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挖,得出了不同应力煤层开挖前后轴向应力变化特征,探讨了低应力,中等应力,高应力条件下巷道围岩开挖前后的应力场变化特征.研究结果表明:在低应力条件下,模型开挖造成应力的重新分布,在开挖面附近形成拉应力区,但模型内应力值较小,整体处于弹性状态,围岩抗开挖扰动能力较强;在中等应力条件下,模型开挖造成围岩浅部拉应力区进一步加大,岩体接近或达到屈服状态,围岩受开挖扰动比较强烈,开挖后应力场开始呈现"拉-压-拉"交替现象;在高应力条件下,围岩出现明显的塑性破坏,模型内部整体处于受拉状态.受到开挖扰动,围岩表面迅速恢复到受压状态,并再次向深部转移,形成明显的动态"拉-压-拉-压"交替现象,围岩破坏深度大,抗扰动能力差,呈现深部开采特征.关键词:巷道;开挖;应力场;演化规律;......
水平冻结壁弹性力学模型.利用复变函数方法,推导出弹性冻结壁与围岩的应力和位移解析解;讨论了基于Tresca和Mises准则的冻结壁厚度设计方法.结果表明:弹性模量比(β),冻结壁外内径比(ξ)和侧压力系数(λ)对冻结壁与围岩的应力和位移变化影响显著;冻结壁内外缘环向应力差及45°方向最大剪应力与β正相关;β与ξ交互影响冻结壁应力和位移,β越大,ξ影响越显著,ξ>2.4后,β,ξ影响均不显著;0.4<λ<2.4时,冻结壁处于完全受压状态;β越大,围岩作用越弱,冻结壁厚度设计越大,Mises准则条件下冻结壁设计厚度比Tresca准则下小.关键词:水平冻结壁;相互作用;非均匀荷载;卸载模型;复变函数;弹性设计;......
采空区瓦斯抽采钻孔参数及注氮防灭火研究崔传发郑州信息科技职业学院建筑工程学院摘 要:钻孔抽采能够影响采空区内部风流的运动,从而导致采空区流场发生变化,增加工作面向采空区的漏风,同时钻孔周围呈现负压状态,漏风风流也不断向钻孔周围补充,采空区煤体在漏风集中区域呈现氧化升温状态,存在采空区遗煤自燃问题.针对上述问题,研究了钻孔抽采条件下采空区最优注氮防灭火方案.以白龙山煤矿10201工作面为背景,用数值模拟软件对工作面采空区进行仿真,分析了不同抽采参数下的采空区流场和温度场分布,依据合理钻孔参数确定了最优注氮条件.结果表明:抽采负压为30kPa时瓦斯抽采效果良好,氧化升温带增幅相对较低;钻孔间距为6m时抽采效果佳且工程量较小;进风侧注氮口与工作面距离为75m,注氮流量为1 500m~3/h时,可以很好地缩小......
特厚煤层大采高开采覆岩运动与矿压显现特征分析李化敏,张群磊,刘闯,申路路,李回贵河南理工大学能源科学与工程学院摘 要:为更深入了解特厚煤层大采高开采覆岩运动与矿压显现特征,采用数值模拟以及现场矿压监测方法,分析了大柳塔煤矿大采高开采覆岩移动,矿压显现以及支架工作阻力特征.结果表明:支架顶梁应力振幅可用于判断采场支架来压状态和覆岩破断剧烈程度;工作面推进50 m处基本顶小范围分层破坏;爆破预裂使基本顶形成不对称拱结构,拱结构破坏使基本顶岩层内水平应力减小,垂直应力升高,形成工作面初次来压,来压步距88 m;基本顶上部铰接结构使基本顶岩层内水平应力升高,垂直应力降低,下部悬臂结构破断导致第2次来压,来压步距25 m;铰接结构破坏使基本顶岩层内水平应力和垂直应力均升高导致第3次来压,来压步距20 m;基本顶......
破坏机制理论模型,将受卸荷应力作用的巷帮煤体分为破裂区,塑性区及弹性区,推导了巷帮煤体破裂区及塑性区应力,破裂区宽度,非弹性区范围及水平位移的解析表达式.研究结果表明:开挖将导致巷帮一定范围内煤体所受垂直应力增加,水平应力不断降低,二者之间差值不断加大,围岩逐渐由三向受压变为只有两向受压,应力平衡状态被打破,变形破坏将会发生;应用高预应力强力锚杆支护后,能够在巷道围岩内部产生一定范围压应力场,巷帮煤体又逐渐恢复到三向受压状态.经工程实例验证可知,在一定范围内提高支护强度,能够降低巷帮变形破坏程度,但影响逐渐减弱.关键词:煤巷;围岩应力;帮部破坏;围岩变形;......
寸较小,受压缩时容易发生屈曲现象,因此,研究不同温度和圆孔缺陷对层合板屈曲特性的影响具有重要的意义.首先对欧拉梁理论进行简单回顾,推导出梁在两端铰接受压状态时的平衡载荷和挠曲线的解析解.进一步用有限元方法对各向同性板屈曲问题进行研究,将屈曲载荷和屈曲模态与基于欧拉梁理论的解析解进行对照,确定合适的网格密度,验证模型的正确性.然后对含不同圆孔尺寸的准各向同性层合板在不同温度下进行屈曲特性分析,分别得到前五阶的屈曲载荷和屈曲模态.最后研究了不同圆孔尺寸下,圆孔深度对层合板屈曲特性的影响.结果表明:随着温度的升高,含相同圆孔尺寸的层合板的屈曲载荷线性下降;同一温度下,随着圆孔尺寸的增大,屈曲载荷下降越来越快;同一圆孔尺寸下,随着圆孔深度的增加,屈曲载荷下降速度先减小后增大,呈现出对称性.关键词:温度;圆孔缺陷;层合板;屈曲载荷;屈曲模态;复合材料;......
黔西煤层气成藏特性空间分异及其对开发的启示郭晨1,卢玲玲21. 西安科技大学地质与环境学院2. 北京奥瑞安能源技术开发有限公司摘 要:黔西地区煤层气资源丰富,但赋存条件复杂,开发难度较大.基于该区煤层气井注入-压降试井数据,重新厘定了本区煤储层渗透率划分方案,分析了地应力及其控制下渗透率,压力系统,气藏类型的空间分异特征,探讨了地应力的控藏效应及其对煤层气开发的启示:区域上,六盘水煤田地应力显著高于织纳煤田,煤储层渗透率为中低渗-低渗水平,异常超压发育,具有"应力封闭"特征,而织纳煤田煤储层渗透率为中渗-中低渗水平,以欠压状态为主,表现为"压力驱动"特点,可实现压降自由传递;垂向上,300 m和600 m为黔西地区地应力的转换深度,也是控制煤层气成藏特征的临界埋深线,300 m以浅以水平应力为主导......
Fe84Nb7Bg软磁合金粉末及其块体合金,并利用XRD,DSC,SEM对MA合金粉末和块体合金的相结构,晶粒大小以及组织的热稳定性进行了研究.结果表明:经过15 h MA后,可获得单相bcc结构的粒径小于10 nm的纳米晶过饱和固溶体粉末；在常压状态下,单相纳米晶过饱和固溶体合金在温度小于550℃时具有良好的组织热稳定性,温度小于770℃时具有良好的相热稳定性；在p= 5.5 GPa,t=3 min条件下,当...些非晶软磁粉末获得非晶或纳米晶块体合金成为人们关注的问题[ 5-13]. 近些年来,机械合金化作为一种制备亚稳态材料如非晶,纳米晶等的有效手段,在制备Fe基纳米晶,非晶软磁合金粉末方面引起人们的关注‘14-17].然而,由于非晶,纳米晶的热稳定性差,采用常规烧结方法很难得到致密化的纳米晶(更不用说非晶)块体合剑5,6].已有一些采用特殊成型工艺如温热挤压1......
使用石膏围岩试件模拟巷道开挖卸荷效应的试验研究侯公羽1,李小瑞1,梁金平1,张广东1,荆浩勇11. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院摘 要:为了掌握巷道(隧道)围岩在开挖卸荷条件下的变形规律及破坏机制,实现对巷道开挖卸荷过程中真实加,卸载过程的模拟,采用具有自主知识产权的巷道围岩开挖卸荷模型试验系统,对高强石膏材料制作的小型围岩试件(厚壁圆筒:高290 mm,外径200 mm,内径100 mm)进行了巷道开挖瞬态,缓慢卸荷以及破坏的模拟试验.试验过程中采集到围岩试件轴向和切向2个方向的应变随时间的变化关系,获得了开挖卸荷全过程的应变-时间曲线.试验结果表明:(1)围岩试件的轴向基本都呈现受压状态,部分测点出现拉压变化,轴向应变在缓慢卸荷时可充分展现其弹塑性变形,而在瞬态卸荷时大部分的变形是在卸荷......
浅埋深长壁采场顶板切落破坏的时序特征试验任艳芳1,2,李正杰1,21. 天地科技股份有限公司开采设计事业部2. 煤炭科学研究总院煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室摘 要:针对浅埋深长壁采场切顶压架灾害发生过程中的时间序列问题,采用实验室基础参数测试对典型浅埋深煤岩体破坏的时间效应进行三向围压加载实验,利用相似材料模拟手段对浅埋采场顶板切落破坏过程中多个参量的时间序列特征进行研究.研究得出:三向围压状态下,浅埋煤层顶板岩石易由"X"型破裂,强度屈服破坏转化为单一剪切破坏,且具有明显的时间效应;浅埋深工作面推进速度慢导致垂直采动应力与水平应力之差增大是顶板发生剪切破坏的主因;浅埋煤层基岩发生整体切落下沉前,覆岩采动裂隙存在"形成-发育-扩展到地表(岩层整体切落下沉)"的时间过程;切落位置与工作面推进......
