检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

顶强帮弱半煤岩巷道围岩变形特性及控制对策

煤矿安全 2024年第8期55卷 124-132页

作者：任兴云郝兵元张霁吕梁学院资源与机械工程系山西吕梁033001 太原理工大学矿业工程学院山西太原030024

针对“顶强帮弱”半煤岩巷道巷帮围岩塑性破坏范围大、锚杆支护强度不足等围岩控制难题,以某矿8#煤层回采巷道为工程背景,在围岩力学性能测试、钻孔可视化观测及声波法实测巷帮不同高度松动圈的基础上,对该类巷道围岩的力学及宏观变形... 详细信息

针对“顶强帮弱”半煤岩巷道巷帮围岩塑性破坏范围大、锚杆支护强度不足等围岩控制难题,以某矿8#煤层回采巷道为工程背景,在围岩力学性能测试、钻孔可视化观测及声波法实测巷帮不同高度松动圈的基础上,对该类巷道围岩的力学及宏观变形特征进行了研究,得出巷帮煤层既是影响巷道整体稳定的“短板”,又是支护的“关键”。建立数值模型分析了“顶强帮弱”半煤岩巷道围岩受采动影响的变形特征、应力分布规律及承载特性,提出了强化帮部薄弱部位的围岩控制对策,并进行了工业性试验。结果表明:对“顶强帮弱”半煤岩巷道帮部煤层采用“锚杆+斜拉穿层锚索+强护表构件”的支护对策可使其处于三向压缩受力状态,约束其向巷道内挤出变形,发挥封闭及主动促稳作用。

关键词：半煤岩巷道顶强帮弱变形特征锚杆支护围岩控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

沿空留巷堆喷工艺巷旁支护体稳定性分析

煤矿安全 2024年第2期55卷 167-175页

作者：张振华郝兵元任兴云太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 太原理工大学安全与应急管理工程学院山西太原030024

为研究堆喷工艺对沿空留巷的适应性,基于11212-2工作面沿空留巷的工程实际,运用数值模拟、物理试验、理论分析的方法,对堆喷工艺巷旁支护体进行了研究。结果表明:切顶条件下,支护体顶板围岩破断特征呈倒梯形,力学模型计算得到的支护体... 详细信息

为研究堆喷工艺对沿空留巷的适应性,基于11212-2工作面沿空留巷的工程实际,运用数值模拟、物理试验、理论分析的方法,对堆喷工艺巷旁支护体进行了研究。结果表明:切顶条件下,支护体顶板围岩破断特征呈倒梯形,力学模型计算得到的支护体支护阻力为4.16 MPa;数值模拟说明切顶条件下,顶板围岩垮落充分,支护体上部围岩破断边缘类似倒梯形,验证了前面分析的合理性;堆喷工艺混凝土材料具有早强性,1 d强度达到12 MPa,增阻速度快,28 d达到40.6 MPa,最终强度高并且没有强度损失;前期支护体容易发生横向变形,内置钢筋网片结构后,计算减少78%横向变形;后期支护体存在拉压应力区和剪应力区,容易发生破坏,设计内置对拉钢筋,底部施加锚杆。

关键词：堆喷工艺巷旁支护体承载特性沿空留巷破坏特征

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

矩形巷道顶板锚索布置参数优化研究与实践

中南大学学报（自然科学版） 2021年第9期52卷 3322-3330页

作者：任兴云郝兵元王宏伟太原理工大学安全与应急管理工程学院山西太原030024 太原理工大学矿业工程学院山西太原030024

为了定量优化研究矩形巷道顶板锚索的布置参数,在采用板岩层自然垮落平衡拱理论分析矩形巷道顶板锚索布置密度的基础上,建立顶板岩梁力学模型,通过理论分析与数值计算相结合的研究方法,验证矩形巷道顶板锚索最优布置参数的合理性。研究... 详细信息

为了定量优化研究矩形巷道顶板锚索的布置参数,在采用板岩层自然垮落平衡拱理论分析矩形巷道顶板锚索布置密度的基础上,建立顶板岩梁力学模型,通过理论分析与数值计算相结合的研究方法,验证矩形巷道顶板锚索最优布置参数的合理性。研究结果表明:使用普通圆柱形锁具时,锚索应垂直顶板安装;当巷道同一断面布置n根顶板锚索时,布置在巷道顶板有效跨度的n+1等分点位置最优;当顶板锚索的纵向排距与横向间距相等时,整个巷道顶板岩层面的受力最佳。矩形巷道同一断面按照三等分点位置布置2根、排距与间距相等、使用普通圆柱形锁具垂直顶板布置的锚索,受掘进及采动影响后,锚索平均受力为其破断载荷的79.1%,顶板下沉率仅为9.9%,支护效果达到了回采巷道对于围岩控制的要求。

关键词：矩形巷道顶板锚索布置参数围岩控制

不同流型浆液在裂隙内扩散规律的理论与数值分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中南大学学报（自然科学版） 2021年第10期52卷 3760-3770页

作者：王东亮郝兵元梁晓敏太原理工大学矿业工程学院山西太原030024

为研究不同流型浆液在裂隙内扩散规律,根据水灰比的差异,将水泥浆液分别视为牛顿流体、宾汉姆流体和幂律流体;基于一些基本假设,根据不同流体的本构方程及运动方程,推导出不同流型浆液的扩散方程。基于单一变量原则,建立不同的工况,并... 详细信息

为研究不同流型浆液在裂隙内扩散规律,根据水灰比的差异,将水泥浆液分别视为牛顿流体、宾汉姆流体和幂律流体;基于一些基本假设,根据不同流体的本构方程及运动方程,推导出不同流型浆液的扩散方程。基于单一变量原则,建立不同的工况,并运用数值模拟软件,建立单一裂隙注浆模型,分析不同流型浆液下注浆参数对浆液压力的影响,最后将模拟值与计算值进行对比。研究结果表明:牛顿流体浆液压力损失与流量q、黏度μ呈正比,与裂隙开度b的三次方呈反比;宾汉姆流体浆液压力损失与流量q、黏度μ、屈服应力τ_(0)呈正相关,与裂隙开度b呈负相关;幂律流体的浆液压力损失与流变系数n正相关;数值模拟中浆液压力损失随扩散距离的变化趋势与扩散方程中的趋势基本一致。

关键词：裂隙注浆浆液流型浆液压力数值模拟

综采工作面的Petri Net分析及系统动态模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

综采工作面的Petri Net分析及系统动态模拟

作者：郝兵元太原理工大学

学位级别：硕士

模拟技术随着计算机技术的不断发展在各个领域得到了广泛的应用，采矿行业也在这样的时代大背景下不断地提升自己的设计、生产和管理水平。本文从系统工程的角度出发，将Petri网引入到了煤矿综采工作面的分析和模拟上来，在定性分析的... 详细信息

模拟技术随着计算机技术的不断发展在各个领域得到了广泛的应用，采矿行业也在这样的时代大背景下不断地提升自己的设计、生产和管理水平。本文从系统工程的角度出发，将Petri网引入到了煤矿综采工作面的分析和模拟上来，在定性分析的基础上，开发了系统生产过程的模拟软件，并且达到了量化分析。针对综采工作面的特殊性质，通过对系统不同元件属性的分析，建立了综采面系统的Petri网最小事件发生集模型，并给出了最小事件发生集的求解的方法、定性顶事件故障发生的概率;建立了综采面煤流运输系统的Petri网模型，在数学解析方法无法给出量化解析解的情况下，根据系统元件的运行状态服从某一特定的概率分布的特性，采用以时间步长法为主线，其中贯穿最小时间步长法的计算机随机模拟方法，动态地模拟出了综采面系统生产的整个过程，并得出元件和系统的有效度、停机率、煤流定量变化曲线、产量等一系统量化指标，对客观分析综采系统提供了依据。在最后，对晋城矿务局古书院矿的一个工作面做了模拟对比，分析结果与实际相吻合。并对改进系统性能提出了几套优化方案，给出了模拟结果。

关键词： Petri Net 综采工作面动态模拟

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

松散破碎围岩双循环注浆加固试验研究

矿业安全与环保 2021年第2期48卷 12-17页

作者：梁晓敏郝兵元太原理工大学矿业工程学院山西太原030024

为解决松散破碎围岩巷道持续变形的问题,采用现场调研、理论分析的方法,对松散破碎围岩巷道的变形机理进行研究,并结合数值模拟方法提出注浆方案与参数,现场试验后将原注浆方案优化为单排5孔几何布置的双循环注浆加固方案。结果表明:应... 详细信息

为解决松散破碎围岩巷道持续变形的问题,采用现场调研、理论分析的方法,对松散破碎围岩巷道的变形机理进行研究,并结合数值模拟方法提出注浆方案与参数,现场试验后将原注浆方案优化为单排5孔几何布置的双循环注浆加固方案。结果表明:应用注浆压力为6 MPa,钻孔长度为3 m、排距为3 m,单排5孔几何布置的双循环注浆方案可有效降低窜浆堵孔现象发生的概率,并使浆液均匀分布,在注浆加固段巷道扩帮后可明显观察到浆液的扩散半径达到2.5 m,并形成了良好的骨架结构,有效提升了松散破碎围岩的承载能力。

关键词：松散破碎围岩变形机理数值模拟注浆加固注浆参数布孔方式

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于钢筋砼支柱的内错瓦斯尾巷底臌控制机制

煤炭学报 2016年第9期41卷 2180-2187页

作者：王凯郝兵元张鹏鹏乔永凤山西工程技术学院采矿工程系山西阳泉045000 太原理工大学矿业工程学院山西太原030024

为解决高瓦斯综放工作面内错瓦斯尾巷强烈底臌问题,采用现场实测、理论分析及相似模拟的方法揭示了底臌机制,并据此提出针对性的控制方法。结果表明:在支承压力作用下,底板两侧煤体发生剪切破坏,导致底板被切割为三角区,并在下侧塑性区... 详细信息

为解决高瓦斯综放工作面内错瓦斯尾巷强烈底臌问题,采用现场实测、理论分析及相似模拟的方法揭示了底臌机制,并据此提出针对性的控制方法。结果表明:在支承压力作用下,底板两侧煤体发生剪切破坏,导致底板被切割为三角区,并在下侧塑性区挤压下抬升形成整体"一"字形底臌;受采动应力的强烈影响,两帮松动圈不断扩大,巷道有效跨度增加,巷帮下底板相继出现新的剪切滑移面,使更多底板煤体参与底臌,导致底臌量不断攀升。基于内错瓦斯尾巷底臌机理及其对支护方面的特殊要求,研发了新型大底座钢筋砼支柱,通过其"控底-助帮"作用实现底臌控制。即沿尾巷轴线布置一排钢筋砼支柱,将顶板荷载传递致底板中央以对其施加反向约束,继而减轻两帮载荷,抑制巷帮松动圈范围扩大,最终实现底臌控制。该控制方法应用于阳煤集团二矿80704综放工作面内错尾巷,成功维护了底板稳定。

关键词：内错瓦斯尾巷底臌控制剪切滑移破坏钢筋砼支柱

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于流固耦合的单一裂隙浆液扩散规律研究

采矿与岩层控制工程学报 2021年第1期3卷 100-108页

作者：王东亮郝兵元梁晓敏太原理工大学矿业工程学院山西太原030024

为研究浆液在裂隙中的扩散规律,基于幂律流体的本构方程,推导出了幂律流体的浆液扩散方程。考虑围岩应力场和浆液流体场的双向耦合,运用数值模拟软件,建立考虑流固耦合作用的单一裂隙注浆模型,分析了注浆压力、浆液密度、裂隙开度等因... 详细信息

为研究浆液在裂隙中的扩散规律,基于幂律流体的本构方程,推导出了幂律流体的浆液扩散方程。考虑围岩应力场和浆液流体场的双向耦合,运用数值模拟软件,建立考虑流固耦合作用的单一裂隙注浆模型,分析了注浆压力、浆液密度、裂隙开度等因素对浆液扩散和裂隙变形的影响。研究结果表明,注浆因素对浆液扩散半径的影响程度由高到低依次为:裂隙开度、注浆压力、浆液密度;注浆因素对裂隙最大变形量的影响程度由高到低依次为:注浆压力、裂隙开度、浆液密度。

关键词：裂隙注浆流固耦合浆液扩散幂律流体裂隙开度

高地力环境下聚能爆破动、静作用对岩石内裂纹起裂与扩展机理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭科学技术 2023年第S1期51卷 50-64页

作者：王凯飞张昌锁郝兵元张胜利太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 原位改性采矿教育部重点实验室山西太原030024

深部硬岩深孔爆破弱化是一个爆炸动静荷载与地应力耦合作用下的无自由面爆破过程,地应力对爆破裂纹扩展具有很强的抑制作用,这极大地限制了深孔爆破在工作面硬岩的预弱化及切顶卸压等工程中的应用。为了探索地应力影响下的无限岩石爆破... 详细信息

深部硬岩深孔爆破弱化是一个爆炸动静荷载与地应力耦合作用下的无自由面爆破过程,地应力对爆破裂纹扩展具有很强的抑制作用,这极大地限制了深孔爆破在工作面硬岩的预弱化及切顶卸压等工程中的应用。为了探索地应力影响下的无限岩石爆破中应力波与爆生气体二者对裂纹起裂与扩展的作用机理,采用爆炸力学与断裂力学理论推导了聚能爆破动作用阶段的裂纹长度,利用LSDYNA软件研究了地应力作用下聚能爆破动、静作用下的岩石内裂纹起裂与扩展过程。结果表明:①数值模拟结果指向动、静作用的时间分界点为32μs,聚能爆破动作用阶段对裂纹的起裂及初始扩展占主导地位,爆生气体静作用对裂纹的后期扩展占主导。②无地应力作用时,静作用阶段裂纹扩展长度是应力波动作用阶段的11倍。地应力为20 MPa时,聚能爆破中动作用阶段裂纹长度被抑制了12.4%,静作用阶段裂纹长度被抑制了86.3%,地应力主要对后期爆生气体静作用阶段的裂纹扩展起抑制作用;侧向地应力垂直于裂纹扩展方向时,其抑制作用随侧向地应力增大而减弱;③依托古城矿N1302工作面切顶卸压工程背景,在考虑现场地应力及施工条件下,通过数值模拟最终确定最佳不耦合系数为1.3,孔间距为1000 mm。爆后工程检验效果良好,孔内形成定向预裂缝。

关键词：地应力聚能爆破爆炸动静作用理论裂纹扩展