饱和含盐冻结钙质粘土单轴压缩试验研究

以淮南杨村矿副井井筒冻结施工为工程背景,以副井井筒穿越的含盐度钙质粘土为代表,进行常温（＋27℃）和（-20℃）不同含盐度钙质粘土条件下的单轴抗压强度试验。通过对饱和含盐冻结钙质粘土单轴抗压强度试验,得到了试验条件下土体在相同温度下单轴抗压强度与结冰温度随含盐量变化的强度特性。为低温条件下含盐钙质粘土力学特性和煤矿冻结壁设计施工提供设计基础。     

阜阳刘庄矿东风井人工冻土蠕变实验研究

为了详细研究淮南矿区冻土的物理力学性能,为冻结法施工提供设计参数,以刘庄煤矿东风井典型粘土层为研究对象,在冻结冻土力学性能室内进行了人工冻结的蠕变试验。根据冻土单轴蠕变实验数据,分析总结出冻土在单轴应力条件下的应力、应变、温度和时间相互作用的关系,从而得到蠕变本构方程和蠕变规律,该规律对淮南矿区井筒冻结设计和施工具有重要的借鉴意义。     

宁夏红四矿人工冻土力学特性试验研究

为了研究西部冻结岩土的物理力学性质以指导矿井建设,对宁夏红四矿副井井筒检查孔所取土样进行了人工冻结的单轴抗压强度和蠕变试验,得到了其应力——应变和蠕变规律,为西部类似矿井建设,提供了设计基础.     

淮南钙质粘土单轴抗压强度试验研究

以淮南杨村矿副井井筒冻结施工为工程背景,以副井井筒穿越的典型土层钙质粘土为代表,进行-5℃、-10℃、-15℃、-20℃温度下,不同含盐度钙质粘土的单轴抗压强度试验.通过对含盐冻结钙质粘土单轴抗压强度试验,进行了室内试验研究,分析了淮南杨村矿钙质粘土在含盐冻结条件下的冻结强度随含盐量的变化关系,并讨论了淮南杨村矿钙质粘土在含盐冻结条件下的弹性模量随温度的变化规律;这对更好的指导冻结施工具有深刻意义.     

厚表土层湿土结冰温度与冻结壁厚度确定的研究

用研制的冰点仪，对含水土的结冰温度与赋存深度、含盐量和含水率的关系进行了实验研究．获得了含水土结冰温度与诸参数的关系，给出了求算结冰温度和判定冻结壁实际厚度的方法和计算公式．     

水泥土冻结温度及热物理参数试验研究

通过室内试验对冻结水泥土热物理参数进行了系列试验研究。结果表明:冻结水泥土随水泥掺入比的增加,冻结温度呈线性关系降低,且相同水泥掺入比情况下,粘土冻结温度比砂土的要低。两种水泥土在常温下导热系数和容积热容量随水泥掺入比的增大而减小,导温系数随水泥掺入比的增大而增大;在-10℃条件下导热系数、容积热容量和导温系数随水泥掺入比的增大而减小,但变化不明显。可为类似工程冻结设计提供冻结计算参数。     

顾桥煤矿东风井冻结粘土长期强度研究

顾桥煤矿表土段拟采用冻结法施工。为取得冻结粘土流变性参数,以顾桥煤矿东风井深厚粘土为研究对象,进行人工冻土单轴蠕变实验,并根据实验结果分析出冻结粘土的稳定蠕变方程,同时运用相关理论知识和H．A．崔托维奇提出的数据处理方式分析实验数据,推导出人工冻结粘土的长期强度方程。该方程不仅为井筒冻结设计和施工参数选取提供了重要依据,而且有助于进一步研究淮南地区具有代表性深厚粘土层的冻结力学性能,同时为今后相关的建设提供借鉴。     

冻土爆破性的初步研究

本文分析了影响冻土壤破性的因素，即形变能系数，单位炸药消耗量、单轴抗压强度、抗拉强度和波速，根据相似原理和利文斯顿爆破漏斗理论对冻结粘土、冻结砂土在三个温度下进行了系列爆破漏斗试验，然后进行了单轴抗压强度，抗拉强度和波速试验，从试验结果得出，随着温度下降冻土趋于难爆，且在同一温度下，冻结粘土比冻结砂土难爆，得出的结论对冻土壤破参数设计有一定参考作用。     

冻土爆破性的初步研究

本文分析了影响冻土爆破性的因素，即形变能系数、单位炸药消耗量、单轴抗压强度、抗拉强度和波速。根据相似原理和利文斯顿爆破漏斗理论对冻结粘土、冻结砂土在三个温度（－７℃，－１２℃，－１７℃）下进行了系列爆破漏斗试验，然后进行了单轴抗压强度、抗拉强度和波速试验。从试验结果得出，随着温度下降冻土趋于难爆，且在同一温度下，冻结粘土比冻结砂土难爆，得出的结论对冻土爆破参数设计有一定参考作用。     

结冰传感器探头的动态特性分析

振管模态参数的测试是结冰传感器调试的前提，利用有限元法对结冰传感器探头简化模型进行了模态分析，预估其模态参数．介绍了试验模态分析方法的原理和测试系统，通过该方法对传感器实际结构进行了精确测试，对测试结果进行了分析，验证了有限元法的分析结果和探头结构理论设计的合理性，为传感器谐振电路的调试奠定了基础，提高了传感器的调试效率；并对振管轴向振动固有频率的温度特性进行了分析，为传感器的温度补偿提供了依据．     

间歇冻结控制人工冻土冻胀的试验研究

土体冻胀容易引起地表产生不均匀变形，因此控制冻胀的产生和发展始终是人工冻结技术的重要课题．通过试验比较了人工冻土在连续冻结模式、控制时间的间歇冻结模式和控制深度的间歇冻结模式下，土体冻胀的发展变化规律及冻胀控制与冻结模式之间的关系．结果表明：与连续冻结和控制时间的试验相比，在冻结锋面趋于稳定和温度梯度趋于恒定前，采用控制冻深的间歇冻结模式能够有效地抑制人工冻土冻胀的发展，冻胀量仅为连续冻结模式的19．8％；不同的变温起始时间对冻土冻胀控制的效果不同，在冻结过程刚刚进入拟稳定阶段时，迅速改变冷端温度，将使土样内的温度场不能达到稳定状态，从而推迟起始冻胀的时间，抑制冻胀的产生．     

土体冻胀试验系统的研制与应用

为了研究土体在不同环境下的冻胀特性,自主设计研制了土体冻胀试验系统.该系统模拟自然条件下路基土的工作状态,从温度荷载的加载方式、上覆荷载的加载方式、水分补给方式、侧向约束条件等方面严格控制试验环境.基于温度控制盘、滑动绝热装置的创新设计,在实验室内实现了对路基土冻胀过程的真实模拟,并实现了冻结过程中温度分布、上覆压力和冻胀变形的实时监测.最后,通过饱和粉质黏土冻胀试验的测试结果,验证了该系统的可靠性和有效性,明确了土体冻结过程中的温度分布特征和冻胀变形规律.     

冻结管断管原因及冻结温度场数值计算分析

杨村煤矿副井安全顺利通过井筒掘砌的薄弱环节深厚粘土层位,但出现了多根冻结管断裂现象。该粘土层导热性能差,冻土发展速度慢,冻土强度低,同时,施工过程中掘砌段高大,井帮暴露时间长,从而引起较大的井帮位移和底鼓量,是造成冻结管断裂的主要原因。根据冻结管的实际偏斜位置,同时考虑冻结管断管影响,建立有限元计算模型,计算分析了该层位的冻结温度场分布情况,井帮温度为-10～-13℃之间,井帮温度数值计算结果与实测结果相差一O．7～0．4℃,表明数值计算结果是可靠的,可为淮南矿区深厚粘土层冻结设计和施工提供参考。     

不同人工冻结方向条件下土的冻胀试验研究

为了解决人工冻结施工中的冻胀问题,从工程实际出发,进行不同人工冻结方向以及不同冻结温度模式(恒温和正弦变温)的冻胀试验研究,并对试样的温度场、冻胀量、含水率及干密度等进行对比分析.试验结果表明:在相同试验条件下,正弦变温冻结试样的冻胀量值最小,自下而上恒温冻结试样的冻胀量最大;自上而下恒温冻结、正弦变温冻结和自下而上恒温冻结试样的含水率和干密度变化趋势相同,可知在相同试验条件下,冷端输出的冷能一定时,人工冻结试样内部水分迁移规律将相同.     

Floor heave in the west wing track haulage roadway of the Tingnan Coal Mine: Mechanism and control

Floor heave of a roadway is a dynamic phenomenon that often happens in the roadways of coal mines. It seriously affects safe production in the coal mine. Floor heave has long been one of the most difficult problems to be resolved during coal mining. An analysis of floor heave in the soft rock surrounding the roadway, and the factors influencing it, allowed the deformation mechanism in the west wing double track haulage roadway of the Tingnan Coal Mine to be deduced. Three types of floor heave are observed there: intumescent floor heave, extrusion and mobility floor heave, and compound floor heave. Control measures are proposed that have been adopted during a recent repair engineering project. Control of the floor heave in the west wing track haulage roadway was demonstrated. The reliability and rationality of a combined support technology including floor anchors, an inverted arch, and anchoring of both sides was verified by mine pressure data and the field observations. Waterproofing measures were also undertaken to assist in the control of floor heave.     

窄煤柱探放采空区积水技术研究

结合潘集第一煤矿多个工作面探放水工作实践，分析采空区积水规律，研究在窄煤柱下，安全高效探放采空区积水的技术方法，解决矿井水害的安全隐患，提高煤炭资源的采出率，经济效益显著。     

人工冻结过程中温度场的试验研究

为了研究人工冻结过程中温度场的变化规律，利用自行研制的人工冻结冻胀融沉模型试验装置，对徐州地区常见的粘土进行了12次大规模的冻融试验，分别模拟了封闭系统和开敞系统下人工冻土中温度场的变化情况，并与现场实测数据进行了分析比较，提出了在冻土体和受冻结影响的土体中的温度与距离分别近似成线性，已冻土体中的温度梯度比未受冻结影响土体中的大等几点结论．     

矿用降温服性能试验研究

为了解决煤矿热害损伤矿工身体,影响煤矿安全生产的问题,研究设计了矿用降温服（含降温帽）。通过实验室基础研究、人工气候仓模拟、正交试验和两淮部分高温矿井井下现场应用等手段,对其性能进行了综合试验。结果表明：受试者试验前后血清中的乳酸脱氢酶、肌酐、尿素、钠离子、钾离子等生化指标发生了明显改变,说明湿热环境下人体肝脏、肾脏、心脏等功能受到了损害;因此,降温服不仅使人体热感觉及热舒适性明显好转,而且对于人体机能所受到的危害在一定程度上也得到了缓解,为煤矿井下高温环境作业的工人提供了高温保健作用。