井下大型硐室群卸压保护的三维数值模拟

基于现代力学理论，利用ANSYS有限元软件针对巷道围岩卸压机理进行数值模拟，分析了煤矿开采中卸压保护硐室群效果、硐室群的围岩应力与变形．研究表明，应力集中系数高达5～6时，硐室维护十分困难．通过在煤层中开辅助巷道，形成让压空间，使应力峰向围岩深部转移的方法，发挥深部围岩的承载能力，达到降低巷道围岩应力峰值的目的．     

有限元数值模拟技术在大型硐室群支护设计优化中的应用

 摘要：滕东生建煤矿通过三维有限元计算机数值模拟技术，根据硐室群开挖后的拉应力、剪应力等应力集中分布情况进行支护设计优化，解决了大埋深、高地压、与下山集中布置的采区泵房等大型硐室群的支护难题，取得了良好的支护效果，确保了支护的成功。     

深部大断面硐室围岩变形柱体力学模型及其应用研究

针对深部煤矿大断面硐室帮部变形剧烈、破坏失稳严重的现象,以新巨龙煤矿大断面煤矸分选硐室为研究对象,基于帮部初始变形的特点,建立大断面硐室帮部"柱体"力学模型,得到各影响因素与柱体初始位移和柱体拉应力之间的关系,分析深部煤矿地质开采参数对柱体初始位移和柱体所受拉应力的影响规律。结果表明:柱体初始位移、拉应力随埋深、侧压系数和应力集中系数增大而逐渐减小,随界面内聚力、岩体内摩擦角、界面内摩擦角和支护阻力的增大而变大。通过优化硐室布置方向与尺寸、减缓硐室附近的采掘应力集聚、控制顶板下沉、加固破碎围岩等技术手段,可提高大断面硐室的围岩稳定性控制效果。研究成果可为深部大断面硐室帮部稳定性控制提供借鉴和参考。     

深井高应力区工作面跨采硐室变形预测

本文对深井孤岛煤柱下工作面跨采巷道硐室变形预测进行了大胆探索。结合矿井现场实际，提出实测巷道变形量反算求得固定支承压力作用下的应力集中系数。提出了跨采时的应力集中系数的关系式。     

避难硐室防护密闭门抗爆炸冲击性能的研究

通过理论计算确定了避难硐室防护密闭门抗爆结构的主要设计参数,并采用ANSYS/LS-DYNA软件对防护密闭门的抗爆结构进行了动力有限元数值模拟分析,定量地分析了抗爆结构的应力集中区域和位移变化。模拟分析和爆炸巷道试验结果表明:防护密闭门的抗爆结构设计可实现抵抗不低于05MPa的爆炸冲击压力,能够确保其在井下避难硐室防护的安全可靠性。     

布尔台煤矿硐室及联巷掘进施工研究

硐室施工与普通巷道相比,一般具有断面大、变化多、质量要求高的特点.硐室在施工过程中受采动影响,致使围岩松动、稳定性差、受力状况复杂、地压应力集中,增加了施工的难度.大断面硐室的施工方法和支护技术一直是矿井开拓掘进的难点,在施工过程中存在掘进难度大、巷道支护设计要求高等问题.本文以布尔台煤矿硐室为例,论述了大断面硐室掘进...     

爆炸振动频率对地下硐室动应力集中系数和振动加速度的影响研究

参考模型试验结果,利用波的函数展开法,推导出了应力波作用下的不规则硐室应力、位移表达式;给出了动应力集中系数和振动加速度分布规律,分析了爆炸振动频率对动应力集中系数和振动加速度的影响情况,得出了随着振动频率的增加,动应力集中系数、径向和切向振动加速度都相应增大,但对振动加速度比对动应力集中系数影响程度大的结论。     

深井高应力区工作面跨采硐室变形预测

本文对深井孤岛煤柱下工作面跨采巷道硐室变形预测进行了大胆探索。结合矿井现场实际 ,提出实测巷道变形量反算求得固定支承压力作用下的应力集中系数。提出了跨采时的应力集中系数的关系式。     

不同断面形状硐室围岩稳定性模拟研究

采用FLAC^3D软件进行四水平三因素(埋深、侧压力系数和硐室断面形状)条件下正交模拟试验以及变单因素下的模拟试验。采用极差分析方法对硐室围岩塑性区因子δ进行分析认为,影响塑性区因子δ最大的组合为A4B4C1,各因素的主次关系依次为硐室埋深、断面形状、侧压力系数。变单因素下的模拟结果认为,圆形硐室顶底板和两帮移近量及其周围水平应力随侧压力系数的增大呈线性递增;垂直应力随侧压力系数的增大呈线性递减。圆形硐室断面塑性区因子随侧压力系数增大呈指数函数增大;硐室顶底板及两帮移近量随埋深的增大呈指数函数增大,硐室周围水平应力和垂直应力随埋深的增大均呈线性递增关系。相同的外载条件下,直墙拱形硐室顶板变形量高于底板,矩形、梯形和圆形硐室的顶底变形量相当,且圆形断面硐室的变形量最小。     

避难硐室传热特性实验研究

紧急避险系统中避难硐室的热负荷计算较为复杂,硐室内初始温度不同对平均热负荷变化比较大。针对避难硐室非稳态传热问题,文章对传热特性进行了全尺寸模拟试验与有限元分析,得出了20人避难硐室的温升规律,拟合得到硐室壁面一维非稳态传热温度场计算公式,并用实测数据进行了验证。为避难硐室热负荷的计算提供理论依据,为不同初始温度下避难硐室配置降温系统提供计算参考。     

浅谈锚网索支护方式及支护效果分折

从以下几点介绍了锚网索支护施工方式,并做了效果分析:(1)锚杆直径与钻孔直径的合理匹配;(2)选择合理的树脂药卷直径;(3)提高锚索二次耦合支护效果;(4)锚杆、锚索二次补强的时间和强度.     

浅谈高性能锚杆的使用前景

主要介绍了高性能锚杆、高性能锚杆的支护机理，及目前高性能锚杆在国内的使用情况，认为在大同煤矿集团公司应大力推广使用高性能锚杆。     

采场锚索预加固技术的研究

传统锚索设计方法只考虑单根锚索的悬吊作用,而忽略了群锚效应,加大了锚索加固的盲目性。稳定性图解法通过岩体工程地质调查来掌握岩体的基本特性,首先对采场进行稳定性分析,在此基础上确定其支护参数,并针对具体锚索型号验算锚固力。采场帮壁锚索加固试验证明,稳定性图解设计法是切合实际的,确定的锚索参数及受力分析是比较合理的。     

STUDY ON THE STABILITY OF IMMEDIATE ROOF BLOCKS AT THE END FACE

Using vector-analysis, three kinds of roof blocks at the end face of fully mechanized long wall faces have been studied. The result‘indicates that with face advancing, the three kinds of blocks may all become key blocks. It is put forward that the key blocks can reach into the scope of angle of fracture through supporting, and the fornulas for calculating supporting force needed for the three key blocks to maintain stability have been derived.     

回转窑受力计算及载荷影响系数

根据回转窑的载荷特性,建立了回转窑托轮垂直承载力的计算模型,提出了在调整托轮轴线与筒体中心线相对位置过程中载荷影响系数的概念,揭示了各挡位托轮调整中载荷相互影响的规律,为托轮调整提供了理论上的依据,是预防托轮轴瓦发热、筒体开裂等故障的有效措施。对大型回转窑托轮轴瓦设计、使用和维护具有理论意义和实用价值。     

较薄煤层掩护式电液控制液压支架在济二矿的应用

较薄煤层掩护式电液控制液压支架高产高效成套装备,在济宁二号煤矿的9305工作面投生产和试验,创出了薄与较薄煤层综合机械化开采的新水平,通过矿压观测和分析,该掩护式电液控制液压支架能够适应较薄煤层顶板压力,满足对顶板的支护要求,弥补了一般掩护式支架的缺点,具有设计合理、工作阻力高、安全、适应性和操作方便,具有较高的自动控制等优点。     

支顶支掩式掩护式放顶煤液压支架的力学特性分析

研究了支顶支掩式放顶煤支架和二柱掩护式放顶煤支架特点,分析了2种类型掩护式低位放顶煤液压支架力学特性,并在同一条件下分析它们的承载力和作用位置以及力平衡区,进行量化比较,提出了支顶支掩式支架架型对于放顶煤工作面来说具有更好的适应性,具有推广前景。     

液压支盘成形机工作机构静态受力分析

根据支盘成形机工作过程及特点,给出了支盘成形机工作机构的运动简图,通过对约束的简化建立了机构静力学模型,在此基础之上的受力分析为支盘成形机机构优化设计和合理改造提供理论依据。     

浅谈锚杆支护的思想

锚杆支护有施工速度快﹑施工机械化程度高﹑成本低及节约材料等特点,是现阶段快速、安全、经济的巷道支护方式,也是巷道支护的先进技术;但是因为人们对锚杆支护原理认识不全面以及设计方法的不成熟,没有正确的支护思想做指导,因此就出现了盲目乱用,不合理使用的问题,结果造成了经济上的损失,埋下了安全隐患。笔者针对现阶段支护中存在的一些问题,提出了"因地支护"﹑"随时支护"﹑"全面支护"﹑"经济支护"﹑"质量为上"的支护思想,为今后的工作做指导,对现实的巷道支护思想有一定的指引作用。     

支撑梁荷载与钢筋轴力关系分析

以基坑钢筋混凝土支撑梁为例,分析了钢筋与混凝土构件共同工作的基础,运用三维有限元软件ADINA建立支撑梁的三维仿真模型,模拟其钢筋分布、约束条件、受荷载情况。通过模型分析计算得出的结果,得到钢筋轴力的分布图,相应的钢筋Z向位移曲线和梁的整体变形图,钢筋应力及混凝土平均应力曲线图,最后根据分析结果推导出钢筋应力与荷载的关系公式。从中总结规律得出应力应变监测的重点部位,从而为安全监测和安全施工提供精确有效的数据参考.