厚煤层综放工作面煤巷围岩稳定性分类及支护优化研究

为对11602工作面运输巷围岩稳定性进行分类,通过现场钻孔取芯窥视、实验室物理力学实验和理论计算相结合的方式,确定围岩等级类别。根据运输顺槽在原有支护方案下存在的问题,结合围岩分类结果进行支护参数的具体优化;支护方案优化后,对工作面回采期间巷道表面位移进行持续监测,以验证支护优化后的围岩控制效果。结果表明:工作面直接顶K2灰岩质量级别为Ⅱ级;直接顶砂质泥岩质量级别为Ⅲ级;基本顶K_2灰岩质量级别为Ⅱ级,综合确定回采巷道的围岩稳定性为Ⅳ类不稳定围岩;运输顺槽采用优化的支护方案后,巷道掘进期间顶底板变形量最大值为150 mm,两帮的移近量最大值为130 mm,解决了围岩变形量大的问题,保障了回采巷道围岩的稳定。     

喷射混凝土螺旋喷头形状与外流场仿真试验研究

为了探究喷射混凝土喷头几何结构对其内流场与外流场的影响，应用ANSYS Fluent仿真软件，以聚料段直径、聚料段长度、变径段长度为自变量，对一种螺旋喷头内各相进行数值模拟分析。结果表明，螺旋喷头高压水入口处水流分成两部分，一部分与潮料混合并增加流体流速，另一部分沿管壁流动冲刷管壁以减少堵管情况的发生；随着喷头聚料段直径的增大，集料的出口速度与聚料段直径呈线性负相关，集料出口速度逐渐减小，重力对集料流场的影响程度变大，外流场中集料流场从核心区到集料流场边缘的速度梯度趋于平缓，轴线上集料的速度衰减程度趋于平缓；在喷头聚料段直径不变的情况下，随着聚料段长度增加，外流场中心区料浆浓度呈上升趋势，当喷头聚料段长度为40 mm、100 mm和150 mm时，喷头出口处速度均匀程度差异不明显，但较聚料段长度为0时的出口速度更均匀；增加喷头变径段长度可以获得更大的出口速度，使集料流场更加集中，实现更好的聚料效果，同时，集料外流场的轴线速度衰减随着变径段的增加而变大。