坚硬覆岩预裂弱化改性效应及导水裂缝带控制机理

针对深部煤层开采坚硬覆岩条件下导水裂缝带控制问题,充分借鉴坚硬顶板预裂弱化技术,提出预裂弱化坚硬主控覆岩控制导水裂缝带高度的新方法。综合采用实验室试验、理论分析、数值模拟等方法,研究了坚硬主控覆岩预裂弱化改性效应,详细阐述了不同弱化层位对导水裂缝带的控制机理,并进行了实测验证。研究结果表明:预制裂缝可以使坚硬岩石往强度低的方向进行转变,并将完整岩样的劈裂破坏特征转变为以预制裂缝为主控的张拉剪切破坏,坚硬岩石的破坏程度由剧烈趋于缓和;揭示了预制裂缝对坚硬岩体的弱化改性效应,计算得到应力与裂缝耦合的损伤变量,定性的分析了弱化程度与岩性转变的关系,改性后岩体能量存储能力降低,耗散能力增强;数值模拟了不同弱化层位对导水裂缝带的控制效果,综合对比覆岩破坏形态、裂隙数量及破坏高度动态演化规律,发现“马鞍形”破坏形态随着弱化层位的升高而逐渐减弱,覆岩裂隙数量演化基本呈现“缓增−突增”的演化趋势,未弱化以及中、高位弱化覆岩破坏高度动态演化近似呈现“S”形,而中位弱化呈“半抛形”,综合分析得出低位弱化对导水裂缝带的控制效果最好;在分析高、中、低位坚硬岩层破坏特征的基础上,揭示了不同预裂弱化层位控制导水裂缝带发育机理;钻孔实测孟村矿顶板压裂条件下的“两带”发育高度,对比发现预裂弱化条件下裂采比降低,初步验证了顶板预裂弱化对导水裂缝带发育的抑制性。研究成果将为深部矿区耦合灾害防控、水资源及生态保护等领域提供理论和科学依据。

工作面坚硬顶板破断冒落分析及预裂高度优化

针对工作面坚硬顶板大面积悬顶后突然垮落而引发安全事故等问题,以经坊煤矿3-606工作面为研究背景,通过数值模拟及现场实践的方法,利用3DEC数值模拟软件模拟不同预裂高度对顶板的压裂效果,对比不同预裂高度下顶板垂直应力和垂直位移的变化规律。结果显示:工作面顶板预裂高度为22 m时,煤层顶板受到的垂直应力相对较小,垂直位移量最大,所以顶板最佳预裂高度为22 m。现场实践证明,合理的预裂参数设计能够有效控制巷道围岩。

大采高松软煤层柔性充填沿空留巷技术应用研究

针对梁北矿厚煤层沿空留巷围岩稳定性问题,本文提出“预裂切顶-超前加固-高水充填”三位一体沿空留巷围岩协同控制技术。通过室内试验、理论分析、工程类比、数值模拟等方法,确定了梁北矿21051东工作面机巷沿空留巷预裂切顶、超前加固和高水充填支护参数。现场监测结果表明:梁北矿21051东工作面沿空留巷在滞后工作面120 m范围内围岩变形呈增长趋势,120 m后趋于稳定,最终变形量在可控范围,留巷取得成功。相关技术方法可为类似矿井沿空留巷工程提供一定参考。

基于一种楼梯安装组合支撑工具的PC楼梯前置安装关键技术研究

PC楼梯是预制构件适宜工业化制造的一类产品。文章主要基于自研发的PC楼梯前置安装组合支撑工具,提出了一种PC楼梯前置安装方法,从而实现了精准控制楼梯踏步与休息平台高低差的目标。以杨凌某学校项目为实例,对该前置安装技术进行了验证分析,结果表明该PC楼梯前置安装方法能较好地控制楼梯踏步与休息平台高低差,差值控制在20±2 mm,从而更好地节省了后期修复处理的成本。

汉中市3~12岁儿童身高特征及身材矮小发病情况调查

目的掌握汉中市3~12岁儿童身高特征及身材矮小发病情况。方法选取整群抽样调查的方法,于2019年3月至2020年9月抽取汉中市3~12周岁儿童总计13723名,收集所有儿童的年龄、身高、性别、地区分布等资料,并与2005年中国9市儿童体格调研数据制定的儿童身高标准进行对照分析。结果(1)汉中市3~12岁儿童身高特征:3~6岁城市和郊区男女儿童身高对比差异均无统计学意义(P>0.05),而7~12岁城市男生身高和女生身高均高于郊区,差异均有统计学意义(P<0.05);城市男、女生身高曲线对比,9岁以后女生身高逐渐高于男生;郊区男、女生身高曲线对比,9~10岁身高曲线重合,10岁以后女生高于男生。(2)与2005年中国九市儿童体格调研数据制定的儿童身高标准进行对照,汉中市6~12岁儿童身材矮小发病率为7.64%,男女童患病率分别为7.00%、7.69%;城市男女童患病率分别为5.71%、6.23%;郊区男女童患病率分别为8.84%、8.57%。结论汉中市3~12岁儿童平均身高总体均表现为随着年龄的增长而增高,平均年生长速度城市男童5.97 cm、女童6.26 cm,郊区男童5.65 cm、女童6.12 cm,身高生长特征符合一般生长发育规律。6~12岁郊区男、女童身高仍低于2005年全国九市儿童同龄身高水平,提示应进一步分析影响本地郊区学龄儿童的生长发育水平的因素,制定切实有效的干预措施。

超声测量视盘联合视神经鞘在评估肺癌软脑膜转移高颅压中的作用

目的研究超声测量视神经鞘直径(ONSD)和视盘高度(ODH)与肺癌眼内和软脑膜转移(LM)患者颅内压(ICP)的相关性,探讨ONSD联合ODH预测LM患者高颅压的诊断价值。方法收集2020年6月—2022年1月于南京大学医学院附属鼓楼医院就诊的肺癌伴LM患者90例(LM组),其中3例为眼内转移,并根据腰椎穿刺压力界值(200 mm H_(2)O)分为正常颅压组(LM1组48例)和高颅压组(LM2组42例),并收集同期45例肺癌非LM患者作为对照组。对比3组间ONSD、ODH差异,并在鞘内注射化疗(鞘注化疗)前后动态监测,分析ONSD、ODH与ICP之间的相关性,运用受试者工作特征(ROC)曲线分析两指标诊断LM高颅压的最佳阈值,评估ONSD联合ODH预测ICP升高的可行性。结果(1)基线资料及视神经超声测量值:3组患者年龄、头围、血压等基线数据差异无统计学意义(P>0.05)。(2)ONSD:LM2组ONSD为(6.06±0.48)mm高于LM1组(5.37±0.48)mm和对照组(4.53±0.30)mm,均有统计学意义(t_(LM1)=6.852,t_(对照)=17.995,均P=0.000)。(3)ODH:LM2组ODH为0.80(0.60,1.20)mm高于LM1组和对照组[均为0.00(0.00,0.00)mm],均有统计学意义(H_(LM1)=32.207,H_(对照)=56.964,均P=0.000)。(4)Pearson相关性分析:ONSD(r=0.675,P=0.000)和ODH(r=0.583,P=0.000)与ICP均呈正相关。(5)ROC曲线分析:ONSD和ODH诊断高颅压的临界值分别为5.6 mm、0.52 mm,曲线下面积分别为0.851(95%CI:0.773~0.929,P=0.000)和0.844(95%CI:0.758~0.930,P=0.000)。2项指标联合曲线下面积为0.938(95%CI:0.884~0.991,P=0.000),灵敏度和特异度分别为90.48%和89.58%。(6)鞘内注射前后ONSD值动态变化:对7例LM患者鞘注化疗前后行视神经动态监测,发现ONSD和ODH值在鞘注化疗2 h后先升高再逐步下降,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论床旁超声测量ONSD联合ODH是简便、有效的无创ICP的监测方法,灵敏度高、特异性强,为临床早期发现肺癌LM患者的ICP升高并及时干预提供重要依据,值得推广应用。

矿井沿空掘巷切顶卸压技术的应用探析

针对晋能控股煤业集团某矿沿空掘进巷道存在开采成本高,资源回收率低的问题,基于该矿沿空掘巷工程概况,结合切顶卸压采煤技术原理,研究了切顶卸压技术在该沿空掘巷的应用,通过理论分析与计算,重点解决了切顶高度,切顶角度,预裂爆破参数以及超前加固等一系列关键技术问题,实际应用结果表明:进行沿空掘巷切顶卸压后,小煤柱不再受顶板垂直应力,采空区实现了连续垮落,提高了资源回收率,节约了巷道维护费用588万元,延长了矿井服务年限,取得了较好的应用效果,可为类似工况下矿井沿空掘巷切顶卸压技术的应用提供参考。

深井大采高工作面煤壁片帮机理及预注浆加固技术研究

深井大采高工作面常出现煤壁片帮,不仅降低采煤工作面的生产效率,还严重威胁人员设备安全,以赵固二矿14030大采高工作面为工程背景,开展片帮失稳机理及注浆加固技术研究。研究结果表明,大采高工作面煤帮的破坏形式主要分为3种,其分别为拉剪破坏、拉裂破坏和鼓出破坏;采用“鱼刺状”长距离超前预注浆柔性加固技术,既能增强煤体内摩擦角和黏聚力,又能形成柔性结石体柱,起到锚固工作面煤墙作用,实现煤体长距离超前加固;钻孔设计参数及施工质量满足工程要求,浆液在煤体中扩散良好,有效黏结了煤体裂隙,钻孔周围浆液结石体较为密实,有效加固了煤壁稳定,起到了良好的防片帮作用,保障了深井大采高工作面安全高效回采。

基于切顶卸压下沿空留巷顶板变形机理研究

切顶卸压技术已成为减小巷道应力集中的有效手段之一,以国能神东煤炭集团有限责任公司锦界煤矿31116沿空留巷工作面为背景,采用理论计算与数值模型手段探讨切顶卸压下巷旁支护体及其围岩的变化规律。结果表明,基本顶悬臂梁长度与末端下沉量成正比,即悬臂梁长度越长,顶板下沉量越大;理论分析该沿空留巷工作面切顶高度在15 m处预裂效果最佳;数值模拟分析从围岩变形、围岩应力及塑性区这3方面研究围岩的变化规律,得出切顶高度在15 m处卸压效果最为明显。

进给电流对FeCuCo基结合剂金刚石绳锯性能影响

采用FeCuCo基结合剂为原料和优化的制作工艺,以金刚石参数设计理论为依据,根据被切割石材的基本特征,制作出金刚石绳锯并进行石材矿山切割实验,研究绳锯进给电流I对FeCuCo基结合剂金刚石绳锯锯切性能的影响规律。结果表明:在不同进给电流时,随着锯切的进行和串珠直径的逐渐消耗,绳锯锯切效率逐渐提高,而工具理论寿命逐渐降低;随着进给电流的增加,绳锯串珠表面单颗金刚石平均切削厚度h c值呈逐渐增加的趋势,表面完整态金刚石出刃高度平均值也呈逐渐增加的趋势,且进给电流越大,串珠表面金刚石出刃高度越大;随着进给电流的提高,岩屑D50粒度也呈现逐渐增大的趋势,且明显远大于单颗金刚石平均切削厚度h c值,这是由于金刚石颗粒的切削机理属于有裂纹扩展的“体积破碎”方式产生的。

采空区侧超前切顶沿空掘巷围岩稳定特征研究

沿空掘巷可以有效缓解煤炭开采过程中的浪费问题,提高采出率。窄煤柱的合理尺寸将会影响到工作面的安全高效开采。基于某矿井221上01工作面轨道巷工程地质条件,通过理论分析与数值模拟,研究确定了轨道巷留窄煤柱沿空掘巷的合理煤柱尺寸,提出了采空区侧向顶板超前预裂断顶,优化区域应力环境,并分析了深孔预裂爆破切顶的技术参数,确定了最终的实施方案。结合采场侧向支承压力分布规律及锚杆安设原则,理论计算出窄煤柱的合理宽度在4.47~5.52 m。采用FLAC3D数值模拟分析了煤柱宽度为分别为3 m、4 m、5 m、6 m、7 m条件下的围岩状态,从应力、位移、塑性区3方面综合分析,确定最佳煤柱尺寸为5 m。结合FLAC3D有限差分软件,分析对比了不同切顶角度以及高度的情况下,巷道围岩的应力状态,垂直位移以及塑性区分布;选取了切顶高度15 m,切顶角度10°为切顶的最佳参数;结合深孔预裂爆破裂缝的形成机理,并依据大部分爆破工程经验给出本次爆破切顶所涉及的相关爆破参数。结果显示选择恰当的切顶参数可使得煤柱尺寸应力集中越小,验证了爆破参数的可行性。

预胀对筒形件充液拉深变形和硬化的影响

为定量分析预胀对塑性成形的影响,以变形量差异较大的平底筒形件为研究对象,采用实验和数值模拟方法研究了预胀高度对双相钢DP340/590板材充液拉深的影响,分析了预胀对试件等效应变、壁厚减薄率和硬度分布的影响.研究表明,预胀显著增加平底筒形件底部的变形,即试件底部壁厚减薄率增加、硬度升高、等效应变增大.与普通充液拉深相比,相对预胀高度为20%时,试件等效应变差减小16.7%,底部维氏硬度值提高23.8%.

大采高工作面穿越断层破碎区预注浆耦合加固实践

大采高工作面在穿越断层过程中多次出现大面积漏矸漏砂现象,严重制约安全高效开采.预注浆耦合加固（Pre-Grouting Coupling Reinforcement,PCCR）对快速穿越断层破碎带和安全高效开采至关重要.针对宁东鸳鸯湖矿区清水营煤矿大采高工作面安全穿越断层破碎带失稳致灾难题,采用工程调查、理论分析和现场实践等综合方法,提出了预注浆耦合加固（Pre-Grouting Coupling Reinforcement,PCCR）方法,设计了注浆工艺,定量确定了注浆参数.通过注浆可提高裂隙的粘结力和内摩擦角,增大岩体内部块间相对位移的阻力,改善岩体弱面力学性能,提高围岩整体稳定性.研究认为注浆耦合加固方法对于破碎煤岩体可实现结构性能改变、力学性能的提升,快速凝固之后形成“骨架”结构,支撑能力显著提高.加固断层带破裂顶板时注浆压力一般为4.0～6.0 MPa,单孔注浆量预计为110.0 kg,有效扩散半径约为3.2m.实践表明采用PCCR技术方法,及时有效控制了工作面顶板和上下超前巷道稳定,保证了安全开采,综合效果显著.

工作面超前预掘巷注浆加固过断层组技术

针对断层影响带内煤岩体破碎,承载能力差,工作面回采期间易出现煤壁片帮、顶板漏冒等问题,以张集矿1613A大采高工作面过F1613A78大落差断层组为工程背景,提出工作面内沿F1613A78断层下盘预掘措施巷超前注浆加固过断层方案,通过提前揭露断层,掌握断层面煤岩体结构具体情况,针对性采用锚索束强化断层面下盘顶板支护、锚索及注浆加固巷帮断层面下盘煤顶、措施巷内木垛联合工字钢及锚索形成组合整体接顶充填三个关键技术,保障工作面安全顺利通过断层。

大采高综放工作面初采预裂步距的确定

基于大采高综放工作面顶板初次垮落步距大、对采场安全危害严重的特点,以斜沟煤矿23103工作面为工程背景,系统研究了大采高综放工作面顶板的初次破断规律。研究表明,支架支护强度对顶板断裂失稳的控制作用是有限的,顶板断裂失稳受顶板断裂长度的影响显著,采用减小悬顶长度的方法可对顶板进行控制。通过分析,确定在使用15 000 k N工作阻力支架的前提下,30 m为基本顶的初采预裂步距。

棉织物生物酶精练漂白技术研究

研究棉织物生物酶精练漂白工艺配方及技术。测试了复合精练酶用量、双氧水浓度、活化剂浓度对棉织物白度、芯吸高度、强力的影响情况,通过试验优化复合酶精练棉织物的工艺配方为复合精练酶6 m L/L,双氧水(30%)7 g/L,活化剂4 g/L。试验结果表明:采用优化后的复合酶精练工艺配方活化漂白处理后的棉织物白度值在72%左右,芯吸高度大于12 cm,强力均值在500 N左右。认为采用复合精练酶精练漂白棉织物可以达到较好的漂白效果。

基于OpenSees的预制开洞内嵌钢板装配式剪力墙抗震性能分析

针对装配式剪力墙结构中预制内墙构件存在的自重大、构件本身刚度大及由此带来的构件运输吊装压力大、节点连接要求高等问题,本文通过引入钢板剪力墙耗能部件的概念,开发出一种新型装配式剪力墙构件:预制开洞内嵌钢板装配式剪力墙.通过有限元分析程序Open Sees研究了该构件的滞回耗能能力,探讨影响其抗震性能的参数.分析表明,低剪跨比的剪力墙墙体开洞并在洞口内嵌薄钢板处理之后,结构的延性和滞回耗能相对于普通剪力墙有较大的提高,同时承载力同比降低幅度小于15%;内嵌钢板高厚比、墙体开洞口尺寸对该新型剪力墙构件抗震性能具有较大的影响;为使周边墙肢与内嵌钢板刚度匹配更好发挥钢板耗能能力,建议钢板高厚比不小于150;周边墙肢连梁设计成为壁式框架体系能提早发挥内嵌钢板的屈曲后拉力场,增加结构的耗能能力.

钻井水溶法开采的地表沉陷预计研究

为了准确预计钻井水溶法开采后对地表产生的移动和变形,基于钻井水溶法开采特点,利用由不溶矿物形成的结晶水物质的膨胀率,建立了钻井水溶法开采的等价采高模型。此外,还分析了随机介质理论用于钻井水溶法开采地表沉陷预计的可行性。在阐述概率积分法基本原理的基础上,通过借鉴国内外条带水砂充填开采的预计实例,求得了钻井水溶法开采的概率积分法预计参数,并结合工程实例,利用概率积分法预计了某盐矿开采后引起的地表移动变形。结果表明:建立在上覆岩层软弱、顶板跨落基础上的概率积分预计方法适用于钻井水溶法开采的地表沉陷预计,且钻井水溶法开采后引起的地表移动变形值远小于相同条件下的煤矿开采。

点支式玻璃幕墙索桁架支承体系的结构性能研究

通过有限元程序对点支式玻璃幕墙索桁架支承体系中索桁架结构高度、拉杆截面积、拉杆预拉力和玻璃面板厚度对其受力性能的影响进行了研究。

高压扭转制备难熔金属Mo的微观结构及性能分析

以难熔金属纯Mo粉末为原料,采用高压扭转工艺在350℃温度和1.5GPa压力下制成相对密度为96.45%的金属Mo坯,利用多种检测手段分析了高压扭转过程中Mo粉颗粒孔隙演变及致密强化规律。探讨了预压Mo坯高径比对压扭Mo坯微观结构及性能的影响。结果表明,高径比越小,材料等效剪切应变量越大,压扭Mo坯相对密度、硬度值越高,其内部亚晶尺寸细化及微观应变积累越明显。当高径比从0.5降至0.3时,由晶粒细化及应变积累引起的位错密度可从1.67×10^(14) m^(-2)提高到3.03×10^(14) m^(-2)。