沿空巷道三维锚索支护围岩变形规律研究

提出了沿空巷道三维锚索支护技术,结合王庄煤矿沿空掘进巷道5218回风巷的生产地质条件,建立相似材料试验模型和数值计算模型,通过分析表面位移和围岩应力分布特征,对沿空巷道三维锚索支护时巷道围岩的变形规律进行了研究.研究结果表明:三维锚索支护技术能促进巷道顶板压力拱的形成,提高压力拱拱角处的承载能力;当载荷增加至1.4 MPa时,三维锚索支护巷道顶底相对移近量是普通支护的76.7%;两帮相对移近量仅是普通支护的66.7%;计算表明,三维锚索支护巷道顶底相对移近量最大值是普通支护的55.20%、巷道两帮相对移近量最大值是普通支护的52.05%.该研究结果在王庄煤矿5218回风巷支护实践中取得了成功;回采期间,采用三维锚索支护段巷道顶底板移近量最大值是普通锚网索支护的58.14%、两帮相对移近量前者是后者的49.34%.     

残留煤柱综合机械化固体充填复采采场稳定性分析

利用传统房柱式或短壁方法开采的矿区,采空区遗留大量呆滞煤炭资源,同时煤炭开采还向地面排放大量固体废弃物,造成环境污染和占用土地等危害,开发老采空区残留煤柱综合机械化固体充填复采技术是解决上述问题的主要途径之一.以房柱式充填采矿方法为背景,建立了表征采空区内矿柱和充填物支撑顶板的弹性板柱力学模型,研究顶板不同阶段下沉的力学过程.通过数值计算从能量观点对充填采场的矿压显现规律、煤柱受力及其破坏特点进行了探讨.研究表明:当煤柱的有效承载面积逐渐减小时,单一煤柱的失效将使载荷转移到邻近煤柱上并引起相邻煤柱过载,房柱式充填开采不存在直接顶及基本顶周期来压现象,煤柱内部应力受回收顺序影响较小.采场最大下沉值减少了30%～60%,充填后最大能量密度值是未充填情况下的0.86倍.     

城市水土保持生态环境建设存在问题及措施

唐山市地处冀东,北依燕山,南邻渤海,是河北省重要工业城市之一。从上世纪90年代起,城市水土保持建设开始起步,经过20多年的努力,虽已取得一定成绩,但随着资源城市转型、产业结构调整、城镇化进程的加快,城市水土保持生态环境建设面临着巨大的挑战,以下是我对城市水土保持生态环境建设的建议和思考。     

水文自动测报系统常见故障分析与维护

本文分析了水文自动测报系统中设备的特点和系统管理维护中易出现的问题,提出了解决和处理方法,为以后水文自动测报系统的建设和管理维护提供参考.     

爆炸合成石墨包覆金属(Fe,Co,Ni)纳米颗粒及其摩擦学性能

以铁/钴/镍硝酸盐为金属源,与无水乙醇、尿素、黑索今(RDX)混合制得复合炸药,采用爆轰的方式制备出石墨包覆金属铁、钴、镍(Fe@G,Co@G,Ni@G)纳米颗粒并利用XRD,TEM-EDX,XRF的方法对合成产物组成、形貌和显微结构进行分析;同时将石墨包覆金属纳米颗粒按照一定比例(0%,0.2%,0.4%,0.6%和0.8%,质量分数)分别与基础油(SN150)配制成5种混合润滑油,并采用四球磨擦实验研究其摩擦学性能。结果表明:爆轰所得产物为核壳结构,直径在10～50nm,核心为单质金属,包覆层主要由石墨构成,厚度在3～8 nm;添加了石墨包覆金属颗粒的润滑油摩擦性能有明显变化,摩擦系数和磨痕直径随着石墨包覆金属的含量呈现先减小后增大的趋势;3种石墨包覆金属中,Ni@G作为润滑油添加剂的摩擦学性能最好。     

不等厚拼焊板材的成形性实验研究

不等厚拼焊板由于焊缝的存在及其方位影响，又由于坯料强弱不均，可以引起坯料的冲压变形性能发生显著变化。本文通过焊接工艺对比，比较了激光焊、滚压电阻焊和氩弧焊工艺对拼焊板塑性变形性能的影响；对拼焊板试析进行拉伸实验，确定了焊缝方位和薄厚板比例对试件塑性变形的影响；进行了不等厚拼焊板件的半球拉深实验和方盒件拉深实验，总结了拼焊板材的冲压成形性能和不均匀变形规律。     

一种新型宽频激振器的设计及动力学仿真

为了改变传统的偏心激振装置激振频率单一的缺陷,设计了一种可以产生宽频激振的偏心轮机构,以达到提高振动夯实机构工作功效和扩大工作对象范围的目的.运用质点动力学基本方程,建立了在机构运行过程中不同时段下上述宽频激振器的分段动力学模型,同时基于弹性力的分段非线性,推导出机构支座约束反力与运动位置及滑块加速度的非线性关系式.通过一仿真算例,验证了机构设计初衷的可行性和新型激振器的优越性.结果表明：所设计的偏心轮激振装置在保留了传统激振器主频的基础上,增加了一些能量较大的倍频成分和分布较宽的分数频成分,且总的激振能量也较大.     

混合开采孤岛面围岩稳定性分析

为了对混合开采孤岛面冲击矿压进行预报和控制,采用离散元数值计算程序UDEC4.0,对混合开采孤岛面围岩的应力分布、变形规律以及顶分层煤柱的稳定性进行了模拟研究,并结合现场观测分析了混合开采孤岛面的矿压显现特征。研究表明:1)孤岛煤柱开采过程中,上覆岩层引起的应力通过15 m煤柱向下传递至工作面,煤柱两侧6~8 m范围形成高应力区。2)下分层孤岛工作面两侧开采结束,煤层上方10.08 m处和147.3 m处测点的最大下沉量分别达到7.84 m和3.6 m,分别是采高的83.4%和38.3%。3)顶分层、孤岛面两侧煤层采后,15 m煤柱垂向压缩量分别为原始高度的38.8%和59.4%,15 m煤柱基本被压酥,己经失去支撑能力。4)现场实测孤岛面初次来压步距为23.2 m和周期来压步距为11.78 m,与数值模拟得到的规律基本一致。     

矸石充填巷采等价采高模型探讨

巷采矸石充填是"三下"压煤和边角煤开采的一项新兴技术,也是绿色开采技术中的内容之一。为了创建巷采矸石充填开采围岩变形预计模型,利用F lac软件对矸石充填开采采场覆岩和巷道围岩的应力、变形分布规律进行了研究,对等价采高模型应用于巷采矸石充填开采围岩变形预计效果进行初步对比分析。研究表明:巷采全充填模型与等价采高模型具有规律上的相似性;二者之间的顶板竖向沉降趋势基本一致,模型顶部最大位移处位移相差2.125%,且都为盆地式沉降;最大垂直应力相差1.7 MPa;等价采高模型计算的底鼓最大值为335.9 mm,两者相差35.9 mm。计算分析结果与现场观测规律基本一致。     

巨厚红土层下采场支护研究

基于采动岩体的抗压强度、弹性模量、泊松比等力学参数服从 Weibull分布,运用岩石破裂分析系统对五种支护方案进行数值模拟,并通过现场工业性实验,研究了巨厚红土层覆岩条件下采场在不同支护参数下的变形特点,分析了相关机理,找到了保证巨厚红土覆岩条件下高效、安全回采的最优支护方案。