超长工作面支架工作阻力分布及分区增阻特性研究

综采工作面倾向长度的增加,对顶板破断及应力演化产生的影响效应是复杂的,导致工作面支架支护特性存在分区差异。为深入理解超长工作面支架与围岩相互作用关系,以小保当煤矿450 m超长工作面为工程背景,构建弹性基础岩梁力学模型,运用数理统计及均化循环分析方法,对工作面支架实测数据开展循环末阻力、工作阻力分布频率、支架增阻特性分析,明晰不同面长工作面倾向方向顶板运动及支架工作阻力分布特征,探究超长工作面支架倾向分区内支架增阻特性。研究结果表明:工作面倾向长度增加,导致两巷煤体对中部顶板的支承减弱,中部峰值区域向两巷移近,超长工作面支架工作阻力分布趋势呈M型三峰值分布;超长工作面上部、中部、下部三区域支架呈对数型增阻时,其均化曲线仍为对数函数,表现为先急增阻后趋于平缓,此种支架增阻情况反映了来压期间工作面顶板由快速下沉逐渐变为缓慢下沉;呈对数-指数型增阻时,中上部区域支架增阻均化曲线为对数函数,中部及中下部均化曲线为对数-指数型复合函数,表现出先急增阻然后趋于平缓最后急增阻的特征;当支架工作循环时间超过一定值,对数-指数复合增阻型支架会急速增阻,不利于顶板控制,通过优化工作面割煤速度,降低支架工作循环时间,可减小支架增阻量,避免高阻力状态下支架再次瞬时增阻,提升工作面支架支护效果。

架间定向水力压裂提高含夹矸巨厚煤层冒放性研究

为改善含厚硬夹矸难冒顶煤的冒放性,以芦子沟煤矿合层开采的巨厚煤层作为工程研究背景,基于弹性力学理论研究硬厚夹矸层的力学结构,得出了厚硬夹矸层"短悬臂梁"结构发生拉断失稳和剪切破断失稳条件下的判据公式,作为确定架间定向水力压裂致裂夹矸层分段切槽的依据。同时结合KZ54型开槽钻钻头特征,将夹矸层分段致裂长度定为0.8 m。研究结果表明:水力压裂水压曲线波动变化不大,表明裂缝持续向前扩展;致裂后煤矸块度减小,顶煤体顺利放出;3107工作面上端头顶煤致裂后支架工作阻力增加;架间定向水力压裂技术有利于改善顶煤冒放性。

软岩巷道大变形双主动超前爆破预裂顶板防控技术

为了解决软岩采场终采线附近大巷受工作面回采应力长时高压作用引起的巷道围岩结构大变形问题,以风水沟煤矿软岩地质条件为工程背景,从力源传递角度出发,提出了顶板深部围岩双主动超前深孔预裂爆破卸压原理,建立了爆破裂隙带构造应力场力学模型和终采线附近高位稳定岩层弹性基础连续板力学模型,对比分析了采场超前支承压力和爆破裂隙带构造应力分布特征,研究了顶板深部围岩双主动超前爆破卸压机制。研究得出:风水沟煤矿软岩采场超前支承压力动态演化规律具有动压影响区域广,峰值影响范围大,应力集中程度高的特点;终采线区域顶板深部围岩双主动超前爆破卸压后,爆破裂隙带构造应力场剧烈影响范围减小,应力集中程度降低,顶板下沉量和弯矩明显减小,工作面终采线预裂岩层及时垮落,冒落岩体的碎胀效应有效控制高位稳定岩层的变形以及破坏发展模式;煤柱区爆破裂隙带切断应力传递路径,采场应力环境得到明显优化。在工作面回采结束3个月后,现场监测的大巷围岩垂直应力增量在5%以下,巷道顶底板及两帮的移近量较小。研究结果表明,顶板双主动爆破卸压后形成的裂隙带阻挡了超前支承压力向前传递,降低了巷道围岩应力,减小了大巷变形。

C/SiC复合材料的红外热像无损检测研究

采用红外脉冲热像检测方法对C/SiC复合材料试样中不同尺寸和深度的平底孔模拟缺陷进行无损检测,分析了红外脉冲热像检测方法的检测原理、红外脉冲热像检测结果和微分处理后的检测结果。研究结果表明,对于同一缺陷,红外脉冲热像图中显示的缺陷尺寸随时间变化规律近似服从卡方分布,并且在红外热波信号传播至缺陷深度时,显示的缺陷尺寸最大;对红外脉冲热像图进行微分处理,可提高小缺陷和深度缺陷的检测能力,且能够提高缺陷的识别度;红外脉冲热像法检测C/SiC材料,能发现最小直径为Φ2 mm的缺陷,无法发现深度大于4 mm(直径不大于Φ15 mm)的缺陷;该红外脉冲热像法检测C/SiC材料的最小径深比为1.3。

金属夹心CFRP复合材料超声检测方法

新型机翼、弹翼等结构已采用金属夹心碳纤维增强(Carbon Fiber Reinfored Polymer,CFPR)复合材料结构。针对该类复合材料结构的材料组成和结构特点,分析和对比常用的超声穿透法和超声反射法能否对金属夹心CFPR复合材料内部质量进行检测,提出了先采用超声C扫穿透法确定缺陷的平面位置,然后采用高分辨率超声A扫反射法确定复合材料中分层缺陷及采用超声相位法确定复合材料与金属间的脱粘缺陷的方法。采用提出的方法检测带有预置缺陷的试样和实际产品。检测结果表明,提出的方法可准确检测试样中大小为5mm×5mm的预置人工分层和脱粘,且能准确检测实际产品中的缺陷。

CFRP蒙皮-CFRP胶接质量的原位超声检测技术

根据CFRP蒙皮-CFRP胶接结构的特点,采用窄脉冲超声反射法对其胶接质量进行原位检测;仿真分析了胶接结构中胶膜及界面脱粘对超声波反射信号的影响;并用自制的窄脉冲延迟块超声探头对脱粘试块进行检测。仿真分析表明:窄脉冲超声波反射信号能够检测Ⅰ界面脱粘;d/λ(胶膜厚度/超声波波长)≤0.5时,能够检测Ⅱ界面脱粘。实验结果表明:自制的5 MHz探头产生的脉冲周期不大于1.5周,达到窄脉冲的要求;采用超声反射法检测时自制的5 MHz探头能够检测出Ⅰ界面脱粘和厚度不大于0.5 mm胶膜的Ⅱ界面脱粘,满足实际产品的原位检测需求。

高声衰减树脂基复合材料超声检测方法

根据高声衰减树脂基复合材料的特点,采用高能超声激励技术和接收端信号增强技术结合的穿透法对该种材料进行检测。分析了影响超声波幅值的激励电压、超声仪阻尼电阻、激励电信号波形等因素,提出了双极性方波脉冲串的激励方式,设计了接收端的放大电路,确定了检测参数。结果表明:在小于击穿电压的前提下,激励电压与超声波幅值成正比;其他条件不变,超声仪阻尼电阻调至最大时,可激励最大幅值的超声波信号;在同一条件下,不同激励电信号波形激励的超声波幅值大小关系为双极性方波脉冲串>单方波>尖脉冲;提出的方法实现了高声衰减树脂基复合材料的超声检测,且可检测不大于5mm的缺陷。

小截面方管结构CFRP复合材料的超声检测方法

新型飞行器已采用小截面碳纤维增强树脂基(Carbon Fiber Reinforce Polymer, CFRP)复合材料方管结构。针对该类复合材料方管的材料组成和结构特点,分析和对比了常用的超声穿透法、超声反射法和整体超声穿透法对复合材料方管内部质量检测的适用性,提出了超声对面内壁反射法。采用超声对面内壁反射法对试块中的人工缺陷和实际产品进行检测。结果表明,采用该检测方法能够全部检出试样中的10 mm×10 mm的人工分层缺陷,且可有效地检测实际产品的分层和孔洞缺陷。

复合材料叶片包边粘接超声检测方法

新型航空发动机风扇叶片采用了纤维增强树脂基复合材料叶片前缘与薄金属包边粘接的结构。针对叶片包边的材料组成和结构特点,分析了常用的超声穿透法和超声反射法对叶片包边粘接质量检测的适用性,提出了超声C扫穿透法和高分辨超声A扫对面反射法结合的检测方法。结果表明,采用提出的检测方法能够全部检出试样中5 mm×5 mm的Ⅰ界面和Ⅱ界面人工脱粘缺陷,且可有效地检测实际产品中的包边脱粘缺陷。

论电影音乐与电影叙事

我国电影在进入市场化改革以前就涌现出了一大批优秀的电影音乐,这些音乐至今还有相当一部分活跃在音乐舞台,时常被人们提起,市场化改革以后更是与流行乐坛极大地融合和借鉴,许多优秀的电影音乐都来自优秀的作曲家和歌手。音乐之所以越来越在电影中受到重视,其中一个重要的原因就是电影音乐对于电影叙事有很强的构建功能,它能够帮助观众更深入理解剧情,帮助演员更好地表演,也可以推动剧情的发展。

合唱艺术中呼吸的运用与声音的控制

一首合唱作品由静止的乐谱转化为美妙而流动的音乐呈现在听众面前,是由指挥和演员运用音乐的各种表现手段,特别是以人的声音为乐器,经过精雕细琢最后完成的,这是集体共同创造的成果,体现了所有参与者的技术与合作精神。

音乐高考教学研究

在我国现行的高考教育制度中,有着大量比例的非文化课考试以及通过以非文化课考试为主而进入高等院校继续教育的考生,也就是我们平时所说的"艺考"和"艺术生"。在诸多艺考科目和门类中,音乐高考一直是备受关注的一个艺术方向,由于音乐教育不具有短暂性、速成性的特点,因而对学生本身提出了很高的要求,而近年来艺考尤其是音乐高考的难度不断加大,如何在有限的培训时间中提升学生的能力,以应对竞争激烈的音乐高考也成为了当今教育者们思考的关键。本文将会在现行的音乐高考制度的背景下,提出教师在进行音乐培训时应注意的问题和采用的方法。

谈高考舞蹈教学

如何让艺考舞蹈专业学生在有限的时间内学习更多的舞蹈知识，舞蹈技能及较强的舞台展现力并能顺利通过高考？下面谈谈我在舞蹈教学中进行探索的结果，效果不错，和大家共同学习。

双主动超前爆破预制顶板裂隙断顶卸压护巷技术

针对软岩巷道受采动应力长时间高压影响易发生围岩大变形的问题,以风水沟煤矿典型软岩矿井胶带巷为工程背景,采用现场调研、围岩应力及变形监测、数值模拟等手段,分析了软岩动压巷道围岩变形机制。从巷道顶板深部阻断应力传递路径、浅部高强支护角度出发,提出了软岩高应力巷道双主动超前断顶卸压+U型钢支架配合锚索高强支护协同控制技术。在5煤胶带巷未受工作面动压影响前,通过实施煤柱顶板深部长短孔爆破、浅部锚索高强支护方案,优化了巷道围岩应力环境,提高了围岩稳定性。基于围岩应力、电磁波CT、钻孔窥视、围岩位移等监测手段,开发了以保护巷道顶板浅部围岩、破坏深部围岩的综合成套监测技术体系,保证了双主动超前卸压护巷效果。

基于能量耗散率的钻孔防冲效果评价方法

采用理论分析、实验室试验及数值模拟等手段,研究了从能量角度评价钻孔防治冲击地压效果的方法。钻孔前后应力总量计算表明,钻孔对煤岩体的作用在于"调压",并非仅"卸压"。相对于应力角度,从能量角度评价钻孔防冲效果的过程更为简便。不同矿井煤样单轴加卸载试验发现,采用线弹性体弹性应变能计算公式的计算结果要大于实际值,且冲击倾向性越弱,计算误差越大,提出了基于弹性能量指数的修正公式。钻孔围岩弹性应变能的变化受最大主应力的做功特征主导,围岩应力调整过程中,弹性应变能能否积聚与围岩方位及侧压系数有关。在此基础上,提出钻孔耗能率的概念,可定量评价不同钻孔防冲设计之间的优劣,并通过FLAC3D进行数值模拟实现。以钻孔耗能率为评价指标得出,钻孔防冲效果与钻孔孔径呈幂函数关系,与煤层强度呈负相关。与φ100 mm钻孔相比,φ150 mm钻孔耗能效果是其2.9倍,φ200 mm钻孔耗能效果是其6.5倍。

CFRP中孔隙几何形貌与超声衰减系数关系的研究

通过金相和超声衰减系数表征CFRP层压板中的孔隙,研究孔隙形貌对超声衰减的影响。结果表明:超声衰减系数随孔隙几何形貌参数(平均长、宽、面积)的增大而增大;平均孔隙长度随孔隙率的增加程度大于平均孔隙宽度随孔隙率的增加程度;超声衰减系数随主要尺寸区域内的孔隙所占比例的增加,总体趋势减小;同一孔隙率下,大尺寸孔隙所占的比例越多,其超声衰减系数越大。总之,本试验中孔隙形貌对超声衰减有一定的影响且不能忽略。

特厚煤层沿空掘巷煤柱尺寸留设及围岩控制技术研究

为了提高特厚煤层资源回收率并改善临空巷道应力环境,以铁北煤矿主采Ⅱ_(2a)特厚煤层为工程背景,利用巷道顶板断裂后形成"内外应力场"理论和煤柱极限平衡区理论,确定了临空巷道窄煤柱留设宽度范围为5.6~10.84 m。二次回采扰动影响下的宽煤柱侧向支承压力分布特征显示,煤柱0~7.5 m内煤体处于塑性状态,最终确定沿空掘巷窄煤柱合理留设尺寸为8.0 m。现场工程实践表明,掘巷后煤柱3.0 m范围以外裂隙基本不发育,煤体完整性较好;锚杆受力变化波动不大;掘巷32 d后巷道变形量逐渐趋于稳定,围岩变形控制效果良好。

基于显微CT技术的C/C-SiC复合材料孔隙率测量方法

提出了一种基于显微CT技术的测量复合材料孔隙率的新方法,研究了C/C-Si C复合材料体积孔隙率测量原理,讨论了测量区域体积对测量结果的影响。研究结果表明,显微CT技术能够获取复合材料内部三维微观图像,通过灰度直方图阈值分割法能够较为精确测量C/C-Si C复合材料体积孔隙率,并且只有选择的测量体积范围超过一定值时才能获得较为精确的测量结果。

碳纤维/环氧复合材料与不同金属材料的电偶腐蚀行为研究

本文对碳纤维/环氧复合材料与30CrMnSiA高强钢和1Cr17Ni2不锈钢两种金属材料之间的电偶腐蚀行为进行了研究。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同试验状态下金属材料表面的微观腐蚀形貌,对1Cr17Ni2不锈钢试样进行原子能谱分析。研究结果表明,在直接接触情况下,碳纤维/环氧复合材料与30CrMnSiA高强钢发生了明显的电偶腐蚀现象,与1Cr17Ni2不锈钢几乎没有发生电偶腐蚀现象。采用玻璃布/胶膜的阻隔防护方式对30CrMnSiA高强钢电偶腐蚀的阻隔效果非常明显,可以明显提高30CrMnSiA钢的耐腐蚀性,但对1Cr17Ni2不锈钢影响不大。碳纤维/环氧复合材料与30CrMnSiA高强钢需要进行防护后才能接触使用,与1Cr17Ni2不锈钢可以直接接触使用。

多孔C/SiC复合材料数字射线检测技术研究

针对多孔C/SiC复合材料平板构件开展了CR、DR两种数字成像技术研究,设计了适用于评价多孔复合材料数字照相质量的对比试块,研究了管电压、曝光量等参数对检测结果的影响。研究结果表明,管电压、曝光量等参数会影响CR、DR的检测效果,本文提出的槽型、孔型对比试块可以用来表征X射线数字检测图像的质量,为复合材料构件射线检测参数的优化提供了依据。