相似材料模型实验两个控制点经纬仪观测法及其精度分析

文中阐述了相似模拟实验中利用经纬仪测定模型点位坐标的基本原理,详细推导了基于两个控制点的模型点位坐标的精密计算公式,并进行了精度比较分析。该观测方法一定程度上降低了模型点位测量的复杂程度,可以提高观测效率。

普通数码相机测定相似材料实验模型位移方法

针对现有相似材料模型实验位移观测方法存在的局限性,提出采用普通数码相机进行模型测点的位移观测方法.在每个测点周围布设独立的控制格网并进行单点数码摄影,在常规数字成图软件中对数码照片进行图像处理,获取控制格网角点和测点标志的图像坐标,通过坐标变换和影像畸变纠正,解算出各测点在独立控制格网中的实际坐标.

浅埋管线受开采沉陷影响的相似材料模型实验研究

西气东输管线某段通过蒿峪煤矿开采区,受到开采沉陷影响。结合现场条件,通过相似材料模型设计和实验,模拟了地表沉陷的动态过程和沉陷对浅埋管线的影响过程,揭示了管线沉陷与地表沉陷分布形态相似,时间同步,但数值偏小的规律。模拟证实了管线受沉陷后弯管部位存在应力集中现象。实验表明,通过地表开挖卸载可使管线应力释放,产生明显回弹,改善其受力状态。研究扩展了模型实验在管线沉陷方面的应用,对于管线的保护和维修有现实的指导意义。

布尔洞矿浅埋煤层开采方案模型实验研究

为了确定布尔洞煤矿浅埋煤层开采的初次来压步距和周期来压步距,确定合理的开采方案,进行了四架次的相似材料模型实验。实验结果表明,初次来压步距达48 m,矿压显现剧烈,顶板垮落时动载效应明显,工作面支架有被压垮危险。工作面在推进过程中留设条带散体煤柱可降低初次来压和周期来压强度。分别模拟了采21 m留12 m煤柱、采12 m留4 m煤柱、采20m留8 m煤柱等3种留设条带散体煤柱的开采方案,在综合考虑回采率与工作面安全的情况下,采20 m留8 m煤柱为方案较好。

采场覆岩离层演化的光纤光栅检测实验研究

为定量化研究采场上覆岩层离层规律,采用相似材料物理模型试验的方法模拟煤矿回采过程,用光纤光栅传感技术构建相似材料物理模型实验的覆岩移动的监测方法和系统。实验制作了一个3 m×1.19 m×0.2 m的相似材料平面模型,几何相似比为1∶200,同时在模型内埋设9个光纤光栅应变传感器和1个光纤光栅温度传感器,用以研究模型开挖过程中覆岩运移状态与光纤光栅传感器测试结果的对应关系。实验结果表明,光纤光栅传感器应变量与岩层运移状态密切相关。传感器所在岩层层位发生离层时,传感器受拉应力作用使其应变量发生跃升,而后由于离层不再扩展而保持平稳,直至离层破断垮落。通过光纤光栅检测方法可以定量化描述传感器所处岩层离层变化量的大小。

近浅埋大采高工作面关键层破断规律研究

以三道沟煤矿大采高综采工作面地质条件为原型,进行了相似材料物理模型实验研究.通过百分表、全站仪以及底板压力传感器构建实验的覆岩移动的监测系统和方法.结果表明：主关键层破断距与亚关键层破断距不成整数倍关系时,主关键层破断前,采场矿压显现较为平均,相邻周期来压间动载系数基本在1.40左右;主关键层破断后,由于主、亚关键层周期性协同破断的影响,矿压显现呈现大小交替变化,且来压步距与矿压显现强度呈现相反的规律,具体表现为：大周期来压时动载系数平均为1.61,来压步距集中在12~20 m;小周期来压时动载系数平均为1.39,来压步距集中在20~28m.