高应力厚硬顶板巷道支护优化与应用

为解决耿村矿高应力厚顶板回采巷道变形严重与维护难的问题,采用现场调查的方法研究了巷道围岩变形特征,采用理论分析的方法分析了巷道围岩变形的原因,提出了符合该矿高应力厚顶板巷道的“高预应力锚网喷+注浆+U型钢支架”的支护方案。高预应力锚网喷维护浅部围岩稳定并调动深部围岩承载能力,注浆封闭巷道围岩裂隙并增强巷道围岩整体稳定性,U型钢支架提高支护的承载能力。实践表明,优化方案对高应力厚顶板巷道围岩控制效果良好,保证了巷道的正常使用。     

厚煤层构造带切顶卸压巷内复合支护沿空留巷技术研究

为了减少煤与瓦斯突出矿井煤巷掘进工程量,保证矿井正常接续,针对云盖山煤矿一矿“两软一硬”不稳定煤层地质条件和矿井单一综放工作面组织生产,以矿井22202综采工作面切顶卸压巷内复合支护沿空留巷为研究对象,提出了厚煤层构造带巷内采用工字钢棚+锚索梁支护的沿空留巷围岩控制技术。研究表明:沿空留巷顶板最大移近量72 mm,中线至巷道上帮、下帮最大移近量分别为108 mm、63 mm,留巷工艺流程简单、效果显著,实现了厚煤层构造带切顶卸压巷内复合支护沿空留巷技术的成功应用。     

卢安夏铜矿露天开采下采空区顶板安全厚度研究

地下采空区给露天生产带来了极大的危害,采空区顶板安全厚度的确定是露天生产的重要安全保障。为了研究卢安夏铜矿露天开采下采空区顶板安全厚度,通过对矿山原有采矿技术条件和地质资料的分析及现场实地测量和调查并结合钻孔探测等手段,确定了露天矿下采空区的分布情况。以此分析地下采空区与露天境界空间关系并对露天边坡危险区进行区划,利用理论计算和数值模拟手段对最危险区域的采空区顶板安全厚度进行研究。结果表明:在最危险区域范围内,对不同采空区范围,不同位置的采空区进行模拟结果分析,露天开采的采空区隔离层安全厚度为16m(2个台阶高度),采空区对露天开采的影响较小。     

基于能量法的露天开采下采空区顶板安全厚度研究

为了确定露天开采下采空区顶板安全厚度,基于力学理论,分析了露天开采下采空区顶板受力特性,建立其固支梁力学结构模型。根据能量守恒原理,推导了由顶板弯曲应变能、水平荷载做功和垂直均布荷载做功组成的采空区顶板结构总能量方程,获得了采空区顶板势能函数解析式。采用突变理论,建立了采空区顶板系统的尖点突变模型,获得了采空区顶板失稳判别式,推导出采空区顶板安全厚度计算模型。对某露天矿采空区顶板厚度进行了应用案例分析,理论计算出的最终采空区顶板临界厚度为11.34 m,与现场安全预警经验值12 m基本一致。表明所建立的采空区顶板安全厚度计算模型合理可行,可为露天开采下采空区顶板安全厚度设计提供一定的理论依据和工程指导。     

沿空留巷巷内顶板锚网支护优化设计

为了减少待充填空间顶板离层和下沉量,确保架后挡矸和挂模作业安全,对充填作业空间进行锚网支护设计,对初期顶板支护方案存在的问题进行了分析,结合沿空留巷充填柔模损坏情况和沿空留巷效果,对充填作业空间进行改进优化,然后提出了2种支护改进方案:在留巷待浇筑空间永久加强支护采用锚索梁支护和留巷待浇筑空间顶板永久加强支护采用锚索和锚杆配合锚索梁支护,研究得出:顶板锚网支护劳动强度降低、材料成本降低,采空区垮落裙带关系降低,降低架前顶板锚网支护工作压力,保证锚网支护速度能够适应工作面推进速度,保证工作面能够实现快速掘进。     

沿空留巷矿压显现规律研究

为了更好地选择支护方式用于维护沿空留巷,对21404轨道巷沿空留巷过程中的巷道变形及矿压显现情况进行研究,根据沿空留巷柔模损坏情况,制定了沿空留巷采取的主要措施,研究了充填混凝土墙体载荷、煤柱侧锚索载荷、顶板锚索、锚杆载荷、沿空留巷围岩变形分析、顶板离层观测规律。研究得出:通过沿空留巷的矿压显现规律研究,为支护方式的改进提供借鉴,对于沿空留巷的维护、成本控制具有重要作用。     

屋顶绿化层对屋顶热环境影响测试研究

为研究屋顶绿化层对住宅楼屋顶热环境的影响效果,对某小区单元住宅楼有无绿化层屋顶进行连续测试。分析测试结果发现,在屋顶隔热板上设置绿化层后,白天,隔热板下表面平均温度、隔热层中空气平均温度、屋顶上表面平均温度分别降低7℃、3.6℃、2.8℃;隔热板下表面、隔热层空气、屋顶上表面最高温度也明显偏低,其中隔热板下表面最高温度昼间降低高达12.2℃,屋顶上表面最高温度昼间降低高达5.1℃。在屋顶设置绿化层能有效缓解阳光直射屋顶造成的屋顶过热现象,从而改善室内热环境,达到较好的建筑节能效果。     

双层铝板通风坡屋顶在湖南农村住宅节能改造中的应用

房屋建筑物顶部屋面全年受阳光热辐射,是建筑物受热最多也是最集中的部位。对于普通单层建筑,夏季屋面所得热量占建筑各面总热量的37%左右,而在冬季则能占到50%以上,导致屋顶面隔热能力的强弱直接影响了屋内的内热环境和能耗状况。湖南中北部农村的村民民房绝大部分使用小青瓦或机制瓦铺顶,下方形成阁楼与内屋相通,在没有采取隔热措施的情况下,夏季室温需要另外耗能降温。对此,以湖南农村住宅为实例,对双层铝板通风坡屋面的隔热改造技术在农村建筑节能工程中的应用进行了阐述分析。     

屋顶绿化在兰州建设“海绵城市”中的应用初探

海绵城市正试图改变传统城市防洪排水系统遇到自然灾害时一触即溃的现状,屋顶绿化作为促进海绵城市建设的一项手段正在被逐渐推广。兰州市地处西北,海绵城市和屋顶绿化的发展都相对滞后。本文分析了兰州发展屋顶绿化的问题,讨论了屋顶绿化在兰州建设海绵城市中的必要性和难点。     

无煤柱自成巷聚能切缝技术及其对围岩应力演化的影响研究

 基于切顶短臂梁理论,分析无煤柱切顶自成巷技术原理,结合柠条塔矿施工经验,总结出“支、切、护、封”四步成巷工艺。通过建立联孔聚能爆破力学模型,分析无煤柱自成巷聚能爆破机制,得出联孔爆破损伤贯通判据条件,并结合试验巷道围岩特性,进行聚能切缝关键参数设计。综合运用理论分析、数值模拟及现场实测,对无煤柱自成巷切缝前后工作面和巷道矿压分布规律和演变机制进行系统研究。结果表明,由于切缝结构面切断巷道顶板与工作面顶板岩体间的应力传递路径,改变顶板岩层结构形态,工作面和巷道矿压分布发生明显变化。切缝对工作面矿压影响有一定范围,切缝影响区内周期来压强度有所减小,周期来压步距有所增大。切缝引起的充填结构的支撑作用是造成工作面顶板压力减小的直接原因,来压控制关键层上的有效荷载减小是导致来压步距增大的根本原因。受切缝影响,碎石帮顶板岩体将经历“垮落→压实→稳定”的演变过程,充分利用采空区碎胀矸石的自承载特性和巷道围岩的协同支撑作用,可有效减小支护强度,增强巷道稳定性。