基于FLAC-3D的成庄矿多煤层陷落柱防水煤柱留设研究

运用FLAC-3D模拟软件对成庄矿内贯穿3~#、9~#、15~#煤层的KDX74、JDX75、KDX76陷落柱的防水煤柱预留情况进行数值模拟。通过分别留设不同宽度的防水煤柱进行模拟实验发现,当3~#煤层防水煤柱留设20 m,9~#煤层防水煤柱留设30 m,开采15~#煤层时,当15~#煤防水煤柱为20 m时,3~#煤层采空区下方塑性破坏区域与陷落柱活化区域导通,表明15~#煤层的开采可能导致3~#煤层采空区底板突水,故15~#煤防水煤柱宽度不应小于30 m。     

采矿工作面推进的准动态FLAC数值模拟

采用FLAC3D软件进行了防水煤柱留设条件下采矿工作面推进不同时刻的静态模拟,按推进顺序在时间域上的编排即构成了推进全过程的准动态模拟,可视化的结果为采矿影响评估、工作面布置和煤柱留设等采矿决策提供了依据.模拟结果表明,应力集中系数均随推进距离增加而增加,推进距离超过一定数值后,应力集中系数趋于常数;防水煤柱对顶底板位移影响极大,煤柱留设少,底板位移大,较大的煤柱尺寸,对应较小的顶底板破坏深度和较小的应力集中系数.     

开滦林西矿深部断层防水煤柱留设研究及应用

为解决开滦林西矿深部断层防水煤柱留设问题,通过分析深部突水机理及开采理论,采用断层勘查工程、水压致裂测试抗拉强度、断层防水煤柱留设计算及数值模拟,确定了7煤、8煤、9煤、11煤、12煤上盘、下盘的断层防水煤柱宽度。模拟结果表明断层上盘煤层开采时底板破坏区和应力区对断层煤柱影响比顶板对其影响大,上组煤开采对下层煤的煤柱留设有影响。     

赵庄二号井3~#煤层陷落柱防水煤柱数值模拟研究

运用FLAC-3D软件对赵庄二号井的DX17陷落柱的防水煤柱进行了数值模拟研究。通过留设不同宽度的保护煤柱,分析煤系煤层周围及陷落柱附近塑性区及最小主应力变化情况,得出了陷落柱防水煤柱的合理留设宽度,3~#煤层临近陷落柱开采时,留设70 m的防水煤柱是可靠的。     

邹庄矿井F25逆断层保护煤柱合理留设研究

为研究大型逆断层保护煤柱留设问题,以邹庄矿井F_(25)逆断层为工程背景,对该断层切割煤层底板奥陶系灰岩可能导致87采区煤层回采过程中断层"活化"突水情况进行分析,利用FLAC3D软件对留设不同宽度煤柱下应力场、塑性破坏区、断层带附近岩体垂向应力变化及断层"活化"规律进行了研究。结果表明,随着留设煤柱宽度变小,采动应力穿越断层带,在上盘形成应力集中区,垂向应力的演化明显滞后于水平应力;当煤柱宽度减小到20 m时,煤层顶底板表现出不同应力演化特征,且塑性破坏区与断层带导通,从而导致煤层顶断层带先于煤层底断层带"活化",经分析得知邹庄矿井F_(25)逆断层保留煤柱为20 m较为合理,与该矿井实际生产吻合。本研究结果为分析类似工程背景下保护煤柱留设具有一定参考价值。     

近距离煤层房柱区煤柱底板应力传递规律

采用理论分析和数值模拟的方法,以陕北煤田韩家湾矿近距离煤层2~(-2)煤和3~(-1)煤为研究对象,对煤柱的应力分布及传递规律进行研究。结合煤层具体赋存条件计算煤柱的塑性区宽度,分析韩家湾矿残留煤柱支撑能力。对4种尺寸的煤柱应力在底板中的分布规律进行力学分析,得到不同尺寸煤柱在底板各深度的应力曲线。运用FLAC~(3D)软件对韩家湾煤矿2~(-2)煤房柱区留设的4种尺寸的间隔煤柱应力分布进行模拟,得出不同尺寸煤柱应力在底板岩层中的分布图。结果表明:残留煤柱承载着上覆岩层的重量,沿煤柱中心线向下传递到底板岩层中,呈半椭圆型分布,在煤柱下方形成应力增高区,应力以中心线为轴向两侧形成对称分布;煤柱应力在底板岩层中的传递与煤柱的尺寸大小有关,煤柱尺寸越大,应力在底板岩层中向下传递的越远、分布范围越广;下煤层开采进入14 m煤柱下方边界时,受双重应力作用,易引起顶板整体切落,对工作面造成的安全隐患较大。     

深孔聚能预裂爆破切顶卸压机理与应用

为解决悬顶导致的煤柱及邻近巷道高应力和大变形问题,结合工作面顶板地质条件,提出深孔聚能预裂爆破切顶卸压专项方案,采用数值模拟及现场试验对卸压效果开展综合研究。研究结果表明,煤层顶板在切顶后垂直应力减幅为21.62%,预裂切顶措施可显著降低煤柱及邻近巷道围岩应力水平。试验发现,炮孔内轴向贯穿裂缝明显,可实现采空区顶板及时垮落。顶底板在切顶后累计位移量减幅达59.27%,巷道两帮及顶底板移近变形得到有效控制,煤柱垂直应力增量显著降低。实践证明,采用深孔聚能预裂爆破切顶卸压效果显著,可大幅提高作业效率,为类似矿压防治工程提供借鉴。     

上山保护煤柱应力传递规律解析

为研究煤层下行开采过程中上山保护煤柱应力传递规律,防治深部开采中煤柱支承压力向下传递形成应力集中引起的动力灾害,采用理论分析和数值模拟方法,基于弹性力学原理推导上山保护煤柱应力传递规律函数,并应用于某矿煤柱应力传递;运用FLAC~(3D)数值模拟某矿1~#煤层遗留煤柱对2~#煤层巷道掘进的影响.研究结果表明:上山保护煤柱力学模型包括大煤柱和小煤柱2个部分,煤柱垂直应力传递具有扩散和衰减作用;2~#煤层处于煤柱下方时,煤体应力为19.93～22.39 MPa,垂直应力增量峰值为3.13 MPa,高出原岩应力13.6%,增大了动力灾害发生的危险;煤柱对2~#煤层影响范围为进煤柱前100m到出煤柱后100m.研究结论揭示了上山保护煤柱垂直应力传递规律,有助于防治由煤柱支承压力集中引起的动力灾害.     

煤层群下行开采煤柱应力传递规律

为研究煤层群开采过程中遗留煤柱应力传递规律,防治下煤层开采中上部煤柱应力传递形成应力集中引起的矿井动力灾害.采用理论研究与数值模拟的方法对煤柱的应力传递规律进行研究.应用土力学原理对集中应力和线性应力在岩体中垂直近似传递规律公式进行推导;运用FLAC3D软件对同忻矿8104工作面区段煤柱应力状态及上覆侏罗系煤柱应力传递规律进行数值模拟,对不同宽度以及不同应力场条件下煤柱应力传递规律进行分析.研究发现,煤柱应力垂直传递受到自身宽度、埋深、采高和煤层倾角的影响,同时还受下部采空区的影响.8104工作面准备完成后煤柱所受应力较高,工作面前方应力升高区近100 m,工作面推进到550 m时矿压显现较严重,对工作面安全作业威胁较大,煤柱应力升高主要是由上部采空区煤柱应力传递及采空区悬顶面积过大所引起.     

蹬空开采顶底板破坏特征及控制技术

针对山西中新甘庄煤业有限责任公司矿井整合后8#煤层蹬空开采会对顶底板围岩造成二次破坏的问题,采用理论分析及数值模拟研究的方法对蹬空开采顶底板破坏特征进行了研究。结果表明:8#煤层蹬空开采垮落带最大高度大于7#、8#煤层最小垂距,底板导水裂隙带深度小于8#、11#煤层垂距.当工作面推进至7#煤柱下方时,矿压显现更严重.并就可能出现的开采安全隐患提出了相应的应对措施.     

对不定方程x3+y3+z3=3的研究

不定方程x^3＋y^3＋z^3=3的整数解问题是一个较古老且未得到完全解决的问题,在已找到的整数解中可发现,均有两个未知数的解相等.对于在两个未知数相等的情况下有无整数解进行一定的研究和推进,并且证明了x^3＋y^3＋z^3=3的解存在的形式.     

以NH_3为催化剂的AlH_3PH_3释氢反应机理的理论研究

采用量子力学第一原理研究了储氢材料膦化三氢化铝(AlH3PH3)在催化剂氨(NH3)作用下释氢反应的反应机理.在MP2/aug-cc-pVDZ水平下优化了所有稳定点包括反应物、过渡态和产物的几何构型,并通过频率分析进行了验证,然后利用内禀反应坐标理论获得反应的最小能量路径,最后在CCSD(T)/aug-cc-pVDZ水平下对MP2优化的几何构型进行了能量校正.结果表明,催化剂NH3的加入,并不能使AlH3PH3释氢的能垒低于Al—P键的离解能,因此需要为AlH3PH3这一潜在的储氢材料寻找其他有效的催化剂.     

SrCl2-H3B03-H2O体系中H3BO3介稳区性质的研究

利用激光法对SrCl₂-H₃B0₃-H₂O体系中硼酸结晶介稳区性质进行研究,得出了介稳区宽度、成核级数和溶解度性质,同时给出了该体系中硼酸的成核速率和溶解度方程,对介稳区规律给出了较为合理的理论解释。本文通过对SrCl₂-H₃B0₃-H₂O体系中H₃B0₃的介稳区性质的研究认为：该混合体系中的SrCl₂的存在会导致一个最宽介稳区产生,有利于实际生产的控制;成核级数的计算证明少量SrCl₂ 的存在不会干扰生产控制,不需要刻意去除;混合体系中SrCl₂的加入会降低硼酸的溶解度,且随着SrCl₂的浓度增加,硼酸溶解度降低的幅度增大。     

BaSO3沉淀与HNO3反应实验的研究

对BaSO3沉淀与HNOa反应的实验进行了探讨和研究，总结出了一些规律．     

3AH3真空开关拒分现象的分析

发电机出口3AH3真空开关拒分对保护发电机和主变压器起着重大影响,因此需要技术人员对其产生的原因进行深入分析。我们应重视最基本的机构设计,使用单位在选型和技术验收把关工作时,应进行机械稳定性试验和分合闸试验,以避免运行时拒分情况的发生。     

CaTiO3:Pr3 红色磷光体余辉性能的改进

采用高温固相法制备了CaTiO3:Pr3 ,X3 (X3 ＝Gd3 ,Dy3 ,Tb3 ,Eu3 )红色长余辉发光材料,对其余辉衰减曲线、激发光谱、发射光谱和X射线衍射谱进行了测试与分析讨论.就余辉衰减曲线来看,除Gd3 外,其余3种离子对余辉性能均有一定程度的改善.激发光谱为一宽带谱,共掺杂后主、次激发峰发生红移,在458,478,482 nm和496 nm处的激发光谱强度大大增强.发射光谱是峰值位于614 nm的窄带谱,对应于Pr3 的1D2-3H4的跃迁发射.X射线粉末衍射的结果表明该磷光体为CaTiO3结构,共掺杂的稀土离子并未对基质晶格产生较大影响.     

纳米SrTiO3的光声光谱

采用不同的灵敏度分段对纳米SrTiO3的光声光谱进行了测定,结果表明纳米SrTiO3的光学吸收边比单晶和薄膜有大于0.1eV的蓝移.10nm的样品蓝移量超过0.2eV.运用缺陷能级之间的电子跃迁解释了光声光谱中出现的吸收峰;运用尺寸效应解释了光学吸收边蓝移的原因.     

正交晶系DyF_3，HCF_3和YbF_3的电学性质

正交晶系ＤｙＦ＿３，ＨｏＦ＿３和ＹｂＦ＿３的电学性质吴明　，罗裕基，任玉芳，苏锵（中山大学化学系，广州５１０２７５）（中国科学院长春应用化学研究所）关键词α—ＹＦ３结构的氟化物，电导性能分类号（）４７２．４，《）６１４．３３氟调澜矿型结构的典型化合物...     

PbO-Bi2O3-B2O3系统玻璃中B3+离子的配位状态

利用红外光谱和喇曼光谱研究了ＰｂＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３系统玻璃结构中Ｂ＾３＋离子的配位状态,研究结果表明：当Ｂ２Ｏ３含量较低时,获得的重金属氧化物玻璃结构中的Ｂ＾３＋离子以单个［ＢＯ３］三角体形式存在,随Ｂ２Ｏ３含量增加,部分［ＢＯ３］三角体转变成［ＢＯ３］三角体转变成［ＢＯ４］四面体;当Ｂ２Ｏ３含量增加到一定程度时,通过［ＢＯ３］三角体与［ＢＯ４］四面体之间的桥氧离子的联接而形成含［ＢＯ３］三