摘要:薄煤层开采条件下多为煤层与岩层复合结构,为提供可靠的开采环境与支护稳定,深入研究煤岩体的岩石力学特征具有重要的意义.通过RMT-150C岩石力学试验机分别对煤岩接触面倾角0°，15°，30°，45°，60°进行一次单轴压缩试验,分析倾角不同的煤岩组合体强度和变形破坏特征.研究结果表明:煤岩组合体的破坏强度接近煤单体的抗压强度,破坏主要集中于煤体部位.对于倾角30°以下裂纹主要分布于煤体,岩体完整性较好.倾角45°以上出现拉剪破坏,裂纹贯穿煤岩体,煤体裂纹多而密集,而岩体出现深部裂纹.在煤体部分与岩体部分峰后破坏后发生明显的滑移现象,主要发生滑移破坏并伴随着拉剪破坏.此外煤体的累计环向应变高于岩体的累计环向应变,煤体的环向应变片破坏30 s左右后岩体开始发生破坏,因此岩体的破坏滞后于煤体.两者破坏整体不一致,具有不均匀性的特征.

摘要:针对潞宁煤业22116工作面回采期间支架与煤壁稳定性等问题,采用数值模拟及现场实测进行分析,结果显示:同一支护条件下,当回采速度越快,液压支架承受上覆岩层压力越大,煤壁变形也越大;反之,回采速度越慢,液压支架承受上覆岩层压力越小,煤壁变形也越小,两者体现出很好的同步性;且回采速度对减小煤壁片帮有重要影响;不同支护条件下,随着液压支架支护阻力的增加,煤壁变形逐渐减小,两者之间呈现较好的反比关系,与现场监测数据一致.

摘要:简述了深部软岩巷道支护技术的研究现状,分析了深部软岩巷道的变形机理.通过FLAC3D有限元差分软件对平煤股份六矿三水平戊二采区轨道上山的原始支护方案及改进方案进行了数值模拟.通过对比两者的位移、破坏区及应力场分布,分析了“锚网喷+注浆锚索”联合支护技术的支护效果.模拟结果表明“锚网喷+注浆锚索”联合支护技术可以有效控制围岩稳定性.

摘要:为了得到岩体破裂滑移对巷道围岩（煤柱、煤体及顶板）的影响,以山西潞宁煤矿22117风巷为研究背景,利用微震监测系统对潞宁煤矿22117风巷进行微震监测,得到围岩破裂的微震响应特征并对其进行分析.结合现场实际情况,利用FLAC3D模拟软件建立三维模型,并进行数值模拟计算,对巷道掘进时顶板稳定性规律进行分析.结果表明:掘进对顶板影响表现为由巷道顶板-煤柱及其上方顶板-煤体及其上方顶板逐渐发展的一个过渡过程;巷道顶板受掘进直接影响的范围为距迎头32.6 m范围内;掘进动力扰动对后方煤柱顶板破裂的微震具有滞后效应,滞后范围约为93.3 m.

摘要:为了研究不同参数对深埋硐室围岩稳定性的影响,基于“楔形塌落体+圆弧转动体”的计算模型,将极限分析上限定理与可靠度理论相结合,构建了Hoek-Brown破坏准则下深埋硐室围岩结构可靠度模型,分析了相关参数对深埋硐室围岩结构可靠度的影响规律.结果表明：侧压系数K会引起深埋硐室顶板和两帮的失效概率发生显著差异.Hoek-Brown破坏准则中的参数也会对深埋硐室围岩的失效概率产生明显作用,较大的IGS，σci，mi会降低深埋硐室围岩的失效概率,扰动因子D的增加会使深埋硐室的失效概率增加.同时,得出了不同安全等级下维持深埋硐室围岩稳定所需的最小支护力,该计算结果可为深埋硐室围岩的支护设计提供理论依据和参考.

摘要:针对动载诱发巷道冲击地压显现的现状,建立了巷道锚杆支护结构数值分析模型,研究了巷道锚杆轴力的动态响应规律,分析了动载因素对巷道锚杆支护受力的影响,提出了针对性的抗冲防控建议.结果表明:动载下锚杆轴力峰值位置与静载下的相同且该处轴力变化幅度最大;相对帮部锚杆而言,顶板锚杆受应力波扰动影响较大;应力波在传播过程中呈指数型衰减,应力波能量越大、震源距巷道越近,锚杆轴力增量越大;通过改善锚杆支护参数和煤岩体强度弱化可实现对巷道锚杆支护结构的抗冲防控.

摘要:大型风网解算时常用的回路分析法,其独立回路矩阵的计算复杂且难以理解,并且需要对雅克比矩阵进行求逆,从而导致运算量显著增加.为了解决这一问题,从基本关联矩阵出发,采用线性逼近的办法,求解用节点分析法构建的风网方程.求解过程中利用了亥姆霍兹方程的对称正定性,避免了求逆矩阵的计算资源消耗,从而获得了良好的解算效果.最后文中给出了计算方法和应用实例.

摘要:矿井突水是常见的突发性强烈的矿井灾害.由于矿井突水的突发性和危险性,有必要对煤层底板突水进行更快且更准确地预测.为此,本文提出了基于PCA-OPF模型的煤层底板突水预测方法.通过选取断层分维值、取芯率、隔水层厚度、单位涌水量、渗透系数、底板含水层总厚度、承压含水层水压作为底板突水预测的因子,利用主成分分析(PCA)将样本的7个因子降维为3个主成分,进一步简化数据结构和提高预测速度.利用最优路径森林算法(OPF)对降维后的30个样本数据进行训练和预测，并与实际情况进行对比.结果表明：基于PCA-OPF模型得到的测试集中6个样本的预测结果与实际情况相符,为煤层底板突水预测提供了一种新的方法.

摘要:为了解国内煤矿安全生产中瓦斯研究的整体概况,促进该领域的进一步的发展,对有关煤矿生产中研究瓦斯的文献进行可视化知识图谱分析.以2005年—2019年间收录于中国知网的2 261篇关于煤炭行业5大期刊中以煤矿瓦斯为主题的核心文献为基础数据,基于Cite Space V图谱分析软件,对论文产出进行可视化分析,以描述该领域的研究热点及未来发展趋势.结果表明:我国煤矿安全生产中瓦斯领域的研究先后经历上升阶段、峰期阶段、平稳阶段3个发展阶段.笔者主要以林柏泉、程远平、尹光志等为核心,研究机构集中在高校和研究院,瓦斯抽采、煤与瓦斯突出、瓦斯治理、增透技术等是研究中的关键词,结合综合研究方法、数值分析方法,并合理应用各模拟软件等新理念将成为未来煤矿安全生产中瓦斯领域的研究趋势之一.

摘要:基于煤层瓦斯运移的多尺度扩散效应,根据变直径毛细管物理模型,通过压汞实验、低温液氮和二氧化碳吸附实验对贵州某矿7#煤层煤样的孔径分布进行测定,通过Knudsen方程得出不同扩散方式的临界直径,从而得出不同扩散方式所占比例,提出考虑多种扩散方式的有效扩散系数.建立了考虑多尺度扩散、Klinkenberg效应、基质收缩和有效应力的双孔隙介质耦合模型,利用多物理场耦合软件对煤层瓦斯钻孔抽采情况进行了数值模拟研究,分析了新模型条件下钻孔抽采煤基质和煤裂隙中的瓦斯压力分布以及瓦斯扩散速度和瓦斯渗流速度的差异,得出煤层瓦斯钻孔抽采情况下的运移规律.通过在井下打穿层钻孔进行瓦斯抽采,测量每天的瓦斯流速和流量,将现场测得的瓦斯流速和流量与数值模拟结果做对比,得出所建立的双孔隙介质模型符合工程实际的要求,为深煤层开采瓦斯防治提供参考.

摘要:为了保证搭载于支撑装置的海底装备能够正常工作,并且能够在海底移动和调整海底装备的工作姿态,设计了一种适用于海底装备的步履式支撑装置.该装置主要包括支撑系统、平移机构、回转机构、平台机架以及其他辅助机构,通过液压缸驱动上支撑腿、下支撑腿和滑台实现装置的姿态调整以及平移,通过液压马达驱动回转支撑实现装置的转向调整.整套装置采用液压驱动,步履式交替行走.该步履式支撑装置稳定性强,占用甲板空间小,满足无人条件下作业,提高了工作效率,工程应用价值高.