浅谈钢纤维混凝土在软岩巷道支护中的应用

针对软岩巷道的基本特征,阐述了软岩巷道支护的影响因素和发展现状,从而提出采用钢纤维混凝土的技术措施。文章对钢纤维混凝土的技术性能、材质选取、配合比设计以及施工方法等进行了分析与阐述,并以此作为软岩巷道支护的一种技术措施加以推广。     

喷射钢纤维混凝土衬砌结构模型试验

针对软岩巷道混凝土衬砌支护难题,基于对比试验和模型试验原理对喷射钢纤维混凝土的配合比进行优化设计,并对某巷道模型结构的衬砌方案进行试验研究,得到钢纤维的最优掺量和模型结构的应力分布状况,分析其受力机理。结果表明,喷射钢纤维混凝土衬砌结构具有较好的让压变形能力,适合深埋隧道和巷道的软岩支护。     

钢纤维混凝土在深井软岩硐室砌碹中的应用

该文以-1030压风机硐室砌碹工程C50钢纤维混凝土为例,对钢纤维混凝土在深井软岩硐室支护中的应用,从原材料的选用及施工工艺等方面进行阐述。     

喷射钢纤维混凝土在鹤煤八矿深部软岩巷道支护中的应用

对钢纤维混凝土与素混凝土的整体力学特性进行了对比分析,研究了钢纤维的阻裂、增强、增韧机理。针对鹤煤八矿深部软岩巷道变形特点,分析了巷道变形破坏原因,提出通过素喷混凝土中掺入适量钢纤维的方法来改善混凝土的整体力学性能,使之更好地适应软岩巷道大变形的需要。借助数值模拟软件FLAC3D对支护方案进行了对比分析,并提出了合理的支护方案。该方案在鹤煤八矿3105岩中巷试验获得成功,取得了良好的技术经济效益。     

喷射钢纤维混凝土在软岩巷道支护中的应用

介绍了喷射钢纤维混凝土的力学性能、作用机理和软岩巷道的支护设计,此种支护方案在软岩巷道中应用可达到永久支护的效果.     

软岩支护技术在特殊硐室中的应用

通过对处于高应力和膨胀型岩层中的大型机电硐室支护研究与实践，阐述了特殊性硐室在软岩巷道综合治理过程中应遵循的基本技术原则和可借鉴的施工技术手段。     

锚喷网拱形棚联合支护在软岩大硐室的应用

本文就白集矿三水平软岩大硐室的支护进行了总结和分析，详细介绍了在软岩大硐室施工中的支护方式。     

岩土工程反分析法的应用现状与发展

介绍了反分析的基本原理，概括了反分析的方法概念、发展现状，并就现阶段在反分析使用中的重点和难点提出了基本思路，指出了岩土工程反分析未来发展的主要方向。     

基于深地复杂应力条件下混凝土冲击倾向性试验

针对深地复杂应力条件下,混凝土发生了类似岩爆的瞬时破坏现象。对不同强度等级的混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、动态破坏时间、弹性能量指数、冲击能量指数和声发射参数进行试验研究,提出以脆性系数、 动态破坏时间、冲击能量指数作为评价混凝土冲击倾向性指标。结果表明:脆性系数小于20、动态破坏时间大于500 ms、冲击能量指数小于1.5的混凝土无冲击倾向性,C50强度等级以下的混凝土无冲击倾向性,强度越高冲击倾向性越强;对高强混凝土进行声发射监测,声发射能量随混凝土强度增加而增大,临近峰值应力时,声发射参数会剧增,可据此监测高强混凝土的冲击破坏;活性粉末混凝土显著提高了动态破坏时间,降低了脆性系数和冲击能量指数,是一种无冲击倾向性的材料,对深地复杂应力条件下混凝土的冲击破坏有明显改善。     

井下文丘里湿喷机喷嘴位置的仿真模拟及实验

为寻找影响井下湿喷机喷射性能的关键因素,通过Fluent软件对影响喷射性能的因素进行仿真分析,得到文丘里喷射器喷嘴位置是影响喷射性能的关键因素,在仿真分析的基础上进行了样机试制,对不同的喷嘴安装位置进行了9组实验。实验结果表明：喷嘴位置是影响文丘里喷射器喷射性能的关键因素;当喷嘴位于文丘里喷射器入料口左壁面时,物料产生返料现象,不适合喷射物料;当喷嘴位于文丘里喷射器入料口右壁面时,由于喷射量小,亦不适合喷射物料;当喷嘴位于文丘里喷射器入料口左壁面28 mm时,文丘里喷射器流量达到3.60 m 3/h,效果显著,喷射条件较稳定,符合湿喷机生产能力的要求。     

车辆荷载作用下岩石地下硐室顶板厚度分析

将车辆荷载简化为移动的简谐作用力,地下硐室顶板简化为单位宽度的简支粱,得到车辆荷载作用下岩石地下硐室顶板的顶板-车辆简谐力模型,分析了模型在无阻尼、阻尼为无穷大、一般阻尼以及车辆固定在模型跨中的动力响应。结果表明：对于匀速移动的车辆简谐荷载情况,仅考虑基本振型当共振发生时,动力放大因子将取决于车辆移动的速度,速度越慢,通过全梁的时间越长,振动反应越大;阻尼无穷大时,发生共振时的最大振幅只有在无阻尼情况下的一半;在一般阻尼情况下,动力放大因子取决于阻尼比的大小;匀速移动简谐力作用下动力响应只有固定于跨中的简谐力作用下的动力响应的一半。针对顶板跨中作用有车辆荷载,车辆简谐力角频率等于06倍基频时做了具体计算,得到了车辆作用下的动挠度、动弯矩、动剪力以及跨中位移与弯矩放大系数以及支座剪力放大系数。以瓮福磷矿穿岩矿段地下硐室顶板为例,分析了地下硐室顶板的稳定性与最小顶板厚度,研究表明：顶板高度为4 m时顶板稳定,顶板的最小安全厚度为353 m。     

煤矸石基混凝土在井下巷道硬化工程中的应用试验

煤矸石是我国目前排放量较大的固体废弃物之一,利用煤矸石部分或全部代替混凝土粗骨料生产煤矸石基混凝土是其高效利用的途径。通过实验室开展不同煤矸石粗骨料替代率、水胶比、添加剂等条件下的煤矸石基混凝土的抗压强度试验,探究煤矸石基混凝土的基本力学性能,确定煤矸石基混凝土的最佳配合比。研究结果表明：煤矸石基混凝土抗压强度随着煤矸石粗骨料替代率的增大而减小;在胶凝材料中加入质量比为5%的硅灰、0.3%的减水剂有助于迅速提高煤矸石基混凝土的前期强度。在山西李村煤矿二采区胶带巷5^#辅运联巷开展了煤矸石基混凝土的井下硬化试验,验证了煤矸石基混凝土在井下硬化工程中的良好效果。     

混凝土管在煤炭地下气化工程中的应用初探

煤炭地下气化粗煤气中含有硫化物,对钢制排气钻孔套管和净化前的输气管路具有腐蚀作用,影响地下气化站的长期安全稳定运行。针对这一问题,提出了采用混凝土管替代钢管的设想,对混凝土管在地下气化工程的应用进行了初步探讨,分析了排气钻孔套管的应力状态,对混凝土管道的结构进行了设计,对比了钢管和混凝土管的成本。结果表明,采用耐高温混凝土制作的管道能满足地下气输气要求,不但耐腐蚀,而且价格仅为钢管的1/3,优势明显。     

台头矿2S224工作面矿压监测与结果分析

通过对台头矿2S224工作面顶板破碎度、煤壁片帮、巷道变形和支架载荷的现场观测,分析了该工作面的矿压显现规律,得出了工作面的周期来压步距;同时探讨了工作面顶板垮落模式和出现端头悬顶的原因。研究表明提高该工作面推进度是降低顶板破碎度和减少片帮的有效措施。     

煤矿井下抽水蓄能发电新技术:原理、现状及展望

煤炭开采引发矿山灾害、地表沉陷、水土流失及生态环境损害等问题,但同时在地下形成了巨大的可供利用空间。全面阐述了煤矿井下抽水蓄能发电的概念与技术,对比分析了落差型、活塞抬举型、海洋浮力型和高压风储库蓄能4种非常规蓄能发电技术,指出利用废旧煤矿的开采空间（巷道及采空区）的煤矿井下抽水蓄能发电新技术具有得天独厚的优势,对我国废旧矿井重复利用、可再生能源开发和电力调蓄、矿区生态保护等提供了新思路。估算了我国废弃煤矿和现有煤矿的蓄水储能发电总量。进一步提出了煤矿地下水库、矿井水循环利用与抽水蓄能发电一体化技术构想,充分利用煤炭开采过程中形成的巨大的地下空间,实现储水、蓄能发电、矿井水循环利用和新能源开发等多重目标,并有助于控制地表沉陷、维护生态平衡,对我国可再生能源产业发展以及水资源严重短缺的西部地区煤炭开发提供重要的技术保障,并对未来现代化、生态化矿井开拓布局、节能减排、绿色开发产生深远影响。     

井下局部降温技术的实践应用

同煤集团某矿二号井开采至埋深740 m位置,出现了明显地下热害现象,必须采取降温措施逐步解决。在详细分析地下热害现状及主要原因的基础上,通过井下降温冷负荷计算,确定了直冷式局部降温制冷装置来控制采掘工作面局部高温的降温方案,并开展设备选型和具体布置。020602综采工作面的局部制冷装置设置完成后,通过对工作面内部各处设置的温、湿度传感器的反馈数据进行汇总,发现该技术方案改善了工作面内部湿热的工作环境,可以起到良好的降温效果,为井下作业人员创造了良好的作业条件。     

煤矿井下目标定位的研究现状与展望

本文总结了近年来提出的iBeacon井下定位技术、卡尔曼滤波UWB井下动态定位技术、WMSNs视频矿灯定位技术、TWR和SDS-TWR定位方法、异步测时煤矿井下人员定位技术、多传感器信息融合煤矿井下人员定位方法、GRPM煤矿井下人员定位技术、基于改进UWB算法的井下定位以及捷联惯性导航定位技术等井下目标定位技术与方法,并从受巷道及其支护和巷道中导体及障碍物影响大小、是否需要基站/移动终端和参考站之间时钟同步、是否需要参考站之间时钟同步、受基站/移动终端和参考站时钟频率偏移影响大小、基站/移动终端成本、参考站成本和定位精度等方面综合评定各种定位技术的优势和局限性。研发新型组合型井下精密定位系统,使得传输信号不受井下巷道环境影响、无需时钟同步、定位设备复杂度小、基站和参考站建设成本低、定位精度高、定位导航可视化,是实现井下实时位置服务、为井下目标管理提供精准控制以及煤矿智能化开采走向成熟阶段的重要环节。