煤巷锚杆-锚索支护的预应力协调作用分析
摘要：在分析目前锚杆、锚索联合支护条件下施加预紧力时存在问题的基础上,提出了锚杆、锚索联合支护的预应力协调问题,并采用有限差分数值计算软件FLAC3D对锚杆（索）施加不同组合预紧力时围岩产生的应力场分布特征与规律进行了模拟分析。结果表明：预应力锚杆、锚索联合支护可以在巷道围岩锚固结构中形成相互连接、相互叠加的有效压应力区,随着锚杆（索）预应力的增加,压应力区的值和范围也相应地增加;锚杆端部的拉应力值和范围随锚杆预紧力矩的增加而增大,这种情况可以通过施加锚索预紧力进行平衡,锚杆预紧力矩越大,平衡其端部拉应力区所需的锚索预紧力越大;结合工程施工现状,合理的锚杆预紧力矩选择在300～400N.m,锚索预紧力为200～300kN比较合理。井下试验表明,合理预应力组合的锚杆锚索联合支护系统可以有效控制围岩变形。水平应力对巷道围岩稳定性的影响
摘要：采用理论分析方法研究了巷道布置与地应力场的关系,利用数值模拟方法分析了不同巷道轴线与最大水平主应力夹角的情况下,巷道围岩应力分布与变形特征。指出随着夹角增大,水平应力分布从对称变为非对称,应力降低区与升高区也发生变化;当夹角增大到一定值,非对称性逐渐降低,到90°时又出现了对称分布;巷道变形在夹角20～70°变化明显。在山西潞安常村煤矿井下进行了地应力测量,分析了地应力对巷道变形与破坏状况的影响,验证了理论分析与数值模拟结果。煤矸石凝石似膏体充填材料的制备及其性能
摘要：针对煤矸石大量堆存引起严重的生态环境问题的现状,在仿地成岩凝石思想指导下,以实现煤矸石的大宗高效利用为目的,开展了煤矸石凝石似膏体充填材料的制备及其性能研究。在研究煤矸石物相组成及热力学特性的基础上,研究了煤矸石凝石似膏体充填材料的物理性能和力学性能,并对比研究了水泥混凝土和以煤矸石凝石似膏体充填材料为胶凝材料的混凝土的耐久性能,结果表明,煤矸石凝石似膏体充填材料具有较好的力学性能和耐久性能,可以作为胶凝材料用于矿区似膏体充填。构造控制型冲击地压的微地震监测预警研究与实践
摘要：采用微震监测方法,研究了构造控制型冲击地压的分类和预警方法,提出了将构造控制型冲击地压分为增压和减压2种类型。当采掘工作面接近增压型构造时,微地震事件在构造附近将出现明显的＂分区性＂,表明构造附近在积聚应力,可以作出危险性预报;当构造附近微地震事件能量不大,震动间隔较均匀,且能够随工作面推进向远处迁移,表明构造附近没有大量积聚应力,冲击危险性较小。在煤矿应用时,通过分析微震事件的动态特性、分布特性和能量耗散特性,确定预警危险区,采用钻孔法确定危险区的危险程度,最后作出危险性预警,为制定对策提供依据。本文的研究结果已在山东朝阳煤矿千米深井冲击煤层开采过程中得到了验证和应用。花岗岩高温高压条件下冲击凿岩规律试验研究
摘要：利用中国矿业大学的＂20MN伺服控制高温高压岩体三轴试验机＂、大尺寸（200mm×400mm）花岗岩试样研究了花岗岩在高温高压状态下的冲击凿岩规律。研究结果表明,随着温度升高凿岩速度增大,当温度超过约150℃时,岩石裂隙数量增多,并且呈现出一定的塑性变形特征,不利于冲击能量的充分利用,冲击凿岩适用于钻进较低温度下（不超过150℃左右）的坚硬岩层;在高围压状态,冲击凿岩的单位破岩能耗随着温度升高而降低;在高温高压环境下,在一定钻压和冲击功率范围内,凿岩速度随着钻压或冲击功率的增大而增大,单位破岩能耗随着钻压的增大而减小。混凝土断裂表面带电异常研究
摘要：实验研究了混凝土试件断裂破坏过程的电位信号。结果表明,混凝土在破裂过程中有电位异常产生,电位信号与试件受载的应变及其声发射率（破裂行为）具有良好的对应性。在混凝土破裂过程中,电位信号呈连续增大趋势,在主破坏时声发射率和电位信号均有大幅度增加。电位信号与试件破裂过程密切相关,可以为破裂提供前兆信息。混凝土破坏是裂纹的扩展、联合、贯通的结果,电位的主导产生机制是裂纹扩展尖端电荷分离及压电效应。基于遗传算法的改性渣土非线性本构模型参数识别
摘要：根据渣土三轴压缩实验观测数据,建立了基于遗传算法的改性渣土非线性本构模型参数反演方法。以三维有限元模拟的应变值与三轴压缩实验观测应变数据残差平方和最小为参数反演的目标函数。为解决简单遗传算法的早熟和收敛速度慢等问题,采用了浮点编码模式和基于排序的选择策略;提出了针对参数识别反问题的罚函数形式。实际应用结果表明,所提出的参数反演方法具有较快的收敛速度;预测的模型变形与实验观测值具有较高的拟合精度。井筒冻结壁强制解冻技术的研究与实践
摘要：针对冻结法凿井后冻结壁面临快速解冻的需求,将强制解冻理论与思想应用到井筒冻结壁快速解冻问题上。以冻结法凿井后的井筒冻结壁为研究对象,分析了井筒冻结壁强制解冻的特点及关键技术,创造性地提出了利用采暖锅炉产生高温热水并与盐水进行热交换,采用＂二级循环＂模式进行井筒冻结壁快速解冻的方法,对强制解冻参数进行了计算并设计了相应的强制解冻系统。强制解冻监测数据表明,强制解冻系统稳定可靠,且方法因地制宜,经济合理,强制解冻参数计算简便,基本能满足工程需要。外壁恒温条件下单管冻结温度场解析计算
摘要：针对外壁恒温条件下单管冻结相变热传导问题,根据冻结峰面分成冻结区和未冻结区,采用变量替换方法进行了温度场解析分析,获得了冻结峰面半径与冻结时间呈平方根关系,以及采用指数积分函数表示冻结区和未冻结区温度以及相应无量纲温度的计算公式;为数值计算简便,给出了冻结温度场中指数积分函数的高精度低阶多项式表示;获得了冻结管壁热流密度的解析算式。通过算例说明了外壁恒温条件下单管冻结温度场的分布规律,结果显示,冻结温度场呈对数型函数分布,且其曲率随冻结时间的增加而迅速减小,以及未冻区范围约为冻结峰面半径的4倍。煤层注水抑制瓦斯涌出机理研究
摘要：在RMT-150B岩石力学伺服试验机的基础上,设计了一套测试煤样启动压力梯度和渗透率的实验装置,分别测试了煤样在不同含水饱和度状态下的启动压力梯度和渗透率。实验结果表明,随着含水饱和度的增大,渗透率逐渐降低,启动压力梯度逐步增大,渗透率越低的样品对含水饱和度越敏感,从理论上解释了煤层注水抑制瓦斯涌出的原因。基于稳态渗流的煤巷掘进瓦斯涌出连续性预测
摘要：为了寻求一种简便的预测方法实现煤巷掘进过程中瓦斯涌出的动态连续预测,在对煤层进行近似假设的基础上,研究了煤巷掘进过程中煤层瓦斯流动及涌出规律,给出了煤巷掘进时煤层瓦斯压力分布和煤壁瓦斯渗流速度的分析解,采用积分的方法建立了掘进巷道瓦斯涌出连续预测模型,并介绍了该模型的计算方法。通过实例计算表明：该模型利用巷道掘进速度、掘进长度和煤层瓦斯基本参数这些易得数据实现了对煤巷瓦斯涌出的动态、连续和快速预测,且预测值与实测值基本一致。注液冻结法在石门揭煤中防突作用的可行性研究
摘要：根据人工冻结工程实践和注液冻结法的防突原理,通过冻结成型煤样力学实验,获取冻结煤层抗压强度等力学参数,定量分析了突出煤层注液冻结后力学性能和卸压区安全宽度的变化。根据煤层瓦斯含量公式,计算出不同冻结温度下煤层瓦斯压力。从降低煤层瓦斯压力、提高煤层力学性能、增大卸压区强度及减小瓦斯突出危险系数等方面论证了注液冻结法作为石门揭煤防突方法的可行性。十二烷基硫酸钠复合胶束液对甲烷的吸收作用及其吸收机理
摘要：以甲烷作为瓦斯的模型气体,设计出一种由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配而成的复合胶束液瓦斯吸收剂。将阴离子表面活性剂SDS分别与非离子表面活性剂TX-100、TW80、OP-7、EL-20、BS-12按不同比例配置成一定浓度的复合胶束水溶液,利用气相色谱仪测定其对甲烷的吸收效果,并进行定量比较,结果发现SDS与BS-12按1：2.5配置成的复合胶束液在所有试样中吸收效果最好。通过激光粒度分析仪分析复合胶束液的胶束粒径及聚集状况,对不同胶束液对甲烷吸收效果的差异进行分析,结果表明,复合胶束液对甲烷的吸收效果与胶束核内微区的空间大小有关,吸收效果较好的胶束液具有较大的胶束粒径。乏风瓦斯蓄热氧化床阻力特性的数值模拟
摘要：基于自行开发的煤矿乏风热逆流氧化试验装置,采用多孔介质均质模型,建立了煤矿乏风蓄热逆流氧化的控制方程组和化学反应方程,模拟研究了氧化床运行参数、蜂窝陶瓷的结构参数和物性参数对氧化床的流动阻力和出口温度的影响规律。计算结果表明：在气流方向切换瞬间,氧化床的压强损失瞬时增大,经过1～2s后趋于稳定;随着进入氧化床的乏风气体表观速度的增加,压强损失和出口温度都增加;乏风甲烷浓度对压强损失影响较小;提高蜂窝陶瓷的孔隙率,可以有效降低阻力损失,但是蓄热能力明显下降;提高比热容,有利于氧化装置稳定运行;随着当量直径的增加,压强损失显著降低。围岩散热风流温度、湿度计算时水分蒸发的处理
摘要：在进行巷道水分蒸发处理时,建立了壁面水分、风流中水分同时蒸发情况下,围岩温度场分布、壁面与风流热湿交换、风流温湿度变化的数学方程。当水分蒸发量一定情况下,解算出水分全部由巷道壁面蒸发和全部从风流中蒸发时的围岩温度分布规律,壁面温度、风流温度、风流相对湿度随巷道距离的分布规律,围岩散热热流密度随通风时间的变化规律并进行了对比分析。结果表明,水分全部由巷道壁面蒸发时比水分全部从风流中蒸发时的围岩温度低,巷道壁面温度也低,围岩散热量大,所计算出的风流温度也高;通风时间越短和巷道距离越长,差别越大。因此,在对井下风流热环境进行预测时,将巷道中水分蒸发全部处理成在巷道壁面蒸发是不合理的,应该根据实际情况同时考虑巷道壁面水分蒸发和风流中水分蒸发两个过程。煤氧化过程中的自由基变化特性
摘要：利用电子自旋共振测谱仪（ESR）研究了不同自燃倾向性的煤样常温下通干空气前后的自由基浓度变化和氧化过程中的自由基随温度的变化,并对测试结果与煤样的氧化能力进行了分析。结果表明：常温下煤与氧气接触后立即发生自由基反应使得煤中自由基浓度增加,自由基浓度的增加量随原始煤样中的自由基浓度递增,但与煤样反应初期的氧化能力无直接对应关系;在氧化升温过程中不同煤的自由基浓度随温度的变化有增有减各不相同,部分煤氧化过程中的自由基浓度随温度的升高先减小后增大;煤氧化能力的强弱并不能简单以氧化过程中自由基浓度的大小或自由基增减速率的快慢来衡量。基于遥感技术的乌达煤田火区变化监测
摘要：采用遥感反演、自然间隔点分割与空间叠加分析等技术手段,提取1989、2001、2005年的乌达煤田火区范围,分析煤田火区的空间分布格局、空间演变态势、变化速度与变化趋势。研究结果表明：1989—2005年乌达煤田火区面积增加了98.10万m2,每年新增约6.13万m2,年增加率为2.48%,乌达煤田南部的A（12、13与14号）火区面积在逐渐减少,其他火区的面积在逐渐增加,并向四周扩散蔓延形成新的燃烧带。大青山煤田砂岩特征及其构造意义
摘要：对内蒙古大青山煤田砂岩的不同母岩的碎屑颗粒成分及其量比研究表明：晚石炭世—早二叠世中晚期盆地北侧陆源区母岩组合主要为下古生界寒武—奥陶系含燧石条带或结核的碳酸盐岩和碎屑岩以及上元古界震旦系石英岩,晚二叠世陆源区母岩组合主要为太古界古老变质岩和花岗岩及中酸性火山岩。晚石炭世—早二叠世早期陆源区构造作用表现为整体的平稳隆升,没有发生褶皱和冲断作用;早二叠世中晚期陆源区发生了较为强烈的隆升,还可能伴有冲断和褶皱作用;晚二叠世盆地北侧陆源区构造作用表现为显著的造山隆升作用和强烈的构造岩浆活动,并伴随着强烈的褶皱和冲断作用。综合研究表明,在晚石炭世初盆地北侧陆源区还曾保存有大面积的寒武—奥陶系乃至上元古界震旦系沉积盖层,说明晚石炭世以前,盆地北侧的陆源剥蚀区与整个华北地块是一个统一的、具有相同结构与演化历史和板块构造作用背景的整体,证明了＂阴山古陆＂并不是自元古代以来就长期隆升的构造单元。
