基于塑性区分布形态的软弱破碎巷道围岩控制原理研究

以平煤股份六矿北二进风石门软弱破碎巷道围岩为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,分析巷道围岩塑性区分布形态特征,研究侧压系数、内聚力与内摩擦角对塑性区的影响程度。研究结果表明:巷道围岩塑性区主要存在圆形、椭圆形、圆角矩形和蝶形4种分布形态,侧压系数、内聚力与内摩擦角共同影响塑性区的分布形态及其范围;内聚力与内摩擦角对圆形和椭圆形塑性区的影响较小,而蝶形塑性区对内聚力与内摩擦角非常敏感,主要表现为4个蝶叶随内聚力与内摩擦角的增大而快速退化,蝶叶尺寸越大,蝶叶的退化速度越快;提高内聚力与内摩擦角在减小巷道围岩塑性区范围的同时,可促使蝶形塑性区向圆角矩形转化。工程实践结果表明,以中空注浆锚索为核心的"锚网喷+全断面中空注浆锚索"分步联合巷道修复支护技术能够保持软弱破碎巷道围岩的稳定性,保障巷道的长期使用。     

极度破碎围岩下斜坡道掘进支护技术实践

恰拉塔矿区斜坡道施工过程中，围岩极度破碎，斜坡道明槽开挖后，工作面揭露为绿泥绿帘石，稍微触动便成片脱落，存在着很大的安全隐患，为了保证施工安全，必须进行支护。因正值冬季，天气寒冷，混凝土整体支护不能保证施工质量；如采用常规的锚网喷支护，在支护过程中可能存在巷道顶板塌方隐患。根据现场施工条件，确定采用超前锚杆+钢拱架+锚网喷联合支护方案。在开挖掘进作业前，在开挖面顶部一定范围内，沿坑道设计轮廓线向已施工的超前锚杆孔内打入一排或多排纵向锚杆，以形成一道顶部加固的岩石棚，在岩石棚保护下进行开挖、支护作业，至一定距离后(在尚未开挖的岩体中必须保留一定的超前长度)，再施工后续超前锚杆，如此循环前进。斜坡道掘进21.5 m时顺利通过破碎段，整个过程历时15 d，安装20架25U型钢拱架，施工78根超前锚杆，施工216根环向锚杆，无安全事故发生。采用超前锚杆+钢拱架+锚网喷联合支护技术，确保了施工安全，顺利通过围岩极度破碎段，取得了良好的效果，为同类工程施工积累了宝贵经验。     

大采高工作面过断层破碎带围岩控制技术研究

为了研究大采高工作面断层破碎带围岩控制技术,采用UDEC分别模拟工作面揭露断层前后围岩应力变化规律、揭露断层时覆岩运移规律。根据模拟结果可知,断层导致工作面应力呈"几"字型分布及顶底板变形量增大。在断层影响区域采用锚网索、单体液压支柱挑棚联合支护取得了良好的效果。     

纳米银-聚合物薄膜的制备及力电性能测试

聚合物基底上纳米银颗粒薄膜的制备工艺相对简单,成本较低,且该薄膜具有成为高敏感性压阻应力/应变传感材料的潜力。本文采用银镜制备法在聚酰亚胺(PI)和聚乙烯(PE)上合成了纳米银颗粒薄膜,系统研究了该薄膜制备工艺、结构特性、材料性能之间的关系。实验考察了材料“浸泡”时间及聚合物材料前处理等因素对材料表面吸附纳米颗粒含量的影响,研究了 “浸泡”时间对纳米银颗粒粒径大小、颗粒含量及分布的影响,并探讨了不同聚合物基体的颗粒特性对薄膜二维导电渗滤,压阻特性及拉伸性能的影响。研究表明,增加“浸泡”时间能够增加纳米银颗粒粒径大小,提高银颗粒的含量及分布均匀性；在相同的制备条件下,PI基底较PE基底对纳米银颗粒具有更加优异的吸附效果；在PI 和PE基底上的纳米银颗粒薄膜均表现出显著的压阻性能,且电阻对应变的敏感性随应变的增大及银颗粒含量的减少而显著提高。     

PM10监测仪检测用国家一级标准物质的研制

本文以PM2.5检测用国家一级标准物质(标准物质号:GBW13642-13649)研制技术为技术基础,丰富了现有GBW(E)130575-130581 PM10切割器切割特性检测用标准物质的特性量值范围、种类和数量,通过优化标准物质合成工艺,采用电镜取代光学显微镜作为定值方法,提高了其定值不确定度水平,研制出8种(GBW13656-13663)PM10监测仪检测用国家一级标准物质。     

固溶处理对TiB2/6061复合材料硬度及耐磨性的影响

采用氟盐法制备了TiB₂质量分数为3%的原位合成TiB₂/6061复合材料,研究了固溶温度和固溶时间对复合材料硬度和耐磨性能的影响。结果表明:TiB₂颗粒弥散分布在6061铝合金基体中,明显细化6061铝合金基体晶粒。当固溶温度一定时,随固溶时间延长,复合材料的硬度和耐磨性可获得明显提高,但固溶时间在6~10 h时,复合材料的性能变化不显著。当固溶时间一定时,随固溶温度升高,复合材料硬度和耐磨性呈现先上升后下降的趋势。3wt%TiB₂/6061复合材料经530 ℃×10 h固溶处理后,硬度和耐磨性能最佳,相较于铸态硬度值提高了79.5％,磨损量减少了59.1%。固溶处理后复合材料的磨损表面犁沟变细变浅,材料脱落现象减少。     

废轮胎内构件固定床热解过程优化

通过分析废轮胎内构件固定床热解过程真空度和颗粒床层厚度对热解油收率和组成的影响，探讨废轮胎热解过程优化。结果表明：增大热解真空度和减小颗粒床层厚度均可促进热解油气更快地导出反应器，尽可能避免挥发分二次反应，从而显著提高热解油收率，但热解油中汽油馏分占比降低，馏分油占比升高；热解过程优化后（真空度为－5 kPa，颗粒床层厚度为10 mm），热解温度对热解油收率和组成影响不明显，热解温度为550～900 ℃时，热解油收率始终保持在50.1%～51.6%（格金分析油收率在95%以上），热解油中各组分占比无明显变化。