摘要：为研究软岩圆巷开挖面附近围岩在"锚网喷"支护后围岩力学承载结构的稳定性,依据围岩变形及受力特征,沿巷道径向依次将围岩划分为破裂区、软化区和弹性区,其中,"锚网喷"支护主要作用于破裂区中.基于统一屈服准则、增量型本构关系和软岩力学模型,得到了"围岩-支护"相互作用下的围岩应力和变形解.考虑切向应力和等效剪应力的集中以及围岩强度,将围岩力学承载结构由浅入深依次划分为"弱-主-强"结构.通过算例分析,可知围岩力学承载结构的承载范围和承载位移及其剪切应力,受锚杆支护间排距、软化模量和开挖空间效应等因素的影响.在工程实践中,基于"围岩-支护"力学承载结构理论,设计的"锚网喷注"支护方案能够提高围岩强度、降低软岩巷道变形量,保证了掘巷初期的稳定性.

摘要：将圆形巷道围岩划分为塑性残余区、塑性软化区和弹性区,引入强度参数软化模量和扩容系数及剪胀角,考虑岩石峰后应变软化和扩容特性。基于Drucker-Prager准则和非关联流动法则,建立剪胀角与软化区扩容系数的关系,用洛德参数描述中间主应力大小,计算出弹塑性区应力、位移和塑性区半径的解析表达式。通过算例分析了不同影响因素对巷道围岩塑性区半径和位移的影响。分析结果表明:中间主应力对围岩的塑性区和位移大小具有重要影响且表现出区间性;内聚力和内摩擦角的残余值越大,塑性区半径和位移越小;剪胀角的选取对于分析扩容具有很大影响;降低软化模量和提高支护阻力能不同程度地控制围岩的变形;软化主要影响塑性残余区半径而扩容主要影响围岩的位移。分析结果可以为巷道围岩稳定性评价和支护定量设计提供理论依据。

摘要：针对现阶段煤矿人员定位系统定位不精确、成本高、不能实现真三维人员定位等问题,提出并实现了一种基于三维可视化与Zigbee无线传感器网络技术的真三维人员煤矿人员定位系统。从系统的设计与优化角度出发,较全面的分析了三维模型的创建与导出、真三维定位算法设计、微弱信号检测等关键性问题,构建了真三维人员煤矿人员定位系统,通过定位系统在安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室模拟巷道中的测试数据显示:在测试环境下,平均定位误差仅为0.76 m,较好的满足了煤矿工作环境下从业人员的定位需求。同时,较传统人员定位系统相比,真三维煤矿人员定位系统在定位性能、成本、操作性和视觉感官等方面具有较大的优势。

摘要：随着煤矿开采向深部逐渐延伸,巷道的大变形和长时间持续流变特性已成为支护中极具挑战的课题之一。为了探究深部巷道围岩损伤劣化的时效特征及动态补强技术,基于实验室试验,并结合理论分析、数值模拟及现场工业试验进行了研究。研究结果表明:(1)基于Laplace逆变换推导出圆形轴对称巷道的变形规律解析解,结合理论分析、非圆形巷道等效变换和现场试验确定塑性区半径为1.5~2.1m,进一步得到直墙半圆拱巷道时效变形解析解;(2)基于弹性与弹塑性巷道模型,采用能量耗散表征了围岩损伤劣化的时效特征与塑性区演化趋势,并提出了一次支护的时机;(3)阐明了围岩在一次支护后的时效性损伤劣化的演化趋势,基于垂直应力峰值比率,提出了二次支护方案与时机,进一步分析围岩剪应力与垂直应力,确定了二次支护锚杆的长度为3.0 m,支护时机为40~70 d。研究结果可为深部煤矿巷道的设计与维护提供理论依据和实践指导。

摘要：桥梁作为交通枢纽中的重要关卡,受到强冲击载荷作用后的毁伤效果一直是国内外关注的热点问题。炸药爆炸是对其进行毁伤的最为有效的手段之一,研究爆炸冲击波在桥梁结构中的传播规律对桥梁结构抗爆设计和爆炸事故救援具有至关重要的作用。为此,搭建了桥梁的局部结构并进行爆炸毁伤实验,为数值模拟研究提供数据参考。采用自主开发的三维爆炸与冲击问题仿真软件 EXPLOSION-3D对仿桥梁结构的爆炸冲击波传播问题进行了数值模拟研究。将数值模拟结果与实验结果进行对比,验证了数值算法的有效性;进一步通过对比不同位置处的压力时程曲线来分析爆炸冲击波在仿桥梁结构中的传播规律,并分析了炸药在不同位置处爆炸和不同当量炸药爆炸对桥梁结构毁伤的影响规律。基于数值仿真结果,得到了给定工况下炸药对仿桥梁结构内的人体和车辆的毁伤程度。最后,通过对比分析不同工况的数值模拟结果,从仿真的角度给出了安全预防建议。

摘要：针对目前工程测量领域六自由度测量存在精度低、实时性和便携性差等问题,设计了一种激光标靶,结合全站仪能够实现空间六自由度测量。在嵌入式平台上,研究了一种以重心法为核心的光斑中心提取算法,该算法重复性精度高、鲁棒性好。通过对相机的非模型化参数标定,提出了一种姿态解算算法。实验数据表明,激光标靶在全站仪坐标测量精度基础上,滚转角和俯仰角测量精度可达0.005°,方位角测量精度可达0.006 2°,满足多种工程测量需求。

摘要：为研究深部煤层综采工作面采动卸压覆岩裂隙演化规律,以芦岭煤矿Ⅲ1022综采工作面为工程背景,采用光频域反射技术(OFDR)分析相似模拟试验采动覆岩裂隙演化全过程,结合现场瓦斯抽采情况及光纤监测结果,对采场裂隙时空演化规律进行研究。研究结果表明:工作面回采过程中,采空区覆岩水平方向光纤拉应变曲线呈左、右两峰,两峰间距表征覆岩实际垮落宽度,两峰峰值处为工作面两侧采动破断线。垂直方向受超前支承压力影响,工作面前方出现压应力集中区域,光纤压应变曲线呈台阶递减状态,采空区顶底板皆出现拉应变凸峰。工作面上隅角风排瓦斯浓度、1#定向钻场拦截孔、5#地面井的卸压瓦斯抽采情况,反演了工作面采动裂隙的演化特征,结合现场光纤监测试验,判断采场覆岩裂隙带发育高度为77.5 m,覆岩裂隙发育层位已至8、9煤层。研究结果为工作面开采工艺设计、邻近层瓦斯运移、抽采的钻孔设计、瓦斯治理等提供理论基础,对矿井安全高效生产起明显促进作用。

摘要：中国国家治理体系现代化既是治理理论的逻辑延展又是治理实践的空间拓展。因此,对中国国家治理体系的研究,不仅要有本土眼光,更需具备全球视野。文章通过探讨全球视野下国家治理体系的内涵与属性,明确了国家治理体系的结构脉络与角色定位。以全球视野下国家治理体系的嬗变历程为切入点,梳理了科层治理体系、竞争性治理体系、网络治理体系和整体性治理体系的谱系变迁。在厘清构建中国国家治理体系阻力问题的基础上,初步探讨了全球视野下中国国家治理体系的价值导向、顶层设计、民主内涵、法治逻辑与执政党建设等进路。

摘要：利用统一强度准则获得准确的巷道围岩的弹塑性解,将洛德常数表示的中间主应力带入统一准则,从而将该准则表达式改为平面问题解答式。文章基于此准则和岩石三线段力学模型,推导出巷道围岩软化区和残余区的塑性解,分析统一强度材料参数、洛德常数、软化模量和扩容系数以及巷道支护力对巷道塑性解的影响。通过算例可知,随着统一强度参数、洛德常数、残余内聚力和软化模量以及支护力的增大,塑性区范围将会减小;其中扩容系数对塑性软化区范围影响不大。最后利用FLAC3D软件模拟Drucker-Prager模型和Mohr-Coulomb模型的巷道周边位移,并与利用文中理论公式获得的结果进行了验证分析,结果显示数值模拟和理论研究的结果较为吻合。研究结果可以为巷道围岩稳定性评价和支护定量设计提供理论依据,同时,在结果中考虑了软化和扩容以及多种强度准则等因素对巷道围岩塑性解的影响,具有重要的意义。

摘要：为了提高煤矿巷道支护设计的科学性、合理性与安全性,根据巷道支护参数的选择要求,把可视化专家系统运用到煤矿巷道支护设计中去,建立了地质岩石力学数据库和巷道断面数据库,运用BP神经网络模型和综合模糊评判模型设计了巷道支护参数的数值计算方法库,在计算机上实现了巷道围岩分类、巷道支护设计与绘图以及三维可视化建模的一体化与自动化。