冻结井可缩性井壁接头力学特性研究及其应用

针对丁集煤矿特殊的地层条件,为防止井壁在冻结壁融沉和地层疏水沉降时发生破裂,在井壁设计时采用竖向可缩性井壁结构,并提出了一种新型冻结井可缩性井壁接头形式.通过试验和数值计算表明：在竖向附加力作用下,该接头具有良好的竖向压缩变形特性、很强的抗侧压能力和可靠的防水、防漏性能,并且实验结果与数值计算结果基本一致.该研究成果已应用于丁集煤矿的三个立井井筒.     

采空塌陷区立井井壁结构的研究与设计

针对在采空塌陷区修建立井井壁的技术难题,以淮南新庄孜矿技改新增副井、回风井为例,对两井筒过采空塌陷区的关键层位井壁结构,采用柔性、让压、可缩性钢纤维混凝土复合井壁.通过试验,获取了钢纤维混凝土和沥青滑动层的最优配合比,并对竖向可缩性接头的结构形式和参数进行了设计.     

钻井井壁可缩性接头力学特性研究

针对新型钻井井壁可缩性接头,分析了其变形规律和受力特征,即在竖向和水平荷载共同作用下,钻井井壁可缩接头在同一水平面上的竖向位移基本相同,而不发生翘曲现象;外箍弧板主要承受水平外荷载,内、外环形竖板对可缩接头承担竖向,临界荷载起决定作用．设计计算可缩接头竖向临界值时,可不计外箍弧板的影响．     

竖向可缩接头在两淮矿区立井井壁中的应用

针对疏水沉降地层立井井筒可能因竖向附加力作用而发生破裂这一技术难题,研制了一种安设在井壁中的竖向可缩接头,可预防井壁发生破裂。根据在冻结井筒和钻井井筒中的应用不同,系统叙述了该接头两种不同结构的设计和施工技术,并采用模型试验和数值模拟方法对其进行了力学性能分析,该接头在两淮矿区20多个井筒中得到了成功应用。     

疏水沉降地层冻结井可缩性井壁设计及应用

针对淮北矿区矿井筒穿越地层是属于疏水沉降的特殊条件地层,应考虑地层沉降引起的竖向附加力,经过冻结井壁可缩性井壁接头力学特性分析及结果与有限元分析比较,设计出可缩性井壁接头位置.通过实测证实可缩性井壁接头是合理的.     

U型钢可缩性支架增阻卡

Ｕ型可缩性支架增阻卡安装在支架接头端部。增阻卡对增加接头的滑动阻力，提高Ｕ型钢可缩性支架的工作阻力具有明显作用。本文介绍了增阻卡的结构，增阻原理实验室试验情况。     

可缩井壁接头在青东煤矿立井井筒中的应用

针对具体地质条件,为防止矿井投产后因竖直附加力的作用而导致井壁破坏,青东煤矿主、副、风3个立井井筒冻结段内层井壁均采用竖向可缩井壁结构。简要介绍了井壁可缩接头结构设计方法及现场安装情况。     

U型钢可缩性支架增阻卡

Ｕ型可缩性支架增阻卡安装在支架接头端部。增阻卡对增加接头的滑动阻力，提高Ｕ型钢可缩性支架的工作阻力具有明显作用。本文介绍了增阻卡的结构、增阻原理及实验室试验情况。     

信湖煤矿钻井井筒可缩性井壁接头设计及数值模拟研究

 煤矿矿区的底部含水层直接覆盖在煤系地层之上,随着矿井建设和生产的进行,表土含水层的水位将会逐渐下降,土体中有效应力逐渐增加,引起井筒周围土层固结沉降,施加给井筒一个相当大的向下竖向附加力（又称为负摩擦力）,使井筒受到的竖向荷载加大,随着地层的沉降,竖向附加力逐渐增大,最终导致井壁因强度不足而破坏。考虑到这个问题,将信湖矿井井筒安装可缩性井壁接头。本文着重介绍了可缩性井壁接头设计的计算方法,并对计算结果进行数值模拟校核。     

竖向滑动可缩性井壁的结构与设计计算

本文针对近几年出现的竖向滑动可缩性井壁结构设计中的一些问题进行了讨论，分析了滑动层和可缩层设计计算中的一些影响因素，给出了计算公式，可供设计该类型井壁时参考。     

节理岩体爆破破坏模式的机理分析及数值模拟

节理的存在是岩体明显区别于岩石的一个重要特征,也是导致岩体具有非均质性及各向异性的一个重要因素。在对节理影响岩体爆破破坏模式的机理进行分析的基础上,利用能够很好模拟岩体内节理分布及裂纹产生与扩展的一种新的数值方法--数值流形方法,对3种不同节理岩体,即无节理岩体、均布水平节理岩体、均布垂直节理岩体等在均布于垂直于圆周方向上的爆炸荷载作用下的破坏过程进行了模拟。由模拟结果可以明显看出,节理的存在对岩体的破坏模式起到了关键性的控制作用,完整岩体的破坏形式呈现出了很好的对称性,而水平及垂直节理岩体的破坏模式在很大程度上是受到节理分布的控制。     

断续节理相互作用的数值模拟

运用岩石破裂过程分析RFPA2D系统，研究了断续节理岩体中裂纹的产生与扩展机理，不同断续节理分布岩体的变形、破坏过程以及节理之间的相互作用和影响规律.研究指出，共线节理的裂纹产生并不相互影响，其裂纹扩展是各自独立地平行于压应力方向;左梯式节理的裂纹产生是相互作用的，主生裂纹沿压应力方向扩展，而次生裂纹沿垂直于节理面方向扩展一定长度后转向水平方向很快贯通于相邻节理;右梯式节理的裂纹产生并不相互作用，主、次生裂纹形成后各自沿压应力方向扩展，并不会贯通于相邻节理.裂纹的扩展是由于裂纹尖端的拉应力作用的结果.当节理在压应力作用下所产生的次生裂纹扩展达到相邻节理后，岩体就会产生贯通裂纹而破坏.     

关于主电除尘结构计算分析探讨

通过工程实例讲述主电除尘结构计算分析方法,采用SAP2000进行结构分析计算,并且通过两种不同的设备荷载作用形式,计算分析这两种形式对主电除尘结构计算结果的影响。通过内力的比较、分析,选用合理的计算分析方法进行结构设计。     

石灰石单轴抗压强度与点荷载强度的相关性研究

岩体分级对各类工程设计具有重要的指导意义,其分级指标主要依靠单轴抗压强度划分,通过点荷载强度试验可以在工程现场快速确定岩石单轴抗压强度,该方法简单可靠,得到了广泛的应用,故研究两者的相关性十分必要。本文以四川省某石灰石露天矿为工程背景,通过点荷载强度试验与单轴抗压强度试验,探究了轴向和径向加载的点荷载强度与单轴抗压强度的相关性,并建立两者的转换关系式。结果表明:轴向与径向加载获得的点荷载强度与单轴抗压强度均存在较强的相关性,且采用指数函数拟合时得到的计算关系式相关度较高,应用效果较好。     

均布荷载作用下钢筋锈蚀深梁受力性能研究

为研究钢筋锈蚀后对深梁受力性能的影响,开展均布荷载作用下不同钢筋锈蚀率对深梁受力性能以及破坏形态影响的试验研究。设计了3个不同钢筋锈蚀率的深梁试件,通过静载试验加载至失效破坏,分析深梁压杆荷载—扰度关系、荷载—裂缝宽度关系以及荷载—竖向变形关系。试验结果表明,钢筋锈蚀后,深梁压杆承载力及刚度明显降低,失效模式为深梁跨中中部高度处突然出现一个垂直裂纹,然后裂纹分别向顶面和底面延伸,直至最后附近节点的混凝土发生破碎失效。     

非贯通节理类岩石试件单轴压缩特性初探

针对嵌入式非贯通节理对岩体力学特性的影响规律,采用数字建模和3D打印技术建立了正弦型节理实体模型,制备了完整类岩石试件、含单节理类岩石试件及含双节理类岩石试件,单节理角度分别为30°、45°、60°,双节理角度分别为30°、45°,30°、60°,45°、60°。对各类试件进行了单轴压缩试验,结果表明：含节理类岩石试件的单轴抗压强度低于完整类岩石试件,且随着试件内部节理数量的增加,试件单轴抗压强度的降低幅度增大；单节理类岩石试件的破坏形式均为沿节理所在平面发生剪切破坏,试件的单轴抗压强度随节理角度的增大而增大,这主要是节理面切割度和节理面法向应力共同作用的结果；双节理类岩石试件破坏时内部裂隙发育、贯通程度较高,破坏后的试件非常破碎,基本不具残余强度。     

矿井液压支架在动态力学条件下的结构强度分析研究

随着采矿深度的增加,矿井液压支架的运行状况逐渐恶化。液压支架的立柱和平衡千斤顶都被视为刚性结构部件,关系到液压支架的安全性,为了提高液压支架的可靠性,建立了基于刚性—柔性耦合的液压支架的刚度可变冲击动力仿真平台。首先,模拟了平行表面荷载、上升表面荷载和下荷载作用于上梁时液压支架的应力状态,识别了不同铰接缝的临界载荷;其次,发现了不同铰链接头对应的危险冲击位置;最后,总结了冲击荷载对液压支架应力状态的总体影响。结果表明,在6 000 kN冲击载荷下,支顶掩护梁铰接点最大力变化系数10.5,是最危险的铰接位置。     

基于离散元法的抗滑桩加固顺倾节理岩质边坡抗震性能研究

以抗滑桩加固后的顺倾节理岩质边坡为研究对象，使用颗粒流软件建立边坡数值模型，分析了边坡自然状态下的破坏模式和加固后的变形特征，通过输入真实地震波，对地震作用下顺倾节理岩质边坡和抗滑桩的动力响应和破坏模式进行了系统的研究。研究结果表明，在自然状态下的顺倾节理岩质边坡的破坏模式属于前缘牵引式，后缘垂直拉裂，滑坡内部拉剪组合破坏沿顺倾节理方向滑移，与实际情况相符；抗滑桩可降低结构面的不利影响，保持边坡整体稳定；地震荷载作用下，抗滑桩可保证边坡不发生大规模破坏，同时降低了结构面对边坡破坏模式的不利影响，讨论了不同工况下的边坡安全系数。本研究对地震诱发滑坡风险的预测和加固设计具有重要的意义。     

高煤帮巷道锚杆锚索支护合理预紧力匹配设计及应用

巷帮锚杆锚索预紧力不匹配是造成高煤帮巷道支护失效的重要原因之一。文章分析了某矿30211综采工作面回风巷帮锚索崩断射人事故原因,采用FLAC_^3D软件模拟了巷道采用锚杆、锚索联合支护时二者的匹配关系。结果表明：锚杆、锚索两种延伸率差别很大的材料用在同一条巷道的同一侧帮时,延伸率小的锚索承担的载荷较大,先破断; 锚杆、锚索预紧力联合作用在巷道帮部围岩表面及内部附近形成了大小不等的压应力区,随着预紧力的增加,压应力值和范围也在不断扩大; 锚杆的预紧力矩设定在200~300N?m之间,且锚索的预紧力设定在200~250kN之间,是比较合理的匹配方案。研究结果对高煤帮巷道支护设计和施工具有一定的指导意义。     

不同炭基体C/C-SiC制动材料压缩性能研究

选用热固性酚醛树脂A和热塑性酚醛树脂B分别与短炭纤维、石墨粉、硅粉、碳化硅按一定的比例混合后, 采用温压-原位反应法制备C/C-SiC试样1和试样2。研究了不同基体的C/C-SiC材料的压缩性能。试样1在垂直纤维层方向压缩载荷作用下, 没有出现纤维的拔出、脱粘等现象, 界面结合较强, 材料呈现脆性断裂: σ_⊥=60.7 MPa; 而在平行纤维层的压缩载荷作用下, 纤维与基体存在剪切作用, 存在纤维的脱粘, 试样呈现韧性断裂: σ_∥=52.6 MPa。试样2由于纤维的分散性不好, 大量聚集在一起, 在压缩载荷的作用下, 存在着纤维的拔出、脱粘现象, 界面结合较差, 材料呈现韧性断裂, 强度较低: σ_⊥=45.8 MPa, σ_∥=19.4 MPa。