爆破扰动高应力巷道围岩力学响应特征研究

为研究深井厚硬顶板采场巷道围岩在高静载和强动载耦合作用下的力学响应,基于相似模拟试验分析原岩应力、采动应力及爆破扰动三阶段的巷道围岩应力场与位移场,结合光纤环向应变场研究巷道围岩破坏特征,探索爆破扰动应力波在不同煤岩体中的传播规律及巷道动力响应机制。研究结果表明:巷道开挖后顶底板卸压明显,两帮产生应力集中区,采动应力阶段应力集中区范围增加50%,爆破后顶板围岩沿垮落角大范围卸压,应力沿巷道左肩窝逆时针逐渐增大;浅部巷道围岩呈现向自由面膨胀–变形,受巷道肩窝处剪切滑移错动影响,锚杆、锚索支护场产生相反的位移量,应力波扰动后,巷道左帮产生拉伸裂纹并与锚杆支护场连成宏观裂纹,裂纹发育高度大于锚杆支护场高度;巷道围岩顶底板呈现明显的张拉破坏特征,左右肩角呈现张拉及剪切复合破坏形式;应力波由小阻抗介质进入大阻抗介质的衰减速度最快,在同种介质中衰减速度次之,由大阻抗介质进入小阻抗介质中应力波峰值反而增大,应力波峰值强度衰减后仍大于巷道顶板极限抗拉强度,导致巷道围岩大变形失稳并产生一定程度的动力响应。基于应力波连续穿过层状岩体理论模型,结合动静载叠加理论,可优化爆破参数从而实现减冲抗冲主被动联合支护。

坚硬顶板群临空巷道强矿压显现特征及控制

为解决局部坚硬顶板群破断,致临空巷道强矿压显现的顶板安全问题,以酸刺沟煤矿6_(上)207工作面为研究背景,精准测定了坚硬顶板群分布范围与巷道强矿压显现特征,开展了巷道临空侧坚硬顶板群深孔定向爆破压裂卸压,并揭示了卸压机理。结果表明:坚硬顶板群分布于工作面采位2240~2840 m,强度均大于53 MPa,其失稳破断是造成6_(上)207辅运巷强矿压显现的根本原因。采用深孔定向爆破技术对22~55 m坚硬顶板群进行了压裂,使得破断块体回转挤压转变为滑移垮落,卸压效果显著。保证了酸刺沟煤矿安全生产。

坚硬顶板复合爆破定向造缝技术及工程应用

造缝切顶是改变坚硬岩层破断运移规律,进而控制采场强矿压的有效手段。为了实现定向、弱扰动、大间距的造缝切顶,开发了一种坚硬顶板复合爆破定向造缝技术。在系统性的介绍该技术关键设备——高能射孔枪的结构组成的基础上,分析了复合爆破定向造缝切顶的工艺流程;基于AUTODYN数值计算软件,阐明了基于聚能射流和高压劈裂的复合爆破定向成缝机制;采用LS-DYNA软件构建了聚能射流及高压劈裂数值模型,优化了射孔弹尺寸及助推剂用量;开展了坚硬顶板复合爆破定向造缝地面实验,揭示了相邻孔间裂缝扩展延伸特征,验证了射孔弹尺寸和助推剂用量的合理性;在塔山煤矿8311工作面进行了坚硬顶板复合爆破造缝切顶工业实验,监测了8311工作面推进过程中2312临空巷道煤柱不同深度的垂直应力峰值,得出如下结论:(1)复合爆破技术定向造缝机制是聚能射流冲击岩石侵彻面上形成的压力远大于岩石的强度,造成岩石发生破碎,形成定向孔道;二次爆燃产生的高压气体进入射孔孔道内,在“气楔”作用下沿着孔道形成连续平整的裂隙面。(2)在射孔弹口径为40 mm、助推剂为4片时,复合爆破定向造缝技术可以实现1.5 m钻孔间距下中粒砂岩层劈裂。(3)现场实测表明,在采用复合爆破定向造缝技术后临空巷道煤柱的垂直应力峰值平均降低31%,有效的控制了巷道矿压。

优质抗病籼稻恢复系泸恢615的选育与应用

用明恢63/繁32∥多恢1,4,5号混粉杂交选育而成的籼型水稻恢复系泸恢615,表现恢复力强,配合力高,米质较优,稻瘟病抗性强,与冈型、K型、野败型等不育系配组,均具有较强的杂种优势,所配组合冈优615,K优8615和泸香615已先后通过四川省品种审定。

高应力巷道底板卸压槽防治底鼓的机理研究及实践

随着煤矿开采深度的增加,高地应力巷道的底鼓问题越来越突出,针对这种现状,根据"强弱强结构"原理深入分析了底板中部卸压槽支护技术机理,在巷道围岩高强度支护的基础上,采用了底板中部卸压槽支护技术解决高地应力巷道底鼓问题。由于底板中部卸压槽施工工序复杂,施工困难,在巷道卸压支护中很少应用,为了解决施工问题,底板中部卸压槽采用了"二次爆破"技术,并优化技术施工方案,平行作业,保障了施工进度,成功解决了底板中部卸压槽的施工难题。现场工业试验表明,高应力巷道周围岩体的变形得到了有效地控制,采用卸压槽支护技术有效地解决了高应力巷道底臌问题,维护了巷道的稳定性,保证了矿井的安全生产。

逐孔起爆微差爆破技术的研究和实践

多排孔微差爆破在露天矿山中已经得到广泛应用,并且技术日趋成熟。随着对微差爆破技术研究的深入以及新型爆破器材的研发,“逐孔起爆微差爆破技术”被提出并得到广泛应用,极大地推动了露天矿爆破技术的发展。文中论述了“逐孔起爆微差爆破技术”的基本原理和特点,指出该技术符合最小抵抗线原理、空间补偿原理以及提高爆炸能量利用率的要求,分析了应用该技术时合理微差时间选择过程以及爆破网路安全性问题,并根据现场试验数据说明了该技术的优势。

坚硬顶板邻空巷道掘进冲击地压防治技术

针对徐庄煤矿坚硬顶板条件下邻空侧巷道掘进期间强矿震频发现象,采用理论分析和微震监测方法确定了强矿震事件发生的时间及空间位置,并得出坚硬顶板、采掘扰动、断层构造、煤层厚度变化等因素是巷道掘进期间冲击致灾来源。结合巷道掘进期间地质和开采技术条件,提出针对性的顶板爆破、钻孔卸压及降低掘进速度的冲击地压治理措施,微震监测结果显示:这些措施有效降低了掘进巷道大能量震动的产生,并且巷道矿压显现次数及冲击破坏情况显著降低,保障了巷道的安全掘进。现场实践证明,该综合防治措施对于坚硬顶板条件下巷道掘进期间冲击地压的防治效果明显。

爆炸法加固软土地基的试验研究

研究目的：尝试在软土地基处理进程中取代强夯产生的动载荷的新方法。研究方法：本文通过宁启铁路线DK172＋000～DK172＋200段软土路基现场试验，对比分析爆炸法和堆载预压法处理饱和软土地基的固结效果。通过地表沉降、全断面沉降、侧向位移的现场观测结果分析，获得了爆炸后软土地基的沉降规律。研究结果：证明了爆炸法可以达到软土地基加固处理的效果，并且地表沉降速率加快，有利于缩短软基固结处理时间。研究结论：文中提出爆炸动力固结法处理软土地基的工艺过程，并对爆炸法和强夯法等动力固结处理软土地基的作用机制进行了比较分析，理论上推断爆炸法比较适宜对深层软土地基的加固处理。

密闭空腔内强爆炸冲击波壁面反射规律研究

为合理模拟强爆炸过程中的冲击波传播过程,将变γ状态方程加入LS-DYNA3D971接口用户子程序中。利用该程序对一维球对称密闭空腔内强爆炸冲击波反射过程进行了数值模拟,并通过参数敏感性分析确定了合理的强爆炸源初始参数,计算得到的固壁处冲击波到时、反射超压和反射冲量等数值模拟结果与实验结果基本一致,验证了数值模拟程序和强爆炸源参数选取的合理性。

舰用机柜抗强冲击的优化设计

在实战中由于电子设备载体舰用铸铝密闭机柜经常处于敌我双方导弹、炮弹互相发射及舰艇破浪高速前进等强冲击作用下工作,使得机柜抗强冲击具有极大的设计难度。针对COTS技术应用,研制开发的新一代舰用电子设备载体铸铝密闭机柜。通过拓扑优化设计提高机柜本身刚强度,根据振动冲击实验来精选匹配的隔振缓冲系统,以及通过机柜装舰非接触性水下爆炸冲击试验和瞬态冲击显示动力学分析,来挖掘隐患和确定薄弱环节,使机柜具有很强抗冲击性能。

急倾斜水平分段综放面强矿压致灾机理及其防治

急倾斜特厚煤层水平分段综放开采条件下的强矿压致灾日益突出,严重制约矿井的安全生产。以乌东煤矿北采区45#特厚煤层为研究背景,构建物理相似模型,揭示了采场覆岩垮冒结构特征,理论分析综放面覆岩应力传递特征;通过FLAC3D软件建立三维数值计算模型,分析了急倾斜特厚煤层水平分段综放开采后覆岩的应力场及塑性区的变化特征。结果表明:急斜煤层赋存环境复杂,顶板不易垮落,易在采空区形成悬空顶板;+600水平分段煤层开采后,覆岩应力重新分布,在+575水平工作面沿煤层倾向距顶板巷6~45 m的采场煤岩体内,形成轮廓为“三角形”的应力集中区;随开采水平不断向深部延伸,应力集中程度不断增加,矿压显现也随之增剧。针对覆岩垮冒结构及应力特征,进行超前预裂爆破弱化技术,综放工作面支架压力和电磁辐射监测表明:支架压力下降了5~10 MPa,煤岩体平均电磁辐射强度由35.5 mV下降为14.4 mV,明显减缓了工作面强矿压显现,实现了安全生产。这对类似矿井安全开采提供了值得借鉴依据。

惰性气体中电爆丝爆炸激励冲击波的理论分析

建立了惰性气体中电爆丝爆炸激励的冲击波模型。对于冲击波马赫数与光辐射强度的关系、惰性气体种类对冲击波强度的影响以及电爆丝根数对冲击波强度的影响 ,进行了理论计算与分析 。

粳稻新品种合系34号的选育及其特性

以具有高抗稻瘟病新基因的云系2号为母本，高产感稻瘟病的滇榆1号作父本进行杂交。从集团个体选拔开始，每年都对供试系统进行高产、品质、抗病、耐冷四特性同步鉴定，作为选拔的科学依据。与此同时，对合系34号的丰产性、适应性、抗病性、耐寒性进行研究，并提出了相应的栽培措施。

综采回收采区残留煤柱的冲击地压防治技术研究

针对大同"强冲击地压"条件下回收采区煤柱危险程度高、难度大的特点,经过理论[1-4]研究,对同家梁矿311采区回煤柱工作面进行了钻屑法监测[5],根据钻屑监测结果找出了冲击地压可能发生的关键部位,并采取了有效的爆破卸压的解危手段,达到了利用综采技术进行采区煤柱回收的目的。

综合工艺复合地基测试与应用

分析了两种综合工艺复合地基的优越性 ,又讨论了刚性楔型短桩复合地基 ,并与柱型短桩复合地基作了比较 。

从爆破烈度看仪器烈度的算法

以某次工程爆破的地震动测试结果为例,对《中国地震烈度表》、日本气象厅JMA系统、美国ShakeMap系统、福建省地方标准以及袁一凡教授提出的烈度算法进行了对比分析,讨论了以地震动参数为基础的仪器烈度计算方法,提出了将袁一凡仪器烈度算法中的PGA改为水平分向合成峰值,忽略持时和主频两个参数并修改个各参数权重的意见。经分析认为,袁一凡仪器烈度算法和福建省地方标准中的仪器烈度算法在处理大中小震时结果较为合理,且袁一凡仪器烈度算法保留了继续研究地震烈度机理的学术空间和扩展应用领域的可能。

综放切顶沿空留巷围岩变形特征分析及防治

为了掌握高地应力条件下综放沿空留巷围岩变形与破坏特征,以古汉山矿1604工作面为工程背景,采用理论分析的手段研究分析了综放沿空留巷围岩变形破坏形成机制,并提出采用预裂爆破切缝、强帮护顶等围岩控制措施,总结了综放沿空留巷技术原理,确定了沿空留巷支护参数,最后在现场进行了工业性试验。研究结果表明:沿空留巷巷道整体稳定性好,顶底板最大移近量为240~320 mm,两帮最大移近量为360~410 mm,支护效果良好,成巷效果较好;解决了采掘接替紧张、巷道维护困难的难题,满足了安全生产需要,提高了煤矿生产效率。

强热带风暴蒲公英引起太湖强风的成因分析

0407号强热带风暴(蒲公英)在浙江省乐清市登陆数小时后,300km外的太湖地区狂风大作,位于太湖南岸的太湖自动站7月3日13时极大风力达29.3m·s-1,超过了风暴近中心及途经地区测站的最大风速。这在湖州市历史记录中是从未有过的异常现象,在台风记录中也属罕见。

强爆炸环境下车辆倾覆预测模型研究

针对空中强爆炸环境下车辆易产生大幅度偏航、横摆、倾覆和翻滚等问题,结合理想强爆炸空气冲击波环境参数,分析了典型车辆的载荷特性,得到了车辆的爆炸倾覆力/力矩的时间历程函数,建立了强爆炸空气冲击波作用下车辆的单自由度倾覆预测模型,并以某型车辆为例开展了强爆炸冲击波下目标抗倾覆能力评估,进一步分析了车辆的质量、几何特征尺寸及重心高度等因素对车辆倾覆稳定性的影响。研究成果可为车辆防倾覆加固技术措施制定和车辆结构性能优化改进提供参考。

利用高辐射覆层提高热风炉风温的研究

纳米红外节能涂料是由优质的抗氧化物质经超细化处理制得的高辐射材料,将此材料涂覆于经表面处理后的格子砖表层,可提高格子砖的发射率,提高其蓄热能力。实验室试验表明,600℃时,蓄热量提高率为9.93%。1200℃时,蓄热量提高率为18.30%,岩相分析表明,涂料与格子砖呈渗态结合。工业应用表明,格子砖表层涂覆微纳米红外节能涂料可提高热风炉送风混前温度30℃,降低煤气消耗8%。