考虑应力路径影响的垃圾土应力-应变特性

填埋场内垃圾土体存在多种应力状态(如压缩、拉伸、加载和卸载等),常规三轴试验和直剪试验难以全面进行模拟。为此，利用GDS三轴仪针对垃圾土重塑样开展9种不同应力路径下的三轴试验，深入研究分析应力路径对垃圾土应力-应变特性和屈服特性的影响，提出描述垃圾土应力-应变关系统一的数学模型，并得到p-q应力空间上垃圾土的屈服轨迹。通过与砂土进行比较，揭示应力路径对垃圾土中纤维材料加筋作用的影响规律。结果表明：对于σ₃≥0的压缩路径，垃圾土的应力关系曲线上翘，没有任何出现峰值或趋于渐近值的迹象，纤维材料起到的加筋作用最显著；对于σ₃<0的压缩路径，垃圾土的偏应力随轴向应变增加而增大，并逐渐趋于某定值，纤维材料起到的加筋作用较弱；对于Δq<0的伸长路径，垃圾土与砂土的应力-应变关系曲线近乎一致，纤维材料几乎不产生加筋作用。垃圾土中纤维材料的加筋作用与应力路径密切相关，研究成果为全面深入理解垃圾土的力学特性提供了依据。     

煤矿井下活性磁化水降尘技术应用研究

针对工作面呼尘比重大及现有技术降尘效率低的问题,基于表面活性剂与磁化协同理论,提出了活性磁化水降尘技术;通过溶液湿润性能试验,研究得出活性磁化水表面张力、接触角较纯水降低了60%以上;此外,针对煤矿井下工作空间狭窄的特点,设计了一套活性磁化水系统,实现了低浓度活性剂准确添加及持续高效获得活性磁化水的目的;经现场应用表明,该降尘技术对全尘及呼尘除去效率较纯水增加了40%以上,极大改善了井下工作环境。     

基于非饱和土强度理论的土质边坡浅层破坏稳定性分析

基于非饱和土强度理论,建立边坡内单元土体达到临界破坏状态的判别方程,提出土质边坡浅层失稳由上缘张拉区、中间主滑动区和下缘挤压区组成的"上、下缘顺坡曲面"组合破坏模式;论证了采用对数螺旋线描述上、下缘滑动体破裂面形态的合理性,并采用极限平衡理论建立了适用于非饱和土质边坡浅层破坏的稳定性分析方法。结果表明:"上、下缘顺坡曲面"组合破坏稳定分析方法能够较好地反映滑坡深度zw与中间主滑动区范围L2之间的变化关系;对于饱和土质边坡,内摩擦角和边坡坡度对边坡稳定性的影响非常小,土体黏聚力的影响则要大得多;对于非饱和土质边坡,土体黏聚力和内摩擦角的减小及边坡坡度的增大均会显著减弱边坡浅层土体的稳定性;土质边坡处于临界状态(安全稳定系数FS=1.0)时,随着土体饱和度的增加潜在滑坡体的破裂面逐渐向浅层迁移,说明降雨入渗导致饱和度上升的土质边坡更容易发生浅层失稳破坏;对于有限长度的土质边坡,无限长斜坡稳定分析方法得到的稳定安全系数偏于保守,考虑了滑坡体上、下缘力学作用的组合破坏稳定分析方法更为合理准确。     

上覆采空区煤自燃与瓦斯综合防治技术

为高效解决煤层在掘进期间瓦斯与火共存灾害问题,在研究鹿洼煤矿4301煤层上覆采空区瓦斯赋存、煤自燃特点的基础上,构建了4301(2)煤层瓦斯与煤自燃指标气体检测体系,确立瓦斯与煤自燃异常区域;提出了采用喷浆、注凝胶对漏风地点快速封堵、注黄泥浆对煤自燃异常区域迅速降温及覆盖氧化煤体的综合防灭火措施;针对瓦斯异常涌出问题,提出了"封堵裂隙-钻孔排放-风量稀释"三位一体的瓦斯防治措施。     

围岩大变形原因及控制技术研究

在掘进工作面,如果巷道处在应力集中区内,会使围岩变形量过大,影响输送带的布置和轨道的铺设,增加了巷道整修量,制约了工作面的掘进速度。以鹿洼煤矿2304(3)掘进工作面运输巷为研究对象,对该巷道围岩产生大变形的原因进行分析,提出了相应技术措施来控制围岩变形量,实现了该工作面的正常掘进。     

考虑温度效应和纤维加筋作用的垃圾土热-弹塑性本构模型

考虑填埋场内垃圾土成分的复杂性和有机质降解产热导致的温度升高,根据不同温度不同纤维材料含量垃圾土的三轴试验结果,表明温度和纤维材料是影响垃圾土力学特性的关键因素,由此将垃圾土看作是类土材料和纤维材料的复合体.荷载作用下垃圾土的力学特性取决于类土材料和纤维材料的共同作用,认为温度变化只影响垃圾土的体积变形,提出了考虑温度...     

GIS辅助定位系统

针对,TI定位芯片CC2431在参考节点少于3个的情况下无法定位的问题,融合非测距定位的思想,提出了新的GIS辅助定位算法.结合该算法实现的ZigBee无线定位系统,可提供良好的定位性能.实验表明,当参考节点仅为两个时,仍能获得精确的定位;当参考节点少于1个时,可以得到区域估计信息.     

固结软煤层瓦斯抽采钻孔周围裂隙的弹性胶结材料研制

为了固结煤层中钻孔周围的裂隙,以聚二甲基硅氧烷、含氢硅油、聚丙烯纤维和秸秆纤维为原料,制备一种用于煤岩裂隙固结的弹性胶结材料,通过扫描电子显微镜和颗粒分析仪观察聚丙烯纤维和秸秆纤维在弹性胶结材料中的微观形貌,通过万能试验机研究不同掺量的聚丙烯纤维和秸秆纤维对弹性胶结材料力学性能的影响.研究结果表明:掺入一定量的聚丙烯纤...     

煤矿井下磁化水与表面活性剂高效协同降尘技术

为更有效地防治井下易于飘散的小粒径粉尘,基于表面活性剂与磁化协同降尘理论,通过溶液表面张力、接触角性能测试实验,研究了磁化对溶液湿润降尘性能的影响,研发了一种能与磁化发生良好增效作用的活性添加剂,研究得出磁化与活性剂耦合作用能提高溶液湿润粉尘性能的最佳磁化参数,即磁场强度350 m T、水流速度4 m/s,并以此结合脉动切割磁化与螺旋扰流的高效磁化原理,发明了一套井下降尘用活性磁化水的高效磁化装置及系统,经现场应用表明:0.03%复配活性剂溶液经高效磁化装置在最佳磁化参数的脉动切割磁化作用下,其降尘能力提高9%以上;相对于现有水喷雾降尘技术,该新型降尘技术对井下全尘及呼尘的除去效率分别提高了31.79%,44.94%,改善了井下工作环境。