淮南矿区深部煤巷支护难度分级及控制对策

 系统分析淮南矿区深部煤巷围岩赋存的地质特征、控制难度和应力状态等因素,确定影响煤巷稳定及锚杆支护选型的最主要和敏感因素为巷道顶板应力强度指数、帮部煤体松散范围系数、顶板软弱岩层不安全因子3个综合指标,通过大量测试矿区深部巷道围岩地应力和煤岩试块物理力学性能,对这3个综合指标体系进行科学合理分类,在此基础上划分深部煤层巷道围岩稳定性控制难度级别,针对各难度级别,提出以新型“三高”(高强度、高预拉力、高刚度)锚杆控制技术为基础的深部煤巷围岩控制对策。应用该方法对矿区几个典型矿井的深部煤层巷道围岩稳定程度进行难度分级,采取针对性技术措施和支护参数,维护巷道稳定。研究成果在淮南矿区获得全面应用,对我国煤矿深部煤层巷道支护技术具有一定的理论意义和实用价值。     

基于井下钻孔剪切的煤矿巷道围岩强度演化规律研究

现场原位测试是目前获得工程岩体强度、变形参数最为直观、准确的方法,对地下工程支护设计和稳定控制具有重要的参考价值。系统地论述超声波探测法、钻孔触探法和钻孔剪切法3种方法测试井下巷道围岩原位强度的原理、方法、适应性及测试局限性。超声波探测和钻孔触探法在一定程度上均依赖于经验公式或室内试验结果的校核和标定,而钻孔剪切法则完全通过井下测试获得。钻孔剪切方法对于闭合或是开度较小的裂隙岩体同样适用,获得的原位强度参数可以作为评价巷道围岩稳定性的综合指标。基于钻孔剪切法测试得到的巷道围岩的原位黏聚力和内摩擦角参数,通过线性库仑准则可以计算得到岩体的单轴压缩强度。结合笔者及团队近年来在平顶山矿区和大同矿区的井下钻孔剪切实测结果,分别围绕巷道围岩原位强度的空间分布、开挖时间效应,煤岩交界面处岩体强度分布特征和上部煤柱对围岩强度的影响规律进行实例分析和讨论。研究结果表明:随着测试深度的增大,平顶山九矿丁二轨道巷围岩黏聚力和单轴压缩强度逐渐增大,总体呈现指数函数的空间分布特征;工程岩体原位强度同样也具有开挖时间效应,平顶山四矿戊九新专回巷道开挖3个月时的围岩黏聚力和单轴压缩强度明显小于新掘巷道;大同矿区忻州窑煤矿5937巷道顶板砂岩强度大于煤层,而煤岩交界面处的岩体强度位于两者之间;忻州窑煤矿5704巷道同时受本工作面邻近采空区和上部采空区煤柱的影响,从而导致巷道两帮围岩强度的差异以及煤柱下方不同位置围岩的强度差异。     

非线性耦合围岩分类技术及其在金川矿区的应用

非线性耦合围岩分类技术是一种在岩石工程系统思想的基础上,考虑影响因素的综合作用,注重工程状态变化特点的围岩评价方法。该方法首先寻找所有的影响因素和现场样本值;然后应用神经网络产生耦合作用矩阵,提出稳定性分类技术指标;最后由回归统计分析得到各稳定性参数范围,讨论主要影响因素及作用机理。研究发现:当围岩分别处于极不稳定、不稳定、稳定、较稳定、很稳定这五种状态时,评价指标Sp相应范围分别是0～0.24,0.24～0.46,0.46～0.72,0.72～1.15,>1.15;原岩强度、岩体结构、RQD值、支护方式是影响金川矿区围岩工程稳定性的最有利因素,而工程埋藏深度、地下水渗透大小、结构面的张开度、硐室走向与结构面产状关系则是影响金川矿区围岩工程稳定性的最不利因素。非线性耦合围岩分类技术在1120水平巷道工程中的应用结果表明,该技术能够随时监测围岩的稳定状态,并能及时地为支护设计提供可靠的理论依据。     

平顶山矿区深部大规模松软围岩巷道支护技术

针对平顶山矿区深部大规模松软围岩稳定性控制问题，以典型大规模松软围岩巷道为研究对象，研究确定其围岩的赋存条件，采用离散元方法模拟巷道围岩的变形破坏过程，揭示其破坏机制，提出相应的支护对策，结合深部巷道围岩稳定性控制理论拟定支护的总体思路，确定具体支护方案，研发围岩巷道的抗折抗裂喷层技术及深部巷道底臌治理技术。研究结果表明：围岩承受的高地应力与其自身低强度之间的矛盾是造成深部大规模松软围岩巷道失稳的主要原因；巷道首先在拱顶、底板中央区及两侧边墙受张拉破坏，拱肩及两侧底角受剪破坏，破坏区范围逐渐向深部扩展直至失稳。现场实测数据表明：在方案实施2个月后，锚杆、锚索受力在较高值趋于恒定，充分发挥了支护作用；水平收敛、拱顶下沉和底板臌起趋于稳定，大规模松软巷道围岩稳定性得到有效控制。     

回采巷道围岩分类治理模式及关键技术研究

 以淮北矿区某矿回采巷道围岩治理中存在的问题为出发点,在摸清其围岩赋存特征、掌握支护失效原因的前提下,基于各主采煤层回采巷道围岩赋存差异等特征提出回采巷道围岩按煤层类别、沿空与否的分类治理模式,并进一步分析治理关键技术;通过数值模拟计算,对比分析两类回采巷道围岩分类治理前后巷道变形、应力变化情况,得到分类治理后巷道围岩变形大大减小,围岩应力亦明显改善;最后,将围岩分类治理的关键技术应用到工程实践。实践结果表明：回采巷道围岩分类治理后较分类治理前,围岩变形得到有效控制。研究成果能为类似条件下回采巷道围岩治理提供很好的借鉴和参考依据。     

STUDY OF DOUBLE-CABLE-TRUSS CONTROLLING SYSTEM FOR LARGE SECTION COAL ROADWAY OF DEEP MINE AND ITS PRACTICE

 针对深井大断面煤巷围岩支护过程中出现的顶帮大变形控制难题,综合现场调研、数值模拟、理论分析、井下试验及现场实测,分析围岩变形破坏特征,提出高应力大断面巷道围岩控制系统--双锚索桁架,并对其组成结构、控制机制、支护优越性、应力场分布特征、关键支护参数等进行系统化研究,得出：(1) 深井大断面煤巷围岩变形特征为：移近量大、敏感系数高、变形具有持续性及破坏针对性强;(2) 新型双锚索桁架控制系统在巷道围岩中形成厚承载层和梯次锚固体结构,提高锚固岩层抗拉(剪)强度,保障巷道围岩和支护结构的稳定性;(3) 模拟得出双锚索桁架在岩层中形成垂直顶板(帮)均匀预应力带,预应力分散度低,影响范围集中于锚索锚固点区域3～5 m处;(4) 详细介绍井下运用双锚索桁架控制系统的一典型深井大断面煤巷成功实例。研究成果在邢东矿区获得全面应用,对类似条件工程的支护技术具有一定的理论意义和实用价值。     

煤柱尺寸留设与巷道围岩稳定性关系实验研究

煤柱尺寸大小影响巷道围岩稳定性,通过不同煤柱尺寸软煤巷道围岩变形与应力分布相似模拟实验,研究了不同煤柱尺寸下巷道围岩裂隙、岩层移动的演化特征与巷道围岩应力、支架载荷的分布规律,确定了巷道围岩初始扰动与临界失稳的煤柱尺寸。结果表明:软煤平巷围岩裂隙演化特征表现为两帮煤体裂隙水平扩展后的顶板裂隙产生,围岩失稳诱发点为巷道两帮上角部;当煤柱尺寸小于300 mm后,巷道两帮表现为非对称塑性破坏后顶板裂隙扩展的加剧,顶板下沉量、两帮移近量与巷道围岩应力、支架载荷变化剧烈,围岩与支架最大应力集中系数分别为2.53和1.67;当煤柱尺寸为150 mm时,煤柱两侧的巷道围岩裂隙与采区煤壁裂隙贯通,煤柱呈屈服承载状态,巷道支架载荷右侧大于左侧,巷道围岩稳定性降低;对巷道围岩稳定性产生影响的煤柱尺寸为300 mm,保证巷道围岩稳定性的最小煤柱尺寸为150 mm。     

综放回采巷道围岩稳定性分类及其支护对策的研究

 博士学位论文摘要　以综放回采巷道为研究对象, 对其稳定性分类及其支护对策进行了深入细致的研究。在对综放回采巷道围岩稳定性影响因素分析的基础上, 确定了巷道埋深、围岩强度、顶高比作为分类指标, 并用判断矩阵分析法确定了分类指标的权值。综合应用模糊数学和人工神经网络的方法对综放回采巷道围岩稳定性进行了分类, 根据围岩的稳定性, 将36 条综放回采巷道分为3 个类别, 并确定了各个类别的聚类中心。提出了在综放回采巷道中提高锚固力的7 项技术措施, 研究了在综放回采巷道中发挥锚杆支护作用的关键技术, 即预应力锚杆技术、组合锚杆技术。应用神经网络技术实现了综放回采巷道锚杆支护设计。以目前我国综放回采巷道支护技术为基础, 针对综放回采巷道不同的围岩类别, 提出了各类综放回采巷道的支护对策。     

构造与巨厚砾岩耦合条件下回采巷道冲击地压机制研究

 冲击地压是煤矿开采中因采动或动载诱发煤岩体变形能剧烈释放,并伴随地下采掘空间煤岩体突然、急剧和猛烈破坏的现象。随着煤矿开采深度和开采强度的持续增加,地下开采面临的构造地质条件日趋复杂,我国越来越多的煤矿开始出现冲击地压现象,破坏性冲击地压频繁发生且日益严重。冲击地压的孕育和显现是构造特征和地层特征在采掘动态平衡过程中能量稳定态积聚及非稳定态释放的结果,是煤岩体性质、地质特征和开采技术条件的综合反映,同时该问题具有明显的时空演化特征。 义马矿区是冲击地压的高发矿区,且冲击地压多发生在回采巷道,巷道冲击地压的本质是巷道围岩在高应力作用下的突然失稳、变形和破坏。向斜构造应力、断层构造应力、上覆巨厚砾岩局部离层断裂垮落造成巷道的非均匀应力和开采扰动是义马矿区回采巷道冲击地压发生的主要影响因素。运用现场调研、相似模拟试验、数值计算和现场工业性试验相结合的方法,深入研究构造与巨厚砾岩耦合条件下回采巷道冲击地压机制及防治技术。主要工作与创新点如下： (1) 针对义马矿区11个典型工作面发生的89次冲击事件进行统计分析,得出了义马矿区冲击地压以回采巷道冲击地压为主,冲击引起的回采巷道变形破坏以底鼓为主。 (2) 设计了具有义马矿区向斜、断层和巨厚砾岩地质特征的相似模拟试验,并采用数字散斑全位移场监测、应力场监测和能量场监测,研究了采动影响下距工作面不同距离和距断层不同距离回采巷道围岩冲击特性及失稳变形破坏特点,并分析了巨厚砾岩离层断裂时巷道围岩变化规律和断层滑移活化时巷道围岩变化规律。 (3) 建立了具有向斜、断层和巨厚砾岩特征的数值模型,研究了采动影响向斜作用下巷道围岩冲击特性(巷道围岩的应力场、能量场、位移场和塑性区(三场一区)是巷道围岩冲击特性的表现形式),对比分析了向斜轴部和翼部回采巷道围岩冲击特性异同;研究了采动影响断层作用下巷道围岩冲击特性,对比分析了断层下盘和上盘回采巷道围岩冲击特性异同;研究了采动影响巨厚砾岩作用下回采巷道围岩冲击特性,从不同砾岩厚度条件下对比分析回采巷道围岩冲击特性;研究了采动影响构造与巨厚砾岩耦合条件下回采巷道围岩冲击特性,对同时间不同地点距工作面不同距离回采巷道围岩冲击特性、同地点不同时间距工作面不同距离回采巷道围岩冲击特性和距断层不同距离回采巷道围岩冲击特性分别进行详细分析。 (4) 提出了构造与巨厚砾岩耦合条件下回采巷道冲击地压机制、义马矿区回采巷道冲击地压综合防治体系和具体防治措施,并对回采巷道强力柔性支护体系、U型钢联合支护体系和锚杆支护体系进行评价总结,依据应用实践得到的回采巷道冲击地压前兆规律,得出强力柔性支护体系在防冲巷道支护中对巷道围岩应力场、能量场和位移场的关键控制作用明显优于U型钢联合支护体系和锚杆支护体系,且可以很好地适应并控制巷道围岩变形,对构造与巨厚砾岩耦合条件下回采巷道冲击地压防治起到积极且显著的作用。     

不同围压下软岩巷道全长锚固支护优化研究

以淮南矿区丁集矿西三采区地质条件为背景,采用FLAC 3 D计算软件对深井软岩巷道全长锚固支护条件下围岩稳定性进行模拟计算,获得不同围岩应力和支护强度作用下巷道围岩稳定性影响规律.得知,随着围岩应力环境增大,巷道顶帮下沉量和底板底鼓量增大,巷道顶底板变形位围岩移量变化趋势与巷道两帮变形趋势基本一致,在10 MPa围岩环...     

回顾与展望:中国高校分类问题研究20年——基于CiteSpace知识图谱的分析

高校分类作为高校分类发展的基础,在过去20余年有了丰富的研究成果。本研究借助文献计量的方法,通过文献统计与CiteSpace知识图谱分析,对中国高校分类的研究概况进行归纳,从学术价值和现实意义、理论依据和研究方法、指标设置和体系构建、视角选择和实践探索4个方面进行系统梳理,提出未来高校分类问题的4个维度,即高校分类问题研究要关照高校分类发展实践,高校分类问题研究需要多学科基础的融合,着力构建具有中国特色符合国情的分类框架,基于未来科学合理设置高校分类的指标体系。     

基于TM遥感影像的分类方法研究与探讨

为了能够更加方便、快捷和准确地采用分类方法对遥感影像进行分类,对lsodata分类法、最大似然分类法以及决策树分类法这三种遥感图像分类方法进行了机理分析,并以阜新TM遥感影像作为实验数据,对这三种方法进行实验数据比较分析,实验数据表明决策树分类法精度最高,不仅能有效利用地物的光谱信息,而且增强了地物非光谱信息对分类结果的作用。     

涡流空气分级机转速特性研究

通过试验,对影响涡流分级机性能的主要因素——转速进行了研究。发现随着转速的增加,分级粒径变小,分级效率先增加后减小。试验数据的分析结果表明,不同的物料对设备的要求是不一样的,同一参数对不同物料的影响也是不一样的。因而在设备的结构设计上,要根据不同的物料特性做出相应的调整。通过理论推导,得到了与试验结果一致的结论。利用流体力学计算软件进行了数值模拟,得到涡流分级机随着转速的增加,流场的涡流现象增强,当转速增加到一定的程度时,出现了反流现象,使已经分离出的细粒又返回到分级区,从而影响分级机的分级效率。     

灰色归类模型在隧道围岩稳定性分级中的应用

在综合分析研究的基础上,选用岩体完整性、岩块强度特征等六指标的五级分类体系,构建了基于隧道围岩稳定性分类的标准数据库,建立了隧道围岩稳定性的五级灰色归类模型,有良好的应用前景。     

乡村振兴战略下乡村分类方法的探讨 ——以天等县为例

通过分析乡村分类一般性理论问题,建构以建立乡村发展与地方政策差异性的连接为目的、以乡村的未来发展目标为分类依据、乡村分类前应论证选择适宜分类尺度单元的理论体系。通过类型学“具体—抽象—具体”的方法,讨论确立区位度、资源值、经济量为乡村分类标准。以广西天等县作为案例,以自然聚落为分类尺度单元,引入规划类指标,创新采用保护类与发展类相互叠加的思路,形成了四大类七小类分类结果。乡村分类一般性理论问题研究填补乡村分类理论缺失,有利于指导规划管理,引导实践乡村分类工作。     

Development of a new method for RMR and Q classification method to optimize support system in tunneling

Rock mass classification system is very suitable for various engineering design and stability analysis. JH classification method is confirmed by Japan Highway Public Corporation that this method can figure out either strength or deformability of rock mass, further appropriating the amount of rock bolts, thickness of shotcrete, and size of pitch of steel ribs just after the blasting procedure. Based on these advantages of JH method, in this study, according to data of five deep and long tunnels in Iran, two equations for estimating the value of JH method from Q and RMR classification systems were developed. These equations as a new method were able to optimize the support system for Q and RMR classification systems. From JH classification and its application in these case studies, it is pointed out that the JH method for the design of support systems in underground working is more reliable than the Q and RMR classification systems.     

热量表分类及选型

本文介绍了热量表的分类,重点对各种热量表适用范围及选型方法进行论述,并对配对温度传感器和积分仪的选型要求作了介绍。     

重庆市工程岩体分级讨论

本文针对重庆市岩石地基的特点 ,在简单介绍《工程岩体分级标准》的基本质量分级方法后 ,提出了应用该方法对重庆地区岩石地基进行分级     

基于知识发现和决策规则的遥感影像分类研究——以北京市为例

通过对遥感影像的非监督分类、监督分类和专家分类进行机理分析,提出基于知识发现和决策规则的专家知识改进分类精度的技术方案,并以北京市为例,开展对TM遥感影像的非监督分类、监督分类和专家分类的对比分析。专家分类方法由于总结了某一领域内知识发现和决策规则,可容纳更多信息,可以包括各种所需的或可获取的信息,可按某种可信度进行不确定性推理,大幅提高了遥感影像分类精度。