预防矿井底板突水的“下三带”理论及其发展与应用

总结了二十年来“下三带”理论的发展和应用，对“下三带”的概念、形成、确定方法、测定数据、效果评价等均作了系统深入的论述。“下三带”理论经过二十余年的理论研究和生产实践已发展得日趋完善，该理论在承压水上安全开采评价及防治矿井底板突水灾害中起了重要作用。本文旨在促进对该理论的深入理解，更好地推广应用，为矿井安全生产服务。  

自修复材料在钢球磨损表面成膜的机理分析

采用GCr15钢球与自修复材料在球磨机球磨，采用扫描电子显微镜观测球磨时间对自修复材料在金属表面成膜的过程；研究了不同能量条件下自修复材料对金属表面成膜的影响．试验结果表明：随球磨过程的进行，钢球表面由于碰撞摩擦出现大量划痕，表面粗糙度增加；但随球磨时间的增加，钢球表面逐渐吸附自修复材料，在球磨过程中的碰撞及摩擦能量作用下，自修复材料在钢球表面形成一层均匀的膜层．φ12．7mm钢球在球磨过程中速度快，碰撞摩擦产生的能量高，表面成膜均匀致密，而φ6．0mm钢球形成的自修复膜层存在一定数量的显微孔洞；同时对自修复材料在球磨过程中的相结构变化及自修复膜层的成分进行了分析．在此基础上，对自修复材料的自修复机理进行了探讨．  

远程覆岩卸压变形及其渗透性研究

运用数值模拟和现场试验相结合的方法，对下保护层开采所引起远程覆岩的卸压变形及其渗透性变化进行了分析与研究。结果表明：下保护层开采将使覆岩产生不同程度的卸压，卸压煤（岩）体产生膨胀变形，生成大量的次生裂隙；同时也导致了水平位移的产生，形成了丰富的竖向裂隙，从而使煤（岩）体的渗透性得到极大的提高。因此，在高瓦斯煤层群条件下，利用下保护层开采所引起的“卸压增透增流”效应，同时结合合理有效的瓦斯抽放方法，可以实现煤与瓦斯两种资源的安全高效共采。  

混凝土保护层的设计及构造建议

为考虑离散性的影响，通过对混凝土保护层厚度实测结果的分析，提出了保护层有效厚度的概念．根据结构耐久性的要求，提出了混凝土保护层厚度的可靠度设计方法，并以室外暴露或室内高湿度环境中的混凝土构件为例进行了分析计算．最后，就保护层设计及构造技术提出了建议．  

裂缝与钢筋锈蚀——横向裂缝控制问题的探讨

本文根据野外暴露试验和实际调查的结果,讨论了横向裂缝与混凝土中钢筋锈蚀的关系,认为横向裂缝对钢筋锈蚀的影响不严重.文中还就其原因进行了分析.本文建议,现行规范中横向裂缝宽度限值可以适当放宽,然而对造成混凝士剥落和损坏的纵向裂缝必须引起注意.  

坝面粘贴苯板保护层的拱坝温度荷载研究

寒冷地区拱坝的温度应力比南方大得多，温度荷载的可能大大超过水荷载的影响，为了降低温度荷载，减小拱坝厚度。本文求出了两种不同介质在外界气温作用下的解析解，并针对在拱坝下游面用苯板作为永久保护层，提出了确定温度荷载的设计计算新方法，给出的温度荷载计算图表可供工程设计直接使用。  

我国水机磨蚀研究及防护措施

水力机械的磨蚀是我国多泥沙河流上运行的机组长期以来面临的疑难问题。多年来，不少水利工程技术人员对此进行了大量的研究工作，从磨蚀机理的研究到磨蚀的治理均取得了一定的进展。本文对我国近年来关于磨蚀的研究成果及各种防护措施的应用情况作了回顾和综述，同时提出了水力机组应注重在线监测，选择适宜时机对机组进行检修以减轻磨蚀破坏的设想。  

砼保护层胀裂时钢筋锈蚀量的计算模型

根据钢筋锈蚀后砼的开裂状态，以及现有胀裂锈蚀量的计算模型特点，考虑砼相对保护层厚度的影响，提出一种更符合工程实际情况的砼胀裂时钢筋锈蚀量的计算模型．经实例验证，该计算模型可行、有效，计算结果与实际情况相符合。  

钢筋混凝土梁裂缝分布受保护层厚度影响试验研究

通过12根保护层厚度不同的钢筋混凝土梁试验,量测了正常使用各级荷载下受拉区内不同高度梁侧面处的裂缝间距与裂缝宽度.分析了混凝土保护层厚度变化对平均裂缝间距和平均裂缝宽度的影响规律.结果表明:底面至侧面1.5as范围内,平均裂缝间距和平均裂缝宽度随保护层厚度c的增加而增加.确定了裂缝宽度最大值的出现位置:c=60～70 mm时在粱底面;c=40～50 mm时在梁底面,但梁腹处裂缝也有一定宽度;c=20～30 mm时在梁腹.研究了保护层厚度不同的钢筋混凝土梁受拉区范围内不同高度处与钢筋重心水平对应的混凝土侧表面裂缝宽度之间的比值关系,通过理论分析与试验数据拟合,提出了该比值的计算方法,比较结果表明计算值与实测值吻合较好.  

急倾斜下保护层倾向保护范围数值模拟及验证

基于保护层项底板煤岩层的物理力学参数和地质特征,利用有限元软件ANSYS生死单元模拟下保护层开采,观察开采后的被保护层应变、应力场的变化情况,根据保护准则确定倾向保护范围.结果表明,下保护层开采急倾斜煤层沿倾向下部边界的卸压角为88°.同时,在实验现场通过布置压力孔,观测压力变化情况来分析确定保护范围沿倾向下部边界的卸压角为86°.对比分析数值模拟和现场实验的结果,在现场施工不确定因素影响下,最后确定下保护层开采急倾斜煤层沿倾向下部边界的卸压角为86°.