多层钒矿体开采应力迁移规律和分布研究

针对多层钒矿体重叠分布、相邻矿层开采重复扰动、围岩应力分布复杂等问题,采用理论分析和数值模拟方法,建立了单层矿体矩形采空区围岩应力分布平面模型,并结合数值模拟结果,拟合了单层矿单采场采空区围岩垂直应力峰值变化率与其跨度关系式,分析了单层矿多采场围岩应力叠加特征;在此基础上,定义了双层矿体开采时采空区相对位置关系类型,研究了双层矿采空区不同跨距和垂距对其围岩应力分布特征的影响规律。研究表明:钒矿体采空区围岩存在典型的应力释放、应力跌落、应力增高和原始应力等4区分布特征,采空区跨度越大,其应力峰值越高,且应力增高区以深围岩内的应力变化率随着与应力峰值点距离的增大按照幂函数关系减小,应力跌落区内的应力变化率随着与应力峰值点距离的增大而增大;相邻采空区的应力增高区会在两者间的矿柱内叠加,矿柱内某点的应力变化率为两侧采空区分别在该点引起的应力变化率之和;当下层采空区应力释放区与上层采空区应力增高区重叠时均导致围岩内拉应力增高,当上层采空区的应力释放区与下层采空区任一区域重叠时均导致压应力降低;上下采空区重叠与非重叠区域的交汇处应力变化显著;根据多层矿体开采应力迁移规律,提出采空区强、弱扰动距,划...     

冲击地压应力流理论及其数值实现

冲击地压作为应力敏感型动力灾害,具象化地描述应力在煤岩介质中的空间流动特征,对于冲击地压科学评价与防控具有重要意义.为此,完善了冲击地压应力流理论,指出应力流在时间上表征了应力率,在空间上表征了应力梯度,提出了应力流张量与应力流矢量的概念及计算公式,指出应力流张量描述了不同位置、不同时刻应力的流动趋势,而应力流矢量总是...     

基于煤层应力的水力致裂防冲机理与试验研究

为了从煤层应力角度研究水力致裂的防冲机理,首先进行了理论分析并提出了空间应力梯度概念来表征冲击地压危险性,随后进行了煤层顶板水力致裂现场试验,利用应力在线监测系统,监测得到了致裂前后及工作面推进过程中煤层应力的变化。水力致裂前后,煤层应力变小。采动影响下,煤层应力不断增加,直至达到应力峰值,随后迅速减小。水力致裂后,煤层应力峰值位置向深部移动,峰值处煤层应力增值下降,开采过程中煤层应力的空间应力梯度最大值也得到降低。结果表明:煤层顶板水力致裂可以降低煤层应力,达到卸压效果;可以减小开采过程中煤层应力的局部集中,降低煤层应力的空间应力梯度。     

7075铝合金残余应力松弛影响因素的实验研究

分别采用淬火和退火态喷砂两种强化工艺引入结构和表层集中残余应力,研究了在循环应力下具有不同残余应力状态的7075铝合金表层残余应力松弛现象,并基于应力松弛机理讨论了两种不同强化工艺下残余应力松弛规律的异同.分析结果表明,加载应力的状态与大小、残余应力的初始分布和冷作是影响两种强化工艺下残余应力松弛异同的主要因素.淬火强...     

喷丸处理7075铝合金循环载荷下表面残余应力的松弛规律

采用喷丸工艺引入表层残余应力,分析了循环载荷下7075铝合金试样的应力松弛规律,研究了喷丸工艺引入的初始残余应力状态、表层显微硬度及表面粗糙度对试样抗疲劳性能和残余应力松弛的影响.结果表明,喷丸引入的表层残余应力是提高试样抗疲劳性能的主要因素,但表层冷作程度及表面缺口效应对喷丸试样的低周、高周抗疲劳极限和残余应力松弛有很大影响.循环应力水平接近高周疲劳极限时,残余应力无明显松弛;应力水平接近低周疲劳极限时,残余应力发生早期大幅松弛,且残余应力峰外移.     

高地应力环境下硐室开挖围岩应力释放规律

为研究高地应力环境下硐室掘进引起的围岩应力时空变化规律,以某地下工程模拟试验硐为例,开展了原地应力测量,应用压磁电感法高精度应力测试系统对地下硐室挖掘过程中围岩应力变化的全过程进行了跟踪监测。结果表明：高应力区试验硐掘进引起的围岩应力变化有应力释放、应力调整和应力平稳3个阶段;垂直于硐壁方向的应力变化最显著,距离硐壁0.6 m处原地应力基本完全释放;平行于硐壁方向的应力变化较小,释放掉原值的20％,应力在放炮时瞬间释放完毕;观测到最小主应力在调整阶段有2 MPa左右的应力加强现象。     

静应力对岩石波动参数的影响研究现状及新问题的思考

各类工程岩体中普遍存在静应力,静应力对岩体材料特性的影响极其重要且不可忽略。通过对现有文献进行系统梳理与归纳总结发现静应力对岩石纵波波速有影响且纵波波速与密度有关系,但当前研究存在两个问题:没有进一步分析静应力对岩石波阻抗的影响;静应力主要是等值静应力。而工程岩体中的静应力多为梯度应力,梯度应力的存在导致岩体波阻抗呈梯度形式变化,因此针对深部工程岩体爆破开挖及地震波传播等,有必要开展具有梯度应力岩石中应力波传播衰减规律的相关研究。     

采场底板围岩应力壳力学特征及时空演化

针对采场底板围岩三维应力场特征及演化规律，以谢桥煤矿1232(1)综采工作面为研究对象，采用综合研究方法开展了系统研究。结果表明:煤层回采过程中，伴随着采场围岩三维应力场的不断调整，在采场底板围岩空间区域也存在高应力束，高应力束在三维空间形成了采场底板围岩应力壳，应力壳壳体内外岩体主应力均低于壳体中的主应力。应力壳内边界之上垂直应力和水平应力均显著降低，部分岩层内压应力转化为拉应力，壳体和应力壳外边界岩层垂直应力降低，水平应力仍然较大，存在水平应力集中现象，三维应力场作用的选择性是采场底板围岩应力壳形成的内在力学本质。采场底板围岩应力壳形态随着采场结构的变化而调整，具有典型的短边依赖效应，破裂区和最大位移区主要发育在应力壳壳体内边界之上的低应力区内。采场底板围岩应力壳是抵抗底板岩层卸压膨胀、进而发展到拉剪破坏的主要集中力系，采场底板围岩应力壳的失衡可能引起较大的动力现象。     

不同应力状态下采场稳定性的数值模拟分析

为研究开挖影响采场稳定性的应力因素, 利用ABAQUS有限元分析软件, 对不同应力状态下的采场稳定性进行了数值模拟, 结果表明: 当侧压力系数接近于1时有利于开挖的安全性; 初始应力增大有利于减小开挖引起的应力重分布过程中的应力增加; 初始侧向应力增加有利于开挖后的应力释放, 有利于减小开挖后边壁处的竖向应力。     

某非金属矿原岩应力测试及其应用

本文重点介绍了作者在非金属矿进行的原岩应力实测，通过不同深度测点的实测，结合原岩应力反演分析，得出该矿原岩应力以自重应力为主，构造应力不大，但在不同水平方向应力具有各向异性的结论。在此基础上，讨论了原岩应力在深部开采设计中的应用。     

矿井作业人员工作压力形成系统研究

本文主要分析了在矿井这一特殊工作环境以及煤炭企业组织背景之下的矿井作业人员工作压力形成系统,主要包括矿井作业人员工作压力源指标分析、矿井作业人员工作压力构成要素分析和维度划分.并在此基础上,构建了矿井作业人员工作压力结构图,以期能够促进后续实证研究的延续,并为煤矿企业提出矿井作业人员工作压力控制及管理策略提供指导性建议.     

炮采转综采工作面围岩控制技术研究

为了研究同一工作面不同回采工艺接续时的矿山压力显现规律及支护方案,通过UDEC数值模拟及工业性实验的方法对大倾角中厚煤层炮采工作面转综采切眼围岩应力、塑性区发育过程及控制技术进行研究。得出了以下结论:由于急倾斜煤层在采空区的非均匀充填作用,导致沿工作面倾向方向中部应力高,两端相对较低。通过锚网索联合支护及分次刷帮扩大工作面回采空间的施工方案,成功地解决了不同工作面转型的难题。     

应力波法锚杆锚固质量无损检测现场实验研究

为了验证应力波锚杆无损检测法的有效性,结合国阳二矿进行的现场试验,采用CMT(A)锚杆弹性波无损检测仪,采集应力波波形,利用分析处理软件对实测波形进行分析处理,得出锚杆的锚固长度、工作荷载、固结波速等信息,评价锚杆的锚固质量。经过对比发现应力波锚杆检测法能较准确的评价锚杆的锚固长度、工作荷载等信息。研究表明:应力波锚杆无损检测法是一种实时、有效的检测方法,适合对锚杆的锚固质量进行大范围普查。     

一种新型矿井提升钢丝绳张紧应力检测装置

 为了确保矿井提升设备的安全使用,从而保障矿井工作人员的生命安全和煤矿开采的正常运行,设计了一种新型矿井提升钢丝绳张紧应力检测装置,充分利用机电液一体化技术,通过检测与计算获得钢丝绳的张紧应力。设计工作主要包括四个部分,首先是对钢丝绳的选择,其次是分析了钢丝绳张紧应力检测的原理,然后设计了钢丝绳张紧应力检测装置,最后分析了液压油路和油压检测传感器及其信号的处理。     

基于Kelvin解的拉力型锚杆锚固段的受力分析

基于Kelvin位移解, 根据拉力型锚杆实际工作状态, 推导出拉力型锚杆锚固段轴向应力和剪应力分布的理论解, 并分析拉力型锚杆的受力特点, 为拉力型锚杆的力学分析和设计提供理论依据。在此基础上讨论张拉荷载、孔径、外界岩土体弹性模量对锚固段轴力与剪应力分布的影响, 并得出了一些有意义的结论。     

基于ANSYS的淤煤装载机提装槽的有限元分析

为检验淤煤装载机提装槽的工作可靠性,利用有限元分析软件ANSYS对提装槽结构进行刚度和强度分析,得出了提装槽工作时的变形与应力分布规律,分析了最大变形和最大应力出现的位置。分析结果证明了提装槽的强度和刚度符合设计要求,为提装槽的优化设计提供了依据。     

采动作用下巷道群稳定性的现场监测研究

为了解开采过程中工作面支撑压力分布规律及其对巷道群的影响,采用ZYJ型刚性钻孔应力传感器和"十字法"对新庄矿工作面侧向支撑压力进行了观测。结果表明:煤柱应力的变化沿走向可以分为应力稳定区、应力缓慢升高区、应力明显升高区和应力降低区;现场留设240 m煤柱并不可取,造成了煤炭资源浪费。该结果对于新庄矿暗斜井保护煤柱的留设具有一定的指导意义。     

EBH-120掘进机铲板有限元分析

针对EBH-120掘进机铲板的3种典型工况,以铲板设计参数为依据,采用Cosmos对铲板进行了有限元分析,得出其在不同工况下的应力和变形云图,结果表明,铲板在工作过程中应力分布不均,存在应力集中现象,最大应力集中在与机架、油缸联接的销孔座处,最大变形发生在铲板的前沿处,提出应采取增加销轴及销孔座尺寸、增加过渡圆角等措施,降低销孔座应力集中处的应力值,为该机的改进设计提供了指导,也可为类似设计提供参考。     

高工作阻力液压支架柱窝的计算和分析

液压支架的柱窝是连接件中关键件,运用Hertez理论计算工作阻力下的应力,运用弹塑性理论计算柱窝几何尺寸所允许的产生弹性应变应力和产生塑性变形应力。     

柔性铰链内部应力的有限元分析

在有限微量位移机构中,柔性铰链是实现微位移功能的新型机械结构。而柔性铰链内部应力在许用应力范围内是柔性铰链正常工作的保证。利用有限元方法对柔性铰链在不同因素下的内部应力进行分析,为柔性铰链在实际应用中的选择提供参考依据。