- 王同旭;马德鹏;郝清旺;
采用UDEC数值模拟软件,分析了不同节理倾角下巷道围岩的变形破坏特点,并对锚杆均匀支护方案和非均匀支护方案进行了对比分析。模拟结果表明:节理巷道变形及锚杆受力存在严重的不均匀性。随着节理倾角的增大,巷道围岩变形值及破坏范围逐渐增大,最大变形值发生的位置由顶底板中部向左肩和右底角逐渐转移。锚杆支护应根据节理角度不同实行非均匀支护,即锚杆安装角度应大致沿节理法线方向,节理影响严重的部位应加长锚杆。非均匀支护不仅能显著减小围岩变形,也明显改善了锚杆受力状况,使锚杆受力趋于均匀,有利于各锚杆加固作用的充分发挥及围岩自身稳定性的提高。
2012年06期 v.31;No.143 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 874K] [引用频次:4 ] |[下载次数:187 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:167 ] - 施龙青;
在阐明突水系数由来的基础上,指出突水系数是相对隔水层厚度的倒数,探讨了我国学者将0.06 MPa/m定为突水系数临界值的缘由,总结了突水系数的演变过程和各种突水系数计算公式的适用性。研究认为,当采深小于300m时,突水系数的计算可以不考虑矿山压力对底板的破坏深度,但在大采深条件下突水系数的计算应当考虑矿山压力对底板的破坏深度。
2012年06期 v.31;No.143 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 447K] [引用频次:59 ] |[下载次数:507 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:192 ] - 张培森;林东才;杨健;王明辉;
针对深部变间距骑跨采中工作面与底板巷道的不同空间位置关系,采用FLAC3D软件对考虑岩体时间效应时巷道垂向压力的影响范围、位移变化形态及塑性破坏程度进行了分析。研究结果表明,层间距对巷道顶底板及两帮相对移近量影响明显,且层间距对巷道两帮相对移近量的影响更大,同时层间距越大受动压的影响越弱,围岩收敛变形越小、底鼓量越小;围岩位移变化受岩体时间效应的影响程度随着煤层间距的增加而弱化;不同煤间距条件下,不同时间区间,其岩体的时间效应影响程度也存在差异。
2012年06期 v.31;No.143 10-14+41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1344K] [引用频次:6 ] |[下载次数:162 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:179 ] - 梁赛江;王同旭;王太茂;杨英明;
采用UDEC数值模拟软件,结合实验数据,分析了上层煤层采动对相邻煤层之间岩层的影响,得出岩层裂隙发育规律;依据岩层裂隙发育规律和现场监测数据,利用Fluent软件建立模型,分析工作面不同推进距离时的瓦斯渗透规律。模拟结果表明:随着采煤工作面的推进,综放面后方未冒落区底板受采动影响破坏深度趋于稳定值,邻近煤层采空区瓦斯的渗透量逐渐增加,对综放面瓦斯运移的影响相应变大。
2012年06期 v.31;No.143 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 822K] [引用频次:12 ] |[下载次数:183 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:192 ] - 王炳军;肖洪天;孙凌志;岳中琦;
采用对偶边界元方法分析了沿裂纹面分别作用法向和切向均布力时半无限横观各向同性介质中的三维矩形裂纹。裂纹面及半无限域自由面平行于材料各向同性面。该方法基于双层横观各向同性材料基本解,以裂纹面间断位移为未知量建立了面力超奇异边界积分方程。根据求得的间断位移计算了该类裂纹的应力强度因子。最后讨论了自由面、矩形裂纹边长比、材料弹性系数对应力强度因子的影响。结果表明,自由面对作用法向均布力的该类矩形裂纹应力强度因子有明显影响,对作用切向均布力的该类矩形裂纹应力强度因子影响较小,且自由面的这种影响主要与裂纹面到自由面的距离有关,与矩形裂纹边长比基本无关。
2012年06期 v.31;No.143 20-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 2179K] [引用频次:1 ] |[下载次数:114 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:154 ] - 尹立明;王刚;孙文斌;陈绍杰;
通过对3种不同粗糙度的人造节理试件进行压剪条件下的应力-渗流耦合特性试验,分析了剪切应力、法向位移、节理水力开度及透过率在剪切过程中随剪切位移变化的趋势和规律,获得了节理粗糙度对应力-渗流耦合特性的影响规律。结果表明:节理表面粗糙度是节理特性中对岩体力学和水力学性质有重要影响的指标之一,当节理面在开始产生较小的剪切位移时,节理的应力、位移和水力开度及透过率等特性会产生较大变化,而节理表面粗糙度越大,对节理应力-渗流耦合特性影响越明显。
2012年06期 v.31;No.143 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K] [引用频次:12 ] |[下载次数:433 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:184 ] - 刘心广;王海龙;田涛;陈绍杰;
村庄压煤问题严重制约着济宁二号煤矿的生产接续与发展。结合该矿六采区的地质采矿条件,针对大郝村、大屯村两个村庄下压煤问题,提出了条带开采法和村庄搬迁后完全垮落法开采两种解决途径。采用概率积分法,预计了两种开采方案对地面建筑物的采动影响,采用条带法开采,虽然能使地面建筑物得到较好的保护,但是经济上的损失巨大。从技术、经济两个方面,综合考虑村庄搬迁法更为合理,并根据具体情况,对村庄的新村选址方案进行了比选。
2012年06期 v.31;No.143 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K] [引用频次:7 ] |[下载次数:186 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:265 ] - 张新国;白继文;王华玲;
矸石膏体充填开采技术是解决建筑物下、铁路下、水体下和承压水上压煤的重要途径,充填效果评价一般采用在地面设置岩移观测站的方式,评价周期往往较长,费用较高。基于自主知识产权的KJ216顶板压力在线监测系统,包括耐高温、高压、防水的充填体变形监测仪、压力传感器和温度传感器等,研制了充填体性能在线监测系统并用于岱庄煤矿2351工作面。监测结果表明:充填体在采空区后方80m左右被压实并趋于稳定;上覆岩层的总变形量在300mm左右,其中充填体的变形量在104.3mm左右,充填体压缩率为5%;充填体的水化温度54℃,对充填体早期强度有促进作用;水化反应在第2天最为强烈,4天以后趋于稳定。
2012年06期 v.31;No.143 42-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 900K] [引用频次:1 ] |[下载次数:163 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:172 ] - 杨坤;韩浩;马智超;
以金堆城栗西尾矿库为工程实例,采用数值模拟手段,研究了不同渗透系数下尾矿库加速度、应力、位移及液化区域的动力反应。结果表明:随着渗透系数的增大,加速度反应减小;耦合渗流后较耦合前的垂向有效应力明显减小,而耦合后两种渗透系数下的差别较小;剪应力在耦合渗流后增大,但耦合后渗透系数的变化对剪应力的影响很小;耦合前后坝体的垂向位移场发生了一定变化,耦合前坝体内的垂向位移以正位移为主,而耦合后很多地方变为负位移,且耦合后随着渗透系数的增大,位移也有所增大;液化区在耦合渗流后明显增大,而且随着渗透系数的增加,液化区域有所扩大。
2012年06期 v.31;No.143 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1624K] [引用频次:10 ] |[下载次数:151 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:157 ] - 刘音;陈军涛;刘进晓;姚树阳;
针对建筑垃圾环境问题和煤矿采空区沉陷及"三下"压煤问题,分析了建筑垃圾再生骨料和膏体充填煤矿采空区技术研究与应用现状,探讨了建筑垃圾再生骨料作为膏体充填骨料充填煤矿的可行性,指出该技术今后的主要研究方向:再生骨料膏体充填材料的可泵性、充填体强度、耐久性研究,再生骨料膏体充填工艺设计及充填后的效益评价。
2012年06期 v.31;No.143 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 630K] [引用频次:26 ] |[下载次数:586 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:150 ] - 李健;于师健;潘山;
利用声波法对华北地区某典型岩溶水害矿井的4707工作面煤层底板不同深度、不同位置的声波波速进行探测,获得了随工作面推进时的波速变化曲线。结果表明:垂深3.9~12.1m之间的声速曲线出现较大的波动,在钻孔距工作面距离15~5m时声波波速迅速升高,在6~5m处达到最大值,工作面推过钻孔后,波速不断降低。垂深13m以上,声波曲线趋于稳定,说明已不在破坏范围内。声速法判断底板最大破坏深度为12.1m。结合FLAC3D软件,利用4707工作面的实际地质资料数值模拟煤层底板采动破坏过程,得出了煤层底板采动破坏特征:底板破坏区沿采空区四周和底板向下扩散呈现出喇叭形,随工作面的不断推进,破坏区也不断前移。
2012年06期 v.31;No.143 57-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1056K] [引用频次:4 ] |[下载次数:127 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:176 ] - 张若江;张新国;白继文;李秀山;
针对目前我国建筑物下、铁路下、水体下压煤现状,结合煤矿固体废弃物煤矸石和电厂粉煤灰造成的环境污染情况,从淄博矿业集团岱庄煤矿的生产实际出发,对膏体充填材料进行了优化配比试验及水化反应机理研究。结果表明:配比P10可作为最优配比试验结果,即胶结料:粉煤灰:煤矸石为1∶4∶6,质量浓度为74%;膏体材料不同龄期的XRD衍射图谱表明水化产物主要是CH(氢氧化钙)、AFt(钙矾石)和C-S-H(硅酸钙)凝胶,不同龄期水化产物中各物质相对含量不一样;扫面电镜表明膏体材料水化8h已经生成了一定量的钙矾石,1d可见片状物质的C-S-H凝胶,水化7d后局部生成大块的棱柱状凝胶。
2012年06期 v.31;No.143 62-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1701K] [引用频次:31 ] |[下载次数:516 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:136 ]
- 李慧君;林年添;金兴;彭杰;王守进;
近年来,南黄海盆地油气地质调查工作取得了新进展,即发现崂山隆起新近系下伏地层可能为海相地层,但由于勘探程度低等原因,崂山隆起海相地层的分布依然不清。海相地层的残留状况往往与断裂分布有密切关系,因此,探讨崂山隆起中、古生界断裂特征及其控制作用,对于研究海相地层的分布具有重要作用。以新采集的地震资料解释为基础,采用类比方法,探讨南黄海盆地崂山隆起主要断裂带的构造样式和变形特征,确定中、古生界断裂的分布规律。结果表明:崂山隆起主体部分主要发育高角度逆冲断裂,少量分布反转断裂和正断裂;研究区西北部发育由北向南的逆冲断裂,东南部则发育由南向北的逆冲断裂,具有对冲特征;构造变形程度西强东弱。深化了断裂系统对研究区残留海相地层分布控制作用的认识,为深入开展研究区油气调查提供地质构造依据。
2012年06期 v.31;No.143 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2569K] [引用频次:9 ] |[下载次数:288 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:151 ] - 毛光周;刘池洋;高丽华;
低熟油是一种重要的非常规能源矿产资源。中国中、新生界陆相含油气盆地中,多发现未熟-低熟石油。在大量查阅、整理与综合前人资料的基础上,对我国低熟油的分布、物理化学特征、判别标志、成因等进行了归纳、总结与论述。生物标志化合物是低熟油判别的有效手段之一,无机催化作用在低熟油的形成中具有重要意义,因此,在有相关的微量元素等无机因素存在的情况下,低熟烃源岩区的低熟油勘探就可能具有一定的潜力。
2012年06期 v.31;No.143 76-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1567K] [引用频次:11 ] |[下载次数:705 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:169 ] - 姚春卉;张心彬;
在研究宁武煤田大汉沟矿区地表径流、主要含水层与隔水层、地下水补给、径流和排泄条件的基础上,考虑到矿井充水等因素,计算了矿井涌水量。通过计算2#—5#煤层在不同的底板突水系数条件下安全区、过渡区和危险区的开采水平范围,发现2#—4#煤层大都处于安全区-过渡区,仅5#煤层在最低开采水平至1189.70m时处于危险区。通过计算2#—5#煤层的冒落带和导水裂隙带的高度,发现局部地区下部煤层采空区垮落的导水裂隙大都影响上部煤层的开采。通过分析2#—5#煤层的水文地质类型,认为先期开采地段2#—4#煤层水文地质类型为中等,5#煤层为中等-复杂。通过解析法预算出矿井涌水量,2#—5#煤层的矿井正常涌水量为3738.82m3/d,最大涌水量为249.25m3/h。
2012年06期 v.31;No.143 86-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1006K] [引用频次:1 ] |[下载次数:117 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:144 ]
- 宋志安;宋嘉;王万法;
根据单体液压支柱在普采面支护的应用实践,建立了单体液压支柱恒阻阶段的Simulink仿真模型和支撑阶段的SimHydraulics参数化仿真模型,完成了计算机仿真。用提取压力仿真曲线坐标值的方法,求取了密闭系统的性能参数,安全阀开启压力和回柱特性仿真曲线符合工程实际。其工程指导意义是:单体液压支柱设计要提高安全阀的开启流量,改善乳化液的通流作用,回柱时要轻转卸载手把。所提出的参数化通用建模方法,可以方便地对各种类型的液压缸或液压支架立柱进行数学建模或参数化仿真建模,得到的仿真结果能够为系统的设计、稳定性判定和参数设定等提供理论依据。
2012年06期 v.31;No.143 93-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1258K] [引用频次:14 ] |[下载次数:198 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:113 ] - 姚运全;李瑾;郭银景;梁泉泉;郭登岭;刘虹;
现有的矿山人员定位系统定位精度低,不能满足煤矿安全生产和灾后救援系统的需要。提出了一种矿用精密定位算法。在该算法中,移动节点接收巷道空间的电磁波,在分析所接收电磁波的基础上,进行信息融合并构造幅频特性矢量,经马尔科夫滤波与模式匹配,将幅频特性矢量映射到巷道的电子地图,进而得到移动节点的精确位置信息。实验表明,该算法定位误差小于2m,计算复杂度较低,易于工程实现,能够满足煤矿安全生产的需要。
2012年06期 v.31;No.143 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 960K] [引用频次:5 ] |[下载次数:95 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:105 ] - 管鸣;任勇生;孙祥正;
运用ANSYS软件对形状记忆合金(SMA)复合材料板簧进行模态分析。首先,建立SMA复合材料板簧的有限元模型;然后,针对升温和降温两个过程分别对SMA复合材料板簧进行模态分析。分析结果表明了温度、SMA纤维含量对复合材料板簧的固有频率以及模态振型的影响,揭示了SMA复合材料板簧的固有频率随着温度的升高而逐渐变大等规律。
2012年06期 v.31;No.143 106-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1179K] [引用频次:4 ] |[下载次数:499 ] |[网刊下载次数:0 ] |[阅读次数:183 ]