基本顶断裂位置条件下沿空留巷充填体参数确定

沿空留巷基本顶断裂位置对充填体所需提供支撑力有很大影响,基于砌体梁理论,建立3种沿空留巷基本顶断裂结构力学分析模型,采用梁体挠度计算方法,得出充填体所需支撑力随开采深度、留巷巷道宽度、充填宽度的增加而增大;基本顶在采空区侧断裂充填体所需提供支撑力最小,沿空留巷围岩稳定性较易控制;基本顶在巷道上方或煤壁侧断裂,所需充填体支撑力较大;在靠近岩块A和岩块B的断裂位置处进行充填,有利于降低充填体需要提供的支撑力,并将研究成果在潘村煤矿1301工作面进行现场试验,沿空留巷取得成功。     

颅内 ≤ 5 mm动脉瘤破裂的危险因素分析

【摘要】 目的 探讨颅内小动脉瘤破裂的危险因素,为颅内未破裂小动脉瘤干预与否提供依据。方法 收集2010—2013年接受介入治疗、有详细影像资料和临床资料的单发性颅内小动脉瘤（≤ 5 mm）患者180例,其中破裂出血149例,未破裂31例。比较两组患者动脉瘤形态学参数之入射角、动脉瘤瘤体高度与瘤颈长度之比值（AR）、瘤体最大瘤深与近端载瘤动脉直径之比值（SR）、动脉瘤形状、位置和子囊,以及临床危险因素之年龄、性别、高血压、蛛网膜下腔出血史。采用单因素两独立样本t检验（或秩和检验）和卡方检验,以及多变量Logistic回归分析确定两组差异的显著性。结果 单因素分析显示破裂的小动脉瘤多位于前交通动脉（OR = 0.166,P = 0.023）及基底动脉末端（OR = 0.006,P ＜ 0.001）,表明前交通部位与基底动脉末端的动脉瘤更易破裂。180例颅内小动脉瘤患者中破裂组与未破裂组动脉瘤部位、子囊、AR值（1.76 ± 0.72对1.35 ± 0.48）、SR值（1.90 ± 0.81对1.31 ± 0.67）、入射夹角（123.9° ± 23.21°对95.96° ± 20.2°）均存在明显的统计学差异（P ＜ 0.05）,而两组动脉瘤形态、动脉瘤最大直径以及临床危险因素中年龄、性别、高血压、蛛网膜下腔出血史均无统计学意义（P ＞ 0.05）。多变量Logistic回归分析显示动脉瘤部位（OR = 1.347,P = 0.002）、入射夹角（OR = 1.057,P ＜ 0.001）、SR值（OR = 2.726,P = 0.047）为颅内小动脉瘤破裂的独立危险因素。结论 前交通动脉和基底动脉末端部位、SR值 ＞ 1.90 ± 0.81、入射角度 ＞ 123.9° ± 23.21°为颅内 ≤ 5 mm动脉瘤破裂的独立危险因素,可以作为颅内未破裂小动脉瘤干预与否的参考依据。

     

基于精细建模技术的深部采动过程综合集成系统

深部地下开采中采动应力是导致采场冲击地压,造成片帮、冒顶乃至岩爆地质灾害的显著因素。针对深部开采过程中基本生产单元--采场回采过程中采动应力场的时空演化规律进行研究,提出深部采场精细建模技术,构建采动岩体层次细节模型、采动行为动态仿真模型、多元异质采动岩体场元模型和采动过程动态调控设计参数化自适应优化模型;整合静态场景建模技术、生产工艺动态仿真技术、采动过程应力场信息动态可视化技术、动态调控设计方案预演技术,形成深部采场回采过程综合集成系统;进而探求回采过程中采动行为变化与采动岩体场元变化间的动态解译规律,揭示回采过程应力场的时空演化过程,最终为采场开采方法选择、支护时机与位置预测、回采参数优化提供指导,为采场安全生产提供科学依据和技术支撑。     

爆破震动信号频带能量分布特征

研究爆破地震波的传播规律,对矿山爆破震动控制十分重要。以红透山铜矿为工程背景,在矿山巷道布置爆破震动信号测点,利用爆破振动监测仪采集测点实际生产爆破震动信号。基于小波信号分析技术,采用MATLAB编写相关程序,对信号进行小波分解与重构,优选适合测试信号的小波基,开展微差爆破震动信号能量分布特征研究。分析爆心距、总药量及传播方向3个因素对爆破震动信号能量分布规律的影响,结果表明：随着爆心距增加,爆破震动信号低频部分所占总能量的百分比变大;采用多分段微差爆破,虽然总药量增大,但是能量分布较均匀;在背向及侧向两个传播方向上,爆破震动信号频带能量分布有一定差异,传播方向对震动信号的能量分布影响显著。     

基于单键群方法的岩石破裂声发射时空分布特征的试验研究

 基于声发射定位技术和单键群方法,对在单轴压缩条件下岩石破裂过程中的声发射空间相关长度的变化特征进行试验研究。利用单键群构架的键长分布对声发射事件进行分色,可定量确定声发射事件集中程度。研究结果表明：基于单键群方法,影响声发射空间相关长度变化的因素有2个,一是应力的释放导致空间相关长度的下降;二是应力场的转移导致空间相关长度的增长。根据声发射空间相关长度变化的不同,可将岩石岩样分为3种类型：(1) 破坏前无明显塑性变形阶段的岩石岩样,空间相关长度呈现以幂律为特征的加速增长态势,且在岩石破坏前达到最大值;(2) 对于破坏前有明显塑性变形阶段的岩石岩样,在塑性变形阶段,应力场的转移和岩石内部局部塑性2种因素的影响使得空间相关出现或增长或下降的波动现象;(3) 对于加载过程中出现明显局部裂纹的岩样,局部破裂会导致声发射事件群集,致使空间长度减小,但是对于岩石整个破坏过程,空间相关长度呈现整体的增长趋势。单键群构架的键数具有分形特征,其反映的声发射事件的空间演化特征与空间相关长度所反映的情况一致。空间相关长度的增长反映了岩石内部应力场的长程转移过程。在塑性变形阶段,空间相关长度与之前阶段变化的差异对于预测岩石的破坏具有重要意义。     

地下矿山斜坡道三维模型参数化构建方法研究

针对地下矿山斜坡道建模技术不完善且在矿山的应用程度低的问题,基于参数化思想开展了地下矿山斜坡道三维建模方法研究。首先,根据斜坡道断面参数,构建斜坡道断面的二维轮廓线;其次,根据斜坡道路径参数,经系列坐标转换得到斜坡道断面的三维轮廓线;再次,采用连续断面的侧面构建算法快速建立斜坡道三维模型;最后,将斜坡道的模型参数存贮于相应模型的数据结构中,以便于计算其工程数据和检索、查询、动态修正模型参数。借助该方法和HOOPS组件,运用VC++工具,开发了一个地下矿山斜坡道参数化建模系统。基于该系统并根据某矿山地下斜坡道的路径平面图、斜坡道坡度和断面参数信息,成功构建了斜坡道的三维参数化模型,并能根据矿山施工进展动态修正模型。     

泡沫膨胀充填材料膨胀性能研究

针对传统胶结充填材料充填到地下采空区后存在的充填不接顶的问题,应用化学添加剂,在传统充填材料的基础上,发明了一种泡沫膨胀充填材料。采用试验数据的表图分析对影响充填体膨胀率的因素进行了研究。试验结果表明:发泡剂添加比例对充填体膨胀率有较大影响,3.75%~8.75%的发泡剂添加量可以使不同浓度的充填试样产生-2.97%~16.54%的膨胀率;料浆浓度对充填体膨胀率也有一定影响,灰砂比与膨胀率之间关系不明显。最后根据强度与膨胀率关系,结合矿山实际充填工作,从27个试验方案中优选出了若干适合矿山分层充填及嗣后充填的试验方案。     

基于声发射及其定位技术的岩石破裂过程研究

应用声发射及其定位技术,采用实验手段研究了不同加载方式(单轴加载、巴西劈裂及三点弯曲条件下)不同尺寸岩石以及不同岩样破裂失稳过程.实验结果表明,在岩石弹性变形阶段,声发射事件定位位置为岩样内部的应力集中位置;随着加载的进行,声发射仪器精确地定位出其裂纹初始位置、扩展方向,并直观地反映出其内部裂纹稳定扩展过程.从巴西劈裂实验的声发射事件定位结果可以看出,初始裂纹产生的位置具有随机特性,且初始裂纹产生是诱发岩石破裂失稳的首要因素.岩样尺寸影响其破坏模式,受加载过程裂纹初始时序不同影响其声发射活动规律表现不一致;不同岩样声发射活动随应力变化呈一定的规律性,其中砂岩在加载过程其声发射活动具有突跳特性,这主要与岩石均质程度相关.声发射定位结果直观地反映岩样内部裂纹初始、扩展的空间位置,这对于深入研究岩石破裂失稳机制具有一定的意义.     

冲压机械运动规律的数值仿真及飞轮惯量的精确设计

以蜂窝煤成型机实测的工作阻力矩为依据,根据动力特性得出驱动力矩数学方程式,建立机器真实运动规律的非线性微分方程式,并用数值方法及应用计算机Excel、AutoCAD精确求解,得出机器运动规律的仿真曲线.从而分析其载荷特性,判断电机是否过载,精确设计合适的飞轮转动惯量值.     

急倾斜薄矿脉崩落法开采矿岩散体流动规律研究

针对急倾斜薄矿脉破碎矿体的开采技术条件，采用无底柱分段崩落法开采工艺，利用崩落矿岩散体充填采空区，可有效减缓上下盘围岩的垮落，保证作业人员安全，但覆岩下放矿又带来了矿石损失贫化的新问题。为此，本文采用室内相似物理模型试验，开展倾斜边壁窄小空间条件下的矿岩散体流动规律研究。试验结果表明：受倾斜边壁影响，放矿过程中矿岩散体的流轴迅速向矿体上盘边壁靠近，放出体发生变异，随着累计放出矿量的增加，放出体呈“侵入状”沿上盘倾斜边壁发展，得到了放出体宽度和放出体高度与累计放出矿量的关系。依据放出体的形态特征，将倾斜边壁窄小空间条件下放矿过程中的散体移动区域划分为放矿口控制区、过渡区和倾斜边壁控制区三个典型区域，由试验得到放矿口控制区范围为Z＜10cm，过渡区范围为10cm≤Z＜32cm，倾斜边壁控制区范围为Z≥32cm，且无底柱分段崩落法的分段高度不易超过过渡区范围。