巷帮-支护体本构模型及长螺纹扩帮锚杆研究

基于螺纹钢锚杆拉伸试验与巷帮围岩深部位移变形监测,建立了锚杆安装后的本构模型与巷帮围岩峰后强度区、塑性区以及弹性区的本构模型,并分析了锚杆参数对巷帮围岩本构模型的作用效果。结果表明：当锚杆安装后的锚固段位于弹性区围岩时,锚杆能同时控制巷帮峰后强度区与塑性区的变形,且能保证锚固段强度。针对大变形巷道中,锚杆长度不足,锚索延伸率较低,片帮或扩修后支护材料失效的难题,新研发了长螺纹扩帮锚杆。该锚杆具有“锚固点深”、“延伸性好”和“多次复用”的特性,且特有的长螺纹段可解决巷道片帮和扩修后需要补打锚杆锚索的难题。     

近距离煤层群围岩碎裂特征与裂隙分布关系

六家煤矿近距离煤层群裂隙网络发育,为了防止顶板及层内裂隙导水、邻空面瓦斯超限与煤体自然发火等隐患,基于分形理论,以巴西劈裂试验和现场窥视统计试验为研究手段,探讨了岩体碎裂尺度及均匀度对裂隙分形特征的影响。研究表明：劈裂块度分维值越接近2,则破裂后碎块尺度越均匀,表现为存在一条主裂隙将试样大致均分且裂隙面较平整;劈裂块度分维值与2相差越大,碎块尺度差距越悬殊,裂隙面越粗糙。劈裂块度分维值与裂隙分维值之间符合抛物线分布,劈裂块度分维值越接近2,则裂隙分维值越大,表明劈裂块体尺度越接近,岩层内裂隙条数越少、裂隙环越平整且与层面夹角越小;劈裂块度分维值与2相差越大,则裂隙分维值越小,表明劈裂块体尺度相差越悬殊,裂隙条数越多、裂隙面越粗糙且裂隙方位无规律。裂隙分布规律与劈裂碎块尺度大小无关,与碎块尺度均匀性密切相关。     

深埋薄基岩大跨度切眼顶板失稳垮落规律

为获得深埋薄基岩大跨度切眼顶板在回采过程中的失稳垮落规律,以赵固二矿1105大采高工作面切眼为研究背景,首次采用分离式顶板深部位移监测仪与锚杆(索)工况监测仪传感器留设采空区、二次仪表外移的方法,实时监测回采过程中切眼顶板变形破坏规律与锚杆(索)支护力动态变化,同时构建了大跨度切眼顶板断裂失稳的力学模型,阐述了顶板失稳垮落的力学机制。结果表明:切眼顶板的失稳垮落形式表现为高层位顶板分次瞬时断裂,顶板失稳垮落层位在6 m以上,顶板初次断裂完成后仍能形成具有一定自稳能力的铰接岩梁,随着工作面的继续推进,发生二次断裂并随之完全垮落;顶板初次断裂时变形速率可达5.3~19.4 mm/min,伴随着锚索锚固失效,二次断裂期间变形速率相对较小,约为2.6~7.2 mm/min。     

软岩巷道长短锚杆协调支护技术研究

为了解决高地应力软岩巷道矿压显现剧烈及支护难度大的问题,采用理论分析和数值模拟的方法,提出了软岩巷道长短锚杆协调支护技术,结果表明:可接长锚杆与普通锚杆搭配使用,可协调长短锚杆与围岩的相互作用力,不仅保证了围岩具有较高的支护强度,而且可以适应软岩巷道的大变形。长短锚杆协调支护技术在蒲河煤矿应用表明,该技术能较好的支护巷道,可将巷道顶板的变形量控制在100~200 mm,应用效果表明长短锚杆协调支护较好的适应了顶板的大变形,对围岩具有较好的控制作用。     

深井大变形巷道可接长锚杆支护技术

为了解决深井大变形巷道顶板下沉量大、顶板持续变形的问题,在赵固二矿11021工作面上顺槽进行了顶板岩层移动规律研究,结果表明:深井大变形巷道顶板变形量大、持续时间长,现有巷道锚杆和锚索联合支护方式对顶板变形的控制作用有限。通过可接长锚杆拉伸试验详细分析了可接长锚杆的力学性能,得出可接长锚杆高延伸性能更能适应围岩变形,据此,提出了可接长锚杆支护技术。在赵固二矿11021工作面上顺槽的工业性试验也表明,使用可接长锚杆支护技术后,顶板变形量比原支护方案减少了20%左右,顶板围岩从开挖到稳定的时间缩短了40%,且顶板变形稳定后顶板下沉速率较原支护方案明显降低,可接长锚杆支护效果良好。     

环介导等温扩增技术快速检测食品中变形杆菌的研究

采用环介导等温扩增(LAMP)技术,快速检测食品中的变形杆菌。以变形杆菌(CMCC49027)的atpD基因作为靶序列,设计内、外引物,通过肉眼观察白色沉淀,判断检测结果。共对11株致病菌进行特异性实验。结果表明,变形杆菌为阳性,其他10株菌为阴性。采用FTA滤膜制备模板进行LAMP反应,其方法的灵敏度为6.4×102CFU/mL。利用LAMP技术直接检测人工污染的肉制品中的变形杆菌,其检出限为3.6×103CFU/g。本实验所建立的快速检测变形杆菌的LAMP检测方法具有较高的特异性和敏感性,能够满足变形杆菌快速检测的需要。     

高应力软岩巷道可接长锚杆让压支护技术

高应力软岩巷道的塑性区范围和变形量均较大,其稳定型控制需要支护材料具备良好的延伸性能及深部锚固特性。基于“高阻让压”而研发的可接长锚杆长度大于4 m、延伸率为17%,破断载荷为195 kN,能够适应此类巷道的变形破坏特征。根据支护材料和围岩的变形破坏特征,分别建立了可接长锚杆和“锚杆+锚索”支护系统的本构模型,结果表明：为保证支护结构稳定,避免支护系统本构模型失稳后应变量剧增,支护系统本构模型的应变上限不能超过支护元件的最大应变量;可接长锚杆能够能提供远大于锚索的让压距离,保障软岩巷道支护系统的支护强度和稳定性。试验条件下,可接长锚杆的平均支护阻力约为170.2 kN,顶板0~4 m内围岩理论变形量为264 mm,与工程实际变形量比较接近,起到了对高应力软岩巷道顶板的让压支护的目标。     

一种高效节能的无线传感器网络Top-K查询算法

数据查询应用是无线传感器网络的基本应用之一,而查询最大(或最小的)的K个值即Top-K查询则是查询应用中的重要内容。高效节能是无线传感器网络应用中的关键问题。提出一种高效节能的Top-K查询算法ETQA(Energy-efficient Top-K Query Approach),该方法通过数据滤波的数据融合方法预防冗余数据的上传,达到节省节点通信量的目的。系统采用数据流模型在每个时刻更新"hop-K数据,以满足互联网上大量用户查询的需要。为了保证能量有效性,基站将适时调整节点的滤波器,阻止不必要的数据上传。同时,如果滤波器设置过高(或过低),将探寻必要的数据以保证Top-K值的正确性。实际采样数据的仿真实验结果表明,该方法较NAI VE, FILA和TAG算法能够大幅度节省无线传感器网络的整体能耗。     

煤层群上行开采对上覆煤层运移的影响

综合运用理论计算、现场实践、UDEC数值模拟分析等方法对赵各庄煤矿煤层群上行开采选择不同首采厚度时上覆煤层的运移破坏特征及对上煤层瓦斯的卸压效果进行了分析,并结合现有开采技术条件,最终确定首先开采12号煤4 m顶分层,然后开采9号煤,最后利用放顶煤工艺开采12号煤的下分层是科学合理的开采方式。