摘要：针对隆德煤矿近距离煤层上下同采工作面巷道围岩稳定性控制问题,采用现场实测和理论分析方法,对多次采动影响下巷道支护体受力特征和煤柱应力演化特征进行研究。结果表明,巷道锚杆/索受力经历7个变化阶段,包括采动影响前初始稳定阶段、单工作面超前影响阶段、双工作面超前影响阶段、采动卸压区快速升高阶段、采动应力恢复区慢速升高阶段、二次稳定阶段和双工作面开采扰动升高阶段;煤柱采动应力演化经历5个阶段,包括采动影响前初始稳定阶段、单工作面超前影响区缓慢上升阶段、采动卸压区快速上升阶段、采空区压实自由演化阶段和双工作面开采扰动升高阶段。随着钻孔应力计安装深度增加,煤柱应力呈现先升高后降低趋势,煤柱浅部3 m左右进入塑性状态,承载能力降低;基于上述观测结果,对新掘巷道支护参数进行优化,在保证围岩长期稳定性的同时还可以降低支护费用,实测结果表明,支护参数优化后巷道表面位移量在工程允许范围内,巷道围岩裂隙发育程度较低。

摘要：针对特厚煤层坚硬顶板、宽煤柱条件下临空巷道面临的高围岩应力、大变形等问题,以老石旦煤矿16403综放工作面为工程研究背景,从宽煤柱顶板侧向破断结构角度对临空巷道大变形的影响因素进行了理论分析,采用数值模拟方法研究了对16402运输巷实施不同切顶卸压方案时,临近采空区的16403回风巷侧向顶板采动应力传递规律,并在现场施工水力压裂钻孔进行切顶卸压,实现临空巷道围岩变形控制。研究结果表明:“低位坚硬岩层悬臂梁+高位坚硬岩层砌体梁”破断结构是特厚煤层宽煤柱临空巷道大变形的主要原因,可采用切顶卸压技术破坏宽煤柱顶板侧向破断结构来控制临空巷道围岩大变形;切顶角变化可使关键块B长度发生改变,切顶角越大,则关键块B长度越小,临空侧顶板载荷向煤柱传递的程度越弱,临空巷道围岩承受的采动应力越小,切顶角为100°时临空巷道围岩垂直应力与变形量最小;在16402运输巷以切顶角100°施工水力压裂钻孔后,16403回风巷顶底板变形量较未实施切顶卸压的16402回风巷减小86.5%,两帮变形量减小87.1%,临空巷道围岩稳定性得到极大提高。

摘要：针对大断面半煤岩巷道围岩变形控制难题,以小保当煤矿一号井大断面半煤岩巷道为研究背景,测试了巷道围岩岩层分布、围岩地应力分布及裂隙发育,分析了巷道围岩的变形破坏演化特征。通过实验室试验以及数值模拟分析了半煤岩组合体力学性能及其变形破坏形态,揭示了强度较低的煤体最先在煤岩交界面发生破裂、滑移,变形不断向深部延伸,随着煤岩体完整性及强度的持续弱化,造成巷帮由下而上的非均匀渐进性失稳破坏,揭示了提高大断面半煤岩巷道围岩稳定性的关键在于控制煤岩交界面非协调变形。基于此提出了采用高预应力锚杆支护与薄弱区域加强支护的变形控制思路,制定了小保当一号井大断面巷道半煤岩巷道围岩变形控制方案,并开展了井下工业试验,取得了较好的应用效果,在监测期内巷道顶板的位移量为28 mm,两帮的位移量为80 mm,底板的位移量为43 mm,随后围岩变形趋于稳定,巷帮煤岩交界处的变形控制效果显著,表明采用该方案可有效控制大断面半煤岩巷围岩变形。

摘要：为了从多个维度对比直圆连接路段回旋线与K型线的差异,分析对比K型线与回旋线在横向运动、侧倾运动和横摆运动3个自由度下的动力学差异,验证K型线作为缓和曲线的可行性的同时,研究分析车辆在基于K型线的直圆连接路段上的行车稳定性。利用K型线航向角特点,从微分和解析几何角度分析验证K型线和回旋线的曲率及曲率变化率状态。利用动力学软件CarSim对5种基于不同设计速度建立的道路模型进行仿真模拟,选取车辆横向加速度、车辆侧倾角、车辆横摆角及车辆方向盘转角4个指标作为评价依据,分析车辆在由2种不同缓和曲线连接的直圆连接路段上行驶时,其行车稳定性、驾驶人舒适性的状态差异。采用熵值法对各指标进行赋权,综合比较由K型线和回旋线连接的直圆路段的优劣。研究结果表明:K型线具有曲率及曲率变化率连续的优点;在设计指标相同条件下,K型线上车辆的各维度稳定参数均满足现有《公路路线设计规范》(JTG D20—2017)要求,且优于回旋线;随着设计速度的减小,K型线与回旋线之间的差异愈加明显,K型线在行车稳定性和舒适性方面的优势愈显著;在设计速度相同的前提下,K型线在驾驶稳定性、驾驶人行车舒适性方面整体优于回旋线;在设计速度较小时,K型线的优势更显著,可将K型线应用于设计速度较小的道路线形设计中,以保证并提高道路行车的稳定性及舒适性。

摘要：针对煤矿井下腐蚀环境中螺纹钢锚杆易产生应力腐蚀断裂的现象,采用慢应变速率拉伸方法研究了4种锚杆在模拟高矿化度矿井水中的应力腐蚀行为,得到应变速率和外加电位对锚杆应力腐蚀行为的影响规律,定量评价了应力腐蚀敏感性,并结合断口微观特征阐释了应力腐蚀机制.研究表明:在模拟矿井水中锚杆塑性下降明显,表现出应力腐蚀敏感性;应变速率对断面收缩率和延伸率的影响大于对强度的影响.施加阴极电位后锚杆的应力腐蚀敏感性大幅增加.在腐蚀参与下锚杆断裂形式由韧脆混合断裂向脆性断裂转变,且应力腐蚀敏感性越高,脆性特征越明显.综合锚杆在不同环境下的应力腐蚀特征及断口形貌演化过程,判断应力腐蚀以氢致开裂为主.现场失效锚杆分析表明腐蚀参与了锚杆断裂过程,呈现应力腐蚀断裂特征.

摘要：深部矿井巷道在构造应力场作用下,顶板受高水平应力影响,剪切破坏严重,是围岩重点破坏部位。运用离散元数值模拟方法,模拟了处于构造应力场下一煤巷应用锚网支护的效果,通过对比不同支护方案的围岩控制效果,得出最优方案为全断面高强锚杆加顶板锚索补强。

摘要：目的通过仿真给出水下训练航天服的固定配重设计。方法基于水下训练航天服3D模型数据,参考人体国标参数,对照俄罗斯水下训练服,利用组合物体的力学性质,考虑水下训练航天服的实际应用,仿真分析固定配重对水下训练航天服姿态的影响。结果经过多参数计算仿真,最终确定水下训练航天服的固定配重参数。结论水下训练航天服设计仿真解决了固定配重的设计难题,对水下训练航天服的实际应用有一定的指导作用。

摘要：爆炸冲击环境会对航天产品产生较大的影响,基于等效损伤的冲击响应谱试验技术为航天产品的抗冲击设计提供了指导。在瞬时冲击载荷作用下金属材料处于中高速应变率状态,其本构关系与静态下有较大不同。根据冲击载荷的特点,提出了产品抗冲击设计准则。采用该设计准则,对某航天产品在爆炸冲击环境下的应力情况进行了仿真分析,通过试验验证了该设计准则的可行性。

摘要：为了解决小保当一号煤矿112201工作面回采巷道掘进期间片帮严重,掘进速度被严重拖慢的问题,开展了含夹矸煤巷帮部破坏机理与控制技术研究。含夹矸煤巷片帮原因主要为水平应力作用显著,煤-矸物理力学性质差异大,支护参数设计存在问题。数值模拟得出夹矸厚度越小,帮部稳定性越差,分层掘进二次成巷有利于控制片帮。提出了“关键区”强韧护表支护技术,实现锚杆支护高预应力并使其有效扩散,可大幅增强关键区薄弱围岩的韧性;经现场应用,片帮问题得到解决。

摘要：合理选择护巷煤柱宽度是综放沿空掘巷技术成功应用的关键。以柳巷煤矿工程地质条件为背景,基于弹性地基梁理论、内外应力场理论计算分析沿空巷道覆岩结构特征及其内应力场分布,使用离散元模拟软件建立多组数值模型,分析不同煤柱宽度与应力集中系数下巷道围岩变形特征,系统研究掘采过程中覆岩结构与煤柱宽度对巷道受载变形机制的影响。定义煤柱护巷系数ψi,以此对数值模拟结果进行综合评价,确定合理煤柱宽度。研究结果表明:1)随着悬顶长度增加,基本顶岩梁最大弯矩增大,岩梁破断位置与采空区煤壁间距减小。2)厚硬基本顶综放工作面因基本顶厚度大、来压步距大及开采强度高等因素致使其内应力场范围较常规工作面更大。结合现场工程地质数据,确定内应力场范围14.67~17.33 m。3)基于覆岩结构分析确定试验工作面合理煤柱宽度范围为5~10 m,采用数值模拟进一步研究表明,以7 m为分界,随着煤柱宽度增加,煤柱稳定性与覆岩结构先后主导巷道受载变形机制。4)通过综合评价确定合理煤柱宽度为7 m,应用效果通过现场监测得到验证。