“三软”厚煤层顺槽支护技术研究

以某矿2306厚煤层工作面回风顺槽为依托,对三软煤层巷道变形力学机制及巷道锚固支护机理进行理论分析,确定了一次锚杆+金属网+钢筋梯梁和二次锚索关键部位补强的支护方案,采用理论计算与有限元模拟的方法确定了锚固支护参数,完成了400 m长试验巷道的支护研究。结果表明:支护方案合理可行,锚网联合支护是解决三软厚煤层巷道支护问题的有效手段。     

新型道路修补材料研制及微观分析

利用X-射线、电镜和差热分析等方法对明矾石的物理和化学性质进行了分析,通过对明矾石进行加工处理,研制出一种含有明矾石的新型道路修补材料,该材料与水泥基材料具有相似的性能和较好的相容性,为明矾石的开发利用提供了一个新的方法和途径。     

汽车车轮多维力测量关键技术

通过对汽车道路试验用车轮多维力测量技术进行研究,采用改进型轮幅式结构作为多维力传感部分,在不改变车轮距的前提下实现单胎和双胎安装．提出一种合理的应变片布片和组桥方式,实现多维力解耦测量．研制非接触型信号传输耦合器,使旋转件与非旋转件之间的信号传输可靠且精度高,组成基于车轮力测量的汽车道路试验系统,实现汽车道路试验中车轮多维力的测量。     

民用建筑“四节一环保”数据的清洗与修复方法研究

针对民用建筑"四节一环保"原始数据中存在的数据质量问题,使用多种方法实现数据清洗与数据修复。数据清洗方面,重点关注单栋建筑能耗数据中存在的相似重复记录及异常记录。其中,识别异常记录采用3σ准则、DBSCAN聚类算法及箱线图内限3种方法。数据修复方面,重点关注缺失值的填补及基于模型的数据修正。其中,缺失值的填充使用简单填充、线性回归模型和基于用户的协同过滤推荐算法,并以平均绝对误差为评估指标进行对比。基于多元线性回归、主成分回归、偏最小二乘回归、岭回归及Lasso回归5种模型,拟合建筑运行能耗与各解释变量间的关系,对上海市建筑运行能耗相关数据进行数据修复。结果显示,单栋建筑能耗数据适合采用箱线图内限来识别异常记录,并使用中位数填补缺失数据;上海市建筑运行能耗相关数据中,岭回归模型的拟合情况最好。     

输煤巷道煤尘扩散的数值模拟

研究了井下皮带输煤巷道中煤尘的扩散规律。提出煤尘扩散的数学模型,对空气流运动采用雷诺平均数值模拟,再与澳博利恩公式耦合模拟出巷道中煤尘的浓度分布。选取三种不同大小的煤尘分别进行模拟。选定五个观测点,分别绘出浓度在y向的变化曲线,揭示了煤尘的起尘规律以及煤尘的颗粒直径对起尘浓度的影响。研究表明颗粒的起尘浓度与颗粒直径成反比。巷道中的气粒两相流从非均质流向均质流演化,演化的速度与颗粒的直径成正比。呼吸性煤尘起尘浓度大,煤尘颗粒主要集中在输送带到其上方1 m处。     

基于最优组合权重的GRA-TOPSIS深井巷道支护方案优选

为确定矿山最佳深井巷道支护方案,基于最优组合权重构建深井巷道支护GRATOPSIS综合评价模型,以某深井矿山为例,选取14项评价指标作为GRA-TOPSIS综合评价模型的判别指标,运用层次分析法(AHP)和熵权法确定组合权重,引入最小鉴别信息原理优化组合赋权,利用GRA-TOPSIS综合评价方法定量分析备选支护方案,基于评价指标的综合优越度确定最优巷道支护方案。结果表明,5种备选支护方案的综合优越度分别为:50.4%,49.0%,56.6%,42.7%,55.8%。顶板与两帮均锚杆锚索、喷射混凝土,底板锚索并注浆联合支护方式为最优决策。该评价模型能够对支护方案定量评价,模型鲁棒性强。     

瑞能煤矿区段煤柱中巷支护技术

在瑞能煤业有限责任公司采空区留下的相临的2条块区段煤柱中间试掘运输巷和回风巷(简称区段煤柱中巷)。由于2条巷道均出现压力大,造成巷道难以支护,影响正常掘进。以该矿区段煤柱中巷支护为工程背景,采用三维有限差分法数值计算软件(FLAC3D)分析巷道掘出后围岩的应力场和位移场并对不同支护方式巷道的变形破坏机理进行对比性模拟,并根据模拟实验结果制定支护方案,为区段煤柱中巷支护方案的优化确定提供科学依据。     

计算隧道排水量及衬砌外水压力的一种简化方法

针对山区高水位隧道建立了研究隧道排水量及衬砌外水压力的简化模型,经过理论推导得出隧道排水量以及衬砌、注浆加固圈外水压力的解析公式,并将其应用于圆梁山隧道涌水量预测及排水量与衬砌水压关系研究.研究结果表明,随着隧道排水量的增加,衬砌水压减小,只有在考虑衬砌的排水性能即采取排水措施时才能发挥注浆加固圈对渗透水压的衰减作用,所得结论对于山区高水位隧道设计具有一定指导作用.     

水采矿压控制机理的有限元研究

本文利用有限元计算机模拟研究了水采采场周围的应力分布规律,着重探讨了顶板在煤体上方断裂前后的支承压力分布和不同的枪眼位置时的支承压力分布规律。研究结果表明,在塑性区掘进回采巷道引起的应力转移比在高应力的弹性区掘进回采巷道引起的应力转移要小得多,减轻水采矿压显现的关键是在低应力区掘进回采巷道和实行区段间交替回采。     

封闭式支架对松软围岩作用的数值分析及应用

针对极难维护放顶煤回采巷道的变形特点,依据FLAC程序对不同支架形式的巷道围岩应力场和位移场进行了数值模拟。综合比较来看,封闭式支架要优于不封闭支架;马蹄形或方环形支架要比半圆拱等支护形式好。应用数值模拟的结论,在现场进行了方环形支架与半圆拱支架的对比试验,取得了较好的效果。