软弱围岩变形三维物理模拟监测系统构建

软岩井筒围岩变形易受多组相交剪切结构面、岩性、埋深等因数影响,在复杂地质作用下,非线性变形特征明显。宁夏宁东矿区地质环境十分脆弱,围岩性质复杂且多次出现此种现象。通过调查研究,在系统地分析软岩井筒围岩的局部化应力-变形机理的基础上,针对性的构建了"声-光-力"集成监测的三维可控加载物理模拟实验平台,形成了"人-机"结合的信息化识别立体模拟防控体系。为后期实验过程和结果分析提供基础支撑。     

西部矿业工程力学教学与实验示范平台构建

根据目前国内外著名大学有关矿业工程领域的力学课程教学与实验基地的建设情况,结合我校矿业工程在西部高等教育中的地位和作用,深入分析了其优势与特色,提出了力学课程教学与实验示范基地建设的新理念和措施。这对提高本科生、研究生的教学水平,提升研究生、博士生、青年教师的科研能力以及科研和工程技术服务水平大有裨益。     

急斜煤层群重复采动沿空软岩巷道变形破坏机理

急倾煤层沿空软岩巷道变形破坏机理复杂,多次采动影响下巷道维护难度大.利用现场调研实测、物理相似模拟实验和数值模拟分析,对赵家坝急斜煤层群重复采动沿空软岩巷道变形破坏机理进行了深入分析结果表明:赵矿急斜巷道变形破坏是十分复杂的时间、空间问题,即在初次采动阶段:非对称岩体结构及应力分布导致巷道变形失稳;二次扰动阶段:非对称原岩应力释放机理导致巷道变形失稳;三次、四次扰动阶段:拱脚效应与层间压剪变形失稳机理导致巷道变形失稳,为该类型巷道支护形式与参数的选择提供了科学依据.     

坚硬特厚煤层综放工作面覆岩破坏运动规律

采用现场观测和数值模拟分析的方法,对陕西彬长大佛寺煤矿40301首采综放工作面覆岩移动、矿压显现特征进行了分析研究,总结了坚硬特厚综放工作面覆岩运动破坏规律。结果表明,工作面存在较明显的周期来压现象,并具有一定的瞬时冲击性载荷特征。首采综放工作面顶板初次来压步距65.6m,周期来压步距23.67m,来压时最大工作阻力7291kN/架。工作面支承压力峰值在煤壁前方10～15m处,峰值压力约为19～25MPa,支承压力影响范围可达工作面前方50～60m。     

三轴MTS压缩煤岩介质局部化损伤AE参数Weibull分布特征

基于MTS-815电液伺服实验系统和AE(acoustic emission)测试系统,分析了苇湖梁煤矿B1+2煤样在三轴压缩下的强度、变形及损伤的AE的特征参数;建立了三轴作用下AE能率发生时间间隔Weibull分布模型,预测特定时间段内煤体损伤的累计概率,进而对其进行定量的预测.结果表明与实验结果基本相吻合,这对开采过程中煤岩失稳前兆信息确定和定量化预报具有重要的意义.     

高位巨厚岩浆岩断裂失稳机理研究

济宁二号井煤层埋藏较深,煤层上方赋存有巨厚无层理的岩浆岩,其失稳运移对安全生产具有潜在威胁。文章以相似模拟实验为手段研究了深部煤层开采过程中高位赋存的岩浆岩的运移机理,得出岩浆岩初次破断为固支梁的下位拉断非全厚破断,且破断后立即失稳;周期破断为全厚回转拉破断,破断后岩浆岩岩块铰结成"梁",不易失稳。     

急倾斜重复采动软岩巷道失稳破坏分析

基于赵家坝煤矿3964巷道围岩稳定性控制,采用地质雷达现场探测和理论分析结合的手段确定了巷道围岩的松动圈范围,并对多次重复采动条件下急倾斜煤层软岩巷道围岩失稳破坏机理进行分析。结果表明:复杂的地质力学环境、重复采动影响和支护方式及参数不合理是造成巷道呈"底板隆起,顶板下挫"相互错动的非对称性变形破坏的主要原因。在此基础上,提出了以高强高预应力扭矩应力锚杆、高强度让压均压锚索为基础的非对称性多介质结构耦合支护对策,并在生产实践中取得了良好的技术经济效益。     

基于MTS-AE单轴压缩下的煤岩损伤特征

基于MTS-AE单轴压缩条件下,对煤岩损伤、变形与破裂过程进行了测试;运用损伤变量理论,分析单轴压条件下煤样损伤破裂阶段的声发射能量-应力/应变参数与损伤变量之间的内在联系与特征规律。研究结果可对现场安全开采提供一定的理论指导。