石门底鼓的锚网-喷混凝土-U型钢联合支护研究

针对刘园子煤矿+1 100 m水平轨道石门剧烈底鼓问题进行探查,结果表明,石门位于硬顶软底的围岩环境中。运用FLAC~(3D)模拟了石门分别采用锚网+喷浇筑混凝土+36U型钢联合支护和锚网+喷浇筑混凝土+36U型钢圆棚联合支护时的围岩应力、塑性区及位移量,模拟结果显示,后者底鼓量与前者相比减少了57%,现场实施效果表明,石门采用锚网+喷浇筑混凝土+36U型钢圆棚联合支护能有效控制底鼓,这一研究成果可为硬顶软底围岩石门底鼓控制提供可靠的方法。     

岩体结构面粗糙度各向异性特征及尺寸效应分析

 岩体结构面形貌存在明显的各向异性和尺寸效应特征。由于结构面本身的复杂性,定量表征其属性仍是该领域的研究难点。鉴于此,考虑岩体结构面的地质本质性特征,应用地质统计学原理,提出采用变异函数参数(基台C和变程 )表示结构面粗糙度(JRCv)的方法;然后采用量纲分析法,给出JRCv表达式。应用提出的公式计算结构面上不同尺寸范围(100 Pixel×100 Pixel～1 000 Pixel×1 000 Pixel) 32个方向上的JRCv值,分析结构面粗糙度各向异性及其尺寸效应特征。研究结果表明：(1) 从表观看,沿分析方向,结构面越粗糙,JRCv值越大,JRCv可以定量表征结构面粗糙度及其各向异性特征;(2) 在结构面分析方向上,随尺寸范围的增大,JRCv值逐渐减小,达到一定范围时,JRCv值趋于稳定,通过分析各方向上JRCv值随尺寸范围的变化趋势,可以确定结构面的临界范围;(3) 结构面各向异性特征受结构面研究范围的影响,当研究范围达到一定尺度时,结构面各向异性特征趋于稳定。该研究成果将为定量分析岩体结构面力学性质强弱方向提供依据,为实验室或原位结构面力学试验选择合理尺寸试件提供一种新方法。     

基于数字图像处理技术的岩石节理分形描述

岩石节理的粗糙度对结构面的剪切强度起着重要的作用.分形维数对节理的次级细微粗糙结构能够进行很好的描述,而对节理的一级起伏结构体现并不明显.考虑了节理形态的层次性,用分形维数代表节理的次级精细结构,即节理的粗糙度;用起伏度表示节理的一级波状形态,据此提出用分形维数D和起伏度W_d两个指标来描述JRC(节理粗糙度系数),并给出相应的计算公式.另外,针对工程实践中分形维数准确快速量测存在的困难,本文以摄影测量为基础,借助数字图像处理技术,在VC++平台下开发了节理轮廓线分形维数计算程序,为分维较准确方便地应用于工程实践做了有益的探索.     

东胜矿区某煤矿回采巷道支护方案的研究

通过对东胜矿区某煤矿工程地质情况进行了实地勘察、现场取样,对顶板煤岩体的力学性质进行了测定分析,确定了该矿回采巷道锚注支护方案,并对支护参数进行了设计。     

水岩作用下煤岩组合体力学特性损伤劣化机制

大水矿山和富水环境条件下的煤岩体以及井下留设的隔水煤岩柱均会受到地下水的侵蚀 影响,煤岩体在水岩作用下的力学特性与损伤将直接影响其稳定和安全。 基于此,对细砂岩-煤(FC)、粗砂岩-煤(GC)、细砂岩-煤-粗砂岩(FCG)3 种煤岩组合体开展不同浸水时间下的单轴 压缩试验,研究水岩作用下煤岩组合体力学特性演化规律和声发射损伤特征,分析煤岩组合体水岩 作用下的劣化机制。 结果表明:1 随浸水时间的增加,组合体含水率逐渐增大,但增幅减小;相同 浸水时间下 GC 组合体的含水率最高,FC 组合体含水率最低;组合体浸水 40 d 时,已基本达到饱水 状态。 2 随着浸水时间的增加,组合体的抗压强度逐渐减小,抗压强度总劣化度和阶段劣化度表 现出一定的时间效应和非均匀性;随着浸水时间的增加,劣化效应逐渐减弱。 相同浸水时间下,FC组合体的抗压强度最大,GC 组合体的抗压强度最小。 3 随着浸水时间的增加,3 种组合体的弹性 模量均出现不同程度的降低,弹性模量总劣化度不断增大;浸水前期,弹性模量的劣化效应较为明 显,浸水后期,劣化效应较弱。 4 随着浸水时间的增加,组合体的声发射累积能量和累积数出现不 同程度的减少,试样的储能能力和应变能释放能力显著降低,试样的塑性增强。 5 构建了基于浸 水时间的组合体损伤模型,由模型可知,随着浸水时间增加,水对组合体的损伤也不断增加,但增幅 逐渐变小。 6 详细分析了水岩作用下煤岩组合体的劣化机制,水对煤岩试样的物理、化学、力学作 用导致试样内部微观结构的变化,进而导致抗压强度、弹性模量等力学特性的劣化。 水岩作用对煤 岩组合体的劣化效应是从微观到宏观的损伤累积过程。     

基于临界冒落跨度理论的残矿协同开采技术研究

采空区时空分布复杂、地压显现严重是制约铁矿残矿资源回收的关键性技术难题.为了解决某铁矿残矿回采和空区治理的难题,基于临界冒落跨度理论,兼顾资源开采与隐患处理,提出了某铁矿残矿回采和空区治理的协同技术方案,并开展工程案例分析.研究表明:针对残矿复杂的时空分布特征,将空区及残矿为 A、B、C 三个区,对 A 区进行封堵处理,爆破崩落B区内的矿柱及夹石,使岩体自然冒落;采用无底柱分段崩落法开采 C 区内的残矿,估算出残矿回采率约为７８％,贫化率约为２５％,实现了空区隐患处理与残矿资源回收的有机统一.同时,应用数值模拟软件验证了残矿回采及空区治理协同技术方案的可行性.研究结果可为空区隐患影响下的残矿回采提供了技术参考.     

某齿轮坯精锻分流成形的新型模具设计

利用数值模拟软件DEFORM-3D分析了模具结构对金属的流动方向、流动速度、等效应力及对模具载荷的影响,利用分流法提出了一套新型的模具结构,即阶梯式分流上模和带有筋部凹槽的下模,极大地改善了齿轮坯筋部的填充情况。通过生产实践,验证了数值模拟的可靠性。     

车辆底盘集中润滑专用脂的研制

为了满足车辆底盘集中润滑系统的要求,研究了车辆底盘集中润滑专用脂的制备工艺和性能要求。采用一步法皂化工艺,并用正交设计试验方法探讨了车辆底盘集中润滑专用脂的极压抗磨性能。得出了具有良好的抗磨性、防锈性和抗氧性的车辆底盘集中润滑专用脂产品。     

石宝铁矿采场最终边坡稳定性FLAC模拟分析

针对石宝露天铁矿三个采坑的采场最终边坡出现的不稳定现象,结合现场工程地质勘察和岩石力学试验,并运用有限差分法,使用FLAC 数值模拟软件,对其进行了详细的分析和研究.通过研究,揭示了滑坡机理,对石宝露天铁矿采场最终边坡稳定性作出了客观评价,为露天矿下一步的工作方案、边坡监测方案和预裂爆破方案的制定,提供决策依据,对实际生产有着重要的指导意义.     

IEPO预测PID算法在半导体激光器温度控制上的应用

半导体激光器温度控制系统是一个具有大惯性、时滞性的系统。针对传统PID算法控制存在超调量大、响应速度慢、调节过程长等问题,引入改进的鹰栖息优化算法（IEPO）和动态矩阵预测控制算法（DMC）进行控制优化。首先对鹰栖息优化算法进行改进,增强其寻优能力来获得控制性能较好的PID参数;然后利用DMC算法优化PID控制输入量来使整个系统的输出逼近期望值。仿真结果表明,IEPO预测PID算法具有超调小、动态响应速度快、抗扰动能力强的特点,调节精度更高,控制效果更好,具有一定的实用性。