工作面采高对老顶断裂位置的影响研究

为实现邻近层穿层钻孔的优化设计,采用离散元数值模拟的方法研究了工作面采高对老顶断裂位置的影响规律.研究结果表明:老顶断裂位置深入煤壁的距离随工作面采高的增加而增大.建立了与工作面采高相关的老顶断裂位置力学模型,模型计算结果与模拟结果相吻合.提出了邻近层穿层钻孔的优化布置原则,并在阳泉矿区开元煤矿9404工作面得到应用,取得了较好的瓦斯抽采效果.     

盖板加强型狗骨式节点力学性能的探讨

研究的节点类型在对钢节点梁翼缘削弱的同时,又利用盖板加强梁端,使节点在实现塑性铰外移的同时仍能保持较强的承载力与滞回性能。利用有限元分析软件ABAQUS,对该种新型节点--盖板加强型狗骨式节点的力学性能进行了分析,并将其与盖板加强型、狗骨式以及普通节点进行了对比。研究结果表明:盖板加强型狗骨式节点的极限承载力低于盖板加强型节点,但高于普通节点以及狗骨式节点;盖板加强型狗骨式节点的节点域的应力以及剪切变形均较小,可以有效避免节点域焊缝的脆性破坏;盖板加强型狗骨式节点的延性系数仅次于狗骨式节点,等效粘滞系数与狗骨式节点相仿,且都明显高于普通节点和盖板加强型节点,表现出良好的延性与耗能性能。     

基本顶岩层断裂位置对沿空掘巷影响分析

为研究基本顶断裂位置对窄煤柱和沿空巷道稳定性的影响,建立了沿空巷道基本顶断裂结构力学模型,通过UDEC非线性数值模拟软件,对3种模型进行了模拟研究。研究表明:当基本顶断裂线位于巷道正上方时,巷道围岩变形和煤柱应力较大,不利于沿空巷道的维护;当基本顶断裂线位于煤柱外侧时,沿空巷道实体煤帮变形较小,是巷道维护的有利位置。     

工作面采深对老顶断裂位置的影响规律及应用

为实现邻近层穿层钻孔布置参数的优化设计,采用离散元数值模拟的方法研究了工作面采深对老顶断裂位置的影响规律。研究结果表明:老顶断裂位置深入煤壁的距离随工作面采深的增加而增大。建立了与工作面采深相关的老顶断裂位置力学模型,模型计算结果与模拟结果相吻合。提出了邻近层穿层钻孔的优化布置原则,并在阳泉矿区某矿9405工作面得到应用,取得了较好的瓦斯抽采效果。     

不同位置的软弱夹层对巷道稳定性的影响

通过FLAC软件模拟软弱夹层对深部巷道稳定性的影响,主要是在淮北任楼矿Ⅱ5110机巷岩层分布的基础上模拟研究顶部分布有软弱夹层的回采巷道的围岩稳定性,重点研究了3个方案,分别是夹层在锚杆锚固区内部、锚固区边缘及锚固区外部,总结了软弱夹层在不同锚固位置对巷道围岩位移、围岩塑性区及应力的影响。结果表明,当软弱夹层在锚杆锚固区边缘时对巷道的稳定性影响最大。     

基本顶断裂位置对小煤柱沿空掘巷稳定性影响

为掌握基本顶断裂位置对小煤柱沿空掘巷围岩稳定性的影响规律,采用离散元法对2种断裂位置小煤柱沿空掘巷围岩稳定性进行数值模拟研究,以求获得规律性的结论。     

基本顶断裂位置对窄煤柱护巷的影响及应用

针对天煜能源恒昇煤业埋深浅、煤层厚、顶板坚硬地质情况,留设煤柱过宽,则浪费煤炭资源;留设过窄,则采动必定会破坏或损伤煤柱,导致相邻采区采空区和本采区采空区遗煤漏风氧化自燃的问题。在基本顶断裂位置围岩结构力学模型的基础上,分析了基本顶断裂线位置与关键块回转角和煤柱上覆载荷之间的关系,理论计算了煤柱宽度和基本顶断裂位置,研究得到:综放工作面留设窄煤柱时,必须考虑基本顶断裂线的位置,避免巷道于基本顶断裂位置下方掘进;基本顶断裂位置为3~5 m,护巷煤柱宽度最小为4.6~6.3 m,基本顶断裂线位置正处于所留煤柱上方,煤柱此时承受的压力较大,考虑该煤层为易燃煤层,因此需增加煤柱的承载面积,最终确定该矿9205机巷护巷煤柱的合理宽度为8 m,并提出了相应的锚网索支护方案。工业性试验表明,该方法确定的煤柱宽度科学、可靠,采用的支护方案有效减小了巷道变形,增强了窄煤柱稳定性。     

采场顶板初次断裂位置及其影响因素

通过采用Winkler弹性基础理论、UDEC数值模拟和实验室相似材料模拟方法,研究了邻近岩层约束作用对顶板断裂位置的影响。研究得出:单梁模型由于没有考虑覆岩的约束作用,其分析结果与实际存在较大差别;煤壁塑性区的存在是顶板超前煤壁断裂的前提,但由于受覆岩约束的影响,断裂位置通常并不与弹塑性分界重合,也不与离层起始点重合,其间关系受岩梁刚度、煤层刚度、层间黏结力大小影响;顶板刚度越大,断裂位置越靠近弹塑性分界点,顶板刚度越小则越靠近煤壁;层间黏度越大,断裂位置越靠近煤壁,甚至出现在煤壁后方。     

冻结管断裂应力分析及断裂位置的确定

煤矿立井冻结法施工中, 冻结管断裂一直是一个未能得到很好解决的国际性课题, 主要原因是冻结管的力学模型设计不合理, 进而导致应力计算结果错误。通过冻结管在工作过程中受力因素的分析及变形特征的研究建立一个较为准确的力学模型,找出正确的应力分布规律, 确定符合现场的冻结管断裂位置, 提出切实可行的防止冻结管断裂的有效措施。首次考虑了因冻结管的冷缩及冻土的冷胀所产生的冻土对冻结管的负向摩擦力的作用, 并依据负向摩擦力的分布规律及材料力学中的温度应力理论求解出了对确定冻结管断裂应力分布规律具有重要作用的“中性层” 位置。通过国内外大量冻结管断管实例, 证明了本理论的正确性。     

老顶末次来压断裂位置对综采撤面安全的影响

<正> 一、问题的提出东滩煤矿是1989年底投产,年生产能力为400万 t 的特大型现代化综采矿井。主采煤层为3_上煤,平均煤厚5.8m,分上下两个分层开采,至今已开采了六个一分层工作面。通过利用矿压手段实测老顶来压运动规律,我们发现老顶末次来压断裂位置对综采撤面     

沿空留巷基本顶断裂位置对充填体稳定性影响

沿空留巷巷旁充填体稳定性受基本顶断裂位置影响很大。采用UDEC Trigon数值模型分析基本顶在采空区侧、充填体上方、巷道上方和实体煤帮侧4种断裂条件下,沿空留巷顶板结构的演变、充填体的变形和裂隙发育规律,得到充填体的失稳机理。     

黄土沟谷下不同位置开采对地裂缝的影响研究

黄土沟壑区开采时,沟谷中心与工作面的相对位置对滑动型地裂缝有显著的影响。采用UDEC软件模拟了沟谷中心位于工作面不同位置时引起的滑动型地裂缝的裂缝距、裂缝角。研究结果表明:采动引起的滑动型裂缝距与工作面相对位置呈明显的线性关系;随着沟谷中心向工作面中心移动,左侧坡体裂缝发育越来越显著,裂缝距由负变为正且呈增大趋势;并对它们的关系式求极值得到裂缝发育位置的沟谷中心位置临界值,并针对地裂缝提出一些治理措施。     

不同开采位置对边坡稳定性影响的数值模拟分析

边坡下伏煤层的开采对边坡稳定性的影响较大,可能会直接导致边坡失稳。文章应用Midas数值模拟分析软件,分析了采空区位于边坡不同部位时边坡的整体变形位移、应力分布特征和塑性变形情况。结果表明,采空区所处位置对于边坡稳定性有很大影响。当采空区位于坡体中下部时,对坡体稳定性的破坏作用最为明显;当采空区位于坡体中部时,对边坡的破坏程度次之;而当采空区位于坡体坡脚或者位于坡体后部时,对坡体稳定性的影响并不明显。     

结构找坡钢框架梁端加强型梁柱节点域的力学性能分析

钢框架横向钢梁需要较大结构找坡时,节点需做成梁端加强型才能满足加劲肋布置要求,而梁端加强型梁柱节点域的受力性能较为复杂。本文采用ABAQUS有限元分析软件,利用隐式分析法,以结构找坡钢框架坡屋面停车场梁端加强型节点为研究对象,进行了节点域在单向荷载及循环荷载作用下的数值计算,计算结果表明对于需要结构找坡的钢框架结构,采用梁端加强型节点域设计合理、可靠。     

不同围压下裂隙位置对复合岩样力学特性的影响

为研究不同围压下裂隙位置对层状复合岩石力学特性的影响，采用颗粒流软件PFC^2D建立含预制单裂隙的复合岩样数值模型，对复合岩样的应力应变、体积变化，及相关应力阈值进行分析。结果表明：(1)随着围压的增加，岩样破坏特征的影响因素是以裂隙的位置为主导转变为以围压为主导；(2)当围压不变时，随着裂隙位置在软岩中、结合面处、硬岩中的改变，岩样产生扩容形变历时明显延长，变形量显著增加，剪胀性强度减弱；(3)随着围压增加，复合岩样的强度增大，但裂隙的存在会明显削弱复合岩样的强度，其中裂隙在硬岩中时削弱程度最小；(4)裂隙在软岩中、结合面处与硬岩中，岩样的应力阈值依次递增，随着围压的增大，裂隙位置对起裂应力变化规律的影响占主导，但对损伤应力与峰值应力变化规律影响减弱。研究成果对实际工程建造和设计具有一定的指导性意义。     

不同位置减震沟对爆破效果影响数值模拟研究

为了分析距离爆源不同位置的减震沟对爆破效果的影响,文章运用大型非显式动力软件LS-DYNA分别对无减震沟和减震沟距离爆源分别为15 m和25 m减震沟的减震效果进行模拟,通过峰值振速衰减规律对数值模拟结果进行论证,并结合现场试验进行验证,不同位置减震沟对爆破振动均有较好的减震效果,因此,减震沟的位置应根据工况选择合理的距离进行设置。     

基本顶断裂位置对窄煤柱护巷的稳定性分析

针对营盘壕煤矿大埋深、厚煤层留窄煤柱开掘2202工作面辅运顺槽的问题,研究沿空巷道基本顶断裂位置对窄煤柱护巷的稳定和巷道围岩变形的影响,沿空巷道的开掘其基本顶会发生4种断裂形式,采用3DEC数值模拟软件对不同断裂形式进行了模拟研究。模拟结果表明：断裂位置在窄煤柱外侧3 m时,护巷效果明显;断裂位置位于巷道上方和实体煤内侧3 m时窄煤柱所受载荷较大且变形严重,窄煤柱稳定性差,无法承载覆岩载荷,巷道围岩塑性区范围增大,对于护巷极为不利;所以巷道应开掘在基本顶断裂位置的内侧、窄煤柱上方和外侧采空区一侧,巷道围岩变形小,窄煤柱稳定有利于护巷。     

深冷处理对圆环链焊缝性能的影响

２５ＭｎＶ钢矿用圆环链在淬火回火后进行深冷处理，对闪光对焊焊缝及母材的组织性能有不同程度的改善，冲击韧性得到提高，断裂机制发生变化。     

热处理对硬钎焊焊缝性能的影响

通过试验研究得知，高温淬火对焊缝性能产生不良影响，且温度越高焊缝性能越差，低温回火效果好。     

热处理工艺对钻杆焊缝力学性能的影响

针对钻杆接头断裂的问题,对摩擦焊接钻杆焊缝热处理工艺进行了深入分析,拟定了一组焊缝热处理工艺参数。经过试验和相关性能检测,发现造成焊缝强度偏低、冲击韧性值过高的主要原因是回火工艺不合理,故对回火工艺进行优化改进。改进结果表明:通过调整回火温度,能有效提高试件的焊缝屈服强度及抗拉强度;管体侧热影响区硬度有所提高,焊区硬度分布均匀,波动幅度较小;优化工艺试件焊区组织晶粒更为细密,呈现优良的综合机械性能。