含油泥岩各向异性蠕变研究

以软岩非线性蠕变理论为基础，对含油泥岩的弹性模量、泊松比、蠕变变形速率进行了测试和研究，通过分级加载三轴蠕变试验发现：含油泥岩的侧向蠕变具有明显地各向异性，横向蠕变有明显的加速，并且比轴向加速蠕变阶段出现提前，在加速蠕变阶段，轴向蠕变的则不明显。随着应力水平以及层理面与样品端面夹角的增加，瞬时弹性模量也增大，有明显的各向异性；瞬时泊松比的变化显著，最大瞬时泊松比为常规三轴实验所测泊松比的2．5倍；横向形变的瞬时弹性模量随应变的增大而减少，两者呈非线性关系；同时，泊松比与蠕变呈非线性关系。根据含油泥岩蠕变力学参数，推导出横向各向异性非线性蠕变方程，为海下开采条件下的巷道支护提供了理论依据。     

注浆减沉时浆液水的渗流规律研究

离层带内浆液水的渗流与分布规律 ,是注浆减沉理论的重要组成部分。它直接关系着注浆施工的安全和注浆的长期稳定性 ,本文基于地下水动力学原理 ,将浆液水的渗流分成无压渗流和承压渗流两个阶段 ,并建立了浆液水的渗流模型 ,详细描述了浆液水在离层上下位岩体的运移过程。     

薄层单元在覆岩离层模拟中的应用

开采区覆岩离层注浆减沉技术需要掌握覆岩的离层规律，本文利用薄层接触元模拟覆岩内部岩层接触面，用粘弹性三单元模型建立本构关系，用有限单元方法模拟离层的动态发育规律，得到了离层产生，发展的动态过程，对覆岩离层带高压注浆减沉工程设计具有指导意义。     

软岩巷道蠕变与湿度应力场耦合研究

通过对龙口北皂矿H2101海域工作面矿区煤层底板矿物成分分析、岩样的膨胀性试验以及对巷道底板含水状态和围岩蠕变的实测,得到有关软岩巷道的围岩岩性参数和实际蠕变规律。运用湿度应力场理论的数学模型方法对软岩巷道的遇水软化和膨胀特性进行了分析,根据湿度应力场理论推导出膨胀软岩本构方程,在实际软岩巷道围岩稳定性控制中得到了应用。     

岩石注浆加固实验与巷道稳定性控制

在分析古城煤矿围岩地层结构的基础上，进行了岩石力学参数测试和围岩稳定性分类，得出该矿-850水平北大巷属于典型的“不稳定围岩巷道（Ⅳ类）”．同时，为了研究岩石破裂后注浆加固效果，分别采用水泥浆液和马丽散N浆液对峰后岩石试件进行了加固实验．实验证明，试件加固后强度比峰后残余强度可提高0．97～11．2倍．针对不稳定围岩巷道类型采用了“反底拱＋注浆锚杆”复合支护方式，并对反底拱结构的支护能力进行了力学分析，通过井下支护效果观测表明，采用复合支护方式可以使围岩支护体形成封闭式结构，从而抑制巷道变形，提高了巷道支护效果．     

覆岩离层带多层位注浆减沉的理论与实践

研究了覆岩移动动态规律,发现在覆岩移动过程中的一定时期内存在着可进行注浆的由多个离层面构成的离层带,提出了多层位注浆减沉技术,并在唐山煤矿进行了工程实验,取得了突出效果。提出了注采比的概念,实验测试了粉煤灰浆液沉淀压实后形成的湿灰体的物理参数,初步建立了基于注采比的注浆减沉地表沉陷预计理论。     

采动覆岩力学参数粘弹性位移反分析

本文研究了采动覆岩移动的动态性,采用三参数流变模型,用等效弹性模量的方法对采动覆岩岩层力学参数进行了反演.反演得到的力学参数是覆岩移动动态模拟的基础数据.     

Study on dynamic numerical simulation of overburden movement mining under railways

Focused upon the dynamic changing regularity and tendency of overburden movement and bed separation developing during the strip mining and stoping under railways were simulated by ANSYS model. The results show that movement and rheology developing of key strata is one of the main reasons to cause surface subsidence and to further induce deformation of surface railways. It provids a basis for taking efficient measures to control the deformation of surface railways. Supported by the National Natural Science Funds Committee (50174035)     

RRTS–II型岩石流变扰动效应试验仪

 深井软岩条件下扰动荷载会引起围岩流变变形，研制岩石流变扰动效应试验仪并进行试验，是建立巷道围岩本构关系的前提。试验仪应能对岩石试样施加长期恒定的轴压和围压，可以施加扰动荷载，并能测试扰动荷载及其引起的岩石变形量。为此研发的RRTS–II型岩石流变扰动效应试验仪，轴向荷载采用重力加载，适用于长期流变试验；加载采用齿轮与液压2级扩力，压力可达到100 MPa，扩力比可达60～100倍；能够施加冲击与爆破2种扰动荷载，使用爆破振动记录仪测试扰动荷载强度，测量精度可达到0.015 mm/s；配有三轴压力室，使用高压气体储能器提供围压，压力可达10 MPa；并配备有荷载、位移、应变和振动测试系统及相应的数据处理软件。该试验仪适用于单轴和低围压三轴压缩蠕变扰动效应试验，试验结果表明，试验仪结构合理，性能稳定，精确度较高。     

链斗采煤机防脱链机构改进

为了优化目前薄煤层链斗采煤机开采适应性,通过对防脱链机构工作原理的分析,运用计算机辅助设计软件CAXA设计机构草图,并采用SOLIDWORKS软件绘制机构三维立体图以及模拟装配,对原防脱链机构进行改进设计.新型薄煤层采煤机解决了机头、机尾处链条脱离的问题,降低了整机高度、总质量及成本,能够安全高效地开采1.0~0.5 m,甚至更薄的煤层.