煤矿冲击地压巷道支护技术发展与展望

基于巷道支护对冲击地压防治的重要性以及冲击地压巷道支护技术研究的迫切性,从冲击地压巷道支护理论与技术、主要支护形式和支护材料方面总结了近10年来我国冲击地压巷道支护技术取得的重要研究成果,并从冲击地压巷道支护机理、防冲思维、支护技术的实用性、监测技术、智能化采掘等方面对冲击地压巷道支护技术的发展方向进行了展望。

基于蠕变试验及Burgers模型参数分析的三趾马红土长期强度确定

为了确定重塑三趾马红土的长期强度,首先利用改进的直剪蠕变仪,对甘肃陇东地区三趾马红土进行了剪切蠕变试验,得到了三组固结压力下蠕变曲线。在对各级固结压力蠕变曲线的Burgers模型拟合参数分析的基础上,提出了利用Burgers模型参数中的Maxwell体的黏滞系数与相应的剪应力加载等级之间曲线的最大曲率点确定三趾马红土的长期强度的方法,得到了三趾马红土的长期强度。通过与过渡蠕变法及等时曲线法确定的长期强度值对比,表明基于Burgers拟合参数分析的三趾马红土的长期强度确定方法较为合理。提出的长期强度确定方法及试验结果可对黄土地区受三趾马红土层控制的滑坡的稳定性评价及工程防治提供参考。

松软破碎煤体瓦斯抽采钻场预加固技术研究与应用

针对松软破碎煤体施工大直径长距离瓦斯抽采钻孔容易出现塌孔、卡钻导致钻孔失效的难题,采用理论分析、现场测试和井下试验的方法,通过煤岩体强度和结构探测,得出了煤岩体的结构完整性和强度,并根据围岩特点确定了注浆机理以粘结松软煤体、增强松软煤体整体性为主,适当增加煤体强度,达到防止钻孔塌孔的目的,在此基础上设计了注浆加固参数和单孔全长分段注浆工艺,该工艺施工工程量小,工艺简单,加固速度快。井下试验表明,煤岩体注浆加固后围岩强度增加57%,完整性提高58.8%,钻孔无塌孔出现,有效保证了长钻孔的顺利实施。

矿用锚杆托板动静载力学特性试验研究

针对蒙陕深部矿井巷道锚杆托板动载失效问题,在实验室搭建了锚杆托板落锤冲击试验台,选取了蒙陕深部矿井3种常用的锚杆托板,采用伺服压力试验机和落锤冲击试验机开展了托板的静动载力学性能测试,研究了3种托板的静载和动载力学特性。研究结果发现:托板的拱高和厚度会显著影响其静态和动态力学特性,拱高和厚度大的托板静载承载能力和抗冲击能力较高。静载作用下,A、B和C托板承载力分别为212kN、231kN和276kN,变形量分别为14mm、13.9mm和12mm,C托板承载能力高,主要以拱高降低为主,四角翘起不明显;冲击能量作用下,托板的冲击力峰值略高于静载承载力,承载力高的托板抗冲击能力强,受到冲击能量作用后,托板以结构变形为主,冲击力峰值变化不大,而承载力低的托板由于拱部结构坍塌,高冲击能量下托板冲击力急剧增加。

兰州市彩钢板建筑时空聚集特征及其对城市热岛效应影响分析

城市中大规模彩钢板建筑明显影响城市热环境,研究二者的相关关系对城市生态可持续发展具有重要价值。该文首先基于Google和GF-2影像利用典型编—解码U-net神经网络方法提取兰州市2008年、2017年彩钢板建筑空间分布,并采用距离加权方法计算彩钢板建筑的聚集密度;其次,基于Landsat卫星影像反演与Google和GF-2对应时间的地表温度,并计算彩钢板建筑的景观指数;最后,分析彩钢板建筑时空变化特征及其与城市热岛效应的相关关系。结果表明:2008-2017年兰州市主城区彩钢板建筑及其聚集程度总体呈增长趋势,彩钢板建筑聚集密度与地表温度呈显著线性正相关,彩钢板建筑斑块密度、斑块凝聚度指数、最大斑块指数及周长面积分维是影响地表温度的关键指标。

Comparative experiments of gas drainage in different types of drillings

Gas drainage effect is the utmost important factor for mining speed and mining safety. It has great meaning to study the effect of gas drainage. Comparative experiment of gas drainage in different types of drillings shows that the initial rate of gas natural emission by hydraulic loosed cross drilling is 1.5 times more than that of parallel drilling, and the drilling gas at- tenuation coefficients reduces to 0.78 times, the effect of gas drainage is good. The ultimate quantity of gas drainage of parallel drilling, cross drilling, hydraulic loosed cross drilling are 859.1, 1 323.5 and 1 833.6 m3/100 m. The results of the measurement through these three kinds of drillings of 100 meters drilling is considered as following： cross drilling is 1.54 times more than that of parallel drillings, hydraulic loosed cross drilling are 2.13 times more than parallel drilling. The drainage rate of parallel drilling, cross drilling and hydraulic loosed cross drilling reached 10% to 15% in 3 months with the pre-draining time. Among these, the drainage effect of hydraulic loosed cross drilling increased by 46% than that of parallel drilling in three months.

砂质泥岩各向异性特征试验研究

为研究砂质泥岩各向异性特征,取长轴与层面不同夹角的圆柱试样,在岩石试验机上做了三轴剪切试验,得到应力-应变曲线,分析了围压和夹角对砂质泥岩强度及破坏模式的影响。结果表明,砂质泥岩在相同围压下,峰值强度及残余强度的关系随夹角呈U型曲线,且其各向异性程度随着围压的增加而降低。根据莫尔-库伦强度准则,砂质泥岩的内摩擦角与粘聚力随夹角呈凹型曲线。其破坏模式表现出明显的各向异性,可分为三类,即张拉剪切复合破坏、沿层面剪切破坏和贯穿层面剪切破坏。其中90°为张拉剪切复合破坏,60°和45°为沿层面剪切破坏,30°和0°为贯穿层面剪切破坏。试验结果可为砂质泥岩地区相关工程稳定性分析提供参考。