摘要：为了探讨高压气体爆破对煤体裂纹扩展和振动特性的影响,采用模拟煤体基于自主研发的高压空气爆破装置开展气体爆破试验,试验过程中利用爆破速度采集仪和爆破振动采集仪分别对表面裂纹扩展速度及质点振动进行测试,分析高压空气爆破作用诱发的裂纹扩展发育过程及质点振动能量变化特性。运用扫描电镜(SEM)分析气爆前后试件孔裂隙演化规律。试验结果表明:在高压空气爆破设计压力为15 MPa的条件下,诱导试件表面裂纹沿围压加载方向发育扩展,裂纹发育扩展速度有v_(双向不等压)>v_(无围压)>v_(双向等压);不同围压条件下裂纹随距致裂孔距离的增加呈快速发育和稳态发育两个阶段发育扩展;诱发质点振动信号分布在0~250 Hz的范围内,振动信号中主频带的能量较其他子频带的能量有明显的区别,振动主频带信号在0~31.25 Hz低频带较为集中。研究成果以期为优化高压气体爆破致裂孔分布和提高瓦斯抽采效果提供理论依据和指导。

摘要：工业厂房照明系统的设计与实施对提升生产效率、保障工人安全及降低能耗具有深远影响。该文针对广州某工业企业的生产车间与仓库照明系统存在的问题,通过综合利用现代LED照明技术,设计出高光效灯具,并配合智能控制技术,对该企业照明系统进行节能专项技改。技改后,在满足照明需求的前提下,企业年照明用电量大幅下降,总结出相应经验以供借鉴。

摘要：应力是引起采矿工程地下空间围岩变形与破坏的根本驱动力,大范围、高集中应力是煤矿井下采动应力的显著特点。煤矿井下应力场包括原岩应力场、采动应力场及支护应力场,三者共同构成井下综合应力场。以应力为主线,论述煤矿井下围岩应力演化特征及围岩控制理论与技术。在原岩应力方面,基于大量现场地应力测量数据,详细分析我国煤矿井下地应力场分布特征及影响因素。在采动应力方面,采用理论分析、数值模拟、相似模拟和现场监测相结合的方法,从多个维度综合研究掘进工作面与巷道围岩应力的演变过程,分析采煤工作面周围的采动应力演化特征及主要影响因素。在支护应力方面,自主研发一系列巷道支护测试及模拟试验平台,系统开展锚杆及护表构件在多种复杂受力状态下的测试试验,揭示它们的力学响应特征及破坏机制。深入研究各种支护方式在支护结构自身及围岩中产生的支护应力场分布特征及演化规律。在研究原岩应力、采动应力及支护应力的基础上,分析围岩表面支护、锚固、改性、卸压及联合法的围岩控制机制、设计方法、支护加固材料及控制技术。应用实例重点介绍水力压裂卸压技术、支护+改性+卸压协同控制技术,井下试验与应用表明,基于采动应力演化的围岩控制技术显著提高了巷道围岩稳定性和安全程度,取得良好的围岩控制效果。最后,分析煤矿井下应力场研究及巷道围岩控制中存在的问题,并对未来围岩应力测试与分析、围岩控制理论与技术发展趋势进行展望。

摘要：在不考虑原岩应力场的条件下,采用有限差分数值计算软件FLAC3D,分析了锚杆预应力、锚杆长度、锚杆支护密度、锚杆安装角度及锚固方式等支护参数对锚杆预应力引起的应力场-锚杆预应力场的影响.基于数值模拟结果,结合井下应用情况,对预应力锚杆支护涉及的参数,包括预应力,锚杆直径、强度、长度、密度、角度,锚固方式,组合构件参数,锚索支护参数等进行了全面、系统的分析,提出了预应力锚杆支护参数选择的原则、范围.

摘要：通过实验室单轴压缩试验与数值模拟计算,研究不同强度比组合煤岩的力学响应特征与能量分区演化规律。结果表明:煤岩组合体的强度与变形参数主要受薄弱载体控制,当岩石强度低于煤的强度时,组合体强度与岩石强度相近,岩石是破坏的主体;两者强度相近时,组合体强度较煤、岩略有升高,此时煤岩均发生较充分的破坏;随着岩石强度与刚度的增大,组合体的强度与刚度也增大,岩石强度达到煤的2倍后,组合体的单轴抗压强度较煤增长达到15%并趋于平缓,弹性模量增幅超过70%后趋于平缓,此时煤是破坏的主体,且破坏形态较为一致。煤岩组合体受载阶段可分为应变能快速积累、应变能增速放缓和应变能快速释放3个阶段,耗散能与摩擦能在第2阶段开始缓慢增长,进入第3阶段后,耗散能、摩擦能与动能开始急剧增长。煤与岩石的应变能演化与组合体的相似,煤是组合体积聚应变能的重要载体。随着岩石强度的增大,煤岩组合体的应变能密度呈快速增大后缓慢减小的趋势,在煤岩强度比1∶2时,煤岩组合体的应变能密度最高;组合体中煤的应变能密度先快速增大后趋于平缓,当组合体中岩石强度高于煤时,能够增大煤储能应变能的能力,但增幅在30%以内;组合体中岩石的应变能密度呈先增大后减小的趋势,在煤岩强度比1∶1时达到峰值。

摘要：介绍了基于FLAC的煤巷锚杆支护设计系统的研究和开发,系统综合利用工程类比、理论计算及数值模拟方法进行煤巷锚杆支护设计。具备FLAC自动建模功能,极大地方便了现场技术人员使用FLAC进行煤巷锚杆支护设计。系统在铜川矿区得到广泛应用。

摘要：采用有限差分数值计算软件FLAC对巷道围岩分区破裂化进行研究,分析了分区破裂的产生及演化过程,即巷道开挖后,随着原岩应力的释放,多条破裂带从巷道表面或临近周边逐步向围岩深处延伸,在延伸过程中,单条破裂带可能会分叉成两条甚至多条破裂带,这些破裂带互相交叉,在巷道浅部围岩形成网状间隔破裂区,在深部围岩形成环带状间隔破裂区。岩体初始应力水平、侧压系数及巷道断面形状等对巷道围岩分区破裂化都有显著影响。数值模拟结果与前人的现场研究成果有很好的一致性。

摘要：为克服探测器阵列获取速度慢、重建图像精度低的缺点,并能在低能X射线的小焦点/微焦点CT系统中完成对小型精密复杂器件的检测,研究了低能X射线工业CT的小间隔信号采集系统。系统选取DT公司0.2mm像素尺寸、高集成度、扫描速度快的X-CARD 0.2-256G为探测器,Altera公司的CycloneEP1C3T为主控芯片,Intel公司的LXT972A为以太网控制芯片。从数据传输的可靠、稳定、高效率角度出发,用模块化的方法给出了系统的硬件设计,用有限状态机技术完成了系统的逻辑单元设计,并对系统的动态范围进行了测试。测试实验结果表明,系统的动态范围大于4000,能够检测精密器件、准确迅速地完成信号的采集传输,满足实际工业CT对信号采集的要求。

摘要：为了解决现有煤体单轴抗压强度(UCS)测试数据利用率低的问题,采用数据筛选与分析、数理统计、聚类分析的方法,提出一种能比较有效地分辨、衡量煤体强度差异,并能对UCS测试结果进行定量评价和分类的方法。通过搜集整理山西、山东、内蒙古、陕西、新疆等主要产煤省份及地区129座矿井的808组煤体UCS数据,分析煤体UCS数据分布特征及分布规律并对测试结果进行评价,为煤体强度分级及煤系地层有关工程设计提供重要参考依据;基于煤体强度测试数据统计分析,将煤体强度进行分级同时根据其煤体强度分级与评价结果初步对煤矿巷道围岩支护参数类型提供参考和预测评估。结果表明:所统计煤体UCS分布范围为1.37~55.48 MPa,平均值为16.11 MPa,标准差为8.93 MPa,且满足正态分布。对煤体UCS分级:Ⅰ(1~10 MPa)、Ⅱ(10~15 MPa)、Ⅲ(15~25MPa)、Ⅳ(25~40 MPa)、Ⅴ(40~60 MPa)。依据单轴抗压强度分级标准对其进行分值评价:非常差(0~10分)、差(11~20分)、较差(21~40分)、中(41~60分)、较好(61~80分)、好(81~95分)、非常好(96~100分)。对煤矿单轴抗压强度进行分值评价,同时与不同支护参数进行对应分类划分,所提供的支护参数可为煤巷支护基本参数提供参考。

摘要：采用FLAC3D软件计算分析了掘进工作面周围应力、位移及破坏区分布特征与变化规律,巷道轴线与最大水平主应力方向的夹角对围岩应力、位移及破坏的影响;研究了掘进工作面附近锚杆支护应力场的分布特征,及对空顶范围顶板的控制作用.分析了围岩与支护加固的相互作用,指出煤矿巷道围岩基本上属于非连续煤岩体,不能采用连续体的围岩响应曲线分析围岩与支护的关系,锚杆支护与支架等支护方式的基本原理有本质区别,也不能采用支架的围岩响应曲线分析围岩与锚杆的相互作用.基于锚杆受力变化的实测曲线,归纳出5种类型,得出锚杆支护围岩响应曲线,并提出了支护与加固的时空设计原则.最后,通过千米深井巷道、强烈动压影响巷道及深部沿空留巷的3个实例分析,对理论与数值研究结果进行了验证.