煤矿地下水库煤柱坝体宽度设计

地下水库储水技术已成为西部矿区实现煤炭高效开采与水资源保护并重的重要途径之一,而煤柱坝体的稳定性是地下水库设计中极其重要的部分,对地下水库稳定性起决定性作用。煤柱坝体既要保证煤炭安全开采,也要保障地下水库安全运行。地下水库煤柱坝体的稳定不仅与埋深、采动应力、地质构造等工程地质条件有关,也与水作用下的弱化作用密切相关。为研究煤矿地下水库煤柱坝体在水作用下强度弱化规律,选取西部矿区麻地梁矿5煤为研究对象,开展煤样无损浸水试验和不同含水率及反复浸水条件下单轴压缩试验。研究得到:不同含水率的煤样在0～20 h内,含水率快速增长; 20 h之后,含水率增长变缓,在20～70 h,含水率慢速增长;在70～140 h,煤样含水率增长接近稳定;煤样含水率随着浸水时间的增加而增加,但增幅逐渐减少,最终趋于稳定;随着含水率(浸水次数)的增多,煤样单轴抗压强度逐渐降低,峰值应变逐渐增大,弹性模量逐渐降低。相较于干燥煤样,初次饱水煤样、浸水3次煤样单轴抗压强度分别降低了27.1%,50.0%,弹性模量分别降低34.6%,58.5%。结合实验室试验结果,运用弹塑性力学理论探讨了煤柱坝体在不同含水率下破坏区、塑性区宽度,开展了考虑覆岩压力、水压力以及水的弱化作用下煤柱坝体宽度设计研究,并结合麻地梁矿的工程地质条件,对其地下水库坝体的宽度进行了设计。同时,进一步分析了煤柱坝体宽度的影响因素,得到含水率、埋深、煤层采厚均对煤柱坝体宽度有很大影响。

肌红蛋白血红素辅基与珠蛋白相互作用机制

通过紫外-可见光谱、荧光光谱和分子对接技术研究血红素辅基与珠蛋白相互作用的机制。紫外-可见光谱结果表明,血红素辅基对珠蛋白的二级结构产生了影响;荧光光谱分析表明,血红素辅基与珠蛋白结合生成复合物,产生静态荧光猝灭,288、298、308 K下的结合常数分别为1.497×109、3.818×109、1.327×1010 L/mol,结合位点数为1.87±0.12,血红素辅基对珠蛋白的结合作用力主要是疏水相互作用;同时通过分子对接技术确定了氢键对维持肌红蛋白空间结构的稳定性也极为重要;紫外-可见光谱、荧光光谱和分子对接结果均互相印证。

浅埋煤层地下水库流固耦合模型特征参数试验研究

煤层采动引起的岩体运移、裂隙演化与渗流特性对煤矿地下水库的设计建造具有重要影响,为获取地下水库围岩体物理特征参数,开展相似材料流固耦合模型试验研究,结合典型浅埋煤层水文地质及开采条件,建立了立体相似材料流固耦合模型。通过监测煤层开挖过程中顶板下沉量、煤柱应力、含水层渗压等特征参数的变化,研究了煤层采动过程中破断岩体运移、裂隙演化规律及扰动岩层渗流特性变化规律。试验结果表明:煤层开挖后,煤柱上覆岩层形成倒台阶结构,煤柱应力先增大后减小。顶板岩层先后经历“弯曲下沉—裂隙发育—破断垮落”的动态演化过程,岩层裂隙发育程度决定了形成的导水裂隙带数量,可用岩层渗压下降速率表征岩层裂隙发育程度。岩层大面积垮冒滞后于导水裂隙带形成,含水层渗压突变先于岩层突降下沉发生,可将含水层渗压突降作为顶板来压垮冒的预兆之一。

综放工作面过小煤矿采空区充填复采技术

基于安家岭煤矿9号煤层赋存条件及小煤矿盗采情况,采用瞬变电磁法及巷道超前探测技术确定了B909工作面小煤矿破坏区域,对采空区充填材料的力学性能进行实验室测试,分析了发泡水泥、高水材料、瑞米密闭材料的力学特性及对小煤矿采空区进行充填的适应性,由于瑞米密闭1号材料与发泡水泥和高水材料相比,具有较高的强度、较好的初期流动性、较短的凝固时间等显著优点,确定瑞米密闭1号材料为采空区复采充填材料,利用9号煤层巷道进行充填系统布置,研究了采空区充填复采工艺。安家岭煤矿B909综放工作面成功进行了小煤矿采空区的充填复采,与原跳采方案相比多回采煤炭64万t,取得了较好的技术、经济效益。

Stability study on naturally filling body in gob-side entry retaining

In the construction of the filling gob-side entry retaining in a lane, we utilize the self-slide natural phenomenon of a falling gangue in an inclined coal seam goaf. First, we put the falling gangue of goal above the laneway and made it the main filling material by adopting the measurement of flexible supporting system combined with those of rigid supporting system. Then we made the filling material gunited and solidified to maintain the filling goal of the gob-side entry retaining beside the lane. Considering the law of energy conservation and law of pressure distribution for retaining the active and Static soil of the wall, we analyzed the reliability of a gangue blocking facilities and the stability of the filling mate- rial in the lane. We analyze the figures to see the stability. The result shows that the gangue block sup- porting system is reliable, and has been successfully practically applied.

Stress wave propagation in supporting bolts:A test for bolt support quality

A test method for the non-destructive determination of bolt length,anchoring length,and bolt body force is described.This addresses the problems of low accuracy,limited number of data,and untimely warning signs encountered with existing test methods.Numerical simulations of the bolt,resin,and rock system show that the length accuracy when using the velocity wave is lower than when using the acceleration wave.It is accepted practice to use the acceleration wave for length tests because of improved signal to noise ratios of the waveforms.Laboratory and in situ underground tests showed that the precision of the measurements meets field requirements.Using this method the anchor properties of each single bolt and,thus,the safety of the entire roadway support may be evaluated.

静态压剪载荷下岩石力学特征研究

缓倾斜或倾斜矿体条件下,矿柱通常受压剪外载共同作用。本文使用一套新颖的岩石力学属性测试系统,结合声发射技术,得出花岗岩试样在静态压剪外载条件下力学属性的变化。花岗岩试样的微裂隙起裂应力和微裂隙损伤应力均随着试样倾角的增加呈线性下降趋势。微裂隙起裂应力与峰值强度的比值,在0°~10°倾角范围内基本不变,微裂隙损伤应力与峰值强度的比值当试样倾角增加至10°时逐渐降低。相较于单轴压缩状态,花岗岩试样的峰值强度在试样倾角为5°和10°时,分别下降了13.7%和29.8%,试样的破坏形式逐渐由轴向分离式断裂转变为剪切破坏。建议在矿柱强度经验公式中加入压剪外载下岩石强度这一新的参数,以考虑倾角对矿柱强度的影响。