三轴加载充填体围岩耦合体声发射特征研究

根据矿山开采状况设计了三种不同采场规格尺寸的充填体围岩耦合体模型，采用双轴试验机、拟真三轴装置结合声发射系统对耦合体进行了三轴加载下的破裂演化监测，研究了耦合体破裂过程声发射特征。结果表明：AE事件率和AE能量在塑性阶段前处于“平静期”，塑性阶段出现突增现象，突增现象可作为应力峰值附近宏观破裂预警；AE事件率峰值、AE能量峰值随着侧压增加推迟产生，耦合体稳定性随着侧压增加逐渐增强。AE事件率峰值、AE能量峰值随着规格尺寸的增加则与之相反；AE能量峰值随着侧压增加逐渐增大，随着规格尺寸增加逐渐减小。AE能量预警阶段突增值随着侧压增加逐渐降低，随着规格尺寸增加逐渐增大；Kaiser效应出现在耦合体应力峰值的70%~85%范围内，Kaiser效应点对耦合体塑性阶段宏观破裂具有一定的预警作用。研究结果有望为充填体与围岩作用机理研究提供参考。     

自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索在地下厂房的运用

锦屏一级水电站地下厂房一层开挖完成后出现地应力超高,喷护混凝土脱落,岩体变形量大等不利厂房稳定因素.为了防止岩体的不利变化危害厂房的整体安全,设计起用了预应力锚索进行加强支护.主要介绍了锦屏一级电站地下厂房自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索的施工工艺及质量控制措施.     

矿用防爆柴油机曲轴系扭振的仿真研究

针对矿用防爆柴油机出现的曲轴断裂现象,以某型防爆柴油机曲轴系为例,使用动力学仿真软件建立了由多个自由度组成的防爆柴油机柔性体动力学系统模型,并进行了柔性体的曲轴系受力和扭振响应分析。结果表明曲轴扭振最大峰值都出现在最大扭矩转速1700r/min左右,而此点也是其主要工作点,容易发生共振现象,导致曲轴扭断。然后通过振动试验验证了曲轴扭振的最大峰值也出现在此点,和仿真分析的结果是相近的,说明了该仿真分析方法是一条行之有效的方法,并且为解决防爆柴油机曲轴断裂现象提供了理论支持。     

湿法喷射钢纤维混凝土作为永久支护的工程实践

介绍了湿法喷射钢纤维混凝土作为永久支护在锦屏辅助洞中的应用，并根据锦屏辅助洞的实际情况总结出湿法喷射钢纤维混凝土的施工方法、措施以及施工注意事项，为以后规模使用湿法喷射钢纤维混凝土取代模注混凝土作为隧道永久支护施工提供参考。     

不同岩石破坏全程声发射Welch参数演化规律探究

通过变粒岩、花岗岩和石灰岩单轴压缩声发射试验,采集了岩石力学及声发射相关数据。运用Welch谱估计法对岩石破裂过程声发射信号的功率谱特征进行分析,并研究了峰值频率、能量占比的演化规律与岩石破坏的关联。结果表明,3类岩石受压破裂声发射信号的峰值频率均维持在(100±20)kHz,且在峰值频率正向较大波动点与能量占比高于25%信号点的波形特征多属突发型;能量占比的演化规律分两类,一类是先上升后下降,另一类是一直上升;在试件破坏期间,出现了峰值频率的较大波动与较高能量占比信号群增多的现象。应力、峰值频率以及能量占比值的联立分析,为更准确地预测岩体破坏失稳提供新思路和理论依据。     

四川锦屏山隧道岩爆综合防治施工技术

锦屏山隧道工程是锦屏水电枢纽工程的关键性控制施工项目,隧道地处我国西南高地应力区,全长约17.5km,隧道最大埋深约为2375 m,埋深大于1500 m的地段长度约12875 m。通过对锦屏山隧道现场岩爆特征的分析总结和研究,介绍了锦屏山隧道岩爆独特的工程特点和综合防治施工技术。     

煤岩体声发射判别研究

为了研究判别煤岩的地球物理方法,对煤岩的声发射特征进行研究,得出煤岩体的刚度越大,声发射的上升时间越大;声发射比较明显的现象出现在线弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段,最明显出现在塑性和破坏阶段,应力的变化和声发射能量变化一致;在开始阶段,煤块基本没有明显的声发射信号,而岩体的上升时间从开始就高位震荡;煤岩体的AE事件中,岩体的峰值能量最大,煤体的峰值能量最低,混凝土的峰值处于两者之间。     

巨厚岩层下重复采动采场支承压力分布规律数值分析

以鲍店煤矿10采区为背景,利用UDEC数值软件,研究高位硬厚岩层下近距离煤层开采超前支承压力及硬厚岩层底部应力变化规律。结果表明:上煤层开采时,超前支承压力及影响范围在硬厚岩层破断前达到最大值,硬厚岩层破断后,超前支承压力峰值呈周期性变化,变化范围较小,在硬厚岩层底部离层空间两端出现应力集中现象。下煤层开采时,超前支承压力集中程度高于上煤层工作面,在应力峰值外侧未趋于稳定,出现波浪形变化,硬厚岩层底部未形成显著的应力集中现象。     

放顶煤工作面矿压显现规律数值模拟分析

为进一步了解晋能控股装备制造集团某矿放顶煤工作面采煤作业矿压显现对顶板及工作面的力学作用及造成的顶板及工作面的变形情况,采用数值计算软件FLAC3D来对放顶煤工作面进行了分析,创建了数值计算模型,确定了数值计算参数,模拟分析结果表明:在进行放煤作业时,该防顶煤工作面煤壁前方的超前支承压力范围会变大,支承压力峰值会出现提前现象;在工作面不断推进的过程中,煤壁前方的应力集中系数也会变大,支承压力峰值会出现前移现象;放顶煤工作面煤壁的上部位移、中部位移以及下部位移会出现不同步现象,具体主要为中部位移及上部位移较大、下部位移较小,煤壁片帮现象易出现在煤体的中上部位置,应加强支护煤体的中上部;该放顶煤工作面初次来压步距为32m。     

全应力应变曲线在冲击地压中应用的试验研究

冲击地压是矿井采掘过程中,由于煤(岩)体脆性破裂,弹性能突然释放而产生的一种带有声响的剧烈破坏的动力现象。这种现象与在实验室内将试样放置在刚度较小的普通材料试验机上进行单轴加载时,当荷载增加至峰值(强度极限)试样突然崩溃,响声较大,碎块四处飞溅的情景十分相似。如将同种煤(岩)试样放在刚度较大的刚性试验机上加载,则试样的破坏是稳定的,不会出现突然破坏现象,而且能够将峰值以后     

浅埋两硬煤层综放面支承压力分布规律研究

为研究浅埋两硬煤层综放面支承压力的分布特征,用钻孔应力计对安家岭矿4102工作面回采巷道两侧煤体内的应力进行了实测。研究表明:浅埋两硬煤层综放面超前支承压力、后方支承压力及侧向支承压力的影响范围较大,超前支承压力峰值位置到煤壁以及侧方支承压力峰值点到煤柱侧帮的距离都较小(3~4m),这是与普通煤层综放面超前支承压力峰值点前移及侧方支承压力峰值远离巷帮的规律不同之处,侧方支承压力峰值出现在工作面后方,在工作面采动影响稳定后,煤柱侧巷帮煤体内会出现明显的破碎垮落区、塑性区和弹性区。     

注水煤样力学及渗透特性试验研究

为研究注水煤样吸水率与时间的关系,以及煤样的力学性能、渗透特性,首先对高家堡煤样进行了自然吸水率测定试验,然后在MTS815.03电液伺服试验机上进行了自然煤样与饱和水煤样单轴压缩试验,最后进行了水渗透试验。试验结果表明:在煤样吸水饱和前,煤样试件吸水率是浸泡时间的二次函数,浸水3.5 d后自然吸水率为3.37%,达到饱和水状态;与自然状态煤样相比,饱和水状态煤样出现轴向应力峰值时的轴向应变增大,出现"滞后"现象,泊松比和普氏系数分别降低了3.36%和9.07%,单轴抗压强度和弹性模量分别降低了20.97%和17.05%;渗透率曲线表明,应力应变过程中煤样渗透率变化可分为压实降低、缓慢增加、峰值出现和残余降低4个阶段,应力峰值超前于渗透率峰值。     

降雨入渗及地震作用下边坡稳定性研究

边坡滑坡给社会经济和人民生命安全带来了巨大威胁，降雨和地震是边坡滑坡的两大诱因。以云南省某矿山边坡作为研究对象，取样后在室内进行岩石力学实验，得到后期工作所需的岩石力学参数，利用霍克布朗准则推导出岩体的力学参数，运用理论计算和数值模拟分析降雨和地震对边坡稳定性影响，结果表明：1）在降雨入渗作用下，边坡出现滑坡主要是静水压力造成的；2）在地震作用下，当地震峰值加速度为0.1g时，有效塑性区主要位于边坡中下部，当增大地震峰值加速度，其范围向坡脚移动，当加速度为0.3g时，塑性区出现贯通趋势。     

自燃煤层放顶煤开采采空区“三带”划分研究

针对采空区遗煤氧化升温导致火灾现象，采用现场实测方法，研究采空区O₂、CO、CH₄浓度以及温度变化特征，结合遗煤氧化升温特性，对采空区发火趋势进行了预测。研究结果表明：当工作面推进超过80 m时，煤体已经充分压实，氧气浓度降低制约遗煤氧化升温反应，采空区进入窒息带，CO浓度稳定在18×10^-6;CH₄浓度变化随推进距离呈现连续增长趋势，略有下降后逐渐稳定，由工作面中部向两侧巷道纵向递减，最大CH₄浓度为1.15%;采空区各测点达到温度峰值呈现滞后性，工作面中部测点温度出现峰值时间早于回风巷早于进风巷，最高温度不超过21.2℃;采用氧浓度指标法确定氧化升温带为42.8 m,工作面最小安全推进速度0.658 m/d,在正常回采期间不会发生遗煤自燃现象。     

关于锦屏磷矿四期工程与地面发展问题的探讨

分析了锦屏磷矿四期延深工程的特殊性，介绍了该矿有关地面改造工程的有关情况，提出了下一步打算。     

煤与瓦斯突出两相流运移衰减规律实验研究北大核心

为了研究煤与瓦斯突出后煤与瓦斯两相流的运移衰减规律,利用自主搭建的煤与瓦斯突出实验模拟系统,研究突出后煤粉运移分选特征、煤与瓦斯两相流冲击压力的演变规律。研究结果表明:在轴向应力为0.54 MPa、瓦斯压力为0.5 MPa时,煤粉相对突出强度为55.1%;突出煤粉有较强分选特性,管道内粒径小于1 mm的煤粉分布呈现沿程递减的趋势,而粒径为1~3mm和粒径大于1 mm的煤粉分布呈现沿程递增的趋势;突出启动后,两相流冲击压力呈先增大后减小的趋势,且增大速率大于其减小速率,冲击压力峰值出现的时间随着突出距离增加而滞后;由于突出瞬间发生,两相流快速喷出,从未完全膨胀状态转化成完全膨胀状态,产生层层叠加压缩波,最终形成冲击波,导致冲击压力峰值在管道前段出现突增现象,整体呈震荡衰减的变化趋势。     

不耦合装药结构爆炸孔壁压力分布特性的数值模拟

针对爆破周边孔理论装药结构为同心不耦合装药而实际装药结构为偏心不耦合装药的现象，利用ANSYS/LS-DYNA建立数值模型，对测点孔壁压力进行仿真计算。结果表明，偏心不耦合装药中，测距不大于0.5 m时，孔壁压力峰值分布随垂直于轴向截面上半径与方向向下的竖直线之间的夹角β增大而增大；测距大于0.5 m时，相同截面孔壁压力峰值近似相等。然而，同心不耦合装药中，相同截面孔壁压力相等；偏心不耦合装药沿轴向分布的孔壁压力峰值衰减较同心不耦合装药孔壁压力峰值衰减快。     

基于应变水平的砂岩脆性破坏声发射信息研究

岩石脆性破坏过程中的声发射信息与其受载变形破坏过程密切相关,在岩石破裂前的膨胀点、应力峰值点和应力-应变曲线峰值后拐点位置存在声发射会出现突增现象。利用岩石破坏的三维重整化群理论给出了岩石破裂前声膨胀点所对应的应变和岩石峰值应力对应的应变水平比值的表达式,单轴荷载条件下其临界比约为74%与78%之间,并通过砂岩刚性加载试验得到了验证;同时通过对试验数据的分析发现,岩石破裂前的膨胀点、应力峰值点和应力-应变曲线峰值后拐点位置所对应的应变值之间具有很好的比值关系。     

可控环流在多绳提升机上的应用

就锦屏磷矿新使用的多绳摩擦提升机晶闸管供电、电枢可逆传动系统的应用，工作原理作了详细介绍。     

锦屏东大桥左岸滑坡机理分析及治理设计

阐述了锦屏东大桥左岸滑坡所处的地质环境条件，分析了滑坡特征及成因机制，并通过对现场的调查研究，提出了合理的治理方案。