固体充填采煤超大跨度开切眼成巷及支架安装技术

为解决固体充填采煤超大跨度开切眼围岩稳定控制难题,基于充填采煤液压支架的结构特点,提出支架整体安装一次成巷法、后顶梁滞后安装一次成巷法和降低后顶梁安装二次扩面法3种不同的开切眼成巷方法。通过综合分析支架安装工艺、大断面顶板悬露时间及围岩控制等因素,得出了降低后顶梁安装二次扩面法更有利于围岩稳定的结论。以河南某矿10.2 m长充填采煤液压支架为例,采用降低后顶梁安装二次扩面法的开切眼成巷工艺,设计了总跨度8.7 m、长度100 m的开切眼,采取高预紧力锚杆锚索和二次扩面段单体液压支柱加强支护的围岩控制方案,利用数值模拟对开切眼围岩变形量和塑性区破坏深度进行分析,确定初次导硐跨度及二次扩面长度分别为5 m和12 m。工业试验及现场实测表明,对于固体充填采煤超大跨度开切眼采用降低后顶梁安装二次扩面法,可以有效的控制超大跨度开切眼变形,确保充填采煤工作面的快速安装,达到了预期的效果。

饱和级配破碎泥岩压实与粒度分布分形特征试验研究

通过饱和级配破碎泥岩的压实试验,得到了不同级配下试样轴向位移和粒度分布分形维数随轴向应力变化曲线,分析了Talbol幂指数对饱和破碎泥岩压实变形与粒度分布的影响规律,建立了一种饱和破碎泥岩压缩模量与轴向应力的关系式。试验结果表明,饱和破碎泥岩的压实过程可分为2个阶段,即0~4 MPa的快速变形阶段和4 MPa后的缓慢变形阶段。其中,约80%的变形发生在快速变形阶段。轴向位移、压缩模量与粒度分布分形维数均可用轴向应力的指数函数拟合。相同轴向应力下,Talbol幂指数越大,试样轴向位移越大,粒度分布分形维数越小。轴向应力大于8 MPa后,各级配试样的粒度分布分形维数相差很小,且随着轴向应力的进一步增大,各级配试样的分形维数差异将继续减小,最终,分形维数将趋于一致。在加载初期,试样压实变形主要以岩石颗粒移位为主;而在加载后期,试样的压实变形则以颗粒破碎为主。

基于CT扫描的饱和破碎灰岩侧限压缩下微观结构演化特征

为探求破碎岩体在压实过程中微观结构的演化规律,对饱和破碎灰岩进行侧向受限压缩试验,进行了试样内部微观结构形态的显微CT扫描;定量描述了压实过程中灰岩颗粒的破碎程度,分析了孔隙度与颗粒平均粒径之间的关系;基于图像处理技术,定量分析了颗粒表面形貌的演化规律。试验结果表明:在饱和破碎灰岩压实过程中,颗粒破碎现象普遍存在,试样内部孔隙被压缩或充填,孔隙间连通性变弱。颗粒的初始配比影响试样孔隙度,相同轴向应力下,随着Talbot指数的增大,试样孔隙度单调增大。孔隙度与颗粒平均粒径之间满足线性关系,孔隙度的变化可以作为描述颗粒破碎程度的一个有效参量。随着轴向应力的增大,颗粒的圆形度单调减小,颗粒表面形貌越来越规则,圆形度与轴向应力之间满足指数关系。该研究有助于深入了解破碎岩体的变形机制。

不同充实率下固体充填开采覆岩移动与地表下沉分析研究

在固体充填开采技术中,充实率对覆岩移动与地表下沉具有重要影响。文章以河南平顶山十二矿CT101工作面为例,采用FLAC软件建立固体充填开采数值计算模型,研究不同的充实率条件下覆岩移动与地表下沉的规律,研究表明:随着充实率的增大,覆岩关键层和地表最大下沉量呈现逐步降低趋势;当充实率小于75%时,下沉曲线在工作面边界附近位置处变化幅度最为显著,在下沉曲线中部位置处出现平底形状;当充实率大于75%时,下沉曲线整体呈现连续平缓的对称下沉形态。CT101工作面的现场实测表明,当充实率达到85%时,地表最大下沉量约为180mm,与下沉预计值200mm较为接近,预测结果偏于安全,可以为工程实践提供相关参考。

基于离散-连续耦合方法的隧道压力拱特性研究

隧道压力拱问题一直是隧道工程研究的关键问题,目前常用的连续介质数值模拟方法对于隧道压力拱特性的微观研究有所欠缺,而擅长微观力学研究的离散元数值模拟方法对计算机存储空间和计算时间的要求太高。基于现有离散-连续耦合思路,通过力的传递实现离散-连续模型的耦合;研究了耦合算法中的平均应力计算方法、平均应力计算区域面积及耦合程序遍历颗粒方法;基于自行开发优化的离散-连续耦合程序,模拟了隧道开挖后的围岩受力特性,研究了隧道压力拱形成机理及压力拱特性;计算了埋深分别为10 m,14 m,18 m,22 m,26 m,30 m和34 m情况下的隧道开挖产生的压力拱应力集中等效区域,揭示了隧道压力拱随着隧道埋深的变化规律。研究结果表明,自行开发优化的离散-连续耦合程序能在保证计算精度的前提下,充分发挥离散元方法在微观力学研究方面的优势;隧道开挖后,开挖面周边范围出现层状压力环,但在拱顶和仰拱底附近区域的围岩压力环的环间接触力降低,围岩承载能力急剧降低,形成压力拱;随着隧道埋深的增加,隧道压力拱应力集中等效区域减小,隧道周边围岩的压力拱承载能力越来越大;但当隧道埋深达到一定界限后,隧道压力拱高度趋于稳定。

课程思政背景下高校教师党支部建设路径分析及党建育人模式探索

十八大以来,党中央推动全面从严治党。高校教师党支部是党在高校教师队伍中的最基层组织,面临艰巨的党建任务。为充分发挥教师党支部在高校教书育人工作中的战斗堡垒作用,支部要以“两学一做”学习教育为契机,坚持“常态教育、方式创新、主业融合、服务为要”的原则,充分认识加强党支部建设的重要性,着力在扎实推进整治支部软弱涣散问题上下功夫,以“三会一课”为抓手实现规范化管理,注重发挥青年教师党员的积极作用,努力探索新时期提升高校教师党支部建设科学化水平的路径。

工程测量课程改革的初步探索

本文在分析我校工程测量教学现存问题的基础上,提出了关于课程结构、教学方式、实训和考核方式等方面的改革措施,以提升课堂教学质量和学生的测绘能力。

外贴智能骨料隔墙连接构件工作性能研究

为了降低轻质隔墙接缝灌浆开裂风险,设计研究新型轻质隔墙连接构件。试验设置两组基于隔墙连接装置的拉伸构件,改变连接装置预应力水平,研究连接构件在荷载作用下开裂荷载及开裂后工作性能。采用外贴智能骨料检测构件开裂,研究连接区开裂及损伤问题。采用信号小波包能量分析方法,检测隔墙连接区浆体开裂及极限拉伸破坏,基于检测结果得出连接区灌浆开裂预警指标,提出连接装置贡献指数。结果表明,连接装置能够起到阻裂作用;连接装置预应力增加能够提高开裂荷载;贡献指数大于等于0.3能够有效起到阻裂作用;界面开裂引起检测信号幅值和损伤指数下降;外贴智能骨料能够检测截面开裂及损伤发展过程,通过合理指标选择,可以预警浆体开裂和最终破坏。

地震中隧道上方土体作用问题研究

当前隧道相关规范中提供的计算隧道上方土体对衬砌地震作用力的方法,仍采用静压力拱的高度来确定衬砌上方土体的地震作用高度,其准确性有待确定。本文采用解析计算与有限元计算对比分析的方法,通过研究隧道上方竖向应力在地震前后沿深度的变化,来确定隧道上方土体的地震作用高度HP,给出了考虑隧道跨度、围岩级别、隧道结构形状及埋深等因素的隧道上方土体对衬砌地震作用高度的计算公式,确定了衬砌上的作用力,明确了其作用方式,并验证了其适用性。研究结果表明:解析计算和有限元计算所得结果沿隧道衬砌的分布规律一致;隧道埋深较小时,隧道规范计算出的HP偏大;埋深较大时,隧道规范计算出的HP偏小,采用该方法确定隧道上方土体地震作用高度HP是可行的;衬砌上的作用力以切向力形式分布在衬砌的上半拱。研究结果可为隧道抗震计算及设计提供参考。