摘要：本文通过对国内外相似材料模拟试验检测方法的分析和探讨 ,优化设计出一检测系统。该系统的主要内容有 :以IBM5 86微机为核心 ,以WANG -PC为辅助机 ,主机完成自动检测、存储、记录、打印、将指定的数据文件传输给辅助机等作用。辅助机按主机命令完成指定的操作 ,即图形显示、曲线显示。

摘要：为了研究反射片量测模式应用于相似材料模拟实验中的监测精度,根据相似材料模型的实际观测和误差传播定律计算了点位坐标的理论量测精度。设计了现场实验,采用布尔莎七参数模型,基于Matlab计算平台把物方坐标系空间坐标自动转化为局部坐标系坐标,并与近景摄影测量的量测结果进行了对比和分析。结果表明,全站仪反射片量测模式点位坐标理论中误差沿X方向的极值为±1.5 mm,沿Y向和Z向的极值为±1.06 mm。当竖直观测角和水平观测角控制在[-π/4,π/4]以内时,点位坐标中误差可以控制在亚毫米级。与数字近景摄影测量点位坐标量测结果对比,全站仪反射片坐标测量模式沿X向的实际点位量测中误差为0.43 mm,Y向的点位量测中误差为0.37 mm。

摘要：用相似材料模拟的方法,以兴隆庄矿为例,研究管道压煤开采岩层及地表移动的规律以及压煤开采对管道本身产生的影响。实验得出:管道压煤开采的岩层及地表移动规律与传统的规律基本一致;管道下压煤采出后,在管道纵剖面的下方会出现悬空状态,对管道的安全造成不利影响,而管道上方的地表会出现隆起与裂缝,对土地造成破坏。为今后管道过采空区的研究提供参考。

摘要：相似材料模拟实验中,科学、快速、准确地获取研究对象的位移场信息是实验的重要环节之一,而构建高精度的局部坐标系是获取目标点位空间信息的基础。基于此,提出了一种实用的高精度的相似材料模拟实验平台坐标框架的构建方法,建立了坐标框架误差模型,得出了坐标框架点位中误差计算公式,并通过设计的现场实验对模型进行了分析和验证。结果表明,量距误差分别随尺长改正值和温度改正值的增加而线性增加。在不同仪器测角精度下,坐标框架点位中误差随尺长改正值和温度的增加都呈现先减小后增大的趋势,都存在极小值,并且随着仪器精度的提高,点位中误差逐渐减小。计算得到坐标框架上两待定点点位中误差理论值分别为±0.633mm、±0.558mm,而通过现场实验和分析计算,对应两点的实际点位中误差分别为±0.409mm、±280mm,实测精度值优于理论计算值。

摘要：针对某矿地质采矿条件,根据相似理论,对其综放采场围岩破坏高度与形态、底板支撑压力的变化规律、关键层破断特征、覆岩结构演化过程进行相似材料模拟实验,分析关键层的上覆荷载和覆岩结构类型,研究覆岩结构演化规律与冲击矿压的相关性,揭示覆岩结构破断失稳诱发冲击矿压发生的机理。结合现场的实际情况,提出治理该矿冲击矿压的一些有效措施。

摘要：将XJTUDP三维光学点测量系统应用于相似材料模拟实验观测中,能够准确、快速地获取模型表面标志点的精确三维坐标。但所获取的标志点坐标系不统一、可能带有粗差,同时不同观测线的移动变形计算不方便,针对上述问题笔者进行了观测数据管理与处理系统的设计与实现。系统主要实现了观测点坐标的数据库管理和三维显示、旋转、选取,观测点粗差剔除和坐标匹配,同一模型不同观测时间移动变形的计算和移动变形曲线的绘制功能。

摘要：急倾斜煤层赋存条件复杂,开采难度大.以实际工程为背景,通过相似材料模拟实验对浅埋急倾斜特厚煤层水平开采进行研究,分析了沿煤层倾向剖面采场围岩的运动变化规律和支承压力分布特点.水平分层放顶煤开采过程中上覆岩层出现循环破坏的空洞,其顶板岩层内的位移及其破坏位于偏上山方向区域,顶板岩层的影响范围可扩大至煤层法线上方90 m以外区域;采场应力集中区域主要分布干顶板岩层内.研究结论可为同类矿井的开采设计与安全生产提供理论依据.

摘要：为解决高河能源高强度开采导致综放工作面瓦斯涌出量大的问题,采用理论计算和相似材料模拟相结合的方法在E2306工作面进行了大直径顶板裂隙带走向长钻孔瓦斯抽采技术的研究。研究结果表明:裂隙带发育高为18~89.63 m,并结合煤层顶板岩性,确定钻孔最佳布孔层位在18~38 m;将优化层位在现场设计施工钻孔,钻场稳定阶段平均抽采纯量为7.64 m^(3)/min,最大抽采纯量达到10.72 m^(3)/min,平均抽采体积分数为3.49%,最大抽采体积分数达9.22%,大直径顶板裂隙带走向长钻孔累计抽采瓦斯911200 m^(3);通过对单孔抽采数据进行分析,进一步优化大直径顶板裂隙带长钻孔参数,垂直方向为煤层上方20~25 m,水平位置宜布置在30~50 m内,抽采后工作面隅角瓦斯平均体积分数为0.24%,瓦斯治理效果较好。

摘要：以梁北煤矿“三软”煤层11071典型综采工作面为研究对象,通过采用相似材料模拟实验和理论分析方法,阐述了“三软”煤层综放开采条件下导水裂缝带发育充分,地表下沉量大,地表裂缝显现明显的特殊移动变形规律。基于关键层理论,分析了“三软”煤层综采覆岩破断机理,明晰了工作面开采后采动覆岩断裂下沉破坏特征,研究结果为梁北煤矿“三软”煤层开采工作面优化设计及地表采动损害控制提供技术支撑。

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速度相关,加快推进速度后,来压步距加大,支架受力下降,基岩整体切落位置基本发生在支架后方;切顶时煤层超前支承压力达到极值,随后应力降低;顶板应变在时间序列上依次经历“三区”:“初始应变稳定区—应变剧烈演化区—采空区应变稳定区”,工作面推进速度慢时,顶板岩层应变启动点超前,顶板切顶线前移,顶板应变幅值增大,超前支承压力启动点和峰值均比覆岩应变滞后,而支架压力与采动应力时间序列变化曲线规律类似,可相互表征。研究结果表明,通过对支架压力、采动应力、覆岩应变等指标的联合监测与预警值设计,可实现对浅埋采场切顶压架灾害的预测和防治。