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非均厚“弓形”巨厚关键层动静载作用机制研究

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煤炭学报 2024年

作者：朱卫兵宁杉曹安业许家林窦林名中国矿业大学矿业工程学院中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室

巨厚关键层破裂运动是诱发矿山动力灾害的重要原因，探究其厚度变化对采动应力分布及破裂动载的影响，对明确巨厚关键层采场动、静载来源及冲击矿压孕育机制具有重要意义，是冲击矿压风险预测及灾害防控的理论基础。本文以陕西彬长矿区... 详细信息

巨厚关键层破裂运动是诱发矿山动力灾害的重要原因，探究其厚度变化对采动应力分布及破裂动载的影响，对明确巨厚关键层采场动、静载来源及冲击矿压孕育机制具有重要意义，是冲击矿压风险预测及灾害防控的理论基础。本文以陕西彬长矿区某矿非均厚“弓形”巨厚关键层为研究对象，综合理论分析与数值仿真计算，剖析了巨厚关键层“弓形”形态下伏煤岩体采动应力异常集中的力学原理，探明了“弓形”形态对巨厚关键层破裂特征的影响规律，揭示了“弓形”形态下伏区域动静载叠加致灾机制，据此提出了“弓形”巨厚关键层破裂致灾风险预测方法。结果表明，“弓形”巨厚关键层底部凸起导致下伏煤岩体垂直应力异常集中，相较于均匀厚度巨厚关键层，该区域煤岩体垂直应力额外增加22.1MPa，增幅比例高达56%，此为下伏煤岩体高静载形成的根本原因。同时，伴随着开采范围的扩大以及非均厚“弓形”巨厚关键层运动，造成其底部内凹拐角区出现显著的高集中现象，导致该区域岩石发生破裂及弹性能快速释放，此为强动载形成主要原因。在上述非均厚“弓形”巨厚关键层动静载叠加作用下，煤柱大巷区域极易出现冲击矿压。基于此，准确识别并定位了非均厚“弓形”巨厚关键层影响下采动覆岩动载形成来源及发生区位，结合巨厚关键层分布式光纤原位监测结果，以光纤断裂高度为监测指标，验证了巨厚关键层破裂及动载荷形成之间的内在联系。本文研究成果，有效指导了该矿冲击矿压高危开采区域的灾害防控。

关键词：非均厚岩层巨厚关键层支承应力冲击矿压顶板灾害深部开采

新时代农商银行支持民营企业高质量发展的策略研究

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中国集体经济 2024年第6期 121-124页

作者：朱卫兵江苏射阳农村商业银行

文章针对新时代下农商银行支持民营企业高质量发展的重要性进行了深入分析,并对农商银行支持民营企业的现状及问题进行了探讨。在此基础上,提出了一系列应对策略,包括创新金融产品与服务、加强风险管理、提供专业化的金融咨询和顾问服... 详细信息

文章针对新时代下农商银行支持民营企业高质量发展的重要性进行了深入分析,并对农商银行支持民营企业的现状及问题进行了探讨。在此基础上,提出了一系列应对策略,包括创新金融产品与服务、加强风险管理、提供专业化的金融咨询和顾问服务、推进科技与金融的深度融合、建设合作生态圈等,旨在有效促进民营企业的高质量发展。

关键词：农商银行民营企业高质量发展策略

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浅谈柔性光伏支架的应用

工程建设与设计 2024年第11期 108-110页

作者：蔡凌飞朱卫兵汪秒中机第一设计研究院有限公司合肥230093

与传统的刚性光伏支架相比,柔性光伏支架优势明显,可适应更多地形及应用条件。论文结合作者的工程实践经验,以某污水处理厂光伏项目以及山地柔性光伏支架项目为例,结合现场实际照片,对柔性光伏支架的特点及优缺点进行介绍,为同类型光伏... 详细信息

与传统的刚性光伏支架相比,柔性光伏支架优势明显,可适应更多地形及应用条件。论文结合作者的工程实践经验,以某污水处理厂光伏项目以及山地柔性光伏支架项目为例,结合现场实际照片,对柔性光伏支架的特点及优缺点进行介绍,为同类型光伏发电项目光伏支架方案的选型提供参考。

关键词：柔性光伏支架柱距大净空高经济性高适用性高利用率

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弘扬雷锋精神奋进强国复兴

军工文化 2024年第3期 27-27页

作者：朱卫兵中国航空发动机集团党群工作部中国航空发动机集团融媒体中心中国航空发动机集团团委

中华民族生生不息,强国复兴不可逆转。回望历史、展望未来,一代代英雄人物熠熠生辉,挺起民族脊梁;一个个伟大精神代代相传,照亮复兴之路。雷锋,无疑是英雄人物的杰出代表,他在平凡岗位作出非凡业绩,用平凡小事成就非凡人生,标注了中华... 详细信息

中华民族生生不息,强国复兴不可逆转。回望历史、展望未来,一代代英雄人物熠熠生辉,挺起民族脊梁;一个个伟大精神代代相传,照亮复兴之路。雷锋,无疑是英雄人物的杰出代表,他在平凡岗位作出非凡业绩,用平凡小事成就非凡人生,标注了中华民族的道德坐标和精神高地,至今仍然温暖着社会、感动着时代、激励着人民。

关键词：精神高地英雄人物展望未来民族脊梁复兴之路弘扬雷锋精神伟大精神平凡岗位

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基于不平衡力的坚硬顶板破断数值分析

煤炭学报 2023年第1期48卷 139-149页

作者：杨强王昀段宏飞朱卫兵清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116 晋能控股集团有限公司山西科学技术研究院有限公司山西大同037003 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

掌握煤矿采场坚硬顶板破断规律对揭示煤矿开采过程中的来压规律等方面具有重要作用。坚硬顶板破坏实质上是结构变形不协调的体现,有必要对结构可能存在的变形不协调区域开展数值方法研究。提出一种有限元数值模拟思路,计算常规弹塑性有... 详细信息

掌握煤矿采场坚硬顶板破断规律对揭示煤矿开采过程中的来压规律等方面具有重要作用。坚硬顶板破坏实质上是结构变形不协调的体现,有必要对结构可能存在的变形不协调区域开展数值方法研究。提出一种有限元数值模拟思路,计算常规弹塑性有限元方法无解时屈服面外应力场的等效节点力并称为不平衡力,阐明不平衡力的物理意义及以不平衡力分布指示变形不协调区域的理论依据,并以重设网格体现层间变形不协调对结构的影响,形成一套以不平衡力指示变形不协调区域的煤炭开采过程弹塑性有限元数值方法。以同忻煤矿8102工作面为研究对象,采用以上方法对该工作面随开采过程的顶板破断情况进行模拟,并得到了模型试验、现场实测资料的对比验证。研究表明:(1)连续介质边值问题解不存在意味着平衡条件、变形协调条件及本构关系无法同时满足,将出现变形不协调情况,并出现不平衡力。(2)不平衡力是结构应力状态偏离平衡位置的度量,其分布可用于指示煤炭开采过程中的变形不协调区域,进而判断顶板破断过程。(3)不平衡力分布主要受开采距离及厚硬层位的影响,8102工作面存在2个厚硬层位对不平衡力发展起阶段性控制作用。(4)在开采至110 m及270 m时,不平衡力分布区突破厚硬层位并向上发展,意味着厚硬顶板断裂、地应力得到释放,可能是导致剧烈来压的重要原因。

关键词：不平衡力坚硬顶板变形不协调弹塑性

特厚煤层开采坚硬顶板覆岩结构及其演化特征分析

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煤炭科学技术 2023年第1期51卷 95-104页

作者：于斌匡铁军杨敬轩朱卫兵重庆大学资源与安全学院重庆400044 晋能控股煤业集团有限公司山西大同037003 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

特厚煤层开采形成了大空间采场,坚硬顶板断裂扰动波及范围广,工作面来压具有强矿压特征,尤其当煤层顶板“见方”开采期间,采场矿压作用更加强烈。据此,采用现场实测和物理三维相似模拟方法,探讨了特厚煤层开采覆岩扰动高度及坚硬顶板断... 详细信息

特厚煤层开采形成了大空间采场,坚硬顶板断裂扰动波及范围广,工作面来压具有强矿压特征,尤其当煤层顶板“见方”开采期间,采场矿压作用更加强烈。据此,采用现场实测和物理三维相似模拟方法,探讨了特厚煤层开采覆岩扰动高度及坚硬顶板断裂特征。首先基于现场实测研究分析了覆岩破断失稳规律,实测结果表明,特厚煤层开采过程中,煤层顶板存在超前断裂现象。伴随工作面的推进,顶板初始运动主要是围绕断裂线近区基点旋转下沉,滞后工作面一定距离;地表岩移观测结果表明,特厚煤层顶板分层构成顶板群组并产生组合运动,具有层位运动特点,且伴随工作面推进,层位顶板运动存在阶跃现象。基于地表裂缝形态及钻孔多点岩移观测反演,揭示了特厚煤层开采过程中的顶板断裂及运动特征,认为特厚煤层开采覆岩扰动高度大,坚硬顶板断裂具有转向特征,伴随煤层开采推进,由低位顶板层位的横向“O-X”断裂逐渐向高位硬岩的纵向“O-X”断裂转向;特厚煤层坚硬顶板开始发生断裂转向的临界位置即所谓的煤层开采“见方”区,合理解释了工作面开采的“见方”来压现象;高位顶板纵向断裂尺寸大,扰动影响范围广,是诱发采场强矿压的主要因素,确定了特厚煤层采后覆岩“低-中-高”层位结构的合理性,为大空间采场大小周期及强矿压显现的准确解释提供了依据。

关键词：特厚煤层坚硬顶板覆岩结构覆岩运动见方来压

超大采高综采面覆岩结构对矿压显现的影响研究

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煤炭科学技术 2022年第S1期50卷 42-47页

作者：伊永杰王捞捞朱卫兵国能神东煤炭保德煤矿山西忻州036600 新疆工程学院矿业工程与地质学院新疆乌鲁木齐830023 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

针对神东矿区大柳塔煤矿超大采高综采工作面矿压显现强烈的问题,采用矿压实测对比、物理模拟和数值模拟方法,对超大采高综采工作面的来压特征以及覆岩关键层破断结构运移规律进行了研究。结果表明:主关键层位置是影响超大采高综采工作... 详细信息

针对神东矿区大柳塔煤矿超大采高综采工作面矿压显现强烈的问题,采用矿压实测对比、物理模拟和数值模拟方法,对超大采高综采工作面的来压特征以及覆岩关键层破断结构运移规律进行了研究。结果表明:主关键层位置是影响超大采高综采工作面矿压显现的一项主要因素,高位主关键层与煤层的间距越大,其破断运动对超大采高工作面的矿压显现影响越大;高位主关键层与其下部亚关键层发生同步破断时比单一关键层破断将传递更大的荷载,易引发超大采高综采工作面的强矿压显现;数值模拟得到神东中心矿区超大采高综采工作面高位主关键层影响矿压显现的临界高度为135 m。为类似条件下超大采高综采面的安全开采提供借鉴。

关键词：神东矿区矿压显现超大采高周期来压关键层

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综采设备搬家倒面计划编制研究

工矿自动化 2022年第11期48卷 133-138页

作者：石梦寒朱卫兵任海兵中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

目前煤矿工作面综采设备搬家倒面计划主要依靠人工编制,工作量大,效率低,导致工期延长,且快速搬家倒面主要依赖高度机械化作业,少有对不同矿井之间或同一矿井不同工作面之间综采设备搬家倒面计划优化问题的研究。针对该问题,通过调研神... 详细信息

目前煤矿工作面综采设备搬家倒面计划主要依靠人工编制,工作量大,效率低,导致工期延长,且快速搬家倒面主要依赖高度机械化作业,少有对不同矿井之间或同一矿井不同工作面之间综采设备搬家倒面计划优化问题的研究。针对该问题,通过调研神东集团综采工作面近3 a开采情况,定义了工作面、设备、人员、时间等表征综采设备搬家倒面工作的关键参数,以最小化最大完工时间为目标函数,建立了综采设备搬家倒面计划编制数学模型;设计了求解该数学模型的遗传算法,采用考虑工作面、综采设备、施工队伍选择的三段编码方式,构建适应度函数,对表征工作面、综采设备、施工队伍的染色体进行选择、交叉、变异操作,并考虑最晚开采时间对染色体的合法性进行判断和调整,通过设置迭代次数终止算法搜索过程并输出结果;基于综采设备搬家倒面计划编制遗传算法,开发了基于B/S架构的综采设备搬家倒面计划管理系统,实现了综采工作面搬家倒面工作基础信息管理、综采设备搬家倒面计划编制等功能。实例表明:应用遗传算法可将神东集团2021年度11个综采工作面设备搬家倒面计划工期由103 d缩短至91 d,有效提高了综采设备搬家倒面计划编制效率及工程效率。

关键词：工作面接续作业搬家倒面管理信息系统最大完工时间遗传算法

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固体火箭发动机水下燃气泡计算

固体火箭技术 2009年第5期32卷 486-491页

作者：朱卫兵陈宏哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001

采用二维非定常气流场模型和VOF(Volume of Fluids)模型,对水下固体火箭发动机点火初期这一非稳态过程进行了气水耦合数值求解。模拟了燃气泡的形成、发展及断裂过程,揭示了燃气泡中压强、马赫数等参数的变化规律,得到了高速射流点火初... 详细信息

采用二维非定常气流场模型和VOF(Volume of Fluids)模型,对水下固体火箭发动机点火初期这一非稳态过程进行了气水耦合数值求解。模拟了燃气泡的形成、发展及断裂过程,揭示了燃气泡中压强、马赫数等参数的变化规律,得到了高速射流点火初期的流场变化特征,模拟中捕捉到了喷管出口处的压力脉动和燃气泡的"颈缩"现象,并对引起压力脉动的相关因素进行了讨论。模拟结果表明,燃气泡的发展变化过程会对喷管扩张段产生影响,这是水下高速射流的重要特征之一。上述研究可为水下发射固体火箭发动机设计提供参考。

关键词：固体火箭发动机 VOF模型燃气泡