综放沿空留巷充填体稳定性控制

基于综放沿空留巷的矿压模型,计算出充填体稳定所需的强度和能适应的变形量,并以此选出充填材料及其水灰比．为提高充填体的整体支护强度和抗变形能力,重点阐述了空间锚栓加固网技术及其对充填体稳定性的控制效果,为缩放大断面沿空留巷技术的成功试验莫定了坚实基础。     

综放沿空留巷围岩变形影响因素的分析

从技术因素和地质因素两个方面重点论述了综放巷内充填沿空留巷围岩变形和应力分布的基本特征．通过计算机数值模拟，优化了充填工艺参数，得出了合理的留巷技术方案．在此基础上，系统分析了煤层硬度、采高、直接顶厚度和硬度、老顶岩层硬度及关键层复合效应等因素对留巷围岩变形与垂直应力分布的影响规律．并采用多元分析方法，得到了各因素对围岩最大应力的回归方程．研究结果可对综放巷内充填沿空留巷的应用提供理论依据和设计指导．     

“三软”煤层综放开采避开动压沿空留巷方法及应用

为实施"三软"煤层综放面沿空留巷,掌握留巷围岩结构和矿压变化规律,以新登煤矿31061综放面为研究对象,研究采空区侧向覆岩结构和应力分布,综放面后方沿空留巷变形和顶板压力分阶段变化规律,提出了避开动压沿空留巷方法,并在现场进行了工业试验。研究表明:(1)31061采空区侧向煤壁变形量大,应力降低区范围大,应力集中影响范围达到煤体内部30 m。(2)留巷矿压显现分为3个阶段。工作面后方30~40 m为巷道加速变形阶段,从工作面后方5 m留巷变形速度持续增加,但顶板压力升高较慢;工作面后方40~70 m为变形持续阶段,此阶段巷道变形速度保持稳定,顶板压力快速升高,临时支架产生变形破坏;工作面后方70 m以后为变形稳定阶段,此阶段变形速度明显降低,顶板压力趋于稳定。(3)避开动压沿空留巷方法是利用临时支护使留巷度过动压影响阶段,允许巷道有较大变形量,在工作面后方一定距离处对留巷进行扩修和加固。实践表明,该方法具有成本低、工艺简单、留巷后期稳定性好、留巷施工与采面生产互不干扰等优点,在条件适合的矿区值得推广。     

放顶煤开采沿空留巷围岩移动规律及变形特征

运用适于分析岩层断裂和垮落的数值模拟软件UDEC建立了相应的模型，分析了综放沿空留巷围岩应力和位移的演变过程、围岩移动的特征，阐述了巷道和充填体上方顶煤的位移及其与上覆岩层破断之间的关系，为沿空留巷充填体参数选择提供科学依据．     

综放沿空小断面留巷技术研究

随着开采强度的增加，综放工作面的瓦斯超限问题日益突出．以王庄煤矿5201综放面为例，提出采用综放沿空小断面留巷技术，布置J型通风系统，治理综放工作面瓦斯超限．由关键块的分析和数值模拟结果，确定了综放沿空小断面留巷的断面形状，给出了斜梁的合理支护设计．矿压观测结果表明，留巷小断面变形以及留巷煤帮深部位移有较好的收敛性，能够满足工作面抽放瓦斯的需要．     

综放工作面开切巷锚梁网支护技术研究

义马耿村煤矿综放工作面开采易自燃煤层，采用开切巷沿煤层项板布置．为此首先对开切巷锚梁网支护的设计和施工有关问题进行了研究，然后对巷道项板围岩进行了深基点位移观测，同时利用超声波技术对巷道两帮进行了松动圈测定，在此基础上讨论了大断面巷道锚杆与围岩之间相互作用关系．最后说明了锚梁网支护效果．本研究成果对大断面巷道锚梁网支护具有一定的参考价值．     

窄煤柱工作面沿空留巷围岩大变形控制技术及应用

针对窄煤柱工作面沿空留巷巷旁支护体参数不合理和围岩严重变形等问题,研究了不同巷旁支护体宽度、强度和充填率对窄煤柱工作面沿空留巷围岩变形破坏的影响。研究结果表明:充填体宽度、强度和充填率不同,对窄煤柱工作面沿空留巷围岩应力分布及变形有很大影响;充填体宽度、强度和充填率过低时充填体承载能力较小,沿空留巷围岩变形量较大;过高时顶板下沉量减小不明显,使成本增加;充填体宽度2 m,强度为30 MPa,充填率95%以上,可保证沿空留巷围岩稳定;提出的"巷内锚网索+巷旁充填柔模混凝土墙+单体柱+基本底注浆"联合支护技术,控制了沿空留巷围岩的大变形。工业性试验结果表明:沿空留巷顶底板移近量最大值600 mm,两帮移近量最大值为435 mm,分别是原方案变形量的55. 5%和51. 6%,沿空留巷围岩变形得到有效控制,能满足通风和安全生产的要求。     

晋城矿区9号煤沿空留巷试验研究

结合具体条件进行了巷旁充填支护参数设计 ,在矿压观测基础上 ,分析了留巷围岩变形及充填体载荷特征 ,把高水速凝充填材料沿空留巷与炮掘及综掘成巷方法进行经济对比 ,结果表明 ,该留巷方法有明显技术和经济优势 ,在晋城矿区 9号煤中有很好推广应用价值 .     

高应力综放工作面切顶卸压沿空留巷开采技术研究

为了研究大埋深、高应力、坚硬顶板等特殊地质条件下的综放工作面切顶卸压沿空留巷开采技术,以河南焦煤能源有限公司古汉山矿1604综放工作面为工程地质背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,对巷道顶板运动规律进行研究,确定沿空留巷关键参数,并在现场进行工程试验.结果表明:采用定向预裂爆破技术能够阻断巷道上方与采空区上方基本岩层中的应力传递,达到卸压和预裂目的;切顶高度为12.3 m时,可切断下位关键岩层;沿空留巷巷道顶板平均下沉256 mm,采空区帮平均移近214 mm,留巷滞后工作面110 m后围岩开始趋于稳定,能够满足安全生产要求.研究结果可为类似地质条件下的沿空留巷开采提供参考.     

综放工作面开切巷锚梁网支护技术研究

义马耿村煤矿综放工作面开采易自燃煤层,采用开切巷沿煤层顶板布置.为此首先对开切巷锚梁网支护的设计和施工有关问题进行了研究,然后对巷道顶板围岩进行了深基点位移观测,同时利用超声波技术对巷道两帮进行了松动圈测定,在此基础上讨论了大断面巷道锚杆与围岩之间相互作用关系,最后说明了锚梁网支护效果.本研究成果对大断面巷道锚梁网支护具有一定的参考价值.     

预掘巷过断层及其矸石井下处理技术

针对采煤工作面过断层速度慢、效率低且影响煤质等缺点，提出工作面快速无矸石过断层清洁开采技术，该项技术的关键有二：一是在断层中预掘巷；二是矸石在井下处理．基于断层中预掘巷的矿压特点，确定出其合理的锚梁网支护方案与支护参数，并采用了掘出的矸石与煤的合理“置换”方式，此项技术在翟镇煤矿得到成功应用。     

火灾下钢筋混凝土结构热弹塑性变形分析

为了研究钢筋混凝土结构在火灾作用下的力学性能,利用弹塑性理论,根据材料不同的屈服法则,分别给出了钢筋和混凝土材料考虑温度变形和徐变变形热弹塑性问题的增量本构方程。考虑钢筋和混凝土力学性能随温度的变化,编制程序对钢筋混凝土简支板进行了非线性分析,并利用相关文献的试验结果,对本构方程的正确性和适用性进行了验证。对火灾作用下1榀单层单跨钢筋混凝土框架进行了非线性分析,并给出了部分节点位移随受火时间的变化规律。结果表明,钢筋混凝土结构在高温下会产生很大变形,钢筋混凝土框架梁柱节点位移随受火时间变化的曲线并不是呈单调变化趋势,有拐点存在,梁柱节点竖向位移值小于梁跨中节点值。     

利用CFRP加固钢吊车梁弯曲疲劳性能试验研究

目的对利用碳纤维增强塑料(CFRP)加固钢吊车梁的弯曲疲劳性能进行试验研究,以考察贴有CFRP钢吊车梁疲劳寿命的提高情况.方法采用简支梁模型疲劳试验方法,在吊车梁模型的下翼缘外侧分别粘贴一层和两层碳纤维布加固,并进行弯曲疲劳试验.在不同CFRP层数和循环荷载等情况下,观察其疲劳性能的变化,通过回归分析方法,确定了N-S曲线中的系数.结果在一定的条件下,利用CFRP加固钢吊车梁后可以明显提高钢吊车梁的疲劳寿命.当粘贴一层时,吊车梁的疲劳寿命大约提高9%-17%;当粘贴二层时,吊车梁的疲劳寿命大约提高20%-30%.结论利用CFRP加固的方法可以提高吊车钢梁的抗疲劳性能.同时利用试验确定S-N曲线的系数,并可以利用该曲线估算吊车梁的疲劳寿命.     

钢纤维局部增强筏板基础节点的试验研究

平板式筏板基础是多高层建筑常用的基础形式之一,其板厚一般是由冲切条件控制的,一般较厚.为减小筏板的厚度,提出了钢纤维增强筏板基础节点以提高其抗冲切承载力的方法,并进行了带柱头板的冲切性能试验.针对目前广泛采用商品混凝土,提出了现场分层铺撒钢纤维的施工方法.试验结果表明,相同条件下采用钢纤维局部增强的板冲切承载力高于无钢纤维的混凝土板;分层铺撒钢纤维的混凝土板和预先拌匀钢纤维的混凝土板冲切性能相近.推导了钢纤维混凝土板冲切破坏极限承载力的计算公式.     

钢骨-钢管混凝土柱恢复力模型

目的建立能够反映结构或构件动力特性重要参数的恢复力模型,研究钢骨-钢管混凝土柱的抗震性能.方法通过设置不同的试验参数,对5个钢骨-钢管混凝土柱进行了低周反复荷载作用下受力性能的试验研究,并分析了试件的破坏形态.考虑了含骨率和轴压比对构件延性、耗能和强度、刚度退化等的影响,建立了折线型钢骨-钢管混凝土柱的恢复力模型.结果得到不同轴压比和不同含骨率下的荷载-位移滞回曲线,含骨率和轴压比对钢骨-钢管混凝土柱有着明显的影响,随着含钢率的增加,构件的变形能力得到了提高,而轴压比越大,构件的变形能力越差.结论钢骨-钢管混凝土柱多折线恢复力模型的建立为钢骨-钢管混凝土柱的弹塑性时程分析提供了参考.     

配筋UHPC柱的抗震性能及影响因素分析

为研究配筋超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)柱抗震性能及影响因素,以碳纤维增强树脂(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布缠绕、钢筋强度和剪跨比为参变量,对1根普通钢筋UHPC柱、1根CFRP布缠绕的普通钢筋UHPC柱和3根高...     

深部沿空切顶成巷围岩稳定性控制对策

基于沿空切顶成巷技术原理,以城郊煤矿深部工作面无煤柱开采为背景,综合运用力学分析﹑模拟计算和现场试验等方法,对深部切顶成巷围岩控制关键对策进行深入研究。结果显示：切顶留巷顶板在侧向形成短臂梁结构,降低了巷旁支护体所受压力,切缝范围内岩层垮落后碎胀充填采空区,使留巷顶板下沉量降低了约50%。采空区侧顶板为切顶巷道围岩变形的关键部位,需进行加强支护;深部切顶巷道实体煤帮塑性区范围大,通过煤帮锚索支护技术可将浅部锚杆承载层锚固在弹性区稳定煤体中;深部切顶成巷来压速度快、强度大,巷内单体支柱易造成冲击破断,采用高阻力液压支架巷内临时支护时可较好地抵抗深部强动压;巷旁刚性挡矸装置因无法适应深部围岩大变形而受压弯曲破坏,深部切顶巷道巷旁挡矸结构需实现一定的竖向让位卸压方可与顶底板协调变形。在研究的基础上提出恒阻锚索关键部位支护+可缩性U型钢柔性让位挡矸+巷内液压支架临时支护+实体煤帮锚索补强的深部切顶成巷联合支护技术,并进行现场工业性试验。现场监测结果表明：留巷围岩在滞后工作面约290 m时基本稳定,且稳定后各项指标满足下一工作面使用要求。     

火灾影响下钢筋混凝土单向板的计算方法

对材料在高温下的力学性能曲线进行简化得到其简化模型,然后根据高温下的截面性质得到截面极限弯矩计算公式,运用板的塑性绞铰法求得板的极限弯矩,带入截面的计算公式中,即可求得截面的配筋。通过此法可以简单计算板在火灾下的配筋,以及通过已知配筋求板的耐火极限。     

火灾影响下钢筋混凝土单向板的计算方法

对材料在高温下的力学性能曲线进行简化得到其简化模型,然后根据高温下的截面性质得到截面极限弯矩计算公式,运用板的塑性绞铰法求得板的极限弯矩,带入截面的计算公式中,即可求得截面的配筋。通过此法可以简单计算板在火灾下的配筋,以及通过已知配筋求板的耐火极限。     

内藏钢桁架混凝土核心筒抗震试验及计算分析

为了改善钢筋混凝土核心筒的抗震能力,提出了内藏钢桁架混凝土组合核心简,对2个1/6缩尺的核心筒结构模型进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究,包括1个普通混凝土核心简和1个内藏钢桁架混凝土组合核心筒.在试验的基础上,分析了2个试件的承载力、刚度、延性、滞回特性及耗能能力.试验研究表明,内藏钢桁架混凝土组合核心筒比普通混凝土核心筒抗震能力显著提高.建立了承载力计算模型,计算结果与实测值符合较好.