- 谭云亮;吴元伟;
为了揭示岩石细观尺度破裂演化及其力学特征,研究获得的力学元胞自动机(MCA)方法能够基于能量传递及耗散规则,有效模拟细胞岩石破坏演化过程及其能量释放规律;开发的细观二维颗粒元(2D-ball)模拟方法实现了对煤岩动力过程及其能量变化的有效模拟;研究改进的Boltzmann方法实现了对裂隙煤体内瓦斯运移规律及解吸附特征的有效模拟。
2009年04期 v.28;No.v.28 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 320K] [引用频次:2 ] |[下载次数:239 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:195 ] - 于广明;潘永战;王国艳;
从系统的观点出发,采用热力学和协同学的基本理论和方法研究岩石受载条件下的损伤演化问题。应用协同学的绝热消去法得到了岩石考虑初始损伤条件下的非线性力学模型;研究岩石破坏过程中的相变问题,并加以深入分析,获得了岩石受载破坏过程中裂纹的平均取向规律,揭示了岩石破坏过程中的声发射现象和体征规律;初步建立了岩石协同破坏理论框架,并应用数值模拟验证了理论分析的正确性。
2009年04期 v.28;No.v.28 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 154K] [引用频次:10 ] |[下载次数:234 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:114 ] - 杨坤;
应用系统分析理论对露天矿边坡多滑面组成的滑坡体系进行了可靠度评价,避免了只用一个最危险滑面的可靠指标来评价整个边坡系统安全性所引起的较大误差。在可靠指标的求解过程中,引入了有理多项式技术,解决了隐式求导的问题。把这种方法运用到某露天矿工程边坡上发现,整个系统的失效概率和最危险滑面失效概率之间的差异是非常明显的。因此,在地质条件复杂地区,用系统分析的观点考察整个滑坡体系的可靠度才能确保工程的整体安全性。
2009年04期 v.28;No.v.28 9-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 195K] [引用频次:3 ] |[下载次数:133 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:171 ] - 苏会锋;王海亮;
扩张衬砌就是在爆炸形成地下空间的同时,在地下空间的壁面上形成一层与土壤紧密接触并且具有一定承载能力和防护能力的砌体。在单一土介质中球形腔体扩张问题一般解的基础上,应用弹塑性理论对两种介质中球形腔体的扩张衬砌问题进行了解析求解。在材料服从Tresca屈服准则的条件下,得到了球形腔体的最大扩张压力的一般解,为建立爆炸衬砌装药量与衬砌内腔半径之间的关系奠定了基础。
2009年04期 v.28;No.v.28 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 149K] [引用频次:0 ] |[下载次数:85 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:183 ]
- 郝君良;郭惟嘉;尹立明;
针对深井开采覆岩结构变形的特殊性,提出基于应力场转移的深井覆岩结构形变模型。采用三维半解析数值计算和现场综合试验与勘测的方法,给出采动岩体沉陷移动的分带、分区特征及突变集中变形和阶段性滞缓移动现象的动态演化规律,为深井开采覆岩与地表移动变形灾害控制提供科学理论依据。
2009年04期 v.28;No.v.28 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 601K] [引用频次:2 ] |[下载次数:180 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:172 ] - 刘文宝;刘增平;陈绍杰;李博;
为研究深井采空区宽条带煤柱受力状态,对唐口矿千米深矿井宽条带开采采空区煤柱受力状态进行了实际观测和分析。结果表明:距煤柱边缘6~8 m区域为压力峰值区,距边缘10 m区域承载附加应力较小;在锚网带支护系统作用下,煤壁边缘并不完全坍塌垮落;越靠近煤柱内部,其实际支撑能力越大,在距边缘1 m区域的煤柱实际强度约为10.2 MPa;深井覆岩外应力拱所需承载的覆岩重量要比浅井大得多,煤柱外应力场峰值和影响范围都明显大于浅井。
2009年04期 v.28;No.v.28 22-24+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 459K] [引用频次:5 ] |[下载次数:343 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:215 ] - 常西坤;郭惟嘉;黄冬梅;
河堤下采煤在确保煤矿井下安全的同时,还要保护地表水资源和堤坝的安全。根据水体下采煤的技术理论,在现场钻探、物探、导水裂隙带高度探测、地表移动变形监测的基础上,结合煤矿具体的地质采矿条件,进行了上覆岩层破坏高度的计算、地表移动和变形的预计,从而对伊家河下采煤可能造成的危害性进行分析和论证。结果表明:河下煤层开采以后,留设了足够的防水煤岩柱,导水裂缝带不会波及到伊家河;根据河堤的危害程度,提出了相应的河堤维修保护技术措施,确保河下安全开采。
2009年04期 v.28;No.v.28 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 509K] [引用频次:8 ] |[下载次数:179 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:156 ] - 黄冬梅;常西坤;聂文志;陈绍杰;
唐口煤矿现有采区宽条带开采的地表移动观测资料表明,区域地表移动变形曲线基本符合正态分布特征。采用概率积分法对观测下沉曲线进行最佳迭代拟合,将误差减至最小求取采动变形预测参数,并对430采区工作面开采叠加后对地面村庄房屋的损害程度进行了分析、评价,结果表明村内房屋属于极轻微或轻微损坏,针对不同房屋结构特点,提出了相应的维修、保护措施。
2009年04期 v.28;No.v.28 30-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 600K] [引用频次:5 ] |[下载次数:159 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:182 ] - 胡艳卉;张文泉;任仰辉;颜文珠;
由于水文地质条件的复杂性和开采技术的多样性,目前底板水的运移及突水量预测仍然较为困难。根据五沟煤矿现场工程地质、水文地质条件,通过概化水文地质条件,建立数学模型。采用GMS软件,建立1016面开采涌水模拟模型,通过对模型的检验分析,验证模型的准确性,为深入系统地研究五沟煤矿1016工作面底板岩层破坏机理和突水条件以及为煤矿防治水设计提供依据。
2009年04期 v.28;No.v.28 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 699K] [引用频次:10 ] |[下载次数:268 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:215 ]
- 王同旭;麻洪蕊;
采用库伦-莫尔理论,对巷道围岩出现塑性区前后支护力与围岩应力之间的关系,以及不同塑性区力学参数下支护力与巷道围岩塑性区半径之间的关系进行了研究。结果表明,由于巷道实际支护力与原岩应力比值只有1/10~1/100,对不出现塑性区和破裂区的完整岩体巷道,支护力的作用是很小的,可以忽略不计。而当围岩中出现了塑性区和破裂区之后,支护力的作用才开始显现。提高支护力可直接减小围岩破裂区(塑性区)范围,但提高支护力的主要作用是提高弹塑性区围岩压应力,达到提高破裂区(塑性区)岩体宏观强度的目的,从而减小塑性区和破裂区的范围。影响支护力作用效果的主要因素是塑性区力学参数。
2009年04期 v.28;No.v.28 40-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K] [引用频次:12 ] |[下载次数:193 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:146 ] - 耿养谋;
根据京西矿区木城涧煤矿井下开采条件,利用离散元方法模拟了煤层开采过程中上覆岩层应力拱的演化过程,并对覆岩的真实破坏和裂隙发育情况进行了可视探测。模拟表明,随着开采面积的增大,拱顶向上部空间不断扩展,最终可稳定在开采煤层厚度的8倍左右范围内。现场采用钻孔摄像技术探测结果表明,覆岩裂隙发育不均衡,呈现破裂区与完整区交替出现的情况,裂隙上限与离散元模拟的应力拱拱顶位置比较吻合。
2009年04期 v.28;No.v.28 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 742K] [引用频次:19 ] |[下载次数:350 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:184 ] - 尹增德;陈彦军;潘世功;
在现场监测的基础上,针对金源煤矿复杂构造条件下回采巷道稳定性问题进行研究。监测获得回采巷道受断层影响的变形与破坏规律,探讨了断层因素对巷道稳定性的影响,通过理论计算掘进及回采期间支架受力,分析得出回采期间巷道支架上的载荷是巷道掘进期间的6倍左右,巷道处于极不稳定状态,提出了调整巷道布置方案的安全措施。
2009年04期 v.28;No.v.28 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1307K] [引用频次:4 ] |[下载次数:96 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:143 ] - 邹德蕴;段伟;刘志刚;吴业胜;
基于大面积采空区垮落灾害案例及文献资料,探讨了近年来出现的一种特殊矿山煤岩动力灾害现象:采空区顶板大面积垮落诱发矿震与气体动力灾害。论证了矿震发生前期的动力演变与时空尺度。应用能量转换与守恒理论,详尽地揭示了采空区矿震表征及动力灾害构成要素的时空关联尺度。针对矿震的发展及形成过程提出将声发射监测技术作为矿震预报的基础,并提出运用线定位法和任意平面三角形定位法对震源定位的基本原理。
2009年04期 v.28;No.v.28 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 239K] [引用频次:16 ] |[下载次数:285 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:159 ] - 尹立明;郭惟嘉;尹增德;
应用ANSYS有限元分析软件和相似材料模拟实验,分析在采动和断层影响下覆岩变形破坏和矿压分布规律。结果表明:在采动影响下断层"活化",断层带及其影响范围内的岩体破碎,表现为周期断裂步距小,冒落带高,尤其是断层下盘,顶板稳定性差。通过断层后,顶板岩体中支撑力减小,比无断层存在的情况低。但断层对于上覆岩层导水裂隙带的高度和范围的影响不明显。
2009年04期 v.28;No.v.28 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 682K] [引用频次:44 ] |[下载次数:604 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:165 ] - 曹忠;李秀山;常显东;陈绍杰;
详细分析了条带煤柱复采时沿空掘巷的支护特点。顶板锚杆对沿空掘巷的总体稳定性无法起到有效的控制作用,只有提高围岩的强度,发挥围岩的自承能力才能对巷道起到有效的支护作用。针对岱庄煤矿矿2351工作面的具体地质条件确定了具体的支护方式。通过对巷道的支护效果监测分析在该支护方式下,巷道两帮及顶板在巷道开挖初期变形明显,两帮变形尤其是非生产帮变形明显大于顶板变形;由于采空区上方顶板跨落倾斜作用于非生产帮外侧,非生产帮2.2 m处所受压力大于1.0 m处所受压力;巷道掘进完成以后变形和压力仍然有所增加,但最终趋于稳定。研究表明采用高强度左旋连续螺纹锚杆加低松弛预应力锚索的联合支护方式能够保证巷道两帮及顶板围岩的稳定性。
2009年04期 v.28;No.v.28 64-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 683K] [引用频次:7 ] |[下载次数:292 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:147 ] - 车明;李秀山;常显东;
岱庄煤矿2332工作面顺槽掘进完成以后部分巷道变形严重,出现顶底板移近量加大、底板底臌的现象,严重影响了工作面的人员安全和生产效率。针对2332工作面掘进完成后出现的巷道变形问题,对2333工作面顺槽采用新型锚杆支护体系进行支护,新型体系改善了原有支护材料:锚杆采用新型左旋连续螺纹树脂锚杆,有效地保证了高应力下煤巷的稳定;钢带是U型等强钢带,它克服了锚杆受力时在钢带中产生应力集中的问题,使钢带与锚杆成为统一的整体;网片采用冷拔钢丝点焊网,其刚性较之普通经纬网或菱形网有显著提高,护顶护帮效果明显改善。同时,新型体系还采用了新的支护设计方法,信息反馈设计法的应用实现了支护机理的定性解释与支护参数的定量确定之间的有机结合。新型锚杆支护体系的应用很好地解决了2333工作面巷道变形严重的问题,取得了良好的支护效果和社会经济效益。
2009年04期 v.28;No.v.28 69-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 165K] [引用频次:3 ] |[下载次数:154 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:111 ] - 蒲志强;车明;张磊;刘德利;
通过对岱庄煤矿4300采区工作面的顶板结构分析,得出了上部极近距离煤层开采后,下部煤层顶板形成极易漏冒的"块体-散体-梁"结构。采用数值模拟方法对下部工作面超前支承压力和上部采空区侧向支承压力共同作用下的高应力状态进行了模拟,结果表明,工作面前方煤体易失稳变形。针对工作面过采区前及采空区下开采易出现的顶板灾害事故,提出了工作面局部充填等相应的解决方案。
2009年04期 v.28;No.v.28 73-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 373K] [引用频次:14 ] |[下载次数:195 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:139 ]
- 程卫民;张立军;周刚;聂文;李建华;
应用全自动表面张力仪对SAS、1631、CAB-35和JFCS 4种表面活性剂溶液不同浓度下的表面张力进行了测试,确定其临界胶束浓度,并以此浓度作为4种表面活性剂溶液的配比浓度;对4种表面活性剂溶液进行了综放工作面喷雾降尘有效性模拟实验,实验结果表明,所选用4种表面活性剂溶液降尘效率均比清水有较大提高,对呼尘的降尘效率皆在90%以上;表面张力较小是选定综放工作面表面活性剂溶液的重要标准,但非唯一标准。
2009年04期 v.28;No.v.28 77-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K] [引用频次:45 ] |[下载次数:539 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:164 ] - 周刚;程卫民;王刚;陈连军;
针对兖矿集团东滩煤矿年产600万t 1303综放工作面实际情况,进行了工作面尘源分析,并基于风流紊流的三维k-ε流动方程组模型,应用控制容积法和计算流体力学(CFD)的SIMPLE(压力耦合方程式的半阴解法)方法,对工作面断面粉尘流场的浓度和流线进行了ANSYS数值模拟,然后根据支架喷雾降尘用喷嘴的性能实验,优选了安设到综放液压支架上的喷嘴类型,最后提出了1303综放工作面支架喷雾降尘装置的优化设计方案。通过在该工作面的工业性试验证明,该方案大大降低了各生产工序的产尘浓度,保障了矿工的身心健康和矿井的安全生产。
2009年04期 v.28;No.v.28 82-86+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 456K] [引用频次:5 ] |[下载次数:276 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:188 ] - 粟才全;王刚;张睿;于岩斌;
利用自行设计的煤炭自燃热解实验装置,研究了不同供氧浓度下煤样升温氧化特性及自燃升温过程中产生氧化气体和碳氢类气体解吸涌出规律,并在此基础上确定了梁宝寺煤矿煤炭自燃预报的指标气体。实验结果表明:若回风流中检测到C2H4气体,此时煤温可能达到或超过100℃左右,需采取有效的措施,进行灭火。
2009年04期 v.28;No.v.28 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 497K] [引用频次:5 ] |[下载次数:131 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:166 ] - 陈连军;粟才全;
为进一步研究瓦斯涌出量与影响因素之间的映射关系,建立了径向基函数网络预测模型,并基于瓦斯涌出量与影响因素关系的实际收集数据,对其本构关系进行了函数逼近,通过网络所建立的映射关系对矿井瓦斯涌出量进行了预测。实例分析表明,利用RBF网络预测矿井瓦斯涌出量,拟合精度较高,与BP网络相比较,具有较高的预测效率和精度。
2009年04期 v.28;No.v.28 93-96+101页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K] [引用频次:4 ] |[下载次数:136 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:167 ]