房柱式采空区下近距离煤层巷道支护技术研究

针对在房柱式采空区下近距离煤层巷道顶板结构不连续、破断特征复杂的问题,结合山西某煤矿10#+11#煤103工作面材料巷掘进实际情况,采用理论分析、数值模拟等研究手段对顶板上部为采空区、煤柱情况下的巷道围岩稳定性进行了分析。结果表明,由于房柱式采空区的存在导致下方巷道围岩应力呈波浪状变化,遗留煤柱下方巷道较采空区下方巷道应力集中系数大,高应力区域距离煤帮更近,对支护要求更高。针对不同段巷道的受力情况分别进行了巷道支护方式的优化与设计。研究结果能有效提高房柱式采空区下的巷道掘进速度,降低支护成本,对相似条件下的安全支护措施制定具有一定的借鉴意义。

无线传感网络中基于转发节点优化的地理位置路由

由于复杂度低、扩展性好,地理位置路由广泛应用于无线传感网络(WSN)。传统地理位置路由只依据节点位置决策下一跳转发节点,并没有考虑节点能耗。为此,提出转发节点优化的地理位置路由(FNO-GR),旨在提升网络寿命,减少死亡节点数。FNO-GR路由构建邻居节点集,依据离信宿距离,从邻居节点集中选择候选转发节点,并考虑节点剩余能量,从候选转发节点中选择最优的节点作为下一跳转发节点。仿真结果表明,与最短地理位置路由(SGR)协议相比,FNO-GR路由的平均网络寿命提升约5.08%,死亡节点数下降了约7.99。

大断面六边形巷道周边应力分布及其支架设计

针对大采高回采巷道易失稳的问题,从巷道断面形态与围岩稳定的关系出发,提出一种改善围岩应力分布的大断面六边形巷道。以五里堠矿3号煤层地质开采条件为工程背景,利用弹性力学复变函数理论,对比分析了4种六边形巷道周边应力分布规律。研究结果表明:高宽比0.8、帮倾角60°的六边形巷道(工况1)周边应力分布最均匀、应力集中程度最小;使围岩塑性区最小的帮倾角为60°,工况1为最优断面;集中应力随采深和侧压系数的增加而增大;振速越大,动应力集中越明显,动-静应力叠加会显著加剧巷道冲击失稳风险。基于上述分析,设计了适用于六边形巷道力学特征的金属支架,且通过强度校验证明了支架设计满足工程要求。

野青灰岩坚硬顶板工作面来压步距与强度预测分析

以野青灰岩为研究对象,针对峰峰集团孙庄采矿公司坚硬顶板来压步距预测和顶板破断规律,采用关键层理论和经验方法,计算了野青坚硬顶板冒落带高度;通过构建坚硬顶板的弯曲薄板受力模型,建立了不同工作面推进距离、顶板均布荷载和边界条件的有限单元模型,采用四边固支、三边固支一边简支和三边固支一边自由等三类边界条件,模拟计算了坚硬顶板的破断极限跨距和顶板下沉量。结果表明:采用四边固支的薄板模型,预测顶板岩层的初次来压步距为42~69 m;采用三边固支一边自由薄板模型,预测顶板岩层的周期来压步距为17~29 m;模拟结果与现场监测数据较吻合,说明采用薄板理论和有限单元模型相结合的方法来计算来压步距是可行的。初次来压时顶板岩层先从两个端部受拉破坏,之后向中心部位发展,顶板最大下沉量在中心位置,最终形成“O-X”破断形态;周期来压时顶板岩层的最大下沉量发生在采空区侧顶板中部,最终形成台阶式弯曲下沉破断形态。

高水材料水灰比研究在煤矿沿空留巷中的应用

为提高高水材料使用的经济性,以常村煤矿9-2薄煤层92102轨道顺槽为工程背景,采用FLAC^3D数值模拟,模拟不同水灰比条件下支护墙体的应力云图,确定经济合理的水灰比,并进行了实践。测试得到了92102轨道顺槽对拉锚杆载荷。通过对载荷监测结果分析,得出了常村煤矿92102轨道顺槽沿空留巷所采用的水灰比方案在技术和实践上可行。

高校化学化工类专业实验室管理的相关思考

高等院校化学化工类实验室是化学化工类专业学生进行实验教学及科学研究的重要场所,而安全、环保、有效的利用实验室显得尤为重要,文章阐述了当下高校实验室在安全管理及环境污染方面可能存在的问题,着重从树立安全、环保意识,落实安全责任,强化安全管理等方面进行实验室管理论述,并提出了相关的建议和思考。

李堂煤矿老巷充填与围岩控制技术应用

李堂煤矿1301采煤面推采过后,对老空区进行了常规措施封闭。在动压影响下,封闭砖体墙及巷体出现了开裂及漏风现象,造成老空区遗煤发热氧化,CO等毒害气体流出,1301轨道巷CO含量超限,威胁正常采煤面的推采。根据该段巷道实际条件,采用超高水速凝砂浆材料回充受影响的老巷,改良了巷道岩体的稳定性,填封了漏风裂缝通道,杜绝了新鲜空气流入采空区,避免了老空区遗煤进一步蓄热氧化,保障了生产采煤面供风的可靠性,为矿井采煤面的正常推采提供了强有力的保障。

综采薄煤层底板采动影响规律实测分析

为了研究某矿8^(#)煤层在综采条件下回采工作面底板的变形破坏规律以及受工作面超前支承应力影响的距离问题,运用沿080102工作面轨道平巷布置的由2个监测钻孔和8个应变传感器探头构成的应变实测系统,得到了随回采工作面推进各个应变传感器探头的应变量变化曲线,确定了工作面底板采动破坏深度范围为8.1~11.3 m,平均周期来压步距为8.2 m,并给出了采场底板垂深与采动影响距离两者之间的函数关系式。现场应变实测系统研究结果与工作面液压支架数字压力仪观测的周期来压步距相近。综采薄煤层采动底板变形破坏深度规律的研究结果为这一区域下组煤的资源开采提供了可靠依据。

TBM掘进圆形隧洞底鼓机理FDEM数值模拟研究

采用耦合的有限元-离散元法(finite-discrete element method, FDEM)研究了圆形隧洞底板大变形灾变机制,并研究了地应力量值、侧压系数、底板位置和隧洞形状对底鼓灾害的影响。结果表明:1)在静水压力状态下,圆形隧洞底板大变形灾变力学机制为隧洞开挖造成围岩径向应力降低和切向应力升高,当超过岩体强度后产生共轭剪切破裂,并伴随拉伸断裂;浅部破裂岩块在深部围岩弹性变形恢复和剪胀效应下发生向隧洞内的翻转大运动,进而引发底板大变形灾害;2)随着地应力量值、侧压系数和底板位置的变化,围岩破坏率、损伤破裂区半径和隧洞表面围岩最大位移量等也发生变化,但仍为破裂碎胀性的大变形;3)传统的滑移线场理论难以解释直墙拱形底板围岩的共轭剪切破裂和深部岩体破裂,采用FDEM和双轴压缩力学模型可成功解释上述现象,为隧洞底鼓大变形灾变机制提供新的研究思路。