光纤光栅测力锚杆的标定试验

基于光纤光栅传感原理及受力传感特性,设计了一种光纤光栅测力锚杆。在力学分析的基础上,确定了锚杆轴力与光纤光栅中心波长的数学关系,并进行相关力学标定试验。试验结果表明,光纤光栅中心波长偏移量与载荷之间具有良好的线性关系,线性度高达0.994 5,测量精度较高;光纤光栅传感器应力灵敏度系数为0.013 2 nm/k N,和理论分析情况基本一致;从试验分析可以得出,利用光纤光栅传感技术对锚杆工作状态进行监测是可行的。     

迎采动工作面沿空掘巷动态分段围岩控制技术

为解决神华蒙西矿区单翼开采矿井采掘接替紧张的难题,采用现场观测和数值计算的方法对迎采动工作面沿空掘巷上覆岩层运动和围岩变形的时空效应进行研究,得出迎采动阶段巷道围岩变形量与采掘工作面之间的距离呈逻辑斯蒂函数关系,沿空掘巷阶段巷道围岩变形量与巷道掘进距离呈指数函数关系.在此基础上,确定并调整了各段巷道的掘进时机和支护参数,提出了“高阻支护、动态监测、分段控制、固结煤帮、稳控顶板”的动态分段控制原理和“分段锚网索梁联合强力支护,重点时段窄煤柱注浆加固、单体支柱π钢梁加强支护顶板”的动态分段控制技术.现场实践表明,巷道顶底板和两帮变形量均小于900 mm,有效控制了迎采动工作面沿空掘巷的变形破坏.     

煤矿智能化安全保障体系及关键技术

煤矿智能化是新时代煤炭行业发展的必经之路,是支撑我国未来煤炭行业生产方式转型的核心技术支撑。鉴于煤炭生产的风险客观存在性,智能化条件下的煤矿安全保障体系应适应于煤矿的智能化水平。系统论述了煤矿智能化安全保障体系的定义、内涵及技术特点,指出了其核心在于精准的地测感知、全面的数据平台、实时的风险评估和智慧的灾害处置,形成数字式、一站式、智能式的煤矿风险辨识、预警、处理闭环。介绍了煤矿智能化安全保障体系在感知层面、风险层面、设备层面和管理层面的架构,提出了包涵煤矿精准的全维感知、精确的煤矿风险识别预警、技术密集型的煤矿安全管理理念和智慧化的自检自修设备系统4项技术内涵。首先,在实现技术层面,阐述了需重点解决的以透明地质保障技术为基础,以煤矿大数据共享平台为载体,以煤矿重大风险评估预警技术为核心的关键技术体系,并初步给出了解决路径。然后,论述了系统软件平台的系统架构和核心技术,其要旨是实现系统数据"集成化"、要素展现"可视化"、风险评估"智能化"、操作软件"平台化"。最后,开发了面向煤矿智能化安全保障的煤矿智慧安全管控平台系统,实现了煤矿综合可视化操作平台、煤矿大数据分析平台、煤矿安全风险智能评估、多系统联动控制和移动可持式终端展示功能,为建设完整的煤矿智能化安全保障体系探索了一条可行的技术路径。     

光纤光栅支架压力表的研制及性能测试

针对液压支架支护阻力研究方法和监测技术的不足,基于光纤光栅传感原理和"膜片+连接杆"式结构,研制了一种用于液压支架工作阻力监测的光纤光栅支架压力表。通过力学分析和Ansys仿真分析,推导出膜片结构最大挠度表达式及光纤光栅中心波长与压力之间的线性关系,并得出变形和应力云图,证明了力学分析与仿真分析的一致性;对其进行了温补性能测试,去除了温度干扰,提高了精度;利用自主研发的光纤光栅传感器标定装置,对其进行了5次加-卸载试验。结果表明:2个光纤光栅压力计具有较高的压力灵敏度,其灵敏度系数分别在27.4pm/MPa和27.6pm/MPa附近波动,与理论计算的灵敏度系数接近,且具有良好的线性度和工作重复性,可靠性较高。     

浅谈软岩巷道支护的限制条件

随着矿井开采深度的加大,软岩巷道的数量不断增加.本文将从软岩的分类、软岩的软化方式、力学特性等方面来论述软岩巷道支护的限制条件.     

近距离煤层下层煤顶板结构力学分析

根据近距离煤层下层煤开采的顶板结构条件,分析具体的上覆岩层层面构成。在"关键层"理论的基础上,拓展了多层覆岩的力学模型。运用相关理论,对上层煤跨落顶板岩层、下层煤老顶关键层结构的稳定性进行了力学分析,揭示了上层煤跨落老顶与下层煤老顶关键层的相互关系决定了支承力的大小。而随着工作面的不断推进,两层顶板力学关系的变化,是造成工作面顶板支承压力不均的主要原因。     

煤巷高预紧力支护的围岩改善原理及控制技术研究

 基于高预紧力支护围岩内部的应力分析,文章于应力改善、增韧止裂、限制离层、增大残余强度等四个方面分析其对围岩的改善原理。并针对利民煤矿迎采动工作面沿空掘巷的老顶回转变形、动压影响,提出采用 “强”、“紧”、“扩”、“固”相结合的“四位一体”支护策略,即采用HRB335高强锚杆、严格保证预紧力、发挥应力扩散作用、保证锚杆锚固力,并在现场进行了工业性对比试验。试验结果表明：预紧力300N?m支护巷道顶底、两帮最大变形速度是100N?m的50.8％和60％;提高预紧力可以显著抑制围岩破碎,提高支护体完整性和残余支护强度,提升巷道对动压的承受能力。     

含水砂岩巷道破坏细观机理及锚注强化支护研究

针对特定含水砂岩巷道非稳定蠕变、大变形问题,采用实验室试验、细观分析、理论研究和现场实测的方法,对巷道围岩软化动态响应、变形特征与失稳细观机理进行了深入研究.结果表明:巷道围岩细观颗粒崩解的根本原因为浸水-失水干湿循环与裂隙发育的动态响应;富含水、断层、原支护不当以及软化作用向深部蔓延的反馈效应等是引起含水砂岩巷道失稳的内在机理.在此基础上提出了破坏区锚注强化原理,制定了以注浆强化为基础、高预紧力锚杆支护为核心的锚注强化支护方法,并在王庄煤矿得到了成功应用.工程应用结果显示巷道修复仅13 d即进入变形稳定阶段,且最终变形量小于100 mm,有效地解决了巷道长期流变、大变形难题.     

细粒煤分选技术研究现状及发展

细粒煤分选是目前选煤界较为关注的一个技术课题.对细粒煤分选技术的重要性,我国及国外近几年来的细粒煤分选技术研究现状,以及工艺和设备的研究现状进行了综述.