锚杆注浆联合支护大断面煤仓硐室围岩稳定性研究

以土朱矿井煤仓硐室为例,运用松动圈理论和组合拱理论分别计算了硐室围岩稳定性系数,2种理论计算得到硐室围岩稳定性系数均大于1.1,证明了锚杆注浆联合支护设计参数符合硐室围岩安全稳定的要求.运用FLAC4.0数值模拟软件计算分析了大断面硐室围岩的稳定性,建立了无支护、锚杆支护、锚杆注浆联合支护3种模拟方案,分别分析了3种方案时硐室围岩的变形情况,模拟结果显示锚杆注浆联合支护的巷道顶底板和两帮收敛量都较小,底鼓量也较小,能保证该巷道围岩的长期稳定.最后运用工程类比法确定采用锚杆注浆联合支护方案,并通过后期现场观测,证明锚杆注浆联合支护效果良好,能够保证硐室围岩的长期安全稳定.图4,参7.     

线阵CCD驱动电路的可编程设计与实现

电荷耦合器件CCD是目前广泛应用的集成半导体传感器件,通过对线阵CCD的结构原理及驱动时序等主要特性进行分析,运用VHDL硬件描述语言,结合复杂可编程逻辑器件CPLD,完成了对TCD132D线阵CCD驱动电路的可编程设计。设计仿真结果与实验结果表明该电路能提供多种驱动时序,硬件电路简单,实用性强,为实现线阵CCD驱动频率可调、积分时间可调的驱动设计提供了实践依据。     

巷道前伏承压溶洞突水灾变流固耦合分析

基于承压溶洞突水灾变的流固耦合理论和防突岩柱的强度折减法思想,构建巷道前伏溶洞突水的流固耦合-强度折减法联动分析方法,探讨防突岩柱的流固耦合效应和安全储备,引入防突岩柱安全系数的概念,通过不断折减防突岩柱强度参数并进行流固耦合分析,直至计算不收敛,此时的折减系数即为防突岩柱安全系数。以七一煤矿石坝井前伏承压溶洞突水事故为例,研究防突岩柱安全系数与溶洞内压、岩柱厚度的关系。研究结果表明:在采动应力和高渗透体积力作用下防突岩柱的失稳是岩柱塑性区非线性扩展而触发岩柱突变失稳的过程,伴随岩柱力学失稳,防突岩柱发生突水。将安全系数为1.5的岩柱厚度作为防突岩柱的计算安全厚度。七一煤矿的溶洞突水原因在于防突岩柱留设过小,不具有安全储备,导致承压溶洞水体突破岩柱涌出。岩体的流固耦合-强度折减法联动分析为研究工程岩体突水稳定性评价提供了新研究途径。     

矿井立井提升设备活塞作用理论分析

传统的通风理论认为矿井通风系统是一不可压缩的定常流,由于存在外界扰动因素的影响,实际风流的流动是动态变化的.以机械通风条件下的单提升设备为对象,研究了矿井立井提升设备运行所产生的活塞风流与诱导风流对矿井通风系统的影响,进一步拓宽和完善了矿井通风理论,得出了计算活塞风流的数学模型,为消除影响通风系统的不稳定因素提供了技术支持.     

城市区域火灾风险管理专家软件系统的开发与应用

目前,我国在城市区域火灾风险管理理论与方法的研究上不断深入,然而在火灾风险管理的专家软件系统的建设与应用上的研究较少.论文在简要介绍了国内外对火灾风险管理专家软件系统的研究现状的基础上,根据我国城市区域火灾风险管理的特点和要求,提出了城市区域火灾风险管理的专家软件系统的设计方法与功能需求;采用Delphi7.0开发工具编写程序.该系统在功能上既能满足火灾风险管理的需要,又具有良好的人机界面.将其应用到某城市的火灾风险管理实践过程中,验证了该系统达到了对火灾风险进行专家化、智能化管理的功能要求,有力地推动了我国消防安全管理信息化与程序化发展.     

新型锚杆预紧装置研究

锚杆预紧力不足是制约煤矿巷道锚杆支护效果和顶板安全的重要问题.基于滚动摩擦原理,提出了一种新的锚杆预紧装置,介绍了其结构和相应的使用方法.建立了锚杆螺母与垫板相互作用的力学模型,得到了锚杆螺母在拧紧过程中的摩擦力矩计算表达式,得到了采用"减摩器"条件下螺母与垫板之间摩擦力矩计算表达式.应用锚杆拧紧扭矩与锚杆预紧力的关系分析了该锚杆预紧装置对提高锚杆预紧力的效果.制作了锚杆预紧装置,并在锚杆实验平台上进行了预紧实验,结果表明该装置可以提高锚杆预紧力,且随着锚杆预紧扭矩的增加预紧力提升幅度相应增加.在现场进行了试用,取得了较好的应用效果.     

深井岩巷分步联合支护技术应用

通过现场调查、实验室试验、理论分析及现场监测等手段,得出了高应力巷道围岩的蠕变及支护方式的不合理是导致曲江矿大巷围岩失稳的主要原因,并提出了锚梁网喷一次支护,帮锚、注浆二次支护的分步联合支护方案.结合现场对巷道两帮收敛速率的监测,确定了锚索支护的合理时机.现场实践表明:金属网,梁及喷层的护表作用能加强锚杆支护对围岩应力的改善,并使围岩应力得到一定程度的释放;锚杆锚索支护有效结合形成的叠加拱承载结构在很大程度上提高了围岩的自我承载能力,且底角锚索可以有效地切断塑性滑移线,起到很好控制底鼓的作用;注浆能够提高围岩的残余强度,修复和加固围岩.分步联合支护技术能使各支护在时间及空间上实现有效的结合,并成功应用于曲江矿东大巷支护.     

裂隙煤岩体的流固耦合精细模型

将裂隙煤岩体视为裂隙-孔隙双重介质,以满足某种概率分布的主干裂隙网络描述煤岩体裂隙的分布;将主干裂隙间包含低序次裂隙的基质煤(岩)块视为各向同性孔隙介质,建立裂隙煤岩体的流固耦合精细模型.对不同介质分别进行渗流-应力耦合分析,在应力计算时采用等厚度节理单元进行模拟,在渗流计算时,采用节理单元的中面坐标将节理单元转换为线单元进行模拟的数值技术,解决2类介质耦合求解时存在不同介质间流体的交换问题.研究结果表明:裂隙煤岩体流固耦合的数值实验结果反映了裂隙煤岩体渗流的各向异性,孔隙渗流滞后裂隙渗流现象,体现了煤岩体贯通主干裂隙网络对渗流场分布起控制作用;数值实验结果较真实地模拟了煤岩体应力分布的复杂性,体现了孔隙单元的有效体积应力和裂隙单元的有效法向应力随渗流发展的时效演化规律.     

突出矿井延深水平突出危险性区域综合预测技术

在对国内外突出危险性区域预测理论和预测技术进行系统研究的基础上,基于白山坪矿井延深水平(-400~-600 m)的煤层赋存、顶底板条件、地质构造条件等情况,以延深水平开拓前与开拓后为时间区段,分别应用多种现有区域预测技术与方法进行水平、新采区和工作面的突出危险性区域预测,以提供科学、准确的预测结果,为科学合理采用防突技术提供关键依据.在对矿井延深水平3162工作面煤巷掘进的效果考察中发现,在采用区域综合预测结果分析后,仅对预测有突出危险性区域进行局部防突卸压后,经钻屑指标法对全工作面进行效果检验,其钻屑瓦斯解吸指标△h2和每个钻孔的最大钻屑量Smax均小于《防突规定》中的参考临界值,取得理想卸压效果.     

旅客列车硬座车厢内气流模拟与浓度场分析

采用稳态不可压缩雷诺时均N-S方程、k-ε湍流模型,对旅客列车空调硬座车厢内气流场和浓度场进行了数值计算。采用立方体代表旅客,以人体呼出的CO2作为代表性污染物,研究了非空载下车厢内气流和浓度分布。计算结果表明：现有的送风方式除车厢两端外,车厢内沿长度方向气流分布比较均匀;人体散热和太阳辐射对车厢内流场温度场影响较大,非空载时车厢内流场分布与空载时有较大差别,太阳照射和人体产生的热气流使车厢内存在较大的温度梯度;车厢内过道区浓度较低,但座位区由于人员集中,人体呼吸区污染物积聚,浓度偏高,且车厢中部断面污染