复合充填结构体承载破坏演化特征

针对力学性质存在差异的材料组合而成的复合充填结构体在承载过程中内部应力分布不均的现象,开展了由不同强弱介质组合而成的复合充填结构体的单轴压缩试验。结合声发射特征分析,研究了复合充填结构体的承载特征、损伤演化和破坏特征。研究表明：①单轴压缩状态下复合体内部应力分布不均,强介质内部应力大于弱介质内部应力,整体荷载主要由强介质承担;②当复合体中强介质强度一定时,复合体整体强度与弱介质强度呈正相关;③当弱介质强度小于等于3.21 MPa时,复合体应力—应变曲线出现两个弹性阶段,且第一弹性阶段的斜率大于第二弹性阶段,随着弱介质强度增加,第一弹性阶段增长、第二弹性阶段缩短,当弱介质强度大于3.21 MPa时,第二弹性阶段消失;④声发射信号演化特征表明：两个弹性阶段的拐点处弱介质出现大量损伤破坏,弱介质先于强介质破坏,当弱介质强度大于3.21 MPa时,损伤主要发生在压密和屈服后阶段,弱介质与强介质同时破坏。研究成果可为地下采场复杂应力场控制措施研究提供基础。     

缓倾斜多层矿床条带法开采矿柱变形特征及开采强度模拟

为了实现高效安全开采, 以上横山缓倾斜多层矿床为研究对象, 采用数值模拟和物理相似模拟试验, 分析了条带法开采矿柱的变形特征。结果表明:矿柱变形首先在端面尖点等软弱处产生, 端面应变随回采进行不断积聚, 变形呈不连续、非均匀分布和变化; 当矿柱两侧均为采空区时, 其下端面尖点和上端面低水平尖点均为高拉应变状态, 应变量较上一时步增幅为2.95%~145.55%; 当矿柱处于充填体上覆岩层内时, 其中心应变均为变幅为5.67%~63.98%的压应变。矿柱的下层围岩或充填体的完整性和连续性是影响其稳定性和有效性的重要因素。考虑矿柱合理变形和采场的稳定性, 确定最大不充填开采条带数为3条。工业性实践应用表明该开采强度能满足高效安全开采的要求。     

非煤地下矿山冒顶片帮事故致因分析与防治对策

基于近年来我国非煤地下矿山典型冒顶片帮事故的统计数据,采用事故树分析方法,全面、系统地分析了发生冒顶片帮事故的主要原因,找出了导致此类事故发生的最小割集2520组,预防事故的最小径集5组;对引起冒顶片帮事故发生的致因事件按结构重要度进行了排序,识别出冒顶片帮事故的主要致因为检查不周和疏忽大意、地质条件差、安全管理不善、浮石处理不当、缺乏有效支护以及顶板管理不善等因素,继而提出了相应的防治对策。对非煤地下矿山的安全生产具有一定的指导意义。     

在线建模的开关磁阻电机四象限运行无位置传感器控制

基于在线建模提出了一种开关磁阻电机无位置传感器控制方法。建立了以相电流和磁链为输入、转子位置角度为输出的径向基神经网络模型,以轴编码器实时获得的转子位置角度为学习样本,对开关磁阻电机进行了在线建模。提出了静止状态下激励脉冲法与运行状态下滑模观测器相结合的四象限运行无位置传感器控制策略,实现了电机无传感器运行。实验结果表明,电机转子位置估计误差小于2,象限间切换可靠,具有良好的动态和静态性能,为大功率开关磁阻电机无传感器控制提供了一种易于实现的方案。     

合理布置切割工程平衡采区三级矿量

针对大冶铁矿尖林山采区在生产过程中出现备采矿量严重不足的三级矿量失衡问题,结合无底柱分段崩落法结构参数与采场特点,通过优化原有施工设计,在部分回采进路中部增加切割平巷和切割天井,开凿切割槽等合理布置切割工程的措施,调整施工作业安排,增加备采矿量,均衡三级矿量,同时改善矿块通风条件,提高采矿生产效率,有效地保证了矿山持续...     

组合赋权-属性区间识别模型法优选采矿方法

针对采矿方法综合评价指标体系的模糊性与不确定性,根据矿山生产实际经验与评价指标选取原则,选取损失率、贫化率、生产能力、采切比、采矿工效、采矿成本、安全性、通风条件、工艺复杂性、适应性、炸药单耗、施工难易性、机械化程度、劳动强度等14项指标作为评价指标。以属性区间识别理论为基础,建立了采矿方法综合评价的属性区间识别模型,采用均化系数将属性测度区间转化为综合属性测度;然后采用乘法合成法将主客观权有机结合得到了理想的组合权重;最后分别根据置信度准则、灰色接近度和评分准则进行采矿方法等级识别和比较排序分析。将该方法应用于某矿采矿方法选择中,应用案例计算的各采矿方案的采矿方法综合优越度分别为1.766 3、2.125 9、2.506 1、1.662 8、1.503 0,确定多层条带开采嗣后充填法为最优的开采方案实例。研究表明,该模型简单方便、合理有效,为采矿方法优选提供了一种新方法。     

膨胀型浆体的膨胀材料若干问题研究进展

弱层理面急倾斜岩层内巷道顶板层状岩体易产生"顺层滑移"破坏,利用膨胀型浆体对弱层理面进行注浆,产生"先挤后黏"的注浆加固效果,提高顶板围岩的强度和完整性,能较好地解决这一问题.针对膨胀注浆加固支护技术,提出了膨胀型浆体概念,分析了膨胀型浆体的膨胀作用机理.如何选择膨胀材料是配制膨胀型浆体的关键问题.通过对各类膨胀型材料...     

采空区风险评价的改进灰靶模型

采空区风险评价是矿山安全管理的重要工作之一,灰靶模型是风险评价的有效方法。为克服灰靶模型中单一主观或客观赋权法带来的局限性、未考虑评价指标相关性的问题,采用层次分析法、序关系分析法、熵权法和离差最大化法,构建基于矩估计理论的改进主客观权重集成赋值方法;采用相关系数矩阵替换马氏距离中的协方差矩阵,引入到传统灰靶模型中,准确表征评价指标之间的相关性。将改进的灰靶模型应用到采空区风险评价中,结果表明,改进主客观权重集成赋值方法得到的最优组合权重是以4种赋权方法的偏差最小为目标进行优化集成,兼顾人为和实践获取的经验因素和评价指标的固有属性特征,评价结果更加全面;采用相关系数矩阵替换马氏距离中的协方差矩阵,考虑评价指标之间相关性的影响,提高了评价结果的准确性,验证了改进的灰靶模型在采空区风险评价中的合理性和有效性。     

缓倾斜多层矿床充填法开采围岩变形及回采顺序试验研究

根据缓倾斜多层矿床特征,构建物理相似材料模型,采用相似模拟试验方法,研究前进式和后退式回采顺序开采矿床的围岩应变变化、巷道围岩应变变化和地表沉降及其演变规律,探讨嗣后充填采矿法回采上横山矿合理的回采顺序。结果表明：围岩的变形破坏依矿、岩层不同呈现出明显的不连续性和间歇性,矿、岩层边界附近应变变化梯度较大;前进式回采较后退式回采拉应变状态区域少15.28%;随采场与巷道间距的增加,巷道顶板和近矿体侧帮应变状态具有压应变向拉应变变化的趋势;地表沉降范围具有不以采空区为中心对称的特点。前进式回采顺序是较好的回采顺序。