葛泉矿软岩大巷底鼓机理及控制研究

-190南翼运输大巷底鼓一直是困扰葛泉煤矿的重大问题。以该巷道大范围内的岩体为研究对象,通过对围岩主要物理和力学性质的室内测试、底鼓影响因素的理论分析和支护效果的数值模拟,掌握了原支护条件下巷道围岩塑性区范围和巷道周边应力分布状况,得出围岩性质、水和支护形式是产生底鼓的主要因素,提出了底鼓控制途径和全断面注浆、帮角锚杆加固控制底鼓的方案,并通过数值模拟优化了支护参数。现场观测表明,该方案取得了良好的底鼓控制效果。     

基于塑性扩张的岩石变参数蠕变损伤模型与工程应用

为研究岩石蠕变损伤过程与围岩塑性区扩展之间的内在联系,建立基于塑性扩张的变参数蠕变损伤模型(BNMC模型),该模型认为岩石塑性屈服面随蠕变时间动态变化,在σ-τ空间内,强度包络线随蠕变时间的增加而逐渐内移。采用线性插值法对该模型各蠕变参数进行处理,获得任意连续偏应力水平对应的蠕变模型参数,从而实现BNMC模型的数值化。采用该模型对金川二矿区-1 098 m水平中段下盘运输巷的蠕变变形进行数值模拟,对比研究未支护裸巷和喷锚支护巷道的蠕变变形规律。研究发现,未支护裸巷围岩塑性区边界不是一成不变的,而是随时间的发展,塑性区边界逐渐向外扩张,围岩承载力逐渐下降,从而导致围岩加速蠕变显现,巷道蠕变失稳;通过对喷锚支护巷道的蠕变数值模拟结果和多点位移计实测结果的对比,发现数值模拟曲线与实测曲线在走势上基本吻合,但在量值上实测蠕变位移值要略大于数值模拟结果;由于支护与围岩的相互作用,支护在一定程度上改变了围岩的偏应力状态和位移,阻止了围岩塑性区边界扩张,喷锚支护巷道在0~200 d的蠕变计算时段内,未呈现出加速蠕变性态。     

深部巷道围岩承载结构的数值分析

围岩承载结构的稳定是深部巷道支护成功的关键。应用岩石峰后应变软化本构模型对深部巷道进行数值模拟研究,分析了深部巷道与浅部巷道围岩承载结构的差别,探讨了支护阻力对深部巷道围岩承载结构的影响。研究结果表明:深部巷道围岩中存在围岩强度强、弱软化区域交替出现的现象;而提高支护阻力可以缩小围岩强度软化区域范围,减小围岩强度软化程度,改善巷道围岩应力分布状况。得出了支护阻力通过控制围岩强度软化,提高围岩自承能力,实现深部巷道围岩承载结构稳定的目的的结论。     

多孔系阀体的车削加工工艺设计

分析多孔系阀体的车削加工工艺特点,制定合理的工艺路线,详细说明利用车床一次安装工件,完成多孔系阀体镗削专用夹具的设计、制造和使用方法,有效解决了车削多孔系阀体的装夹、校正、孔距不易控制等问题,保证了工件的加工质量,提高了工件的生产效率。     

薄煤层提高块煤率的爆破参数优化

为提高薄煤层开采中的块煤率，基于控制爆破技术原理，提出了“大孔距装药，密集孔导向成缝，挤压孔超深微差起爆”，设计了爆破参数试验方案，经试验块煤率得到显著提高。     

近距离煤层群叠加开采卸压效应的数值模拟分析

以金佳矿为工程背景,采用FLAC3D数值模拟软件对矿井中煤组11223和111811这2个工作面的先后叠加开采过程进行了数值模拟分析,得出了煤岩层的应力分布、位移变化规律及塑性区破坏形态.结果表明:叠加开采后在煤岩层中形成了的3个不同区域的应力,即煤柱、切眼及进回风巷的应力升高区、采空区中部的应力降低区和远离工作面的原始应力区;应力云图和位移云图的形态走向均为平顶梯形,倾向均为斜梯形;塑性区图走向为驼峰顶边梯形,倾向为圆顶斜梯形.叠加后形态基本未改变,但其范围有所加大.     

金佳矿11223下保护层工作面瓦斯运移通道相似材料试验研究

金佳矿11223工作面为一高瓦斯近距离突出煤层群下保护层工作面,瓦斯灾害严重,治理困难。为解决这一问题,制定瓦斯防治措施,采用理论分析和相似材料试验的方法,得出了其瓦斯运移通道发育过程及时空位置,进而确定了其高位瓦斯抽采巷和瓦斯抽采钻孔布置层位及抽采时机,实现了该工作面安全高效回采。     

软岩巷道锚喷竹条网联合支护技术研究

应用软岩巷道支护理论，分析了梅田矿务局六矿原支护方案失败的原因，提出了锚喷竹条网联合支护方案，在工程实践中研究了这一支护技术使用过程中的有关问题，取得了良好的支护效果。