走向短壁水力采煤顶板周期垮落规律研究

通过三维相似材料模拟试验，得到走向短壁水力采煤顶板周期垮落规律：顶板初次垮落及周期垮落的形状分别为三角形板结构和平行四边形板结构，垮落线与煤层走向呈一定角度。建立顶板周期垮落的力学模型，并运用工程近似分析法得出周期垮落时顶板允许悬落面积Sc与跨距比值p的函数关系。研究结果的应用，已取得了较好的技术经济效益，对水力采煤矿井的生产实践具有一定的指导意义。     

基于瓦斯抽放的顶板冒落规律模拟试验研究

为了给采空区瓦斯抽放高位长钻孔的设计提供依据，采用相似模拟试验与关键层理论分析采空区顶板产生裂隙、断裂、冒落和离层情况及其变化规律。随工作面的推进，关键层的弯曲变形经历从缓慢-剧烈-缓慢-破断的过程：亚关键层的弯曲下沉范围明显小于主关键层。关键层破断后，其下采空区两侧垫层的弹性变形得到恢复，下沉位移出现反弹。关键层的承载作用和岩层力学特性的差异使关键层间顶板的垮落角不同。覆岩关键层的破断使工作面顶板垮落角减小、周期垮落步距和来压强度都增大。依据覆岩关键层的破断形态、顶板的垮落角和周期来压（垮落）步距可以确定瓦斯抽放钻孔的终孔位置和钻场间钻孔的压茬距离，并预测钻孔的抽放瓦斯效果。     

采场覆岩变形的分布式光纤检测试验研究

为了解决采场模型试验中岩体内部变形状态难以测试、岩层运动过程难以描述的问题,利用BOTDA分布式光纤传感技术研究了岩层变形及垮落过程的分布式光纤检测与表征。在实验室建立3 000 mm×200 mm×1 280mm(长×宽×高)的采场覆岩模型,将3条水平传感光纤和3条垂直传感光纤预埋于模型内部,利用光纤测试模型开挖过程中的覆岩变形状态,并将其与光纤Bragg光栅、百分表和全站仪的测试结果进行对比。试验表明,岩层垮落移动与分布式光纤测试结果呈明显的对应关系,应变曲线揭示了各回采阶段时的上覆岩层变形状态,分别表征了岩层破断线发育状态、垮落角变化大小、岩层内部应力演化及岩层垮落从下向上的发展过程;测试结果对比显示该方法在模型试验中具有较好的适用性,能精确反映上覆岩层的变形特征。     

双平行圆形隧道稳定的塑性极限分析上限解

从塑性极限分析上限法的基本原理出发，通过分析单圆形隧道4种类型垮落机制所获得的稳定率上限解，构建黏土层中双平行圆形隧道的垮落机制，阐述双平行圆形隧道稳定与垮落间的临界稳定分析过程，导出浅土层中双平行圆形隧道稳定率的上限方程。该方程根据隧道间不同距离，综合两隧道重叠（单隧道）、两隧道相接触、相互影响的双隧道以及互不影响的两单隧道的稳定特征。通过该方程进一步讨论土重对双隧道稳定率上限解的影响。最后，由离心模型试验结果证实其上限解的正确性。     

红粘土固结实验在不同试验方法下的对比分析

通过对红粘土在不同压实度下固结试验的标准法与快速法试验结果的对比分析，得到压实度对两种试验方法相对误差的影响，试验结果表明：压实度的提高可以减小标准试验法与快速试验法所测指标之间的相对误差。     

采场覆岩关键层破断规律的数值模拟

运用自行研发的岩层破断过程分析系统(SFPA2D),分析了采动影响下采场上覆岩层中关键层的破断垮落过程.数值模拟结果再现了采动影响下关键层破断垮落的全过程及关键层中应力、直接顶上支承压力的变化规律,初步揭示了工作面推进度与超前峰值支承压力之间的关系,并进一步分析了关键层的破断对工作面前方煤体中支承压力的分布和地表沉陷所产生的影响.     

冲击性顶板运动及其应力演化特征的3DEC 模拟研究

 采用三维离散元程序建立煤层综放开采模型，研究综放工作面推进过程中采场、采空区上覆顶板岩层的冲击性运动形式和分段性垮落形态，记录并且分析采场动态推进过程中，采动围岩中岩层块体垂直应力、水平应力的动态演化特征。研究结果表明，采空区基本顶的运动形式、来压周期、来压强度与直接顶的垮落厚度有关；支架后方的直接顶挤压成拱缓冲了基本顶的来压冲击强度，同时也改变了其来压步距。随着工作面向跟踪块体方向的推进，块体垂向应力、水平应力存在高低应力分区，并且不断地波动，岩层应力峰值位置随着岩层高度的增加稍向煤壁前方移动。     

下凹地形下采空区处理方案的相似模拟研究

木架山露天开采结束后,形成了下凹地形。非法开采在井下形成了3.75×105 m2的采空区。为了避免冲击地压隐患,防止非法采矿,提出用矿柱崩落法处理木架山143#剖面附近的采空区。由于有限元适用于弹塑性介质,不能确定垮落角和移动角。借助相似模拟试验,研究了顶板自然垮落的最小跨度、移动角和垮落角。研究表明:应用110 m的极限跨度可确保含磷白云岩及白云岩顶板自然塌落,处理之后地表岩体移动不明显。若全部崩倒上部大矿柱,顶板跨度将达到140 m,会导致78°与65°的垮落角,地表移动角达64.4°。相似模拟的极限跨度介于有限元与本文所给公式之间所得结果。     

底层大采高综放全厚开采20 m特厚中硬煤层的物理模拟研究

根据酸刺沟煤矿6-1^#煤层的赋存条件，运用1：30的大比例物理模拟试验，研究底层4．5m大采高综放全厚开采20m特厚煤层顶煤和项板垮落特征、采空区垮落矸石的碎胀特性和堆积角、支架的工作阻力、煤炭回收率以及煤壁前方支承压力作用特征等。研究结果表明：（1）底层大采高综放全厚开采20m特厚中硬煤层，在技术上是可行的。（2）根据项煤、顶板垮落特征，工作面的开采过程可分为初采阶段、过渡阶段和正常放煤阶段。在初采与过渡阶段，煤炭回收率n随工作面推进距离L的增加呈对数规律提高。（3）进入正常放煤后，项煤放出率可以达到70％，工作面采出率可以达到75％。项煤放出率随顶板岩梁的垮落呈周期性变化。（4）在支架后方会出现大厚度顶煤悬伸，顶板周期性垮落时会发生大高度切项现象，要求支架有足够的抵抗项煤、顶板断裂产生的向后旋转作用力。（5）为确保安全和项煤及时垮落，应实施预爆破或预注水弱化顶煤措施。     

极近距离薄煤层群联合开采常规错距理论 与物理模拟

 伴随着中、厚煤层资源的枯竭,潞安集团下属十几个矿井都将进入下组煤开采。下组煤15–1#和15–3#煤层是以薄煤层群赋存在一起,平均间距为4.4 m,因此提出极近距离薄煤层群联合开采常规错距开采模型,并进行理论和物理模拟试验研究。从理论上给出近距离薄煤层群联合开采下的工作面常规错距计算公式,并进行理论求解。为避免15–1#煤层顶板的周期垮落与15–3#煤层工作面回采时的超前效应相互影响,从安全角度考虑,将错距定为1.3～1.5倍的周期垮落步距,结合试验结果将常规错距定为17.5 m。物理模拟试验结果表明,常规错距下联合开采技术上是可行的。另外分析了工作面上方附近几个测点总是被抬高的原因,并总结了在工作面推进过程中,顶板下沉主要经过两次大的变化,即上、下两煤层工作面回采过程中发生垮落时,尤其是下层煤顶板垮落造成影响较大。     

特种胶泥LSF—8Q在水泥旋窑上的应用

水泥窑烧成系统设备内耐火砖在长期生产中要受到损坏，衬体垮砖和掉砖的原因主要有以下方面：１窑筒体椭圆度及局部变形对衬砖的压应力。衬砖在窑内受窑体断面椭圆度引起的压应力，压应力随筒体椭圆度、衬砖厚度、砖的压缩弹性模量增加而增大，随窑径增大而减小。在回转...     

渝怀铁路彭水隧道出口大跨段施工方案的数值分析

对渝怀铁路彭水隧道出口段大跨度隧道，采用中壁法和下导坑超前台阶法两种不同施工方法开挖过程的二维有限元计算，对比分析了两种开挖方式下引起的地层沉降、隧道围岩塑性区、隧道衬砌内力以及拱顶下沉的变化特点，结果得出采用下导坑超前台阶法施工要比中壁法安全，因此该大垮度隧道宜采用下导坑超前台阶法施工。     

海底粘土的剪切模量

海底粘土的室内自振柱试验研究表明，其剪切模量不仅与剪应变的幅值有关，而且还随固结特性的变化而变化。试验结果得出了海底粘土剪切模量与固结度的关系曲线，建立了剪切模量与固结压力关系表达式。本文对认识土的动力特性以及与粘性土剪切模量有关的岩土工程问题有所帮助。     

药品包装用铝箔易氧化物测量不确定度的评定

[对象]按照 YBB00152002《药品包装用铝箔》的溶出物试验分析方法处理分析药品包装用铝箔。[方法]应用JJF1059的测量不确定度评定与表示的要求，建立其测量不确定度的数学模型，分析不确定度来源，建立药品包装用铝箔易氧化物测量不确定度的分析方法。[结果]得出不确定度报告 U=(1.51±0.09)mL, k=2。[结论]该不确定度评定方法有实用价值。     

堤土强度特性和变形特性的试验研究

结合对有代表性路堤堤土低液限粘土所进行的大量室内试验，并以其试验结果为基础，分析了压实度和含水量对堤土强度特性和变形特征的影响，以保证路堤的稳定性。     

煤矿开采中的岩层应力分布与变形移动的DDA模拟

应用DDA数值方法模拟分析了深部煤矿开采中上覆岩层的应力场变化和变形移动规律,并与相似物理模型试验进行了对比。结果表明:DDA法可以有效地模拟出上覆岩层的应力场变化趋势和变化范围、不连续块体的变形和位移、岩层垮落和“离层”现象。数值模拟结果与模型实验结果相吻合。     

底两层框剪组合墙八层房屋抗震性能分析

本文介绍了底两层框剪组合墙房屋１／４比例模型和原型的动力分析结果，并与１／４比例模型的振台试验结果进行了比较分析。结果表明该结构房屋具有良好的抗震性能，其抗震能力超过了底层框剪组合墙八层房屋和八层组合墙房屋，也超过了７度、８度区抗震设防要求。     

钢筋抗拉强度不确定度分析及其应用

根据1999年国家质量技术监督局计量司颁发的JJF 1059—1999测量不确定度评定与表示，针对检测结果需用不确定度表示，仅就钢筋拉伸试验进行了不确定度分析，以使检测数据更科学、更合理。     

部分预应力混凝土梁裂缝闭合性能的试验研究

２５根梁的试验结果表明，部分预应力混凝土梁具有良好的裂缝闭合性能，影响其裂缝闭合性能的主要因素有预应力度、裂面接触效应、混凝土徐变和加卸载的历史等。在分析试验结果的基础上，提出了确定裂缝闭合弯矩（或应力）的力学模型和计算公式。建议公式的物理概念明确，计算简便，计算值与试验值符合良好。     

钢筋抗拉强度检测结果的不确定度评定

测量结果的不确定度，表示在重复性或复现性条件下测量结果的分散性．仅与测量方法有关，本文根据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》，对采用WAw一600型微机控制数显全自动万能试验机进行钢筋抗拉强度试验的测量结果进行了不确定评定。