋梯子梁+锚网"联合支护不能有效提高巷道破碎顶板下位岩层的刚度,支护效果不明显等问题,分析了巷道变形破坏特征及原因,通过现场观测、块体力学分析和FLAC3D模拟计算等手段对支护控制技术进行系统研究,提出采用"锚网索+注浆锚杆"的联合支护方式,提高了岩体结构面的黏结力,改善了破碎围岩的力学特性,有效解决了破碎顶板大断面煤层巷道大变形的问题,可为类似地质工程条件支护技术提供参考。

带有适应渐增滤子随机环境分枝过程的两个结果

给定一个随机环境适应于渐增滤子的随机环境分枝过程,这里渐增滤子是一个由包含过程本身迄今的历史和其它外界随机影响因素所生成的一个σ域族。利用鞅论和极限定理的方法,给出了P{Zn→∞}=0的两个充分条件。

适应于滤子的随机环境分枝过程个体数的平衡

给定一个带有一个适应于渐增滤子的随机环境分枝过程,利用条件期望的性质讨论了该随机环境分枝过程的灭绝概率,并给出了其个体数稳定平衡于两个已知数之间的条件。

浅析“等价无穷小替换”在求函数极限中的应用

求解函数极限是高等数学中非常重要的内容之一。在求函数极限的过程中恰当应用等价无穷小代换可以使复杂的问题简单化,文章通过具体实例详细说明了等价无穷小替换在求解函数极限中的重要性。

砂岩钻孔轴向预制裂缝定向压裂试验研究

针对煤矿坚硬难垮顶板带来的冲击灾害,提出沿钻孔轴向预制裂缝定向水力压裂缩短悬顶长度的降冲技术。选用尺寸为300mm×300mm×300mm的紫砂岩试样,在试件中心打通孔,孔径为25mm,沿孔壁不同方位预制裂缝长度为10mm的对称裂缝,共制备试件16块,利用真三轴压裂试验平台与恒流恒压注液泵开展水力定向压裂试验,监测获得注液压力-注液时间的变化曲线,统计压裂裂缝路径形态,并引入裂缝偏转角表征裂缝路径的偏转特征,研究了不同预制裂缝角、水平应力差异系数及注液速率对水力裂缝的起裂、扩展规律的影响,并结合Hubbert-Willis弹性水力压裂模型与Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹水力压裂模型分别讨论了试验结果中水力裂缝的起裂机理与扩展机制。试验结果表明:预制裂缝定向压裂均形成单一裂缝,且裂缝形态可归纳为两类:转向裂缝和平直裂缝。起裂压力随预制裂缝角的增大而增大,随着水平应力差异系数的增加而减小,随着注液速率的增加而增大;具有定向作用的预制裂缝角度随水平应力差异系数增大而减小。在相同偏转角下裂缝的扩展长度随预制裂缝角的增大先减小后增加,在45°时为最小;随着水平应力差异系数的增加而减小;随着注液速率的增加而增大。结合试验结果与理论模型讨论可知:预制裂缝具有定向作用时,可用Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹水力压裂模型预测起裂压力和裂缝偏转规律;预制裂缝定向作用失效时,适用Hubbert-Willis弹性水力压裂模型求解起裂压力。研究结果为现场预制裂缝定向压裂参数设计提供参照。

大采高工作面矸石充填开采技术效果分析

为准确评价大采高综合机械化矸石充填效果,采用理论分析、实验室试验与工程实践相结合的方法,以东坪煤矿建筑物下厚煤层资源回采为研究背景,确定了影响充填质量的评价因素,建立了大采高综合机械化矸石充填质量评价技术体系。研究结果表明:由充填开采岩层移动规律、影响充填质量的因素、质量检测参数、质量检测系统布置、质量检测评价手段等分系统组成的充填质量评价技术体系可以较准确评价充填质量,并在东坪煤矿成功进行了充填质量检测及评价,取得了显著的社会效益和经济效益,为类似条件村庄压煤采用矸石充填技术提供了指导和参考。

回采巷道顶板应力场偏转规律数值模拟研究

文章以大同矿区某矿地质条件为研究基础,采用FLAC3D软件对回采巷道顶板应力场进行数值模拟,探讨回采巷道顶板应力场偏转规律。结果表明:回采巷道顶板应力场浅部受采动影响较深部更显著;对于回采巷道超前段,采动影响会使最大主应力方位向工作面长度方向偏转;结合预期压裂方向和压裂裂缝的扩展方向,采动影响导致的应力场偏转对实施轴向预制裂缝定向水力压裂是不利的,压裂与回采的时空关系应充分考虑此效应。

关于两种检验统计量为单峰分布时的最佳双边检验

根据检验统计量的不同在两种情况下证明了单峰分布的最佳双边检验是存在且唯一的,同时给出了求参数最佳双边检验需满足的条件;并且将最佳双边检验与传统检验进行了比较.最后讨论了最佳双边检验与最短区间估计的关系.

取定枢轴量的最短区间估计

本文研究了未知参数进行区间估计时构造的枢轴量.在不同枢轴量的情况下证明了最短置信区间是存在且唯一的,同时给出了求参数最短置信区间需满足的条件;并且对最短区间与传统区间进行了比较,最后给出了一个应用实例.

取定检验统计量的最佳双边检验

研究了未知参数进行假设检验时构造的检验统计量.在不同检验统计量的情况下证明了最佳双边检验是存在且唯一的,同时给出了求参数最佳双边检验需满足的条件;并且将最佳双边检验与传统检验进行了比较,最后给出了一个应用实例.

构造法在解题中的应用

通过典型例题总结了在解题中常用的几种构造方法,构造法可使论证过程简洁明了,并培养学生的创造性思维。

砂岩轴向预制裂缝的起裂和扩展规律试验研究

针对坚硬顶板难垮带来的冲击灾害,提出沿钻孔轴向预制裂缝定向压裂技术。采用300mm×300 mm×300 mm红砂岩试样,进行了真三轴水力压裂物理模拟试验,研究不同预制裂缝方位角对裂缝的起裂与扩展规律的影响。结果表明:不同预制裂缝方位角时,压裂裂缝均沿预制裂缝的尖端起裂,并形成单一裂缝。随着预制裂缝方位角的增大,起裂压力逐渐增大;达到相同偏转角时,裂缝延伸长度逐渐减小并在45°时取得最小值,45°之后,裂缝延伸长度先增大后减小。

不同滤失面下砂岩定向压裂声发射响应特征研究

为了研究不同滤失面下滤失对岩石定向水力压裂的影响规律,选用300 mm×300 mm×300 mm中间钻孔并且定向预制裂缝的砂岩试件,采用在试件表面涂抹防水剂的方法控制滤失,制作出滤失面依次减小的4组砂岩试件:未涂防水剂试件A、裂缝面涂防水剂试件B、孔壁涂防水剂试件C、全涂防水剂砂岩试件D,进行真三轴定向水力压裂并开展声发射实时监测,分析研究不同滤失面下砂岩试件声发射能量率、累积能量以及压裂后裂缝扩展延伸规律。结果表明:随着滤失面增大即滤失越大,砂岩试件声发射的能量率峰值呈现逐渐下降的趋势,而试件完成压裂破坏过程所需的累积能量逐渐升高;在压裂裂缝扩展延伸过程中,随着滤失面增大即滤失越大,压裂裂缝向最大主应力σ_(H)方向偏转越快,当压裂裂缝偏转到同一偏转角α时,压裂裂缝扩展延伸长度L会逐渐减小。

巷旁深切缝对顶部岩层应力控制作用研究

当煤层顶板中存在1层或者数层坚硬岩层时,随着工作面采高的增加,侧向岩层应力集中范围增大,导致护巷煤柱宽度增大。为了减小护巷煤柱宽度,提出顶板切缝减小护巷煤柱宽度的技术原理。采用相似模拟和数值模拟实验,对巷旁顶板不同切缝深度的岩层应力传递控制作用进行了系统的研究,揭示了切缝深度对岩层破裂和顶板下沉的影响。结果表明:随着切缝深度的增加,煤柱上方岩层应力逐渐减小,层位越高,应力越小;工作面侧向采空区顶板下沉量增大,采空区岩层应力逐渐增加,层位越高,应力越大;煤柱上方10,20 m岩层应力峰值、峰值点距切缝边缘距离与切缝深度呈非线性反比关系;采空区上方10,20 m岩层应力与切缝深度呈指数关系,说明深度切缝可以有效控制岩层应力分布、应力峰值及峰值点距切缝边缘的距离。

不同预制裂缝角下紫砂岩的水力压裂声发射研究

为了对紫砂岩在定向压裂下的岩石损伤与破坏过程进行研究与分析,选取300mm×300mm×300mm的紫砂岩岩样进行真三轴定向水力压裂模拟实验并进行了声发射监测。对实验中产生的声发射特征进行分析,根据事件率、能量率与注液压力的关系将压裂过程分为3个阶段:(Ⅰ)补充滤失阶段;(Ⅱ)能量累积和破坏阶段;(Ⅲ)能量残余阶段。由压裂过程的能量累积分析得出:随着预制裂缝角度的增加,能量累积表现出先减小后增大的趋势,且在预制裂缝角度为45°时累积能量到达最小值,此时裂缝偏转到相同偏转角度时裂缝延伸长度最短,偏转的最快,且随着预制裂缝方位角的增加,紫砂岩的起裂压力逐渐增加。

水平应力差对砂岩起裂破坏规律的声发射试验研究

煤矿坚硬顶板的压裂对防止冲击矿压以及保证矿井的安全开采具有重大的意义。对于深部矿井而言,坚硬顶板预制裂缝定向压裂技术的研究尤为重要。通过声发射试验研究不同预制裂缝方位角条件下水平应力差对裂缝起裂以及扩展的影响规律。实验结果表明:在裂缝开裂扩展过程中,岩石的强度和完整性逐步降低,裂缝开裂所需要的能量和压力不断减小;随着水平应力差的增加,砂岩从稳定到破坏所需的能量愈大;当水平应力差固定时,预制裂缝方位角为60°时,砂岩发生破坏所需的能量要高于裂缝方位角为30°时砂岩发生破坏所需的能量;随着RA和AF之间的比例的增大,剪切破坏所占比例不断提高。