端部约束作用下巷旁支护体承载与破坏规律研究

为了预测不同端部条件及不同煤层倾角下巷旁支护体的变形和破坏规律,利用FLAC3D构建巷旁支护体模型,通过试算法,获得模型内聚力和内摩擦角随塑性剪切应变的折减函数关系,使数值模型与充填材料在物理压缩试验中获得的应力-应变关系和破坏规律一致。基于该种赋值条件,对巷旁支护体在不同端部条件下的变形破坏规律进行研究,获得以下结论:无端部约束下,峰前支护体内的应力分布近似均匀,可自由侧向变形,且倾角对支护体进入塑性时的峰值载荷大小没有明显影响;存在端部效应时,支护体的峰值承载能力有所提高,并将在侧向产生非均匀变形。在端部约束条件下,随着倾角的变化,支护体的破坏形式不同:当倾角为0°~10°时,呈现多重剪切破坏;10°~25°时,呈现双裂隙的剪切破坏;25°时,边界单元呈现摩擦剪切破坏。此外,在倾角作用下,存在端部约束时,在支护体的锐角处应力集中程度最高,在进行支护设计时应补强支护。     

采场端部底板破坏深度解析分析

为了理顺采场端部底板岩体主应力场中3个主应力的力学逻辑关系,同时研究采场端部底板破坏深度,通过力学分析,确定了采场端部底板岩体主应力的具体形式,并以此为基础导出采场端部底板破坏深度的计算公式。研究结果表明,主应力场在极坐标下是关于极径r与极角θ的函数,且3个主应力与采场底板岩体的泊松比μ有关,当采场底板岩体的泊松比μ与采场端部底板岩体中的单元体在极坐标下的极角θ满足不同数值关系时,3个主应力是有所不同的,与之对应的采场端部底板破坏深度计算公式也必然不同。     

大采高综采技术关键问题与对策探讨

基于对国内外大采高综采技术的现状和发展趋势的分析,针对大采高综采技术在实际应用过程中存在的煤壁片帮控制、工作面端部围岩稳定性控制、大采高综采设备稳定性等关键问题,提出深入研究大采高综采面矿压显现规律、不同开采方式与不同采高条件下顶板破断特征、高工作阻力条件下上覆岩层的运动规律等,为大采高综采技术的改进提供了参考。     

大采高综采工作面端部底煤巷内变坡起底回收技术

在对大采高综采工作面端部底煤留设方式分析的基础上,提出了巷内变坡起底回收端部底煤的方法,即在回采巷道内起底、增大巷道高度、降低采巷高差,将由采巷高差造成的工作面端部“坡度”转移到回采巷道内,从而回收端部底煤,提高工作面采出率。研究了起底深度、超前起底长度等关键参数的确定方法,分析了不同起底参数对回采巷道围岩稳定性的影响规律。研究成果在阳泉煤业(集团)有限责任公司寺家庄煤矿15104工作面得到成功应用,工作面采出率提高36%。     

岩石端部效应对其声发射影响的数值模拟研究

利用数值分析软件RFPA2D对5种不同端部条件下的岩石试样进行了数值模拟研究,讨论了垫板和岩样弹性模量不同比值下,端部效应和声发射之间的关系,得出了声发射的时间序列特征和空间分布的规律:EP/Es<1,有数次高频度声发射出现,声发射主要分布在试样的两个端部,中部出现较少;EP/Es=1,仅有一次高频度的声发射出现,声发射主要随机均匀地分布在试样中;EP/Es>1,有多次高频度的声发射出现,声发射主要分布在试样的中部。这些特征和规律为利用压力机做实验时,尽量避免岩石试样破裂过程受垫板干扰提供了很好的参考依据。     

尾矿库框架式排水井拱板受力模型分析研究

尾矿库框架式排水井相关工程实践表明,排水井立柱与拱板端部的填缝状态会显著影响结构的整体安全水平。本文以典型事故案例下排水井为例,在深入分析端部填缝质量的基础上,分别构建双铰拱、简支梁以及弹簧拱三种受力模型,以模拟立柱与拱板端部的几种不同接触状态,分析不同模型下拱板内力演变规律及结构承载力情况,探究影响拱板结构安全的关键因素。研究结果表明：(1)当端部填缝质量较好时,拱板实际受力模式为端部刚度系数较高的弹簧拱模型,接近于理论上的双铰拱模型,此时拱板内力中弯矩较低、轴力较大,拱板结构可靠性高;(2)当端部填缝质量较差时,拱板受力模式将转化为刚度较低的弹簧拱甚至简支梁模型,此时拱板弯矩及剪力增加、轴力减小,结构可靠性大幅降低;(3)为提高结构安全度,拱板宜按照刚度极低的弹簧拱或简支梁模型进行设计;(4)日常运行中,严格按照设计预制拱板的同时,应加强封堵安装全过程管理,并确保端部砂浆填缝质量。     

端部摩擦作用对砂岩尺寸效应影响的试验

为研究端部摩擦作用对砂岩材料尺寸效应的影响,提出了1种采用岩石垫块消除端部摩擦作用的试验方法,对不同高径比的砂岩试样进行了单轴压缩试验,并与传统试验方法进行对比分析。结果表明:采用岩石垫块的方法对端部摩擦具有很好的抑制作用;受端部摩擦作用环向约束的影响,采用传统试验方法加载时,试样的破坏形态随长径比的增大经历劈裂破坏-拉剪混合破坏-剪切破坏的演变过程,消除端部摩擦后试样的破坏形态均为剪切破坏;在端部摩擦作用下,岩石的峰值强度测试值大于其真实强度,试样的测试值是由真实强度和端部摩擦贡献值2部分组成,端部摩擦贡献值随试样尺寸的增大总体逐渐减小。     

急倾斜中厚煤层走向长壁端部放煤技术研究

我国急倾斜煤层分布广泛,其地质条件大多数比较复杂,由于急倾斜煤层地质条件的特殊性,开采方法仍然是影响矿井改善技术经济面貌的瓶颈。文章根据七台河建设煤矿实际地质条件提出了走向长壁无人工作面端部放煤采煤法,通过现场实际应用,取得较好的技术与经济效果。     

柔性空气室跳汰机膨胀气囊的气体流场动态特征

柔性空气室跳汰机因具备大型化应用的独特优势,逐 渐被业界所关注。气囊是柔性空气室跳汰机的关键部件,气 囊内气体的流动直接影响其膨胀变形,进而对上升水流的推 动力和颗粒脉动分层产生重要影响。为了掌握气囊内气体 流场的动态特征,建立气囊的几何模型,在网格划分和边界 条件设定的基础上,对气囊膨胀变形过程气体流场动态特征 进行了数值模拟研究。结果表明,气囊内气体压力、气体流 速均与静水压力、气囊变形密切相关;随着进气时间增加,径 向气体压力和轴向气体流速逐渐分布均匀,气囊四周壁面气 体流速较低,有助于气囊膨胀的对称变形,为床层水流稳定 脉动提供可靠保障;容积2.5L 的气囊,合适的进气压力和 进气时间分别为30kPa、0.23s。研究结果为气囊分析与设 计及保障柔性气囊安全运行和跳汰床层液位稳定性提供了 理论依据。     

断层端部地应力分布规律影响因素的数值模拟

通过数值模拟软件RFPA对正断层端部地应力的分布情况进行模拟。分别模拟了埋深、破碎带宽度、关键层泊松比、关键层弹性模量4个参数对断层端部水平和垂直方向应力分布规律的影响。研究表明:上述因素均对断层端部应力有着不同程度的影响。其中关键层弹性模量对断层端部应力影响最为敏感,是断层端部应力分布集中程度的主要因素。通过该研究成果,利用RFPA软件可以对邻近断层开采区域内的断层端部应力分布情况进行预测和判断,有助于选择合理的支护方式、有助于断层防水煤柱的合理留设以及预防煤与瓦斯突出等事故的发生。     

胎模具在异形模板制造中的应用

通过对异形模板结构问题的探讨,找出了异形模板结构规律性和制造中的几个难题,以最大可能地采用模具来保证模板的加工质量和缩短加工周期,并就模具在异形模板制造中的应用提出了一些建议性的方案,以方便模板的实际制作。     

无底柱分段崩落法矿石贫化原因分析

无底柱分段崩落法矿石贫化大,一直是个难以解决的问题。为了彻底分析无底柱分段崩落法发生矿石贫化的原因,本文首先根据随机介质端部放矿理论,分析了在端部放矿条件下,崩落矿岩散体的放出过程和贫化控制方式;其次,通过对国内外几个矿山现场出矿品位的取样标定,发现在崩落法爆破过程中,便发生了矿岩参杂现象。通过相似材料模型试验,对端部挤压爆破条件下引起矿岩参杂的过程及原因进行了进一步的分析。通过上述研究,本文认为,无底柱分段崩落法主要有两个发生矿岩掺杂的过程：一是扇形中深孔端部挤压爆破过程中发生的矿岩掺杂;二是放矿过程中发生的矿岩掺杂,这两个过程也正是造成无底柱分段崩落法矿石贫化的原因。因此,要降低无底柱分段崩落法矿石贫化率,就必须优化扇形中深孔爆破参数,并选取合理的放矿方式。     

端帮采煤机在中国露天开采中的应用分析

简要介绍端帮煤炭机械化开采和端帮采煤机的发展历程,指出端帮采煤机的使用场景,突出端帮采煤机的技术特点和自身优势,回顾了国外应用端帮采煤机的案例和国内对该设备的可行性探讨,思考了端帮采煤机在国内应用的几点问题,总结出端帮采煤机在我国将有广阔的应用前景。     

胶带端部采制样系统研制的可行性分析

阐述研制胶带端部煤炭机械化采制样系统的可行性及必要性,并对端部采制样系统的实现途径和工艺参数的计算进行探讨及研究,指出通过综合应用移动斗式初级采样器及控制技术、合理的后续缩分工艺及专用设备可实现基于胶带端部的煤炭机械化采制样系统替代人工采样的目标。     

考虑层间作用的采场基本顶断裂规律分析

岩体层间作用对采场基本顶的断裂规律有着显著影响,为探究采场基本顶在岩体层间作用影响下的破断过程,运用弹性力学基本理论分析采场基本顶的断裂形式以及端部顶板的应力分布与断裂位置。运用ANSYS数值模拟软件,依据最大拉应力准则,采用单元失效技术对端部顶板的应力分布进行模拟计算。结果表明,在中部基本顶破断之后,端部顶板在悬伸或粘结状态下垂直应力不同;因结构面的影响,顶板在端部的断裂位置存在不确定性,从而导致顶板端部来压强度在工作面推进方向上的波动。结合工程实践,揭示了来压强度在工作面方向上存在波动的机理。     

现代复合锤头铸造技术

锤 式破碎机是水泥、陶瓷、矿山和电力等行业广泛使用的破碎机械 ,锤头是其主要的易磨损件 ,其工作条件恶劣 ,在高速转动中经受各种物料的冲击与磨损 ,因此生产锤头选用高抗磨材料。现在常使用的抗磨材料中 ,合金钢以高锰钢为主 ,合金铸铁以高铬铸铁为主。锤头可以划分为锤柄与锤端两部分 (如图１所示 ) ,由于服役的具体工况条件不同 ,锤头的不同部位要求具有不同的使用性能。锤柄要求具有较高的综合机械性能 ,需要具有一定的强度和韧性 ,而锤头磨损的主要部位是锤端部 ,因此要求锤端具有强的耐磨性能。使用单一高锰钢耐磨材料制造锤头 ,材…     

液压翻模在圆端形空心高墩施工中的应用

液压翻动模板在圆端形空心高墩中的应用，证明该技术施工速度快、翻动周期短、拼缝严密、外观质量好。根据龙塘1号大桥的施工实例，对其施工全过程作了较为详细的介绍。     

分段崩落采矿法的应用(续完)

三、对分段崩落法几个問题的分析 (一)关于方案选擇和主要参数的确定 1.概述分段崩落法可分为有底部结构和无底柱(端部放矿)两大类。有底部结构分段崩落法又有许多不同的回采方案,故在确定采用分段崩落法之后,正确选择回采方案,同样具有十分重要的意义。从我国应用分段崩采矿法十多年的历史看,回采方案的演变和发展具有如下特点:     

输煤胶带端部初级采样器颗粒系统仿真研究

基于颗粒系统仿真技术,结合端部初级采样器模型、颗粒参数设置、无滑动接触模型、料流模型建立及离散元仿真,对输煤胶带端部初级采样器切割斗的采样过程进行仿真研究。通过在颗粒系统仿真软件EDEM中建立水平分层模型和垂直分层模型,运用颗粒系统仿真分别对胶带端部初级采样器在水平方向和垂直方向的动态采样过程进行了仿真。结果显示:水平分层模型中采集到不同种类颗粒的平均数为43.3,标准差为3.60,极差为20;垂直分层模型中采集到不同种类颗粒的平均数为325.5,标准差为63.27,极差为149;胶带端部初级采样器对料流横截面末端和底层的收集效果较差,在设计中应向来料方向加大切割斗进料口长度,提高对料流横截面末端和底层颗粒的收集效率。     

基于随机介质放矿理论的端部放矿贫化损失计算

分析了无底柱分段崩落法端部放矿时矿石损失贫化的原因以及损失率和贫化率计算中存在的问题,采用随机介质放矿理论,视端部放矿时的放出体为旋转体,推导了端部放矿时贫化率和损失率的计算公式。测量出矿岩散体流动参数后,根据该计算公式,可给出不同放矿方式下的贫化率和损失率。结合一具体工程实例,计算了该矿山端部放矿时的理论损失率和贫化率,并与现场实践结果进行了对比。对比结果表明,理论预测值与实际值基本相符,说明所建立的贫化率与损失率的计算公式符合实际情况。