提高车辆小偏置碰撞安全性的A柱结构研究

基于中国保险汽车安全指数25%偏置碰撞工况,对某新能源汽车A柱的结构设计方案进行了研究。对比分析了基础结构、复合车身解决方案(Composite Body Solutions,CBS)胶块增强结构、热气胀形管梁增强结构对碰撞安全性的影响,介绍了CBS胶块和热气胀形的制造工艺,并对热气胀形工艺进行了仿真分析,对比分析2种增强结构的工装投入和单件成本。研究发现,在均能实现小偏置碰撞安全性优秀等级的前提下,1500 MPa热气胀管梁方案在单件成本及轻量化方面比CBS胶块方案更具优势。

工程地质模型在防水煤岩柱研究中的应用

提出了煤矿工程地质模型的概念和基本构成．论述了工程地质模型及其组成单元的采动效应，建立了预测模型并成功应用于山东省横河煤矿厚松散含水层下放顶煤开采防水煤岩柱的留设．为进一步发展防水煤岩柱工程地质系统研究方法奠定了基础．

刀柱式老采空区上行长壁开采的采矿安全评价

为保证刀柱式老采空区上行长壁开采安全,需要对层间岩体在采动压力作用下的稳定性进行评价,并合理确定长壁工作面的开采技术参数.基于对层间岩体在采动过程中的受力分析,综合考虑层间岩体的黏聚力、摩擦阻力、采动压力、岩体自重、刀柱残余承载力等因素的作用,提出了评价层间岩体稳定性的安全系数法.如果安全系数大于1,则可以认为在上行开采过程中层间岩体能够保持稳定.采用数值模拟方法研究了上行长壁工作面不同开采参数对层间岩体稳定性的影响.结果表明,长壁工作面宽度、护巷煤柱宽度对层间岩体稳定性影响明显.在刀柱式老采空区进行上行长壁开采,应减小工作面开采宽度,增大工作面护巷煤柱尺寸.

红层与煤系复合结构覆岩采动破坏分析及其应用

许多矿区煤层采动影响范围内的覆岩层由红层和煤层共同构成。本文研究了山东省太平煤矿东区二叠系 3号煤层覆岩破坏和防水煤柱留设的问题 ,在对上覆第四系水文地质条件分析的基础上 ,对红层和煤系复合结构覆岩的工程地质特征和破坏状况进行了分析 ,确定了合理的防水煤岩柱高度 ,并经过开采验证 。

复杂荷载作用下残采矿柱综合安全系数

为了安全地开采残矿矿柱,在构建矿柱受力模型的基础上,给出覆岩、采场内崩落体挤压、爆破震动等荷载对矿柱综合作用的轴向应力函数表达式;针对矿柱压缩、剪切破坏形式,提出综合荷载残矿开采环境下矿柱安全系数(K)的计算方法,给出矿柱压缩安全系数(K1)、剪切安全系数(K2)和综合安全系数(K)计算式,研究覆岩、崩落体及爆破震动等荷载对矿柱稳定性的影响。研究结果表明:矿柱垂直方向综合荷载与矿柱高度呈正相关关系,与矿柱宽度呈负相关关系;当矿柱宽度一定时,矿柱安全系数随着矿柱高度增加而递减。通过某大型金矿残采工程实例,验证了计算结果的可靠性。研究结果可为矿柱安全定量评价提供依据。

第三系砂砾含水层下工作面综放开采可行性研究

为了提高多伦协鑫煤矿水体下综放开采的利用率,以1704-1工作面为例,运用地质勘探、实验室土工试验和理论分析等研究方法,分析获得第三系砂砾含水层性质和粘土层性质,从而确定了安全煤(岩)柱留设类型,进而确定安全煤(岩)柱合理留设尺寸和工作面安全开采厚度。结果表明1704-1工作面上方第三系砂砾岩含水层为弱富水性,安全煤(岩)柱可根据防砂安全煤(岩)柱留设;没有赋存砂砾岩含水层的"底粘区",粘土厚度大,流动性差,安全煤(岩)柱可根据防塌安全煤(岩)柱留设;1704-1工作面"底粘区"最小防塌安全煤(岩)柱留设为49.65 m,采用综放全厚开采;"底砾区"最小防砂安全煤(岩)柱留设为59.99 m,采用综放限制采厚7.78 m开采。

基岩裸露地区河下煤层开采安全性探讨

为解决我国西南地区基岩裸露丘陵地区某河下煤层开采面临的安全问题,基于地质采矿条件,探讨上覆岩层破坏高度及防水安全煤岩柱尺寸留设情况,结合地表移动和变形预计,分析了煤层开采后河床所受的采动影响,并提出相应的采煤安全技术措施。结果表明:从导水裂缝带顶端至河床基底间的岩柱厚均大于340 m,导水裂缝带远未波及到河床基底;煤层开采后河床最大水平拉伸变形1.75 mm/m,最大倾斜变形5.0 mm/m,河床移动变形值较小,不会影响矿井安全开采。

彬长矿区保水与采煤分析

通过对彬长矿区其地质条件、水文地质条件、覆岩结构类型的分析、以及综放开采覆岩破坏导水裂隙带高度的预计,确定了洛河砂砾岩含水层下防水煤岩柱留设的原则,通过对保护水资源重要性与采煤条件的分析,指出了在洛河砂砾岩含水层下采煤是目前彬长矿区在理论上和技术上亟待解决的突出难题之一。

工程地质模型可视化探讨

以厚松散含水层下采煤留设防水煤岩柱为例，建立了工程地质模型，并给出了模型可视化的实现方案．通过ＶＣ调用ＷＩＮＤＯＷＳ的３ＤＡＰＩ函数，较好地实现了模型的三维动态显示，为工程地质问题的解决提供了科学依据．

下沟煤矿泾河及砂砾岩含水层下综放开采分析

为解决下沟煤矿泾河区域地表泾河和巨厚白垩系砂砾岩含水层双重水体威胁下安全采煤的问题,通过采用统计分析、经验类比的方法,研究了泾河区域覆岩结构特征、覆岩破坏高度及防水安全煤岩柱留设宽度。研究结果表明:下沟煤矿覆岩类型为中硬偏软弱类型,泾河区域选择16倍的裂高采高比预计导水裂缝带的高度,保护层厚度按3倍综放开采高度选取是适宜的。得出防水安全煤岩柱厚度按照19倍采高进行留设,大部分区域能够满足留设防水安全煤岩柱的条件,通过设计合理的开采高度,可以满足泾河区域水体下综放开采。

彬长矿区保水与采煤分析

通过对保护水资源重要性与采煤条件的分析,指出了在洛河砂砾岩含水层下采煤是目前彬长矿区在理论上和技术上亟待解决的突出难题之一。以某井田为例,通过对其地质条件、水文地质条件、覆岩结构类型的分析、以及综放开采覆岩破坏导水裂隙带高度的预计,确定了洛河砂砾岩含水层下防水煤岩柱留设的原则,着重分析了在工程实践中要注意观测和研究的问题。

露天地下联合开采保安矿柱充填置换设计与数值模拟

为安全回采露天-地下联合开采的保安矿柱,提出采用充填体置换原生保安矿柱技术。设计了充填体配合比及配筋计算,采用GeoFBA模拟软件对该方案进行了有限元数值模拟,分析了开采置换过程中最大主应力与最大剪应力的变化规律。结果表明:原生保安矿柱通过露天回收并用充填体置换后,充填置换体所受的最大主应力明显减小,仅承受17 kPa的拉应力;且置换后露天坑底部的剪应力立即消失,用废石回填后可消除最大剪应力集中现象;利用充填体置换原生矿柱技术是可行的,项目实施后预计可回收资源37万t,金属量1.55 t。

综放工作面缩小防水煤柱的可行性研究

任楼矿主采煤层上方直接覆盖着 5～ 1 5m的砾石含水层 ,严重威胁矿井安全生产 ,设计留设垂高为 80 m的防水煤岩柱。为论证所留煤柱是否安全合理 ,进行了矿区水文地质和上覆岩层岩石力学性质、水理性质试验。结果表明砾石层的含粘量较高 ,垂直渗透能力较弱 ;工作面浅部基岩泥岩类属较弱及中硬岩类型 ;基岩风化带内粘土矿物含量较大 ,吸水后体积膨胀 ,再生隔水能力强 ,受采动影响后 ,具阻水和抑制导水裂隙继续发展的双重作用 ;还进行了相似材料模拟 ,计算机模拟和公式计算。据以上研究结果 ,将防水煤岩柱缩小为 6 5m。 1 998年 5月已回采完毕 ,回收煤炭4 6× 1 0 4 t。

水库下厚煤层综放开采安全性及采动影响研究

针对潞安矿区漳村煤矿常隆水库下厚煤层综放开采安全与否问题,采用现场实测、工程类比等方法研究了综放开采导水裂缝带发育规律,计算了水库下采煤防水安全煤岩柱合理尺寸以及文王山南正大断层上盘安全隔离煤柱尺寸,分析了断裂构造对水库下采煤的影响,进行了水库下采煤安全可靠性分析,采用概率积分法和克里格差值法预测了水库下开采区域地表沉陷情况和采后水库区域扩大淹没范围。基于实测地表裂缝临界水平变形,预测了开采地表及水库底部地裂缝极限发育深度,分析了采动后水库渗漏可能性及开采对坝体采动影响。研究结果表明:水库下综放开采留设防水安全煤岩柱尺寸是足够的,采取合理的安全技术措施可实现水库下综放顶水开采,受地表沉陷影响水库淹没范围有一定幅度增加,水库下综放开采地裂缝极限发育深度为7.8 m,不会导致库区渗漏和库内水位骤降,可以达到地表水资源保护和水库下采煤的双重效果。

高压分层注浆技术在松散体包围下破碎矿柱回采中的应用

铜坑矿92#矿体为回采松散体包围下破碎矿柱,提出高压分层注浆技术,采用机械化上向水平进路充填法对201#、202#以及203#破碎矿柱进行回采。详述了高压注浆加固松散体技术及注浆工程布置、注浆主要参数计算、注浆工艺过程。高压分层注浆技术有效解决了松散体稳固性差、回采作业安全性差以及矿石损失贫化大等问题。高压分层注浆技术不仅提高了矿岩自身稳固性,而且还大大增加了顶板允许暴露面积,提高矿石回采率23%,贫化率18%,增强了回采作业的安全性。实践表明,高压分层注浆技术的应用,可有效解决松散体包围下破碎矿柱的回采难题,具有工程的可行性和有效性以及良好的推广价值。

“四含”水体下留设防砂煤岩柱开采可行性研究

通过对童亭煤矿水文地质条件分析,证实“四含”属弱含水层,以静储量为主,补给水源不足,而矿井为防止“四含”水进入矿坑,留设了厚层防水煤岩柱,使大量的煤炭资源被压,造成资源的浪费。为解放防水煤柱,提高回采上限,达到提高资源的回采率,根据童亭煤矿开采的地质条件与水文地质条件,计算出冒落带高度、保护层厚度、防砂煤岩柱厚度、以及工作面回采时的最大涌水量,从而确定回采上限标高为-235m,将回采上限提高了30m。340工作面留设防砂煤岩柱开采的实验成功,为工作面上提开采提供了可靠的地质依据。

五家矿含水砂层下提高回采标高的可行性

通过对五家矿区水文地质条件、煤层顶板、岩石物理力学性质进行分析和研究 ,提出在五家矿区含水砂层下采煤可以缩小防水煤岩柱 ,从而提高回采标高。

某矿山充填体下回采矿体安全顶柱厚度预测研究

为实现提前达产,某地下开采生产矿山采用上下两个中段(-130m和-410m)同时回采,其中上部中段(-130m中段)采用分段空场法回采,采空区由废石或非胶结尾砂充填处理。为保证下部中段回采的安全稳定,需在充填体下方留设一定厚度的顶柱。作者通过理论分析计算及数值计算相结合的方式对安全顶柱厚度进行预测研究,为保障下中段回采的安全性、提高资源回收率及有效控制地压提供技术支撑。

CCS水电站地下洞室群围岩稳定关键技术研究

厄瓜多尔CCS水电站地下厂房系统为大跨度洞群,洞群空间上三向间距短,带来复杂三向薄岩壁问题;洞群区域节理发育且走向不利,易形成不稳定楔形体。立足于欧美规范,采用国内外工程类比法及二维、三维分析手段,基于“新奥法”最终提出了整体挂网喷混凝土加锚杆支护、局部型钢喷混凝土加锚杆支护的设计思路及在整体系统支护的基础上进行局部加固楔形体部位的设计理念,避免了大范围预应力锚杆及锚索对施工工期的延误。目前电站各安全监测数据无异常且已经长期收敛,证明了地下洞室群支护结构的合理性。

倾斜薄矿体房柱采矿法的实践

倾斜薄矿体开采一直是全世界采矿工程中的难题,结合大新锰矿西北片区地质条件,当两层以上的矿叠加在一起,相邻矿体之间夹层大于7 m,倾角在13(°)~60(°)之间时,探讨了这类薄矿体的采矿工艺。设计采用房柱采矿法回采,总结了浅孔爆破、电耙耙矿、电机车运矿的方式,通过采准工程的合理布置,可满足安全生产,能达到提高回采率、降低贫化率的目的。