爆破开采扰动对巷道围岩稳定性影响的模拟研究

以某金矿Ⅶ号矿体-498m水平开采工作面为研究对象,采用有限元数值仿真分析方法研究了该矿爆破开采扰动对巷道围岩稳定性的影响。研究结果表明:受开挖扰动的影响,巷道顶板的最大主应力减小较为明显。在工作面推进过程中,巷道周边岩体向开挖空间内移动,采掘横巷顶部的位移场沿工作面呈现心型分布,且在采掘横巷与水平沿脉巷交汇处出现的最大位移为6.31mm。随着工作面的推进,采掘横巷围岩的垂直位移呈现增大的趋势,当巷道掘进工作面推进3m以内时,其采掘横巷顶板的垂直位移变化较大,最大增大了60.13%;当巷道掘进工作面推进距离超过3m时,顶板的顶部垂直位移变化不明显,而水平沿脉巷道各监测断面的围岩垂直位移趋于稳定;当工作面推进20m后,可认为开挖对水平巷道围岩的垂直位移没有影响。巷道围岩主要表现为剪切破坏,且巷道临空位置顶板和底板主要表现为拉伸破坏和拉剪复合破坏。     

深部矿井复杂综采面仰斜开采破碎顶板控制技术

孙村煤矿开采深度已经达到1350m,是亚洲最深的矿井之一,随着开采深度的增加,原岩的垂直及水平应力越来越大,原岩应力的增加,使围岩破碎程度增大,造成掉顶、片帮,给回采工作面的顶板管理带来很大困难。     

邻近采空区动压巷道的顶板管理

顶板管理是煤矿开采过程中安全管理的重点。据资料统计,顶板事故约占煤矿事故的60％。因此,我们必须加强顶板管理,减少工作面及巷道的顶板事故的发生。尤其是随着采掘深度的增大,工作面顶板控制问题更加突出,邻近采空区的工作面压力不断增大,顶板下沉、巷道变形等状况,给煤矿生产带来更大的危险,研究邻近采空区动压巷道的顶板管理问题就显得更为重要。     

预裂爆破弱化坚硬顶板技术在沿空留巷的应用

集贤煤矿开采深度大,多为坚硬顶板工作面,使得普通沿空留巷技术难以有效实施。为了解决沿空留巷工作面基本顶悬顶长度大、时间长,应力集中程度高的问题,在西二采区二片下料道采用预裂爆破弱化坚硬基本顶技术提前预裂基本顶,弱化顶板,减小基本顶悬顶距,降低基本顶运动对人造帮的影响。结果表明:沿空巷道围岩运动趋于稳定后,巷道围岩变形量远低于普通沿空留巷,同时巷旁人造帮所受载荷也低于人造帮承载能力,确保了沿空巷道的稳定性。     

煤矿深部巷道支护技术探索

深部开采引起高地压、高地温、高岩溶水压和强烈的开采扰动影响。深部矿井重力引起的垂直应力明显增大,构造应力场复杂,地应力高。针对我国深部高地压巷道围岩条件的特殊性与复杂性,巷道支护存在的问题,分析高地压巷道围岩变形与破坏机理,支护系统控制围岩变形的作用。最后,介绍U型铁棚支护在鹤岗市兴安煤矿的应用情况,通过分析矿压监测数据,评价支护效果和围岩稳定性。实践表明,锚索网喷＋U型铁棚支护系统是深部巷道支护的发展方向。     

针对孤岛综放面煤层自燃防治方案研究

综放开采煤层都是特厚煤层,平巷沿底板掘进,留有顶煤。由于受采动影响,使得顶煤破碎离层;有些煤层煤质松软,掘进时,时常冒落形成空洞区;有的上分层已采,下分层采用综采放顶煤技术,由于煤层起伏变化,中间煤层破碎等原因,使综放平巷与顶采空区连通;无煤柱开采留小煤皮的沿空巷道与临近层采空区连通。由于上述种种因素,使综放无煤柱开采平巷自然火灾增多,且火源沿巷道顶板及沿空侧（或顶部）采空区发展迅速。     

巷道爆破掘进中侧压系数对薄层复合顶板影响的数值分析

为分析侧压系数在巷道爆破掘进时对薄层复合顶板的影响,针对东荣二矿17#煤顶底板地质条件建立相应数值计算模型,采用非线性有限元动力分析软件ANSYS/LS-DYNA分析了巷道爆破掘进中在不同侧压系数条件下对薄层复合顶板的影响。分析结果表明:不同侧压系数对薄层复合顶板不同区域影响效果不同,爆炸对顶板的冲击压力影响较大,而对顶板的振速影响较小。随着侧压系数的增大,在掘进工作面后方,爆炸初期顶板压力减小,而中、后期压力逐渐增大;在掘进工作面的前方,爆炸初期、后期顶板压力逐渐增大,而中期压力逐渐减小。因此,巷道爆破掘进时,在工作面后方应及时支护,提高顶板的强度,以减小爆破对后方顶板离层的加速作用;同时应优化爆破参数,以降低爆破对前方顶板的损伤作用,以防掘进过程中发生冒顶事故。     

地下巷道对近区爆破动荷载的响应特性研究

在地下矿产资源开采和地下空间群及隧道开挖过程中,钻爆施工具有无法取代的优势,然而地下既有开挖空间受近区开挖爆破动荷载的影响也不容忽视.为提高钻爆开挖后地下空间围岩安全、稳定以及优化开挖爆破方案,结合某磷矿采掘巷道特征,采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建模计算既有巷道在不同距离爆源(爆源距离巷道距离分别为10 m...     

沿空留巷在厚煤层残区复采中的应用研究

新岭煤矿地采井南风井区属于旧区复采,掘进速度一直是限制生产的重要因素。沿空留巷技术具有煤炭回收率高,回采工作面衔接合理、巷道掘进率低、掘进排矸少的优点,尤其是煤巷掘进速度仅为80～100m／月的旧巷复采区煤层,采用沿空留巷可以解决采掘接替紧张的难胚。     

隧道爆破对顶部桩基的扰动影响

当拟建隧道顶部5 m以上有桩基时,需要考虑爆破开挖对桩基的影响。通过火风山隧道爆破试验研究,针对拱顶2~20 m的围岩内部质点振动和声波检测,证明掏槽爆破和周边眼爆破对围岩振动损伤最强。当掏槽区炮孔起爆8 ms时差、周边眼炮孔起爆4 ms时差时,对围岩内部振动损伤降低到最小,说明采用电子雷管控制爆破可使顶部围岩的扰动处于安全范围。实际隧道顶部4 m以上围岩纵波波速几乎没有下降,最大质点振动速度小于8 cm/s,对于隧道顶部5 m以上的桩基底部基岩影响轻微。     

聚苯乙烯微球表面温敏性毛发特性研究

针对通过乳液种子半连续聚合法制得的表面带毛发状温敏性高分子刷单分散聚苯乙烯微球，研究不同接枝配方和工艺所导致的壳层不同高分子刷结构的温敏特性．并考察介质环境pH值和离子强度的影响。结果表明．纯PNIPA刷的相变温度在29．C～33℃之间．通过共聚所得的单一P（NIPA—co-AA）或P（NIPA—co—NVP）刷均使相转变温度提高，转变区域拓宽，当亲水性共单体的量过多时会导致相变过程不明显。微球表面同时存在PNIPA和P（NIPA—co—AA）两种高分子刷杂混时，会出现两个相变区域。而表面同时存在PAA和PNIPA两种纯高分子刷混合时．其相变过程不明显．且呈现奇异的震荡现象。此外．体系pH值较大时．有利于刷的舒展．表现出高的溶胀倍率，而离子强度增大别使刷的相变程度减弱．相变温度也发生偏移。     

破-破型串联战斗部前级爆炸对后级影响的研究

为了研究破-破型串联战斗部前级装药爆炸对后级装药的影响,采用三维数值模拟的方法,对前级装药爆轰波作用于后级装药殉爆以及两级装药间加装隔板隔爆进行了研究,同时研究了前后级不同间距时前级爆轰波对后级爆炸成型弹丸(EFP)速度及成型的影响。计算得出后级炸药殉爆距离的范围,在两级装药间加装隔板可以有效地减小爆轰波对后级装药的影响,起到隔爆效果。研究认为爆轰波对后级EFP速度的影响近似于某二次函数曲线的变化趋势,该计算结果可为破-破型串联战斗部结构设计提供参考依据。     

水的状态方程对水下爆炸影响的研究

该文从Mie-Grüneisen方程出发推导了一般形式的水状态方程,并归纳了水的常用状态方程。通过与推导的状态方程作比较,获得了归纳的各状态方程的冲击Hugoniot压力关系和Grüneisen系数。将各状态方程的Hugoniot关系与LASL提供的实验数据进行了比较,分析了Grüneisen系数对冲击波后声速影响,根据比较和分析的结果可以最终确定水的各状态方程的使用范围。此外,根据推导的冲击波后声速的关系式可以确定冲击波后声速的上下限。而后,依照各状态方程的使用范围,采用一维非均熵流的特征线程序分别对各状态方程的TNT球型装药的水下爆炸问题进行数值计算。根据计算结果,绘制了各状态方程的冲击波峰值压力与比例距离(R/R₀)的关系曲线,比较了各状态方程的冲击波峰值压力的关系,分析了计算误差的产生原因。     

破-破型串联战斗部前级爆炸对后级影响的研究

为了研究破-破型串联战斗部前级装药爆炸对后级装药的影响,采用三维数值模拟的方法,对前级装药爆轰波作用于后级装药殉爆以及两级装药间加装隔板隔爆进行了研究,同时研究了前后级不同间距时前级爆轰波对后级爆炸成型弹丸(EFP)速度及成型的影响。计算得出后级炸药殉爆距离的范围,在两级装药间加装隔板可以有效地减小爆轰波对后级装药的影响,起到隔爆效果。研究认为爆轰波对后级EFP速度的影响近似于某二次函数曲线的变化趋势,该计算结果可为破-破型串联战斗部结构设计提供参考依据。     

反应条件对聚双环戊二烯性能的影响

以ＷＣｌ６／ＷＯＣｌ４－ＡｌＥｔ３为催化剂,采用ＲＩＭ方法完成了双环戊二烯（ＤＣＰＤ）的聚合反应,研究了催化剂的用量,反应温度对聚双环戊二烯（ＰＤＣＰＤ）性能的影响,实验结果表明,在ＤＣＰＤ／Ｗ＝１０００￣３０００／１（ｍｏｌ ｒａｔｉｏ）,Ａｌ／Ｗ＝２／１（ｍｏｌ／ｒａｔｉｏ）,反应温度为７０￣１２０℃,ＰＤＣＰＤ具有优良的性能。     

中厚板材表面纵裂纹成因分析

用光学显微镜和电子显微镜对中厚板轧后出现的表面纵裂纹进行了观察和分析。发现钢板横截面上的裂纹都有向内扩展的趋势．在裂纹面和裂纹周围都存在夹杂物，且夹杂物成分中有结晶器保护渣的特有成分钠和钾；裂纹面上有大量气泡，沿轧制方向呈簇状分布。因此认为，凡影响初生坯壳凝固均匀性的因素对纵裂纹的产生都有影响，其中保护渣的性能和皮下气泡是钢材产生表面裂纹的主要原因。     

考虑Md对联体结构振动控制影响的研究

提出了一种新的振动控制体系--联体多结构振动控制体系.首先,联接体质量Md作为一个附加点加以考虑,建立了分析计算模型,推导了其振动方程.其次,对结构进行时程分析并运用虚拟激励法计算了联体多结构振动控制体系在随机地震动激励下动反应谱密度及方差.最后讨论了影响控制效果的因素及控制器参数的优化.研究结果表明:联体多结构振动控制体系对结构地震响应可进行有效控制.     

滚石坡面法向冲击动力响应特性研究

滚石灾害是5·12地震诱发的主要次生山地灾害之一,因具有随机和不可预见性,成为灾后重建中地质灾害防治的难点.滚石防治的核心问题是解析滚石对坡面的冲击响应,由于冲击过程历时短、变形大和能量转换复杂,通过传统理论分析方法分析较为困难.为此,以Hertz理论为基础,考虑坡体的弹塑性特性,模型化滚石冲击为自由落体冲击的半无限体...     

波纹位置对顶部凹陷膜片翻转行为的影响研究

原顶部凹陷膜片的波纹结构位于膜片球形旋转段下端时, 其翻转效率较差, 针对这一问题, 该文将波纹结构设置到临近顶端凹陷区域。利用有限元法, 数值计算原膜片与改进型膜片的屈曲与后屈曲状态。对这两种膜片的研究结果进行对比分析, 得出：改进型膜片的屈曲模态更利于膜片翻转, 且翻转效率更高;改进型膜片避免了易导致原膜片失效破坏的严重偏心与褶皱问题;改进型膜片的最大应力状态较原膜片有显著降低, 可防止膜片在翻转过程中达到材料的极限应力而发生破裂。     

严寒气候对露天矿山安全爆破影响的分析

我国现有露天煤矿很大一部分位于内蒙古中北严寒干燥地区,受寒冷气候影响,露天矿山爆破作业遇到诸多困难。针对实际爆破中遇到的一些常见问题,诸如炸药性能、水结冰、冻土、爆破振动等进行理论分析,并结合矿山实际工作者的经验,提出了相应的解决措施,最大限度地改善严寒气候对露天矿爆破造成的负面影响。