采动应力对煤巷松动圈影响的测试与定量分析

采用地质雷达探测技术对伊宁矿区潘津煤矿的煤层巷道进行松动圈测试,对采动应力、巷道掘出时间、埋深、松软岩墙等因素对煤巷松动圈的影响进行定量分析与探讨。测试与分析结果表明:(1)受采动应力影响,巷道松动圈明显增大,一次采动影响可使煤柱松动圈增大25%,导致围岩级别降低;(2)煤巷掘出时间对松动圈影响明显,3个月后增幅超过10%,然后趋于稳定;(3)巷道埋深增加100 m对松动圈大小与支护参数影响较小,工程设计时可忽略不计;(4)松软岩墙交叉处的煤体完整性受到严重破坏,松动圈会明显增大。以上研究结论可在定量化方面完善围岩松动圈支护理论,同时指导潘津煤矿优化支护参数、沿空煤柱留设以及综放开采工艺参数等。

数值模拟在回坡底煤矿底板突水防治中的应用

随着煤矿开采深度的不断增加,将面临高承压水的严重威胁,带压开采已成为深部煤炭资源开采的主要方式。应用RFPA2D-Flow系统对煤层底板破坏深度进行了数值模拟,得出了回坡底煤矿采煤工作面煤层底板岩层的破坏深度约为12 m;同时,当回采到110 m处时,自切眼向掘进方向50～80 m处出现漏斗状底板破坏区,该破坏区将可能导通底部奥灰水,使煤层底板发生突水。

采场底板“四带”划分理论在底板突水评价中的应用

基于断裂力学理论、矿山压力控制理论和开采煤层底板“四带”划分理论,推导了煤矿工作面底板破坏深度计算公式,应用突水系数法,评价了新汶矿业集团良庄煤矿51302工作面底板突水的可能性,结果表明该工作面开采13煤层产生底板突水的可能性很大。

矿山压力对底板破坏深度监测研究

目前肥城煤田 6 1%的煤炭储量受底板奥陶系灰岩岩溶水威胁 ,采场底板破坏深度的监测是该煤田底板水害防治的重要内容 ,选择肥城煤田曹庄井田 8煤层和 9煤层开采作为监测对象 ,利用向底板岩层注水方法监测岩层破坏情况。利用专利产品“钻孔双端封堵测漏监测仪” ,监测煤层采前的底板原始裂隙发育程度和采后矿山压力底板的破坏深度。监测结果表明 ,8煤层开采造成的底板破坏深度可达 36 .5m ;9煤层开采底板破坏深度可达 14 .2m。

基于UDEC的深部破碎围岩巷道锚注支护应用研究

某矿3203工作面轨道平巷在原支护条件下巷道围岩变形严重且支护体失效。针对该轨道平巷的生产地质特点,利用数值模拟软件UDEC4.0,分别对3种不同支护方案下支护效果及其塑性区进行研究,分析得出实现其巷道围岩稳定关键在于能否有效控制两帮煤体的变形,进而提出高预应力锚杆(索)结合帮部注浆加固的综合支护方案。现场工业性试验及实测表明,该支护方案有效控制了巷道围岩变形。

矿山压力对煤层底板破坏深度的数值分析

随着煤炭资源开采深度加大,带压开采已经成为我国深部矿井普遍应用的一种采煤方法,这样面临的煤层底板突水问题变得更加集中。突水系数理论作为评价带压开采煤层底板突水危险性的主要依据,因矿山压力导致煤层底板破坏深度的确定对得出可靠的突水系数值显得尤为重要。本文根据城郊煤矿的开采实践,利用F-RFPA2D软件对煤层底板破坏深度进行数值模拟分析,动态再现煤层底板破坏过程,并得出在不同矿山压力过程中对煤层底板的破坏深度。

上分层煤层开采底板破坏深度研究

针对焦作煤田大采深、高承压、底板相对隔水层较薄的特点,利用规程、经验公式、理论公式计算底板破坏深度,并同时开展现场实测以研究二煤上分层开采过程中的底板突水问题。通过对二煤上分层底板设置观测孔,利用双端封堵测漏装置对采前、采后的底板破坏深度进行探测,依据封堵段漏水量与裂隙发育成正比的关系,观测采动底板的裂隙发育程度、裂隙连通性。

禾二矿浅埋破碎顶板切顶成巷试验研究

针对浅埋薄煤层沿空留巷在工作面回采后垮落带内顶板不易垮落、沿空巷道动压显现剧烈的关键问题,通过关键理论分析、数值模拟、现场工程地质条件分析等手段,对浅埋深、薄煤层、破碎顶板条件下的切顶成巷技术开展研究,并在该条件下的禾草沟二号煤矿1105工作面回风顺槽进行现场应用。通过数值模拟,对比分析了切顶不充分和切顶充分时沿空巷道围岩应力分布及巷道围岩位移,结果表明：切顶充分时,采空区顶板对沿空巷道顶板动压影响大大减弱,巷道围岩变形较小,能够保证留巷效果。根据禾草沟二号煤矿浅埋、破碎顶板开采顶板运动模式和矿压显现特征,确定了切缝角度和恒阻锚索支护等关键参数,为浅埋、破碎顶板切顶卸压自动成巷的成功应用奠定基础,提出了切顶卸压自动成巷的预裂爆破参数设计、自动成巷支护技术;通过对禾草沟二号煤矿1105工作面回风顺槽留巷的工程地质条件分析,运用切顶成巷技术原理进行了留巷设计,并应用到现场,取得较好的应用效果。

大埋深高水压裂隙岩体巷道底臌突水试验研究

随着煤炭开采向深部发展,高地压和高水压矿井破碎岩体巷道发生底臌突水灾害越来越多。为进一步研究该类巷道底臌突水机理与特点,笔者运用相似模拟试验和现场巷道底板增压注水试验不同手段综合研究深部巷道底臌突水的临界突变规律。运用相似试验模拟了承压水作用下,巷道底板发生破坏的特征;通过现场注水试验分析巷道底臌量和底板物性变化规律,发现了深部巷道底臌突水的突变性规律。

乘坐式履带耕整机试验分析

针对丘陵山地田块小和不规则的特征,新研发一款乘坐式履带耕整机,并对其耕深、碎土率和耕后平整度进行试验和原始数据采集,且通过计算均值、标准差等方式对数据进行分析研究。由试验数据可知:耕整机整体设计合理,运行平稳,关键指标耕深、碎土率和耕后平整度均满足大部分农作物在农艺上的要求。

基于GIS的地表破碎指数计算

为了研究区域地表破碎程度,选取地表起伏度、地表切割密度、地表切割深度3个单因素指标来综合量化地表破碎指数。以数字地面高程模型为数据基础,以地理信息系统为技术平台,对各单因素指标的计算和提取进行了研究;提出了基于粗集和模糊集理论的地表破碎程度综合指标的单要素权重确定方法,建立了综合指标地表破碎指数的计算公式。并以山东省为例进行了指数计算,得到了山东省地表破碎程度图。计算结果表明:山东省地表破碎指数存在明显的地域分异规律,它能够客观、准确地反应出山东省地表破碎程度分布情况,为公路区划、土地规划等的研究提供了依据。

深孔钻断排屑机理与变切深加工数控宏程序研究

深孔加工面临许多困难,其中最主要的困难是断排屑、钻偏及折断钻头。文章针对深孔加工的特殊性,研究了切屑形成机理及各种断、排屑方式,采用"变切深、引钻"等方法并通过数控宏程序控制深孔加工,解决了断排屑、钻偏及折断钻头等难题,应用结果表明,深孔加工的断排屑效果明显,加工效率及精度显著提高。

许疃矿7_2煤工作面破碎顶板超前预注浆加固控制技术研究

论文以淮北矿区许疃煤矿71、72煤层为工程实例,根据其分岔合并、层间距变化大、采空区下顶板破碎等特点,采用实验室力学实验、现场实测、理论分析等方法,对71煤层开采后底板的破坏深度和工作面破碎顶板的有效控制方式进行了研究,设计了破碎顶板的注浆参数,并采用"更换钻头"与"跟管钻进"埋设注浆套管的新方法,解决了破碎顶板钻孔、埋设注浆套管困难的问题。并通过未注浆工作面与注浆工作面的矿压显现与巷道表面位移的对比,总结了顶板控制效果,得到72煤破碎顶板的有效控制技术,为淮北矿区72煤破碎顶板控制提供了理论依据。

潜艇舱室破损时的定深操纵运动仿真分析

潜艇水下发生舱室破损事故后,操纵潜艇使其在某一较浅深度定深航行是一种非常重要的动力抗沉手段,对保持潜艇的水下隐蔽性意义重大。基于潜艇垂直面运动非线性方程,对潜艇首、中、尾部舱室分别发生破损时的定深操纵运动进行仿真,分析潜艇在上浮及保持深度过程中的运动特性,并提出相应的高压气应急使用方法。

超埋深竖井破碎围岩稳定控制技术

目前我国金属矿山的最大开拓深度正逐步迈入1500~2000 m,深部“三高”软破围岩下竖井施工工艺合理调整与施工安全的综合评估是制约超埋深竖井安全高效施工的难点。以国内某超埋深破碎围岩竖井工程为研究对象,得出在开挖卸荷引起的围岩切向集中应力作用下,最小主应力方向井壁附近围岩的局部剥落和垮塌是竖井施工应重点关注的风险源。掘进段高由4 m调整为3 m时,掘进时最危险部位为井壁接茬下部1.5 m内,分布深度约1.1 m;掘进段高为2.5 m时,掘进工序时最危险部位为井壁接茬下部1.0 m内,分布深度约0.7 m,改善了掌子面侧壁围岩维护状况。超前小导管、超前钢管约束砼以及钢拱架+超前钢管约束砼等超前支护,仅起到超前防护、防止局部围岩大范围连续垮塌的作用,可增加施工期间安全性,但对围岩的超前支护和加固效果甚微。综合结合掌子面超前探水进行工作面预注浆工作,可减小小导管注浆频繁施工工序切换对施工组织和工期的影响的同时,解决超埋深竖井遇破碎围岩施工安全问题。

水田深翻机械化作业试验报告

以水田机械化深翻技术为基础,采用对比试验验证深翻作业模式的可行性。试验结果表明:在农艺允许情况下,应尽量增加翻耕深度;秋季水田土壤含水率较高,对动力要求高;秸秆根茬高度宜控制在25~35 cm之间;秋季翻耕作业应采用高速档位匀速前进。

膏体充填工作面底板破坏深度研究

为了研究工作面膏体充填后对底板承压水的防治效果,需对底板破坏深度进行测试.通过单孔恒水压法对底板破坏情况进行测试,得出了采用膏体充填后完整底板最大破坏深度小于5 m,断层影响处底板最大破坏深度小于12 m.而采用垮落法开采时,由经验公式法得出的完整底板最大破坏深度为9.1 m,即采用膏体充填后完整底板的破坏深度下降了46%.该研究可为测定底板破坏深度提供参考依据.

特种钢索断丝漏磁检测模拟仿真与实验研究

某型特种钢索采用特殊的铁磁性材料制成,其使用目的是对飞机在有限距离内进行拦停,因此对钢索的可靠性、安全性、质量控制和使用状态等方面提出了极其严格的要求。论文模拟特种钢索在使用过程中出现的断丝缺陷,对钢索断丝漏磁场进行有限元仿真分析,采用控制变量法研究钢索断丝对漏磁检测信号的影响,并进行了试验验证。结果表明,钢索漏磁检测信号幅值随断丝深度的增加而增大,在一定范围内随断口宽度的增大而减小,当宽度大于深度时,漏磁通波峰与波谷的差值变化极其微弱,检测信号幅值变化趋于平缓。论文理论计算分析与试验结果相吻合,为特种钢索健康状态定量分析及评价提供可靠依据。

石槽村井田2-2煤层底板破坏深度综合研究

针对石槽村井田2-2煤层安全性开采,本文以FLAC3D数值模拟为主,辅以经验公式法、莫尔-库伦破坏准则法、下四带理论法三法综合确定2-2煤层底板破坏深度。计算结果显示,四种方法计算数值结果相近,但FLAC3D数值模拟更为直观准确,因此采取数值模拟结果作为2-2煤层底板破坏深度。据此对石槽村2-2煤层安全性开采做出理论依据。

杭州德胜东路重载交通条件下的潮湿路基设计探讨

以杭州德胜东路的改造提升工程为依托,通过分析德胜东路上重载交通的工作区影响深度,提出潮湿低路堤情况下城市重载交通的路基路面设计应对方案。就地取材设置40 cm水泥土换填层及碎石垫层,有效地解决了重载交通需要的路基强度问题和潮湿路基的水稳性问题,为杭州市东部区域城市道路在重载交通条件下的设计提供理论和实践依据。