真三轴动静组合加载饱水煤样能量耗散特征

煤矿冲击地压发生与煤岩的物理力学性质、所受静载荷与动载荷的结构失稳等因素有关。煤岩体失稳过程伴随着能量的吸收、储存、转换和释放,现场煤岩体破坏是受多种环境影响下的复杂过程,较难完成定量描述煤岩体释放吸收能量的大小,真三轴动静组合加载条件煤岩变形破坏的机理和能量耗散特征值得深入研究。采用真三轴动静载霍普金森冲击加载系统对自然与饱水2种状态煤样进行不同动静组合加载试验,通过试验分析2种状态煤样真三轴动静组合加载变形破坏过程中各能量变化规律及占比特征。试验结果表明:通过饱水处理能够降低煤样对弹性能量的储存能力,饱水煤样的能量反射率比自然煤样高17.25%~37.04%,在相同Y轴静载作用下自然煤样的能量吸收率比饱水煤样高17.13%~55.95%;揭示了自由水在煤样裂隙中抑制能量的透射率,使入射能以反射能的方式进行无用耗散,减小煤样的能量吸收率;自然煤样的能耗密度大于饱水煤样,在冲击加载X方向煤样能耗密度与峰值动态应力呈正相关,在Y,Z轴方向呈负相关。证实了水在三维动静组合加载作用下对煤样吸能破坏的诱导作用,冲击能量在煤样中被煤样和水吸收,煤样吸收能量用于诱导形成新的裂隙,形成煤样宏观破坏,水吸收能量用于新旧裂隙的相互贯通,形成煤样内部微观结构破坏。

深部开采岩爆预测的神经网络方法

岩爆是深部高地应力岩石地下工程中的一种常见灾害,其影响因素间存在着极其复杂的非线性关系.在综合分析各种因素的基础上,选取开采深度、围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度比值、岩石单轴抗压强度和抗拉强度比值、岩石冲击性倾向指数作为岩爆预测的评判指标.应用人工神经网络方法,建立了岩爆预测的计算模型,利用国内外一些岩石地下工程资料作为学习样本和测试样本对模型进行训练.结果表明,将开采深度作为一个因素输入,结果更接近于实际,为深部开采岩爆预测提供了科学依据.

基于分源预测法的华阳煤矿9~#、15~#煤层瓦斯涌出量预测

采用钻屑解吸指标法对华阳煤矿9#煤层和15#煤层的瓦斯含量和残存瓦斯含量进行了测定,并分析了瓦斯含量分布特征;利用线性回归方法研究获得9#煤层和15#煤层瓦斯含量与埋藏深度的关系,得出了9#煤层和15#煤层原始瓦斯含量增长梯度;最后采用分源预测法对华阳煤矿开采前期、中期和后期的瓦斯涌出量进行了预测,确定华阳煤矿在9#煤层和15#煤层开采时属于低瓦斯矿井,为矿井通风设计和瓦斯治理提供了依据。

告成矿滑动构造下导水裂隙带高度分析

为了研究告成矿滑动构造下不同类型顶板的导水裂隙带发育高度,结合告成矿地质采矿条件,利用GMS软件对25采区上覆岩层信息数字化,经算法插值后生成三维地质模型,得到了滑动构造的产状特征。基于地质模型,通过岩层拉伸率计算和数值模拟等方法,对告成矿采空区不同类型顶板的裂隙带高度进行研究。结果表明:滑动构造下的导水裂隙带高度低于常规地质采矿条件下的;滑动构造带以较厚且易碎的特征赋存,煤层采出后主要以变形为主,不易发生断裂,不能形成由下至上贯通的导水裂隙,具有一定的隔水性;滑动构造条件下,在应用《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中导水裂隙带计算公式时,需考虑顶板岩层的力学性质等因素。

巨厚松散层下条带开采地表沉陷机理及岩层移动模型的探讨

通过研究认为目前的岩层移动模型不能很好地分析巨厚松散层下条带开采岩土层的移动机理,对地表沉陷的主控因素和机理进行了理论分析和模拟试验,探讨了巨厚松散层下条带开采岩土层移动的复合介质模型.

滑动构造区煤矿地应力特征研究

滑动构造在整个豫西地区比较发育,嵩山煤矿受聚煤环境及构造影响,形成了典型的“三软”不稳定煤层,回采巷道表现出变形速度快、变形量大和强烈底鼓等特征。采用空心包体应力计和应力解除法进行现场实测,得到滑动构造条件下嵩山煤矿3个测点的地应力状态。研究结果表明:嵩山煤矿最大主应力和最小主应力是水平应力,中间主应力是垂直应力;最大水平主应力与最小水平主应力的平均值与垂直应力之比为0.96,最小水平主应力和最大水平主应力比值为0.47~0.52,地应力显示出很强的方向性。嵩山煤矿最大主应力方向与矿区水平构造应力和重力作用引起滑体运动方向基本一致;滑动构造主滑体与二1煤层及周围岩体距离较远,对其承受高应力和能量积累影响不大,滑动构造带对21和22采区地应力分布基本没有影响。地应力测试成果为矿井-365 m开采水平回采巷道变形机理和控制技术研究提供依据,对矿井深部-630 m水平以浅的巷道支护设计和安全开采有一定指导意义。

浅析专业教育与思想政治教育结合的原则与方法

在大学生的思想政治素质培养过程中,专业课程教育有举足轻重的作用。在专业教育中渗透思想政治教育,应该遵循教书育人、以人为本和实事求是的原则。专业教师要做到严慈严谨严格,深刻把握专业课程的特点,对学生要引导教导疏导,充分挖掘课程中的思想政治资源。

深部动压巷道非对称变形力学机制及控制对策

为解决深部动压巷道支护的技术难题,以鹤煤九矿东总回风巷为研究背景,针对东总回风巷非对称变形量大且难支护的问题,采用现场调研、工程地质分析、物理相似模拟和现场试验相结合的方法,对巷道变形破坏机理和控制对策进行了研究。研究结果表明:巷道变形破坏受围岩岩性、构造应力、采动应力、重力、地质构造等多种因素影响,其变形力学机制确定为IABIIABDIIIABC型;采动应力造成巷道围岩应力场的大小和方向发生了改变,是巷道产生非对称变形的主要因素。通过选取针对性的控制对策将复合型变形力学机制转化为单一型,提出了"锚网索喷+底角锚杆+全断面注浆+反底拱"非对称耦合控制对策,并在现场进行了应用。相似模拟和现场监测结果显示:该控制对策有效控制了围岩非对称变形,现场应用效果良好。

深孔水压致裂地应力测量及应力场反演分析

万福煤矿是一座拟建特大型矿井,上覆冲积层厚度高达700m,主煤层平均埋深达1004.12m。选择7个勘探钻孔、37个试验段进行深孔水压致裂地应力测量。为保证超千米深孔地应力测量的成功,对传统水压致裂法的测试技术和设备进行改进,提高系统的耐压能力和测试精度。测孔最大水平主应力与垂直主应力的比值较大,平均为1.97,说明勘探区现今应力场以水平应力为主导。测得的21个印模中有18个点位于NEE-SWW向,3个点位于NW-SE向,符合本区震源机制解得出的挤压应力场方向,且与新构造活动所反映的区域构造应力场方向一致。结合实际的地质条件和地层参数,在实测地应力结果的基础上,提出基于有限元三维地应力拟合分析法反演勘探区现今地应力场,给出煤层顶板主应力分布曲线并分析井下可能出现的各类不良地质现象。

条带煤柱设计中极限平衡理论的修正应用

随着采矿工业的发展,我们必须面对如何在人口密集地区进行煤矿地下开采的问题,采用条带开采无异是目前较好的解决方案。进行条带开采首要解决的问题是如何确定条带设计的理论公式。本文采用连续介质力学理论,探讨了条带开采时所需留设的合理条带尺寸。以弹塑性力学为基础,结合应力平衡微分方程和库仑准则求出了保留条带煤柱的应力极限平衡区宽度及其理论公式,理论公式经实践验证能满足现场要求。

高温作用后坚硬煤样单轴压缩过程中的变形强度与声发射特征

为了探讨高温作用对煤样力学性质与声发射特征的影响机制。利用煤样经历100,200,300,400和500℃高温自然冷却后,在单轴压缩过程中同步声发射信息检测,而后将碎煤块在JSM-6390 LV电镜进行了微观结构扫描。分析了经历不同高温自然冷却后煤样微观结构和单轴压缩过程中的变形、强度与声发射特征。研究结果表明:①高温后煤样在单轴压缩过程中可分为压密、弹性、屈服和破坏4个阶段,经历温度越高压密和屈服阶段越明显,峰值后应力跌落速度有所减缓;②高温后坚硬煤样的弹性模量、变形模量和抗压强度随温度升高呈阶段性降低,在100和500℃高温对煤样弹性模量、变形模量和抗压强度的影响显著。在100~400℃高温,高温对煤样弹性模量、变形模量的影响作用相差不大。与常态25℃煤样比较,经历100,200,300,400和500℃高温后,煤样弹性模量平均降幅依次为19.7%,19.8%,24.2%,34.3%和77.4%,抗压强度平均降幅依次为47.88%,49.99%,56.24%,56.91%和87.57%;③高温后坚硬煤样在单轴压缩变形破坏过程中始终伴随有声发射信息,在煤样加载过程中的声发射幅值、计数、能量和应力-时间曲线具有较好地对应关系,不同高温后煤样的声发射特征存在差异,声发射的幅值、计数和能量最大值并非同时发生,声发射累计幅值与时间曲线转折点早于累计计数和能量曲线转折点,且随着温度增加累计幅值与时间曲线转折点提前,而累计计数和能量曲线转折点推迟现象;④高温后煤样声发射参数与温度的关系具有分段特征,其累计幅值和计数随温度升高先增加后降低,累计能量随温度变化具有波动性;⑤高温后煤样的抗压强度与声发射累计幅值、计数和能量没有确定关系,抗压强度和声发射参数是煤样破坏不同属性反映。经历100~500℃高温作用后煤样结构发生了变化,煤样内部裂隙数目和尺度随温度增加而增加,煤样内部结构变化是导致煤样力学性质劣化的原因。

采空区顶板垮落与瓦斯涌出关系的模拟实验研究

利用自制的工作面顶板垮落与采空区瓦斯涌出模拟实验装置,研究了不同倾角、不同瓦斯浓度条件下来压过程中不同范围的老顶垮落与工作面瓦斯涌出之间的关系。根据试验结果探讨了一定条件下顶板垮落对采空区瓦斯场扰动后瓦斯扩散、运移及积聚特征,分析了受扰动的瓦斯场在工作面负压流场作用下进入回采工作空间对工作面瓦斯浓度影响的程度。该实验结果对工作面来压期间的瓦斯管理有参考价值。

巨厚松散层下开采地表移动特征研究

根据豫东永夏矿区的实测资料 ,分析了巨厚松散层下开采引起的地表移动特征 ,阐述了地表采动稳定的判别方法及预计的双重介质模型 。

华阳煤矿瓦斯地质规律分析

为了防治华阳煤矿9号、15号煤层的瓦斯灾害,通过对华阳煤矿瓦斯地质资料的整理,运用瓦斯地质理论,并结合煤层相关参数的现场测定和实验室测试,研究了地质构造、顶底板岩性、上覆基岩厚度、煤层埋深等地质因素对9号、15号煤层瓦斯赋存、分布规律的影响。结果表明:华阳煤矿瓦斯含量整体沿着倾斜方向按线性规律变化,受地质构造影响,煤层瓦斯含量分布呈现走向不均衡性;华阳煤矿煤层上覆基岩厚度对瓦斯的影响与煤层埋深对瓦斯的影响基本一致;华阳煤矿瓦斯含量随着煤层埋藏深度的增加而增大。

IMC-S/234-R运动控制器点动控制程序的设计

在简要介绍其功能、特点的基础上，重点分析了其系统内部点动控制功能在实际使用中存在的问题。详细介绍了解决的办法，即一段实用的点动控制程序。

IMC-S/23X-R运动控制器的应用

IMC-S/23X-R是一种具有完善的编程功能。可与PLC和操作终端方便通讯实现2或4轴运动控制的单元。本文在介绍其功能、特点的基础上,通过应用实例,详细介绍了其基本控制组成及控制功能的实现。 IMC-S/23X-R中的X代表轴数,可选择2或4轴。R表示其具有适配器功能,可以连接在A-B的PLC的远程链上,直接进行通讯。其中心处理器使用Intel1960RISC。IMC-S/23X-R可直接与驱动系统和反馈编码器相联。

野川煤矿3103回风巷口顶板淋水成因分析

为解决野川煤矿一采区3103回风巷口顶板淋水问题,对顶板充水条件进行分析,查明了顶板淋水来源于相邻矿井老空区积水的横向补给;运用ABAQUS对综放开采条件下的受力及变形破坏进行数值模拟,表明矿界煤柱存在塑性破坏区,但依然保存有弹性区;电法和微地震探查表明,煤柱宽度为17~20 m,存在失稳可能性;后采用钻探证实,两矿界煤柱宽度≥60 m,安全评估认为不存在失稳可能性,不会发生相邻矿井采空区积水导致的突水问题,后经开采验证,评估结论可靠。

大倾角下分层综采工作面矿压规律及安全回采技术研究

通过现场实测,对中平能化集团十矿戊9-11-20102大倾角下分层综采工作面矿山压力显现规律进行研究,结果表明:工作面周期来压呈现出分段来压现象,具有局部来压和来压逐渐迁移的特点,周期来压步距为12～23m。针对工作面下分层破碎顶板管理和设备防倒、防滑措施进行研究,并在中平能化集团十矿戊9-11-20102工作面进行现场应用,取得了较好的技术经济效果。

复杂条件下综放工作面开采地表沉陷实测

为研究煤炭开采对地表建筑物等构筑物的影响和破坏,获取相应地区采煤工作面地表移动规律,提高煤炭资源回收率,控制地表沉陷,在综放工作面上方建立相应地表移动变形观测站,在进行回采时多次进行地表移动和变形观测获得相应的数据,并对数据进行了分析。

滑动构造带下采煤覆岩破裂演化过程的RFPA^(2D)数值模拟分析

为了研究告成矿21021工作面在开采过程中上覆岩层破裂动态演化规律,通过岩石破裂过程分析系统RFPA^(2D),分析滑动构造带对工作面顶板破坏过程的影响及特征。研究结果表明:滑动构造带对顶板运动规律起着主导作用;对岩石完整性的破坏是由下往上逐渐减弱的;矿压指标在纵向上具有明显的规律性,即由上而下初次来压、初次来压步距及周期来压步距呈现逐渐递减趋势;随着工作面的推进,煤层上的支承压力是动态变化的,并且出现明显的支承压力集中区。