复杂地质条件下安家岭矿北帮边坡稳定性评价

由于安家岭矿是露天和井工协调开采开采模式,安家岭露天矿北帮边坡在井工二矿形成了井工采动与断层破碎带双重影响,对露天矿安全有序生产带来威胁,随着井工二矿29211工作面的推进,安家岭露天矿北帮出现变形,通过采用Morgenstern-price法对断层影响区域内边坡进行稳定性评价,当工作面推进至设计停采线时,边坡安全储备系数不足,存在地质灾害危险,结合边坡稳定雷达与GPS监测数据分析,调整井工二矿29211工作面原设计停采线位置,以保证露天矿安全开采。     

GPS边坡稳定性自动化监测系统

GPS边坡稳定性自动化监测系统由高精度GPS传感器子系统、数据传输子系统、数据处理和控制子系统及辅助支持系统组成,可实现对边坡(尤其是大范围边坡)敏感区域进行实时监测。系统可将监测数据可自动、实时传输至监控平台,以图表方式显示出各监测点的变形值、变形速度值及变形加速度值,并形成监测数据库。通过设置报警阀值,系统可实现边坡不同变形值时的报警通知预案,为快速、准确地控制边坡变形破坏提供依据。     

露天矿边坡工程系统演化过程

露天矿边坡工程系统演化过程中,常会发生崩塌、滑坡及大变形等灾害。在分析边坡工程系统特征的基础上,分析了边坡工程系统的结构、边界、环境;阐述了边坡工程系统的演化过程及其演化特征;提出了边坡工程系统的演化控制变量及灾害控制思路。     

露天矿火烧区露头煤岩遇水崩解试验研究

煤岩体风化后强度明显降低,尤其火烧区煤岩风化后遇水软弱极易发生崩解,且在不同含水率状态下煤岩抗剪强度差异很大,严重威胁到边坡工程的安全及稳定。针对别斯库都克露天矿火烧区露头煤岩风化严重的情况,对火烧区露头风化煤岩进行标准固结实验、崩解试验和不同含水率条件下的剪切实验,得到火烧区露头风化煤、岩的崩解状况,找出软弱土岩的粘聚力与内摩擦角随含水量的变化规律,研究结果对边坡工程稳定性分析和评价至关重要。     

弃采高变质煤下火烧蚀变岩内摩擦角对露天矿边坡稳定的影响研究

火烧区煤层开采通常采取火烧高变质煤不进行剥采工作,只剥采原煤的方式开采,因此,弃采高变质煤下火烧蚀变岩内摩擦角对露天矿边坡稳定的影响研究具有必要性。以别斯库都克露天煤矿KT2剖面为例,在弃采高变质煤方案下,研究火烧蚀变岩内摩擦角对露天矿边坡稳定性的影响,得到不同火烧蚀变岩内摩擦角条件下露天矿边坡的稳定系数,进而对边坡稳定性进行评价,为露天煤矿安全开采和边坡治理提供可靠依据。     

相邻顺倾弱层对露天矿开采边坡稳定性影响的数值模拟

顺倾弱层对露天矿开采边坡稳定性影响很大,尤其存在相邻顺倾弱层条件下边坡稳定性问题更加复杂,且对稳定性影响的研究难度更大。采用有限元数值模拟的计算方法,对含相邻顺倾弱层的露天矿开采边坡进行稳定分析,得到露天矿开采过程中边坡岩体应力状态和边坡变形运动趋势,研究结果为露天矿开采边坡稳定性评价提供可靠依据。     

近距离下煤层过遗留煤柱应力集中区研究

在我国,近距离煤层赋存和开采所占比重很大,吕梁矿区木瓜煤矿层间距小于10 m的可采储量占总储量的80%,上煤层已采完,回采工作面间遗留20 m区段煤柱,对下部煤层回采造成一定影响,所以,研究近距离下煤层过遗留煤柱应力集中区具有重要的现实意义。针对木瓜煤矿近距离上煤层采空区、遗留煤柱下巷道维护和矿压显现严重的技术难题,基于近距离煤层上部煤层开采遗留煤柱应力集中会在底板中传递的规律,对下煤层应力影响范围进行了理论计算;并结合10-103工作面的生产技术条件,采用现场矿压监测方法,对工作面上部、中部、下部位置的液压支架监测数据进行分析,采取工作面调斜和加强超前支护措施,对近距离下部煤层过遗留煤柱应力集中区具有一定的指导意义。     

煤岩渗流-蠕变耦合试验研究

岩石在渗流作用下的蠕变为工程的长期稳定带来了诸多不利影响。研制一种可实现围压加载、轴压加载和空隙水压加载的岩石渗流-蠕变耦合试验装置,进行岩石渗流与蠕变的耦合试验,探讨岩石在渗流作用下的蠕变特性。试验得出：在固定水压和围压的情况下,煤岩轴压对试件弹性形变作用随轴压增加而降低;轴向的瞬时变形随轴压增大而增大;渗流量随轴压升高而降低。在轴压和围压固定的情况下,渗流量和蠕变量随水压的增大而增大,渗流对试件蠕变会产生一定的影响,蠕变也影响渗流量。     

β-葡萄糖醛酸酶提取及其活性研究

β-葡萄糖醛酸酶(β-G)是大肠杆菌(E.coli)的特异酶,利用酶-底物法测定β-G活性,确定了β-G的最佳发酵培养基:胰蛋白胨1%、淀粉5%、NaCl 0.5%,、酵母膏0.5%、pH 7.2～7.4;最佳发酵培养条件:通气量50 mL/250 mL三角瓶,转速110 r/min,并用硫酸铵分级沉淀法对β-G进行提取研究。     

循环载荷作用下岩石材料变形场演化试验研究

 将岩石在动载荷作用下破坏过程的应力场直观地表现出来,从变形场演化的角度研究岩石试件的破坏规律是岩石力学变形观测领域一个有重要意义的课题。采用岩石材料破坏过程变形场监测(Geo-DSCM)系统,观测循环载荷作用下岩石材料破坏过程中的变形场演化。岩石试件采用大理岩加工而成,对岩石试件加载的循环载荷为正弦波,其下、上限载荷分别为10,130 kN,频率为0.04 Hz。通过对多个岩石试件的变形破坏过程的观测,从变形场演化的角度总结岩石材料在循环载荷下的破坏规律。试验结果表明：循环载荷作用下岩石的变形经历3个阶段,即均匀阶段、局部化阶段和破坏阶段。岩石在破坏过程中其变形场演化表现出一个规律,即在破坏前夕发生严重的变形局部化现象,形成变形局部化带;变形局部化带中的变形进一步集中,形成宏观裂纹,导致试件破坏。从而可用一种描述变形场局部化特征的统计量(如变形场的方差)来表征变形场演化过程,岩石破坏前发生变形局部化,此统计量会发生突跳。因此,此统计量可用以指示岩石结构的破坏,如果设计现场观测系统,应用此方法有望实现灾害监测与预报。