摘要：以弹性理论为基础,推导出圆形软岩巷道局部弱支护解析解,阐述顶、帮失稳与底鼓破坏相互影响的原因,软岩巷道发生的底鼓和顶板失稳问题可分为全周边弱支护和局部弱支护2种情况考虑,为巷道合理支护形式提供了理论支持。由此设计出全封闭钢筋网壳锚喷支护结构,基本消除了局部弱支护的影响。依托淮南矿业集团潘三矿巷道修复工程,完成室内模拟实验,网壳结构破坏特征主要呈现压剪破坏。现场监测表明,最大围岩收敛量和收敛率均满足设计要求,证明网壳锚喷具有结构合理、施工方便、能承受高应力及采动荷载作用等特点。

摘要：为降低煤矿井下工作面的粉尘浓度和高温热害的影响,设计出一种以降尘为主、降温为辅的节能型低温磁化水降尘系统,并利用喷雾试验装置对该系统进行了模拟试验。结果表明:随着试验水压的增加,相对降尘率先增高后降低,磁感应强度对降尘率的影响也呈现类似趋势;当试验水压达到2～3 MPa,磁感应强度达到170 m T时,系统的磁化效果最佳。该系统实现了矿井高温工作面降温、降尘的双重目标,水的利用率也得到大幅提高。

摘要：针对古交矿区斜井工程掘进过程中遭遇松散富水砂卵石层,决定采用超细水泥浆液进行超前注浆施工。自主设计了室内注浆模型试验装置,基于正交试验的方法探讨了不同地层含水率、水灰比、注浆压力等因素对扩散半径、注浆量和强度增长率的影响规律。结果表明:超细水泥浆液与砂卵石层胶结良好,对于扩散半径和注浆量,含水率、注浆压力的影响特别显著,而水灰比影响较小,但水灰比和含水率对强度增长率影响特别显著,注浆压力影响显著。通过对试验数据的回归分析得出了拟合公式,最后将其应用于注浆工程设计与施工中,同时进行了效果评价。

摘要：为探究岩石-混凝土界面对地下建筑支护结构失效的影响,通过7种不同界面倾角的岩石-混凝土组合体试件的单轴和分级加载蠕变试验,研究了其蠕变特性。研究结果表明:随界面倾角的增大,组合体抗压强度呈“W”形变化,倾角在0°,45°,90°时出现极大值,而倾角在30°,60°~75°时出现极小值;并将其破坏模式分为轴向破坏、组合破坏、界面破坏等3种典型破坏模式。组合体蠕变破坏强度低于单轴抗压强度,表明长期加载对组合体会造成损伤;瞬时应变随界面倾角的增大,先减小后增大;与倾角0°的相比,倾角45°,60°,75°,90°的瞬时应变分别减少了22.68%,47.72%,52.01%,4.56%;蠕变比随应力水平的提高呈下降-稳定-上升3个阶段特征;随界面倾角的增大,蠕变破坏临界应力逐渐减小,蠕变稳定阶段逐渐缩短,组合体稳定性逐渐降低。基于试验结果对Burgers蠕变模型参数进行辨识,所得理论曲线与瞬时变形和衰减蠕变阶段试验数据吻合较好。研究成果可为深入认识混凝土支护与围岩结构界面倾角引起的蠕变破坏机制及地下建筑结构支护安全提供参考。

摘要：使用聚丙烯纤维掺入混凝土中以提高材料的各项性能得到广泛的关注,采用绝对体积法设计了喷射混凝土的配合比,完成了9组不同配合比7、28 d抗压,抗拉强度及28 d抗折强度的试验,利用正交试验的方法,考察了纤维长度,水泥用量,砂率和水灰比对混凝土抗压,抗拉及抗折强度的影响。通过系统的分析,得出了各因素对3种强度的影响顺序,结果表明,水灰比对材料的3种强度均具有特别显著的影响,纤维长度对抗拉强度影响显著,砂率对抗压和抗折强度影响显著,而水泥用量则影响较小,最终得到了最佳配合比方案,为喷射聚丙烯纤维混凝土的推广与应用提供依据。

摘要：应用正交试验法开展了16组秸秆/聚丙烯纤维-玻化微珠保温混凝土和3组玻化微珠保温混凝土基本性能试验。完成了秸秆粉末体积率VS、玻化微珠代砂率VG和聚丙烯纤维体积率VP这3种因素对秸秆/聚丙烯纤维-玻化微珠保温混凝土立方体抗压、劈裂抗拉强度极差和方差分析。结果表明:玻化微珠掺入可有效提高混凝土隔热保温性、工作性,但会造成强度损失。玻化微珠对混凝土抗压强度减小最为显著,最大损失幅度为24.64%,秸秆粉末和聚丙烯纤维对抗压强度影响可忽略;聚丙烯纤维对混凝土抗拉强度提高极为显著,最大提升幅度为16.72%,同时显著提高拉压比。基于试验数据建立了秸秆/聚丙烯纤维-玻化微珠保温混凝土抗压和抗拉强度预测模型,预测效果较好。

摘要：张集矿区地层位于裂隙破碎带且含水量丰富,为解决第2副井井筒地面预注浆施工难度大的问题,基于工程地质调研、技术设计和工业试验的方法对地面预注浆施工技术进行了研究。通过在井筒开凿前上部表土段采用冻结法施工、下部基岩段采用地面预注浆技术施工,并采用直孔和Y孔相结合的布置方式,实现了注浆、冻结和凿井"三同时"施工的目的,有效节约了工期。在整个施工过程中,采用自主研发的监控设备,实现了实时控制并获得了重要的注浆参数,同时采用压水试验的方法对注浆质量进行了效果评价。根据监测结果:1)各段终压值和注浆量均达到了设计要求,总注浆量达16 286 m^3;2)压水试验测得的地层渗透系数明显减小,井筒涌水量仅为2.27 m^3/h,说明该施工方法起到了很好的加固和堵水作用。

摘要：随着当前建设环保节约型社会的需要,急需发展绿色混凝土材料,延长建筑结构的耐久性。通过试验的方法,设计了三种不同强度标号的混凝土,对比研究不同掺量的超细粉煤灰,在28天、60天及90天的较长龄期下,其抗压、抗拉及抗折强度的变化规律,结果表明：最佳掺量为20%,其抗压、抗拉及抗折强度,在90 d时比28 d基准强度提高约16.5%、16.8%和15.2%,相比于普通混凝土本身增长幅度的10.6%、5.5%及8.1%,提高5%～10%左右,说明超细粉煤灰混凝土在经历长时间的养护后,水化反应愈加充分,对强度仍有较大的提升,既能满足正常使用的要求,又能够有效节约水泥,提高材料的耐久性,具有推广和应用价值。

摘要：以第七届城市地下空间工程大学生模型设计竞赛为背景,以纸质双层地下空间结构模型为分析实例,从模型概念设计、选型制作、理论计算、数值分析等方面,对模型结构进行了优化分析,完成了加载实验。该模型结构满足题目要求,在承受满载100 kg时,模型结构沉降量仅为2.80 mm。参赛实践表明,大学生模型设计竞赛可以像实际工程结构设计一样,通过概念设计、力学分析、数值计算优化等找到合理的结构设计方案,加上精良的制作工艺和反复练习,能够培养学生的创新能力、动手能力以及团结合作精神。

摘要：基于钢纤维对于混凝土材料的作用机理,采用试验的方法,设计试验变量为钢纤维掺量,对比研究了不同纤维掺量下,混凝土材料的抗压、抗拉及抗折强度,结果表明：在纤维体积掺量为3 % 时,抗压强度提高31.14% ,而抗拉和抗折有89. 45% 和65. 01% 的提升,进一步说明纤维在受力时,充分发挥其受拉能力强的特征,为混凝土材料分担拉力.综合经济性,得出最佳钢纤维掺量为2 %-3% ,为后续试验研究和施工生产提供依据.