摘要：为研究溜井矿石运移及井壁破坏特征,以金山店矿垂直主溜井为例,根据工程特点和相似理论,构建了由井口卸矿模拟装置、井筒适配装置、底部放矿适配装置、高速摄影系统和数据分析系统等部分组成的溜井溜放矿相似试验平台。以运动学理论为基础,在试验平台上进行溜矿段溜矿相似试验,得到了溜矿段矿石的运动轨迹,试验的井壁冲击破坏部位按相似比还原后与理论分析和矿山井壁冲击破坏检测结果相近;以椭球体放矿理论为基础,在试验平台上进行贮矿段放矿相似试验,得到了贮矿段井壁磨损分区范围,试验的井壁磨损破坏区域按相似比还原后与理论分析、PFC2D放矿数值模拟以及矿山井壁磨损检测结果相符。研究结果表明,溜井溜放矿相似试验平台及其溜放矿相似试验适用于溜井的矿石运移及井壁破坏特征研究,试验结果为金山店矿现服役主溜井的井壁加固方案优化和新设计的采区溜井支护方案优化提供了依据。

摘要：以典型断层型冲击地压矿井为例,采用相似材料模拟试验方法,基于覆岩空间结构失稳与断层活化耦合致灾原理,分析了巨型逆冲断层下盘煤层开采采场覆岩运动过程、工作面倾向支承压力及断层面的应力变化规律,研究了巨型逆冲断层影响下巨厚坚硬顶板易冲击煤层冲击地压显现特征。试验结果表明:煤层开采诱发巨型逆冲断层冲击灾变过程分为3阶段:第1阶段,受煤层采动影响,上覆岩层发生空间运动,煤体中形成明显高应力集中区;第2阶段,覆岩多层空间结构演化诱发断层活化,断层活化导致空间结构外部岩体回转,给空间结构施加外部载荷,造成空间结构失稳加剧,煤岩体的应力激增,影响范围扩大;第3阶段,断层滑移释放能量,提供动载荷。根据应力监测数据变化规律,划分了逆冲断层的明显影响区域,研究结果为断层影响下煤层开采的防冲策略与设计提供可靠依据。

摘要：锻造操作机具有重载、大惯量、机构混联等特性,这对操作机的快速高精度控制提出了很高的要求。为了满足操作机的控制要求,各种控制方法被提出并通过仿真验证了可行性。但是,直接将这些控制方法应用到重载荷的操作机上是不恰当的。设计了一台机、电、液一体化的锻造操作机相似模型,该模型在尺寸、运动和受力特性上和作为原型的某锻造操作机相似。同时,还建立了该样机的AD-AMS虚拟动力学模型,适用于控制方法的仿真和验证。

摘要：以某矿山无底柱分段崩落法采场结构参数为参照,以相似理论为基础,设计相似试验物理模型,研究采空区顶板在不同冒落高度、不同冒落量、采场有无安全垫层以及不同材料强度4种情况下顶板冒落冲击下部采场的振动变化规律。试验结果表明:①振动速度大小和冒落高度、冒落量、材料强度呈正相关的关系;②振动速度大小随着冒落高度的增加存在一个突变期,在突变期内振动速度增长最快;③采场内存在适当厚度的散体垫层对冒落体具有良好的缓冲作用;④在各个试验条件下,距离冲击位置越近的测点速度变化越明显;⑤随着振动波在岩体中的传播,存在某一临界深度,当超过这一临界深度时,上部采场顶板冒落造成的冲击振动影响很小。

摘要：在相似试验中为获取精确的土压力测试数据,土压力盒在每次使用之前均需标定。针对土压力盒标定程序复杂的问题,应用单轴压缩机设计了一种大部分实验室可用的便捷砂标方法,基于此方法进行了15个电阻应变式土压力盒的标定,并拟合了σ-V曲线。结果显示:各组试验数据相关系数R2均大于0.99,线性相关性较强,试验数据正确且可靠,证明了该方法能够较好地标定电阻应变式土压力盒;砂标k1值均小于厂家给定的k2值,因此对土压力盒在使用之前应视具体环境重新标定。针对西部矿区煤水冲突问题,将获取的标定系数应用于煤矿地下水库相似试验,获得的应力曲线与实际情况能够较好的吻合,同时发现人工坝体顶槽区域有较大的应力集中。

摘要：研究滩海天然气管道的变形规律和抗漂浮问题,可为该方面设计和计算提供参考依据,对保障管道安全运行有着重要意义。设计了滩海埋地天然气管道变形相似试验,模拟了在预定工况下滩海管道的变形过程,并采用有限元软件ANSYS计算了相同工况下的管道与土体的受力变形结果,与试验结果进行了对比,从而提出了一套关于滩海管道抗漂浮计算的有限元计算方法。采用ANSYS对实际工程管道的抗漂浮计算结果表明:在管道模型两端约束区,局部应力集中现象比较严重;远离约束区的管道各截面变形趋于一致,属于平面应变问题;随着管道埋深的减小,受浮力作用段管道的Y向位移加速增大。(图13,表3,参12)

摘要：为优化银山铅锌矿深部中段开采的采场结构参数,根据银山铅锌矿-195m中段典型采场的采场回采参数,基于相似原理设计了采场的相似物理模型,开展了采场回采相似模型试验研究,分析了模拟回采过程中各监测点的应力、应变、位移及声波的变化。试验结果表明,片理结构裂纹的压张破裂是造成采场失稳的主要原因,建议在采场开采过程中在距地板28 m位置处预留矿柱,以控制采场顶板的岩层移动。

摘要：根据中铝洛阳铝矿实际情况,结合放矿力学理论、室内相似试验和离散元数值模拟技术,从宏观和微观两方面深入地研究了矿仓放矿机制以及影响矿石流动性的主要因素。颗粒流数值模拟再现了放矿过程中矿石颗粒间以及颗粒与仓壁间相互作用力的动态变化过程。根据研究结果,设计了一种全新的仓内悬垂式振动助流器,并进行了现场试验,取得了很好的助流效果。它不但很好地改善了矿石流动性,解决了困扰洛阳铝矿几十年的矿仓堵塞、卡斗、起拱问题,优化了矿石和仓壁间的力学关系,减小了仓壁所受的动态接触压力,而且也大幅提高了矿仓放矿效率及生产安全系数,降低了工人的劳动强度。

摘要：露天边坡的稳定性是关乎矿山安全生产的重要因素之一。以安家岭露天煤矿29211工作面开采为例,采用相似材料模型试验研究方法,研究井工开采对露天矿边坡变形破裂过程的影响。试验结果表明:29211采面的推进使得上覆岩层发生垮落和下沉变形,形成"拱式"结构,对边坡产生较大的水平推力作用,导致边坡向临空面方向发生较大的水平位移,同时也造成了边坡不同程度的拉裂和沉降变形;当29211工作面推进至合理停采线2时,边坡岩体内出现局部裂缝,推进至设计停采线时,边坡岩体内裂缝已逐渐形成并贯通至坡底,因此,29211工作面推进至合理停采线2时为适宜停采位置;29211工作面开采完毕后工作面中部正上方沉降量最大,边坡岩体最大下沉量约为8 m,边坡体内裂缝逐渐贯通,有被挤出的趋势。研究结果对露天矿现场开采安全提供理论指导。

摘要：为了研究箱式路基端承式复合地基的动静态与抗变形性能,设计了箱式路基结构及下部端承复合地基相似试验模型,进行了静力分级加载与低周频循环加载试验,分析了复合地基在分级静力和长期疲劳加载过程中的变形演化趋势及地基压力分布。结果表明:在铁路静载下,箱式路基及下部结构处于弹性工作范围,并通过分析地基的桩土压力规律,复合地基内桩土传力机制正常。在铁路疲劳加载下,箱式路基复合路基累积沉降差异较小,没有出现明显不均匀沉降,且传力路径稳定,整体性良好。