破碎围岩支护优化研究与应用

为研究不同支护参数对破碎围岩下山巷道形变的影响,更合理地选择支护参数,以车家庄煤矿4^#煤层二采区下山为研究对象,运用FLAC^3D数值模拟,模拟不同支护参数时围岩的位移矢量分布情况,进而确定最佳支护参数。现场监测表明,与数值模拟的结果基本对应。     

基于大数据深度学习的输电塔结构抗风易损性评估

为了有效预测输电网系统在强风作用下的响应，并开展高效精准的性能评估，文章提出了基于深度学习模型的风致易损性评估框架。以某具备健康监测系统的输电塔结构为例，首先对监测数据进行清洗和重构，通过大数据深度学习建立荷载输入和响应输出的等效映射模型，然后通过数值模拟生成灾害强度均匀的风场数据并由深度学习模型预测输电塔关键杆件响应，计算不同性能水准的易损性曲线。研究结果表明，经训练的深度学习模型可以涵盖实际工程中存在的各类不确定性因素，有效映射复杂风环境下输电塔结构的动力响应。提出的框架方法可以避免单纯通过数值模型制备大量动态响应数据，更高效地进行输电网系统风致易损性评估。     

基于FLAC3D的破碎围岩巷道支护效果分析

为了解破碎围岩分别采用锚杆支护、锚喷支护以及锚喷+锚索耦合三种支护方式下的支护效果,进而为破碎围岩巷道选择合理的支护方式提供参考。通过借助FLAC^3D软件建立数值模型,分析不同支护条件下的破碎围岩巷道位移量、应力分布以及塑性区的时空演化特征。结果表明,采用锚喷+锚索耦合支护时,可以较好的控制巷道围岩的位移量、减小应力集中效应、缩小塑性区的影响范围。     

高温对煤炭地下气化围岩损伤的影响

煤炭地下气化是煤炭无害化开采技术创新战略方向之一，该技术可以回收老矿井废弃煤炭资源，对传统采煤技术难以开采的煤炭资源进行原位清洁转化。气化过程中燃空区形成带来的结构应力和高温造成的热应力共同作用对岩石造成损伤。以大城勘查区深部煤层为气化对象，得出典型围岩热物性及力学参数随温度变化规律。基于连续损伤力学理论，在平滑Rankine损伤模型的基础上提出高温岩石损伤变量模型，使用COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件对深部煤层地下气化过程围岩温度、主应力、损伤变量进行模拟研究。结果表明，5种典型岩石的比热容随温度升高整体呈上升趋势，导热系数随温度升高整体呈下降趋势，抗压强度和弹性模量随温度变化规律差别较大。围岩受温度影响范围随气化时间呈指数变化，气化10 d时，温度影响范围仅为3.27 m;气化50 d时，温度影响范围达到5.73 m;气化100 d时，温度影响范围为8.21 m;气化400 d时，温度影响范围达到18.20 m。结合地下气化过程中普遍采用的控制注气点后退气化法，岩石处于高温区的时间在40 d左右，温度场对围岩的影响范围约为4.7 m。燃空区上方及两端均出现损伤...     

建筑物掏土纠倾法单孔与多孔塑性区特性研究及工程应用

在建筑物水平掏土纠倾工程中，掏土孔间距是影响纠倾工程安全与工期的重要因素。为了快速准确地确定纠倾工程中的水平掏土孔间距，研究了单个掏土孔和多个掏土孔情况下孔周边土体塑性区发展特性。利用土体塑性力学分析计算得到了单孔下的孔周土塑性区半径，而后通过有限元模拟得到孔周土体塑性区半径的数值解，将孔周塑性区半径解析解与数值解进行了对比。并通过有限元数值模型研究了多个掏土孔相互影响情况下的塑性区发展规律，以孔间土体塑性区贯通时的距离作为掏土孔间距。考虑土体参数随机特性的影响，研究不同上部荷载作用下掏土孔间距的取值变化规律，上部面荷载与地基承载力特征值比值用p表示，孔间距与掏土孔直径比值用n表示。研究发现：多孔塑性区半径（孔间塑性区贯通时）是单孔塑性区半径的1.3倍左右;标准化荷载p与孔间距比值n二者呈线性关系;通过不同土体参数及上部荷载的不同情况下的p-n曲线，给出了掏土孔间距建议值。同时，将研究结果与三个实际工程进行对比，发现p-n曲线法与实际结果更为接近。     

煤矿巷道围岩应力场分析及变形控制技术研究

分析了巷道支护的设计原则,并提出了应结合实际地质条件来合理设计巷道支护的策略,通过进一步了解不同锚固方式以及项板角下围岩应力场分布情况,从实际出发选用最佳的巷道围岩变形控制技术,能有效控制巷道围岩变形,更好地保障了矿井安全生产.     

基于交叉点支护设计对井巷支护效果优化

为进一步提升综采工作面生产的安全性,对交叉区段采取特殊的支护进行设计,以西铭矿22407工作面为例在分析其地质、水文、煤层等条件的基础上,对其支护现状进行分析,并从改进交叉区段掘进顺序、交叉点形式以及支护参数三个方面实现对交叉区段的特殊支护,并对最终的支护效果进行验证,取得理想效果.