煤矿岩石巷道的掘进方法

1巷道掘进施工概述 1.1巷道断面形状及尺寸 巷道断面的形状按其构成轮廓线可分为折边形和曲边形两大类。我国煤矿常用的巷道断面开关是梯形和直墙拱形（半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形）,其次是矩形。巷道断面尺寸主要依据用途来决定的,并用所需风量来校正,以人员通过方便为原则。     

基于FLAC 3D数值模拟下软弱煤岩松动圈厚度分析

为分析各种因素对深部软弱煤岩松动圈厚度的影响程度,选用原岩应力、巷道断面尺寸两个因素进行数值模拟,分析不同条件下煤岩松动圈厚度变化范围。在理论上定性分析深部开采煤岩松动破碎变形影响因素基础上,以数值模拟为主,定性分析松动圈破碎范围。根据理论分析矩形巷道基本变形规律,确定巷道围岩破坏规律,对深部开采煤岩松动破碎变形理论定性分析。确定影响煤岩松动破碎变形的主要因素,选择合适数值计算模型。根据数值模拟结果,分析每个方向的粘结力变化的临界点,然后确定其点的坐标值以绘制每个正交实验的松动圈,找出巷道围岩断面最易发生变形失稳的关键部位,分析规律性的结论。确定了不同截面情况下松动圈随巷道埋深及断面尺寸的变化趋势和变化速率,分析得出规律性的结论。     

悬臂式掘进机断面轮廓监控系统

为了有效控制掘进机截割断面的准确性,建立了截割机构工作参数和巷道断面尺寸关系的数学模型,推导了悬臂转角、液压缸行程及截割头空间坐标的位置关系,并以8051f系列单片机为核心.开发了悬臂式掘进机断面轮廓的监控系统.该系统能够根据传感器采集的实时数据,精确控制悬臂的摆动行程,及时准确地计算截割头的位置和断面截割情况,实现了巷道断面截割的自动控制.     

大断面煤层巷道锚杆支护技术应用研究

以淮南矿业某矿大断面巷道支护问题为背景,就大断面巷道围岩破坏机理及支护技术进行了研究。针对该矿条件提出大断面煤巷的支护设计方案,即掘进工作面的支护选择锚杆锚索联合支护方式,确保了大断面巷道支护的安全。     

纵轴式悬臂掘进机断面成形控制基础研究

以EBJ-132A型纵轴式悬臂掘进机为例,在分析其截割部主要构造和工作特点的基础之上,建立了悬臂式掘进机在截割作业时,其主要工作机构参数与巷道断面尺寸之间的数学模型,并针对实际生产中几种常见的巷道断面形状,分别编制了相应的工作机构参数计算程序,同时在计算机上显示出了和实际情况相符合的截割头截割作业包络线图,验证了数学模型的正确性。     

赵庄二号井煤层巷道顶板全锚索支护技术研究

赵庄二号井1305大采高工作面采用一次采全高开采工艺,设备型号尺寸比较大,巷道沿煤层顶底板掘进,要求巷道断面比较大,巷道净宽达5.0m,净高达4.9m,属于超高大断面巷道。加之赵庄二号井巷道直接顶为泥岩,极易风化变形破碎,因此,必须采用强力锚杆支护系统,控制巷道围岩的整体完整性,保持巷道的稳定。对于巷道顶板尽可能采用高预应力强力支护体系,防止顶板的下沉离层,故此采用高预应力全锚索进行支护;对于巷道帮部,采用锚杆锚索联合支护系统控制煤帮的整体完整性。     

综采工作面大断面全煤巷道支护技术实践研究

开采实践证明,大断面煤巷综采面顶板容易冒顶,巷道两壁容易片帮脱落以及发生巷道底鼓,影响巷道正常功能。通过加强对大断面的观测和检测,通过改变大断面巷道形状、支护参数、优化施工工艺等三个方面来加强对大断面的支护,能够改善大断面巷道稳定性,增强综采面的经济效益和安全系数。本文通过实践经验,对综采工作面大断面全煤巷道几种支护技术进行了分析探讨,为进一步增强大断面巷道稳定性提供借鉴参考。     

深井软岩巷道掘进迎头片帮防治技术

为了解决采深不断加大的软岩巷道掘进迎头片帮安全问题,运用岩体力学、材料力学、地质学理论方法研究了软岩巷道掘进迎头片帮机理和巷道掘进迎面墙锚杆布置优化方案。结果表明:圆形软岩巷道掘进迎头片帮部位随其断面垂向尺寸的渐变而变化,其垂向尺寸最大的条带区是最需加固的部位。该成果对现场掘进迎头的片帮防治具有一定的参考价值和指导意义。     

沙坪矿首采回采巷道的锚杆载荷实测分析

介绍了沙坪矿首采1803工作面回采巷道矿压观测情况,对首采回采巷道的锚杆载荷进行了实测分析,得出如下结论：在沙坪矿1803回采巷道现有矩形断面尺寸与支护技术参教下,通过锚杆栽荷测试研究,证明经受采动影响后巷道围岩总体稳定,满足使用要求。     

大采高大断面六边形顺槽巷道相似模拟研究

针对目前大采高的特点,提出顺槽巷道采用大断面六边形巷道,并采用相似模拟实验研究了该巷道应力分布及围岩的变形破坏方式;得出巷道围岩水平与垂直位移规律、围岩裂隙演化及破坏规律;从巷道稳定性理论出发,提出六边形巷道最优断面的设计方法;分析了大断面六边形巷道的可行性、适用性及其优越性。为大采高顺槽巷道的维护提供了全新的理论和方法。     

水下隧道结构优化设计

基于现代设计理论,研究水下隧道结构断面的优化设计问题.建立以隧道结构断面关键几何尺寸为设计变量,隧道结构造价最低为目标函数,隧道建筑限界、抗浮稳定以及隧道应力为约束条件的优化设计数学模型,采用ANSYS有限元优化软件进行寻优搜索,求得隧道结构断面尺寸的最优设计方案.优化设计方案与原设计方案相比,隧道结构断面面积减少了16%,应力分布更为均匀,变形显著减小,且满足抗浮稳定安全的要求,表明隧道结构优化设计方案经济合理、安全可靠.     

含2部分费用的订购费用和库存费的库存模型

传统的确定性经济批量模型所解决的问题都是假定订购费用和库存费是固定不变的,文章在放松这个假定的情况下,研究了常数需求率下,含2部分费用的订购费用和库存费的变质性物品的库存模型。在该模型中,假定订购费用和库存费都包含固定费用和可变费用2部分费用,此外,允许短缺发生且短缺部分延期供给,证明了模型最优解的存在性和唯一性,通过数值实例验证了模型的求解过程,并作了相关参数的灵敏度分析。     

拱结构高跨比的优化设计

拱结构设计中,在保证强度的基础上,拱的高跨比应取何值,才能使设计出的拱用料最省,造价最低？对这个问题,至今理论上没有明确的结论。现有的设计规范虽给出了拱的高跨比的一些推荐值,但对高跨比的最佳取值却没提出建议。本文对这个问题提出了研究,在合理拱轴线的基础上,首先分析、建立优化设计的数学模型,然后采用数值方法进行求解,最后导出了竖向均布荷载作用下的最优高跨比,并给出了高跨比的最优范围,供有关结构设计人员参考。     

复杂地质条件下公路隧道衬砌优化设计

结合贵州省小坝田隧道工程,介绍复杂地质条件下深埋公路隧道初期支护设计。通过现场实测数据分析表明:原设计过于保守,导致建筑材料的严重浪费,大大增加了工程成本。本文通过数值模拟计算最终得出了合理的初期支护设计方案。在保证施工安全与设计要求的前提下节省了建筑材料,降低了施工成本。同时本优化方案同样适合于该地区隧道群相同围岩条件下的隧道施工设计,可为同类型隧道的初期支护设计提供参考。     

基于TSV软件的大型低速风洞8 m×6 m试验段结构有限元分析

大型低速风洞8 m×6 m试验段能够减少模型尺度效应,更好地模拟被测试模型的细节,在航空、航天等领域有着广泛的应用需求.风洞尺寸越大,对风洞结构的安全性、可靠性和建造成本的要求就越高,因此,在设计阶段就必须对风洞试验段进行整体结构强度、刚度分析以校核其运营的安全性.以有限元模拟仿真分析软件TSV-Solutions对8 m×6 m试验段进行结构强度分析和模态分析,根据结果提出优化改进风洞试验段的结构,并对优化后的结果进行分析,优化后的大型低速风洞8 m×6 m试验段整体结构的强度和刚度在各种载荷工况下都能满足工程要求,计算模态结果与原设计方案一致,验证了本分析模型的合理性和可靠性.     

采区优化设计的非线性规划数学模型

根据采区布置系统的特点以及采区上、下山之间的联系，建立了以吨煤成本为目标函数的采区优化通用模型．并用非线性规划数学模型分别对走向长壁采区布置以及倾斜长壁采区布置进行优化，确定出采区布置系统的技术方案及其最佳参数。     

基于遗传算法多目标优化的工程项目调度

在建设工程项目管理中,施工周期和项目成本的综合均衡管控是项目调度管理的最重要内容之一。然而,实际中两者的关系即相互关联又矛盾对立,任一目标的优化必然以弱化另一目标为代价。因此,工程项目调度管理问题是一类组合优化问题。为此本文提出了一种基于遗传算法的多目标优化建设项目调度模型。模型为项目管理者制定和评估工程完成最佳时间和成本最小化的的工程施工进度计划。计算模型主要分为三个模块：开发实用的建设项目进程调度模块;计算项目成本的管控模块;多目标搜索和识别项目时间和成本之间最优或接近最优解的权衡模块。最后,应用该模型分析了一个应用实例,并证明了模型的有效性,为项目管理者提供理论参考。     

冻土隧道的保温隔热层参数设计新方法

目前几乎所有冻土隧道设计都会采用保温隔热层避免冻融作用发生,但是在保温隔热层的参数选取时,保温隔热效果是主要考虑的因素,而对其成本考虑较少。为了使保温隔热层既能防止冻融作用的破坏,又能节约成本,以优化理论为基础,结合扩展内点罚函数及冻土隧道特点,建立了保温隔热层的数学优化模型,期望该模型能够达到此目的。以大坂山K0+785断面和风火山隧道K0+835断面为例,验证了该数学模型不仅能用于季节性冻土隧道,而且也能用于多年冻土隧道。优化结果不但能够防止冻害发生,而且还能产生较大的经济效益。由此可见该数学优化模型及求解方法可以为冻土隧道工程中的保温隔热层参数的合理选取提供指导。     

我国输油管道运营评估优化分析

首先对我国输油管线现状作简要分析,然后提出一个输油管线运营费用的数据包络分析模型（简称ＤＥＡ）,应用此模型可对各管线效率进行评估及优化分析,并为提高管线经济效益提供科学依据．     

不同近接度下新建盾构施工对既有钻爆隧洞稳定性的影响

软岩地区新建盾构隧洞近接既有钻爆法隧洞时会产生大变形等特征,需确定两隧洞的合理净距。通过数值模拟与现场监测,研究了不同近接度下新建盾构隧洞施工对既有钻爆法隧洞稳定性的影响。结果表明：通过对比锚杆应力数值模拟与现场监测结果验证了模型的合理性;受盾构隧洞开挖的影响,钻爆法隧洞整体向左下沉,净距越小影响越显著,且隧洞两侧衬砌结构受力不均匀,近接盾构侧衬砌以受压为主,另一侧以受拉为主。随着净距的减小,近接区域塑性区逐渐贯通,近接侧的拱肩和拱脚处出现新的剪切破坏;建议最小净距大于10 m,在小于10 m的汇交段应加强支护以减小后行隧洞对先行隧洞的影响。研究结果对近接隧洞施工具有一定指导意义。