摘要:再生顶板结构控制是回采工作面支护参数和支护方案设计的关键,再生岩体力学特性的确定是支护方案选择与支护参数设计的基础.采用RMT150试验机开展胶结再生岩体单轴压缩试验,结合SEM电镜扫描系统研究不同胶结介质条件下再生岩体的强度特性及固结机理.研究结果表明:水灰比和胶结介质是影响强度的主要因素,在单轴压缩测试试验结果中,超细水泥试样最高强度为12.5 MPa,普通水泥最高强度为10.2 MPa,石膏最高强度为6.7 MPa;水灰比为5∶10,6∶10,7∶10时,胶结质固结体强度随水灰比的增大而减小，胶结再生岩体强度随水灰比的提高呈现逐渐增大,再逐渐减小的趋势;电镜扫描试验分析胶结介质的胶结特征和岩-浆交界面孔隙形态,从微观角度确定岩-浆界面孔隙特征,胶结特征由包裹式接触到依附式接触是降低强度的主要因素.通过对不同水灰比条件下不同胶结再生岩体强度的影响因素进行分析,为破碎条件下再生顶板支护研究提供参考依据.

摘要:针对小河嘴煤矿-1216(K21)机巷采空区侧稳定性控制难度大的问题,综合采用理论分析、数值模拟及现场实测手段,对沿空巷道采空区侧巷旁支护体的应力、位移进行详细研究.研究结果表明:巷旁支护阻力是以基本顶长度、厚度以及上覆岩层载荷为变量的函数,减小基本顶悬臂梁长度可以有效改善巷旁支护体的应力环境;巷旁支护体宽度对巷道稳定性影响较大,宽度越大,巷道水平位移越小,宽度达到一定值后,随着宽度增加,位移减小程度不明显;自制的“预制混凝土砌块墙+金属网+槽钢”构筑物成功应用于现场,结合现场实测数据,留巷效果良好.研究成果可为类似巷道稳定性控制提供参考.

摘要:为探究不同侧压力系数下瓦斯抽采孔的最佳布孔间距,采用数值模拟的方式,建立基于塑性破坏的流固耦合模型,模拟钻孔周围的塑性区分布以及塑性区连接状态.研究结果表明:瓦斯单孔抽采时,抽采钻孔形成的塑性区半径随侧压力系数呈类指数增长,塑性区半径越大，裂隙分布更广，利于瓦斯流通；多孔抽采时,瓦斯流场范围与侧压力系数呈正相关,抽采时间与侧压力系数呈负相关;由于多孔抽采存在叠加效应,布孔间距大于单孔抽采的塑性区半径的2倍;采用数值软件模拟侧压力系数为2.48时的最佳布孔间距为3.4 m,与嘉禾煤矿2365工作面的实际布孔间距一致.模拟结果具有一定的参考价值,在实际工程中可将瓦斯抽采钻孔布置在侧压力系数高的区域,或者人为增加偏应力以便于瓦斯抽采.

摘要:通过对类岩石进行不同加载速率下的单轴压缩试验,探究加载速率变化对类岩石应力-应变曲线的影响.研究结果表明:在一定范围内,随着加载速率的增加,类岩石的峰值应力呈递增趋势;在恒速率试验中,不同速率所对应的应力-应变曲线不相同;在变速率试验中,当速率突然增大时,应力-应变曲线会有明显的向上突变;不同速率也会影响类岩石的裂纹发展.

摘要:伴随着国内煤炭资源日益枯竭,矸石堆积问题日益严重,“三下”煤体绿色开采再次被重视.以贵州攀枝花煤矿11071工作面为工程背景,通过室内试验、工艺优化、数值模拟等方法论证充填方案是否可行.室内试验得出矸石膏体材料的优化质量比为6.5∶1.4∶2.1,并采用SEM对内部微观分析发现,水泥水化产生碱性环境,激发粉煤灰活性,充填强度有所增强.基于开采条件、充填设备等因素考虑,对充填回采工艺进行优化设计,回采支护环节与充填环节相互协作.数值模拟结果显示:在5#煤层开采结束的条件下,11071工作面充填回采完成后,位移场叠加作用不明显,5#煤层顶板位移量由最初的37 mm缓慢增加至42.7 mm,较未用充填开采而言,充填开采可有效防治覆岩、地表移动变形.工程实践表明:充填后的采面回采结束后,沉降变形最大值为43 mm,水平变形最大值约为2.53 mm/m,符合公路路基移动变形的合理范围.

摘要:以戛达煤矿1700运输巷为研究对象,基于FLAC3D数值模拟软件,结合理论分析,研究不同锚固方式对巷道稳定性的影响,并针对性地提出控制巷道围岩变形的合理方案.研究结果表明:(1)巷道围岩的变形量与塑性区的大小呈正相关性,即巷道围岩的塑性区范围越大,巷道的形变量越大;(2)锚杆锚固端位于弹性区内比位于塑性区内更能有效控制巷道围岩塑性区的发展,也更能有效控制巷道的变形;(3)在大变形巷道中,巷道围岩的塑性区往往很大,锚杆长度难以满足要求,采用以“中空注浆锚索＋锚杆”为主体,以“金属网+锚喷”为辅助的综合控制技术方案能有效控制巷道围岩的大变形.

摘要:为提高电磁辐射预测煤岩体动力灾害的准确性,设计霍普金森杆冲击试验,监测收集岩石破裂时产生的电磁辐射信号,并对信号使用小波变换的迭代阈值方法进行去噪,将处理后的电磁辐射信号结合砂岩承受冲击荷载后的应力特征,总结出砂岩冲击破坏时电磁辐射的产生规律.结果表明:根据砂岩遭受冲击后的破坏形态，可将其分为冲击压缩破坏与冲击拉伸破坏;产生破裂时电磁辐射有较大增强,随后随着应力波波谷传递至试件开始降低,而拉伸破坏的试件在此时发生拉伸破坏也会导致较大的电磁辐射波动,在应力波震荡过程中裂隙逐渐扩展，电磁辐射会逐渐增大直至试件完全破坏不再产生电磁辐射;裂隙扩展阶段电磁辐射强度增大,岩石破裂后电磁辐射的强度降低,且具有幅值小、频域窄、主频低等特征.

摘要:雨季公路旁滑坡频发,对人们的生命财产造成威胁.滑带土是滑坡的重要组成部分,其物理力学性质对分析滑坡的形成与发展至关重要,滑带土抗剪强度的研究对滑坡识别与预测具有重要意义.本文以大方县某公路旁滑坡滑带土为研究对象,在滑带土基本物理力学分析基础上,开展不同含水率和不同法向应力的环剪试验,重点分析滑带土在不同含水率下的抗剪强度特性.试验结果表明:滑带土抗剪强度随含水率以较强线性关系衰减,含水率越大,二者之间差值越小;随着试样含水率增加,黏聚力先减小后增大,内摩擦角先增大后减小,且试样含水率未达到塑限及接近液限时,内摩擦角都很小;强降雨条件使土的含水率增加,抗剪强度降低,土颗粒之间摩擦强度降低,导致滑坡发生,且含水率越高,滑坡速度越快.

摘要:针对深海的低温(火山口除外)恶劣环境,为获取原位特征的深海资源,同时考虑到采样器的整体重量因素,在采样器回收过程中需要采用被动保温的方式对样品进行保温.因此以保温材料为研究对象,通过试验的方式,对其进行研究分析.首先,选择3种常用的保温材料,对其特性进行分析;然后,对3种材料进行保温性能试验,优选出保温效果最佳的材料;最后,对优选出来的材料进行适用性试验,以此来验证该材料是否适用于深海环境.试验结果表明:A型保温材料可以适用于全海深采样器上.研究结果可为全海深采样器保温材料的选择提供参考.

摘要:采用一步湿相转化-原位共沉淀法制备一种新型易回收的BiOBr/CASF(BCS)纳米复合膜,通过XRD,XPS,SEM等表征技术分析复合膜的组成及形貌特征,并研究BCS复合膜对选矿废水中乙基黄药的吸附效果.结果表明:BiOBr纳米片成功负载到CASF复合多孔膜表面及内部;BCS复合膜表现出良好的吸附性能,当吸附时间为9 h,吸附剂用量为0.8 g/L,温度为30 ℃时,BCS复合膜对乙基黄药的去除率达到92.2%,且乙基黄药在复合膜上的吸附过程符合拟二级动力学模型.