岩石强度极限邻域内流变扰动损伤规律研究

为了研究岩石强度极限邻域内的损伤演化规律,以红砂岩为研究对象,运用核磁共振试验设备和自主研发的RRTS-Ⅳ型岩石流变扰动效应试验系统,开展岩石强度极限邻域内流变扰动效应损伤试验。结果表明：随着扰动次数增加,处于强度极限邻域内的岩石对扰动响应敏感,且扰动次数越多,岩石应变越大,瞬时弹性模量越小,破坏速度越快;通过识别不同扰动次数作用下岩石流变数据参数,得出岩石流变扰动效应损伤本构模型,该模型试验结果与拟合曲线吻合度较高,说明此模型是合理的;运用核磁共振试验设备对强度极限邻域内的岩石进行损伤探测,通过分析岩石T₂谱曲线与峰谱曲线面积可知,T₂谱曲线出现偏移,出现第三峰值且峰谱总面积增大。研究结果丰富了岩石流变扰动效应理论体系。     

不同温度养护后胶结充填体三轴卸围压力学特性试验研究EI北大核心CSCD

为研究胶结充填体在煤矿深部的高地温环境下发生卸荷的力学特性,采用RTX–4000型岩石动态三轴仪,对不同温度(20℃,35℃和50℃)养护后的胶结充填体进行不同初始卸荷围压下的常规三轴卸围压试验,得到胶结充填体三轴卸荷全过程的偏应力–应变曲线,分析其变形、破坏特征及强度准则。研究结果表明:50℃养护后的胶结充填体内部产生的有害热应力易使胶结充填体卸荷的应力–应变曲线在峰后阶段出现微破裂现象,进而使得变形模量在随围压卸载的过程中也出现突降和逆向增长。胶结充填体卸荷破坏形式主要为局部张拉裂纹、剪切裂纹以及由热损伤和力学损伤共同造成的错位裂纹。Mogi-Coulomb强度准则能更好地表征胶结充填体在增轴压卸围压条件下的卸荷破坏强度特征;随养护温度的升高,胶结充填体的黏聚力先减小后增大,内摩擦角先增大后减小,黏聚力的变化同卸荷峰值强度的变化规律一致,黏聚力越大,卸荷峰值强度越高,表明黏聚力为影响胶结充填体卸荷峰值强度的主要因素。     

干式变压器的发展研究

介绍了目前在我国使用比较广泛的环氧树脂浇注式和敞开浸渍式两类干式变压器的发展状况和结构型式,以及各自的性能特点,这两种干式变压器都具有各自的优缺点,但随着技术的提高和绝缘材料的不断完善,H级绝缘的浸渍式干式变压器会有更为广阔的发展前景,并且着重介绍了NOMEX绝缘材料的电气性能、机械性能等主要的性能指标。     

矸石倾斜条带充填体参数优化及其稳定性分析

利用矿压理论、岩板理论及数值模拟方法,对某煤矿矸石条带充填工作面的充填参数进行了优化,确定了充填60 m、留25 m的充填方案。通过数值模拟分析,得出了充填体塑性区比例系数与充填体宽度呈下凹型的幂指数关系。将充填体视为弹塑性体,建立了充填体和上覆矩形薄板系统的力学模型,运用板壳理论和材料力学理论,给出了顶板最大下沉量计算公式,得到基本顶岩板的最大下沉量为8.73 cm,其结果与数值模拟相吻合。     

蠕变状态下千米深巷道长期非对称大变形机制与控制技术

为了探究千米深巷道的非对称变形原因,解决此类巷道的长期稳定性控制难题,以华丰矿-1100 m中央变电所为工程实例,分析了巷道的长期非对称大变形特征,并采用蠕变力学实验、力学理论分析结合计算机数值模拟的研究手段,对深部巷道的非对称性变形与高地应力场环境、巷道围岩空间产状结构以及围岩长期蠕变特性之间的关系进行了研究,阐述了深部巷道的非对称变形机理为:巷道断面内围岩结构的不对称会导致巷道产生非对称变形趋势,而深部高水平应力下巷道断面内不同强度围岩的长期蠕变差值是造成巷道非对称变形的主要原因。针对上述问题,提出了"初次锚网喷+二次钢管混凝土支架+关键变形部位补偿加强支护"的控制对策。根据现场实践应用,该支护体系很好地控制了深部巷道的非对称大变形和长期稳定性问题,巷道支护后4个月内的变形观测数据较原始支护方式有了很大降低,应用效果良好。     

干式变压器节省原材料的方法

在干式变压器的各项性能参数指标均符合国家相关标准规定的前提下,对变压器进行结构上的优化设计,缩小铁心和绕组导线的截面积和变压器整体尺寸,运用世界上最先进的绝缘耐热等级达到C级的绝缘材料——NOMEX作为绕组绝缘材料。以保证绕组在高温下仍然能正常使用。经过生产样机并试验后,各项性能参数均符合国家相关标准,铜和硅钢片的使用量明显下降,每台变压器共降低材料成本近18000元。通过此次结构设计．这一设计思路也可以应用于其他干式变压器的结构优化设计中。     

扰动作用下深部岩巷长期大变形机制及控制技术

巷道围岩本身存在一个抗扰动强度,当深部较高的集中应力超过其抗扰动强度时围岩会对外部扰动变得敏感,在围岩内会形成扰动影响区,围岩扰动影响区不断向内部的发育是扰动作用下深部岩巷长期大变形失稳的本质。针对深部开拓岩石巷道,提出以钢管混凝土支架为主体的复合支护技术。钢管混凝土支架具有承载力高、结构稳定等优点,能够给围岩提供一个较大的支护阻力,提高扰动影响区围岩的抗扰动强度,从而保持巷道长期稳定。根据某矿具体地质条件,设计了合理的支护技术措施,选用钢管混凝土支架型号为?194×8的钢管配合C40强度等级的核心混凝土,该支护体系能够给巷道围岩提供1.26 MPa以上的支护强度,工程应用效果良好。     

近距离煤层上行开采巷道合理布局研究

以翟镇煤矿六采区二、四煤层上行开采为工程背景,为解决上层煤工作面巷道的合理布局问题,采用覆岩组合结构理论、现场实测和仿真模拟的手段,对下层煤采动形成的裂隙带综合形态特征及围岩集中应力分布进行重点研究。结果表明:在组合顶板条件下,裂隙带应是以岩层组为单位呈阶梯状向上发育的,现场实测得到的裂隙带发育高度也验证了上述形成机制;裂隙带空间形态呈现出一个向采空区内侧倾斜的拱形马鞍态,裂缝角为75°~78°;裂隙带内自下向上的分区破裂现象明显,上层二煤处于裂隙带上部的一般开裂区,在该区域布置回采巷道具有较大的可行性;数值模拟结果得到二煤层的断裂位置位于采空区侧3~5 m,内应力场分布范围在采空区侧6~10 m。在对下层四煤采后形成的裂隙带发育高度、空间形态、破裂分区以及集中应力分布进行综合研究的基础上,提出上行开采巷道内错式和外错式两种布局方案,有效避开了裂隙带及集中应力影响范围,取得了较好地现场应用效果。     

跨采巷道强流变膨胀性围岩破坏分析及控制

为解决某矿跨采特殊巷道安全支护,以2114工作面跨采区总风平巷开采为背景,利用岩石力学试验分析出岩层内黏土岩和泥质胶结的砂岩岩性为强流变膨胀性;依据力学的理论知识,导出矿井采场采动后的影响深度为23.6 m;根据巷内围岩的破坏规律及特征,提出了适用此类条件下跨采巷道的围岩控制技术。并依据工业性试验验证了此方法能够保证巷道安全,取得了良好的支护效果。     

薄煤层膏体巷旁充填沿空留巷技术研究

为解决某矿薄煤层工作面沿空留巷的问题,对留巷覆岩运动特征以及所需支护阻力进行了理论分析,确定了支护体前期与后期支护阻力计算公式。对膏体胶结充填材料的配比及力学性能进行了实验探究,得到最优的材料配比。针对某矿薄煤层特征,确定了巷旁充填体宽度为1.5m,并优化了充填系统,通过留巷后期矿压监测,预留巷道变形量较小,满足工程应用要求,充填体支护阻力较大,可以保持长期稳定,留巷效果良好。