动压巷道组合锚索的“应力柱”效应研究

为有效控制动压巷道围岩变形较大、支护控制困难等问题,以山西某矿8102工作面为工程背景,通过现场调研、数值模拟、现场试验等手段,对动载扰动条件下组合锚索的支护效果进行研究分析,并在现场进行了工业性试验。研究结果表明:通过对在动压巷道顶板施加组合锚索的数值模拟得知,巷道顶板应力比较集中,并出现“应力柱”效应,巷道变形较小。结合现场工业性试验,在动压巷道顶板施加组合锚索,巷道变形破坏情况明显好于未施加组合锚索段;组合锚索可以有效控制动压巷道围岩变形破坏情况。     

煤矿冲击地压与冒顶复合灾害研究

随着煤矿向深部发展,矿井动力灾害既表现出冲击地压的部分特征,又表现出冒顶的部分特征。2种典型的灾害打破以往冒顶与冲击地压的发生具有一种互为逆向性的认知规律,在深部高应力煤巷,特别是留顶煤巷道中出现了相互诱导、复合发生的新灾害类型。在总结山东、山西和新疆矿区典型巷道冲击致顶板(顶煤)动力灾害特征的基础上,提出了深部巷道冲击地压与冒顶复合灾害的概念、机理与分类,指出复合灾害机理关键点在于揭示巷道整体系统和破碎区子系统的稳定原理及其2者间的相互影响。建立了巷道发生复合灾害的力学模型,根据扰动响应失稳判据,提出并得到了巷道发生复合灾害的临界应力Pcr、临界软化区半径ρ_cr和最大容许采扰应力增量σ_max,厘清了灾害发生的主控因素,分析了煤岩冲击倾向指数K、支护强度ps、巷道半径ρ₀、煤岩强度σ_c等对灾害发生的影响规律,同时阐明了围岩塑性软化、破碎深度随地应力增加的发育规律。研究结果表明,破碎发育巷道的动力失稳主体为弹性区、软化区与破碎区构成的不稳定系统,垮落主体为破碎区;稳定的破碎区提升了巷道冲击启动临界值,使其启动难度增大,但破碎区的发育又易引起顶煤垮落;巷道稳定支护是解决复合灾害的关键,科学合理支护既能有效调控围岩破碎防冒,又能提升冲击启动临界值。通过理论研究,揭示了巷道冲击地压与冒顶复合灾害的发生机理,阐明了巷道软化与破碎区及其稳控支护对深部破碎发育巷道动力灾害防治的重要性。     

矿震扰动巷道帮部卸压区域锚索加固研究及应用

为研究动载扰动巷道帮部补打锚索对巷道围岩控制及冲击地压防治的效果,以某矿孤岛工作面矿震扰动巷道为研究对象,采用有限差分数值计算软件FLAC,研究了动静载力作用下常规锚杆支护和补打帮部锚索加强支护方式对巷道围岩的控制效果.研究结果表明:矿震扰动的参与使巷道围岩更易发生冲击破坏,围岩稳定状态随矿震能量增加而逐渐劣化;帮部锚...     

延川南煤层气田氮气扰动增产技术试验及效果分析

延川南煤层气田目前面临的主要问题是存在大量的低产低效井,产能没有得到充分释放。国内专家和学者对低产低效井增产的技术进行了大量研究,尝试了冲击波、氮气泡沫压裂等技术,但是成本高增产效果有限,在这些技术的研究基础上,设计出一种新的增产技术——氮气扰动技术,该技术目前正处于试验阶段。该技术在延川南煤层气田经过20多口井的试验,发现大多数低产低效井经过氮气扰动试验后大幅度增产,但停止试验后又恢复低产或停产,说明氮气扰动是一种增产辅助手段,可根据经济效益反复应用。氮气扰动技术适用于曾经水力压裂、裂缝通道较完整、初期产量较高、抽采周期短、递减率较高的低产低效井或停产井。氮气扰动是煤层气低产低效井增产改造的创新性技术,值得在延川南煤层气田进一步探索和应用推广。     

混合粒子群优化算法的新能源电网规划研究

以合理规划新能源电网,降低电网电能损耗,提升新能源消纳能力,设计了混合粒子群优化算法的新能源电网规划方法。以最小电能损耗与最大新能源消纳为目标函数,潮流功率、容量、线路输电能力、风能与太阳能出力为约束条件,建立新能源电网规划模型;通过结合自然选择机理与粒子群算法,设计混合粒子算法,在混合粒子群算法内引入混沌扰动与变异策略,避免惰性粒子陷入局部最优,优化混合粒子群算法,利用优化混合粒子群算法求解规划模型,获取最佳规划方案。实验表明,该方法可有效获取最佳规划方案,降低电能损耗,提升新能源消纳能力,提升电网断面利用率;规划后的电网日累计发电量显著提升、碳排放量显著下降。     

极弱胶结地层中硐室群围岩稳定性控制技术

针对五间房西一矿中央变电所这一极弱胶结地层中硐室群的稳定性问题,采用现场测试、数值模拟及现场监测相结合的研究方法,得到硐室群及相邻巷道在多次施工扰动效应下的围岩变形规律和稳定性控制方案,提出了初次支护采用网喷+拱形支架,二次支护采用单层钢筋砌碹混凝土,交叉点处超前支护或临时支护的复合支护方案。现场工业试验表明: 硐室群及相邻巷道围岩的稳定性较好,达到了理想的支护效果,对于极软胶结地层条件下大型硐室群的施工具有一定的借鉴价值。     

逆断层下盘工作面回采扰动引发断层活化特征的试验研究

为分析逆断层下盘工作面回采对断层面错动失稳影响,在双轴等压加载条件下,试验获得了逆断层下盘煤层回采扰动下断层活化失稳特征。结果表明:回采工作面围岩由内向外形成采动卸压区、支承升压区、原始应力区的动态演化将诱发断层构造错动活化,且逆断层构造更易受回采工作面扰动区影响;双向等压条件下逆断层下盘煤层开挖,垂直方向扰动与水平方向扰动载荷比由1逐渐增加至6,断层面发生离层或剪滑失稳的危险升高;断层构造面附近应变呈不均匀分布,且煤层处应变明显高于顶、底板岩层;煤层开挖引发的声发射事件84%能量分布在10-13~10-10 J,主要分布于煤层顶板岩层,且跨越断层面声发射事件较少,表明断层构造对应力扰动有阻断作用;开挖煤层与断层面交叉处是声发射事件集聚区域,发生错动失稳危险性较高。对比赵楼煤矿1303工作面实际矿震数据,矿震震源与试验声发射源空间分布特征具有一定相似性,佐证了类逆断层组合结构岩石试验方法的可行性。     

景观干扰对乡村半自然生境植物多样性的 影响分析

乡村半自然生境植物多样性的影响分析,有助于推 动乡村生态景观高质量发展。村以下尺度乡村植物多样性研究 存在生境类型分析不全面、景观影响因子单一化、定量干扰机 制不深入等问题。在南京江宁西南部乡村地区,采用逐步回归 模型和广义加性模型,探讨了多种景观干扰对6类乡村半自然 生境植物多样性的影响,并提出了基于乡村植物多样性维持的 景观响应策略。结果表明：1)乡村景观格局、景观管理强度 和类型等对不同半自然生境植物多样性产生了显著影响,其综 合解释度约为10%~50%,小规模林斑、连接度高的半自然生 境、小面积池塘(<0.8hm2 )、茶田景观粗放管理方式、乡土 树种混交林等对植物多样性的正向促进作用显著;2)在所有显 著性指标中,斑块面积、斑块隔离度对各类半自然生境植物多 样性的影响最为突出,是驱动乡村植物多样性变化的重要景观 因素。     

干扰床分选机分选磷矿规律的试验研究

文中分析了我国丰富的磷矿资源及传统的分选磷矿方法,阐述了研究干扰床分选机分选磷矿的规律具有重要意义,研究设计了试验室干扰床分选机分选系统,试验采用宜昌某磷矿原矿中0~3.0mm粒度的粗矿泥进行试验研究,分析了干扰床分选机分选磷矿的规律,找出了分选最佳工况点并进行了对比曲线分析,论证了显著的经济效益和广阔的市场前景。     

阶段空场嗣后充填采场底部结构受开采扰动规律研究（增刊）

底部结构作为采场的薄弱环节,在阶段空场嗣后充填采矿中需要重点监测,结合某铁矿底部出矿结构巷道的工程实例,借助FLAC3D数值计算软件,分析了阶段空场嗣后充填全过程底部结构受开采扰动规律。开采扰动对阶段空场嗣后充填采场的底部结构稳定性的影响有时效性和阶段性。由于中间的矿柱起到了有效的隔离作用,相邻矿房的开采对底部结构位移的扰动影响程度较小。矿房回采完毕后,对采空区及时充填可有效控制采场的持续变形,同时为下一步矿柱的回采提供了安全保障。