煤层冲击倾向性试验及数值模拟

冲击地压是一种特殊的矿山动力现象,而冲击倾向性是煤岩体发生冲击地压的内在因素和必要条件.对松树镇煤矿主采煤层进行冲击倾向性试验,对冲击能量指数、弹性能量指数和动态破坏时间三个煤层冲击能量指标进行分析,得出煤层无冲击倾向性.但对开采煤层数值模拟,得出深部煤层顶部最大主应力值、顶板下沉较大,需要实施一定的防治措施.这为该矿防治冲击地压提供了科学依据.     

基于MIDAS深基坑开挖对近距离高架桥的安全影响研究

以长沙市地铁5号线三一大道车站深基坑工程为对象,利用MIDAS/GTS/NX软件模拟基坑开挖对近接构筑物影响,重点研究高架桥桥墩沉降和桩基变形随深基坑地下水位改变,不同施工过程及支护形式等多因素的变化规律。通过与现场监测数据对比分析表明:在富水复杂地质和周边环境下,长沙地铁深基坑施工所采用的围护结构安全合理;旋喷桩,地下连续墙和支撑组合能有效控制基坑施工过程中引起的近距离高架桥变形。同时验证了MIDAS/GTS/NX能很好地模拟基坑开挖,指导实际工程。     

大安山矿煤柱对下部煤层开采影响

为安全开采大安山煤矿+550 m水平轴13槽煤层.利用ANSYS有限元软件,对大安山煤矿+550 m水平轴13槽煤层开采情况进行模拟,建立了二维有限元模型,分析了13槽煤层开采时,上部的14槽煤层开采后遗留的煤柱对其开采的影响.模拟结果表明:煤柱对下煤层的开采有较大的影响,其中煤柱左侧对下煤层开采的影响范围为45~55 m,煤柱左侧对下煤层开采的影响大于煤柱右侧.结合模拟结果和地质情况预测不同地区的冲击地压危险情况并提出相应防治措施,该研究为煤层开采设计提供理论指导.     

矿用立柱恒阻让位防冲装置的设计及其特性分析

为提高立柱的抗冲击力学性能,设计了一种由接头、卡箍、吸能构件套、吸能构件和销钉构成的矿用立柱恒阻让位防冲装置,并根据立柱国标确定了防冲装置的承载力,给出了防冲装置工作原理及防冲原理。对常规立柱和安装防冲装置立柱在冲击载荷作用下的变形和受力进行了对比分析,得出在相同冲击载荷作用下,防冲立柱变形大大小于常规立柱变形,吸能防冲构件变形阶段能有效降低立柱承受的冲击力。防冲装置可方便安装于现有常规立柱上,防冲装置的使用大大增强了立柱的抗冲击性能。此恒阻让位防冲装置也可用于汽车、航空航天工业、高速公路安全防护等领域。     

海边大型沉井的设计与施工

以某滨海电厂循环水泵房下部沉井为例,介绍海边大型沉井的设计和施工     

防冲液压支架变梯度薄壁吸能构件研究

针对冲击地压下巷道支护设备防冲能力差,易遭受冲击性失效问题,提出一种防冲支架用变梯度薄壁圆筒吸能防冲构件,设计变梯度薄壁圆筒吸能构件不同的壁厚差和段数参数,对各参数变梯度薄壁圆管其进行冲击压溃模拟仿真,并分析各相关吸能防冲性能参数,结果表明:变梯度薄壁圆管构件段数和厚度差的增加均会使薄壁圆管压溃初始壁厚变小,从而减小初始峰值力;在平均壁厚相同情况下,不同壁厚差和段数的变梯度薄壁圆管的平均支反力和总吸能量高于普通薄壁圆管9.3%～178%;在各参数变梯度薄壁圆管中,分为四段且厚度差为0.5 mm的变梯度薄壁圆管构件的初始峰值力、吸能量和平均支反力、支反力波动性能参数较优,是ZQ6000/26/36两柱单导杆式防冲支架较为理想的防冲吸能构件。变梯度薄壁圆管构件的设计可以改变普通薄壁圆管构件形成塑性铰的位置及数量,使薄壁构件变形趋向较为稳定的钻石模式和混合模式转变,提高了吸能防冲能力。     

基于ANSYS的二维地应力场分析

运用ANSYS软件,分析大安山煤矿矿区应力场分布特征,考虑断层和褶曲,模拟出二维地应力场.得出:(1)褶曲和断层对剪切应力影响明显;(2)最大主应力大小分布的总体趋势是随深度的增加而增大;并且单位深度增加的最大主应力值逐渐增大;(3)模拟结果和实测结果有较好吻合,说明数值模拟对实际工程有一定参考价值.特别是对深部未开采煤层预测地应力能起到重要作用.