大倾角煤层综放开采老顶力学结构阻水性探讨

在大倾角煤层走向长壁工作面综放开采沿倾斜方向能形成老顶稳定结构的理论基础上,建立了一种能够描述较破碎老顶结构的力学模型,通过引入相似材料模拟实验得到的煤岩体参数,求解得到了本研究中的老顶稳定结构的力与位移关系式,可用于分析评价老顶结构的阻水性能。现场工作面以及采空侧的出水监测数据揭示了老顶稳定结构具有阻水性,验证了本文建立的老顶结构力学模型的合理性。计算结果显示老顶稳定结构的阻水效果受到煤层倾角的影响,推导了35°~55°倾角较破碎煤层老顶结构起到阻水作用所需的最小采深关系式,可为现场地表水害分区段治理提供理论依据。     

大倾角煤层采动裂隙演化规律

通过离散元UDEC数值模拟计算,分析了大倾角煤层开采过程中,扰动岩体裂隙的演化规律,同时采用相似材料模拟实验结果验证了数值计算结果的可靠性。大倾角煤层采动岩体裂隙发展初期以平行于工作面倾向的离层裂隙为主,后期离层裂隙的高度基本恒定,竖向裂隙扩展加速,直至延伸到地表,形成错断式裂缝和塌陷坑。在此基础上,建立了大倾角煤层采动裂隙分形维数D和采深的关系式,以及逾渗概率p和采深的关系式,实现了定量描述裂隙的演化规律。通过拟合分形维数D和逾渗概率p的关系式,可求得分形维数的峰值,进而可求得对应的采深,此采深即为破碎覆岩压密沿倾斜方向重新形成稳定结构所需的采深。计算结果可用于预先估算大倾角煤层开采埋深范围内是否可形成基本顶稳定结构,进而可采取不同的措施指导工作面的安全开采以及巷道的合理支护。     

突出土木热点问题与国家建设发展的工程地质学课程体系建设

文章在总结工程地质学课程教学现存问题的基础上提出了课程体系建设措施。课程体系建设主要包括教材建设和教学内容优化两个方面,其中教材建设部分,重新编写了体现机场勘察特色及遥感测试技术应用的《工程地质学》教材。教学内容优化部分,设置了机场专题课、土木热点问题专题课,形成了轨道交通专家进课堂机制,加大了学生参与课堂讨论的力度,积极调动学生的主动性,培养创新实用型人才,提高教学质量。     

对标国际的工程地质学课程改革与思考

在对比国内外名校教学方法和教学内容的基础上,文章梳理了北京航空航天大学交通科学与工程学院六届在校生和四届有半年以上工作经验毕业生的反馈信息和建议要求,对工程地质学课程改革进行了探讨。改革后的工程地质学课程体系,以经典知识系统为基础,以工程案例库为补充,以国际教学水平为目标,依托中英文教材建设,形成了集注册考试题库、实践教学以及社会资源为一体的课程体系特色,学生的主体作用和教师的引领作用得到充分发挥。新的课程体系有利于缩短专业人才的培养周期,为国际科研领域输送高水平专业人才。     

突出实践和创新的地基与基础工程教学改革

北京航空航天大学地基与基础工程课程在经典理论知识框架基础上,对教学内容、教学方式方法、课程设计内容进行了改革,提高了教学效果,获得了学生认可。改革后的地基与基础工程课程,以提高学生的综合能力为目标,依托特色工程案例、工程实践、研讨型课堂、科研型课堂,构建了完善的理论课程体系,依托岩土大赛形成了创新型实践设计体系,积极推进研究创新型课程教学。地基与基础工程课程改革突出了北航的优势学科,为其他课程改革提供了可借鉴的方法。