软弱夹层对金矿深部巷道围岩稳定性影响研究

含软弱夹层巷道围岩稳定性是黔西南金矿深部开采过程中遇到的一大难题。为保障矿山安全高效生产,采用FLAC3D模拟软件建立不同软弱夹层产状对巷道围岩稳定性影响的分析模型,研究巷道埋深、软弱夹层倾角和位置对巷道工作面稳定性的影响。结果表明：随着埋深的增加,巷道围岩变形量和塑性区体积均逐渐增大;当软弱夹层倾角在0°～40°范围内时,随着倾角的增加,巷道围岩变形量和塑性区体积均逐渐增大;当软弱夹层倾角大于0°时,巷道表面位移呈现不对称性：左拱肩>右拱肩,左帮>右帮,左拱脚<右拱脚,且随着角度的增大,这种不对称性更加明显;随着软弱夹层距巷道顶板距离的增加,巷道表面位移逐渐减小,巷道不对称变形的程度变小,围岩的塑性区体积逐渐变小。研究结果可为类似巷道工程支护提供一定的参考依据。     

回采巷道金属支架变形失稳分析

根据新疆某矿Ⅰ_1采区回采巷道围岩地质条件,结合矿用工字钢金属支架支护受力特征,利用结构力学知识,构建了回采巷道金属支架力学分析模型。通过对支架受力分析与计算,得到金属支架弯矩、剪力、轴力的分布特征,提出了回采巷道金属支架支护的优化方案,优化后的支护方案顶板下沉量减少了16.63 mm,围岩两帮收敛变形量减少了19.10mm,使用该优化方案对巷道进行补强支护,提高了支架-围岩整体的承载性能,取得了良好的支护效果。     

隐伏断层活化诱发石门揭煤突出的数值模拟研究

结合工程实例,采用3DEC数值模拟软件进行了隐伏断层活化诱发石门揭煤突出的数值模拟实验研究。通过模拟断层活化、滑移以及揭煤工作面应力集中等现象,研究了动力扰动影响下的隐伏断层活化规律、煤岩体应力状态的动态响应、瓦斯运移通道的形成以及揭煤突出的可能性,揭示了开采扰动、断层活化、煤与瓦斯突出之间的因果关系,分析了隐伏断层活化诱导石门揭煤突出的机理。通过分析具体工况条件下的模拟结果,得到隐伏断层活化诱发石门揭煤突出的发生规律,对生产实际中隐伏断层影响带内煤与瓦斯突出问题的防治具有指导意义。     

基于改进HHT的矿山微震信号多尺度特征提取及分类研究

针对矿山微震与爆破信号难以识别问题, 提出基于改进Hilbert-Huang变换(HHT)的矿山微震信号识别方法。该方法引入互补集合经验模态分解(CEEMD)对HHT改进, 信号被自适应分解后, 计算IMF分量的偏度、峭度、Hilbert边际谱能量、Lempel-Ziv复杂度以及重构信号的分形盒维数, 运用拉普拉斯得分(LS)对5种时频域特征参数降维, 最后通过遗传算法(GA)优化的支持向量机(SVM)模型, 实现微震信号的分类识别。经400组微震和爆破信号的实例分析验证, 两类信号的5种特征参数均有较大差异, 改进HHT法识别效果优于传统经验模态分解法(EMD)和局部均值分解法(LMD), 且基于改进HHT和GA-SVM分类模型准确率达到95%, 证实了此识别方法的准确性。     

连铸渐进式拉矫机的改造与实践

介绍连铸渐进矫直技术，针对该型拉矫机存在的问题，分析原因，采取相应的改造对策，取得了良好的经济效益，也为同类型铸机提供了有益的启示。     

互层岩体中巷道顶板应力分布及破坏特征研究

考虑巷道顶板岩层分层特性,采用Reissner厚板理论建立巷道互层顶板的应力计算模型,将巷道互层顶板视为三维应变厚板,结合力学相关知识求解得到不同条件下互层巷道顶板的应力分布。分析了软硬互层巷道顶板变形破坏特征及其规律,以山东某矿6506工作面回采巷道为工程背景,通过FLAC^3D数值模拟软件建立不同巷道顶板组合的计算模型,分析了互层巷道顶板岩层的软硬性质对巷道顶板应力和破坏深度的影响。研究结果表明：破坏发生在巷道顶板最下部岩层端部并逐渐向上扩展,最终形成冒落拱;不同岩性组合下巷道顶板应力主要集中在硬岩中,顶板各岩层岩性之间存在差异更易导致应力集中现象;硬岩能有效减弱巷道顶板的破坏深度,使顶板的变形量远小于软岩顶板的变形量,软岩顶板由于其支承能力弱,岩层内应力易达到其极限强度,导致巷道顶板的破坏深度和范围都大大增加。     

动力扰动诱发煤与瓦斯突出的突变理论研究

根据石门掘进穿煤层的主要特征,引入层裂体的理论,将工作面煤体作为理想的圆盘状结构,且把掘进产生的动力扰动简化为谐波,考虑瓦斯压力并建立了动力扰动诱发煤与瓦斯突出的双尖点突变模型,导出了其失稳条件,确定了煤体的临界安全厚度,分析了动荷载振幅、频率对煤体临界安全厚度的影响。研究结果表明,煤与瓦斯突出事故中煤体的失稳不仅取决于内部的瓦斯压力、自重以及围岩特性,而且与动荷载的振幅和频率有密切的关系。     

深部巷道直墙半圆拱形钢管混凝土支架承载性能分析

为了推动钢管混凝土支架在深部高应力巷道中的应用,以贵州某矿270中段为背景,对比了常规U36型钢支架与钢管混凝土支架承载力;采用ANSYS有限元法,建立深部巷道支护力学三维模型,分析了两类支架在高水平应力下的变形情况.研究结果表明,钢管混凝土支架的承载力远大于U型钢支架;当侧应力系数大于1时,钢管混凝土支架底角的变形量...     

开采扰动下底板巷道应力演化规律及围岩稳定性研究

为了研究开采扰动诱发底板瓦斯抽采巷围岩失稳问题,以龙凤煤矿5921底板瓦斯抽采巷为研究对象,采用数值模拟的方法分析了5921工作面开采过程中底板瓦斯抽采巷围岩应力演化过程及围岩变形破坏特征。研究结果表明：垂直应力在巷道跨度范围内随深度增加而增大,巷道位于工作面前方的位置,围岩应力分布特征大致相同,巷道位于采空区的部位,左帮岩体处于卸荷状态,而右帮岩体出现明显的应力集中现象;围岩变形在时空上相较工作面开采有一定的滞后,底板瓦斯抽采巷最大变形位置滞后于回采工作面10～30 m,工作面前方10 m范围内围岩变形呈增加趋势;底板瓦斯抽采巷位于采空区范围内的部位破坏以拉伸破坏为主,位于煤壁前方支承压力区的部位破坏则以拉伸-剪切组合破坏模式为主,巷道顶板垮落、底鼓的风险较大。