三维碳毡支撑型聚酰胺纳米复合材料的摩擦学行为

以碳毡(CF)为三维支撑材料,通过一步水热法将氧化石墨烯(GO)和石蜡(PW)负载到碳毡上制备CF/GO/PW三维润滑增强体,再通过原位聚合的方法制备聚酰胺/CF/GO/PW复合材料.对CF/GO/PW三维润滑增强体的微观形貌和复合材料的结构等进行表征测试,研究了纯聚酰胺6(MCPA6)及其复合材料的摩擦学性能和力学性能,以及GO与PW的比例对材料摩擦学性能的影响.研究发现GO与PW的质量比为1:3时,复合材料的摩擦学性能达到最佳水平,与纯聚酰胺相比,复合材料的摩擦系数和比磨损率分别降低了87%和73%,这是碳毡与基体界面性能的改善和GO/PW与CF一块起到协同增强润滑的结果;复合材料的拉伸模量和弯曲模量分别提高37%和155%,表明CF/GO/PW三维润滑增强体对复合材料具有明显的增强作用.

大采高迎采巷道矿压显现规律及顶帮协同补强支护技术研究

针对马堡煤矿15201大采高迎采巷道围岩变形破坏严重、支护构件易失效等问题,通过监测表面位移和围岩内部破坏特征,结合FLAC^(3D)数值模拟,分析了该类巷道的围岩变形与支承压力动态演化规律,揭示了变形破坏机理,提出了“顶帮协同补强”的围岩控制技术。结果表明:(1)迎采巷道受采动影响主要集中在工作面前方55 m至后方155 m范围,经历支承压力起始阶段、支承压力快速升高阶段、支承压力峰值波动阶段、支承压力稳定4个阶段;(2)变形破坏机理:受侧向支承压力影响,巷道围岩应力集中且呈非对称性;泥岩伪顶自身强度低,以及支护方案及其参数不合理;(3)提出“顶帮协同补强”支护控制技术,具体为顶板通过使用φ21.8 mm的高强度锚索,同时增大支护密度,有效提升顶板支护强度;煤柱帮通过使用φ15.24 mm的锚索,加强煤柱帮侧向支护阻力作用,强化煤柱的承载作用。采用该技术后,巷道围岩稳定性得到明显改善。

大断面厚顶煤回采巷道锚杆索协同支护技术研究

以大断面厚顶煤巷道的围岩破坏机理为依据,采用FLAC3D数值模拟计算,对传统联合支护和锚杆索协同支护的围岩变形、塑性区分布等进行了对比分析。结果表明:单纯增加锚索的局部支护密度对顶板支护意义并不大,支护过程中应重视顶板锚索的均匀布置,使得锚杆、索充分发挥协同支护作用;研究发现锚杆、索协同支护体系可以将锚杆、索等支护构件的锚固作用最大化,节省支护成本,并有效改善围岩的变形状况,防止巷道围岩出现大变形甚至片帮、冒顶等事故。现场应用试验表明,采用锚杆、索协同支护体系后,巷道顶板下沉量和两帮移近量较传统支护方案分别减少了21.3%和18.4%,支护效果良好。