摘要：利用自行设计的岩石渗透试验系统,采用稳态渗透法测试了10件标准煤矸石试样非Darcy渗流时的渗透特性。通过最小二乘法对渗流速度和压力梯度进行回归分析,得到煤矸石的Darcy流渗透率、非Darcy流渗透率和非Darcy流β因子。研究结果可为工程中煤矸石做充填材料提供参考。

摘要：为了探究重金属铅对水泥土强度的影响,通过电阻率和无侧限抗压强度试验,研究了铅离子对水泥土强度和电阻率特性的影响规律,并且对其化学微观机理进行了简要分析。结果表明:在各个龄期下,水泥土的强度和电阻率都随着铅离子含量的增加先降低后升高再降低,无侧限抗压强度和电阻率都出现了峰值和谷值;在不同铅离子含量下,水泥土的强度和电阻率都随着龄期的增加而增长;电流频率对含铅水泥土的电阻率有着明显的影响规律,可将50 k Hz至1 MHz范围内的电流频率作为适宜测量频率;强度随着电阻率的增加大体呈对数增长关系。

摘要：为解决高地应力软岩隧道建设过程中支护结构破坏、围岩大变形等问题,依托地处炭质板岩地层,具有地质构造复杂、断层发育、埋深大、地应力极高等特点的木寨岭特长公路隧道工程,对隧道围岩NPR锚索支护方案进行研究。首先,采用原位试验、现场勘察和室内试验方法,对其地质条件及破坏成因进行分析;然后,利用自主研发的高预紧力恒阻大变形锚索(NPR锚索)材料,设计出一种能够控制公路隧道围岩大变形的NPR锚索综合控制体系;最后,使用该控制体系在现场进行工业性试验,通过对NPR锚索加固区的围岩变形量、钢拱架应力和NPR锚索受力进行实时监测,分析NPR锚索支护方案的围岩控制效果。试验结果表明:采用NPR锚索“非对称布设和长-短锚索组合搭配”的综合控制体系,能有效控制隧道围岩初期支护大变形难题,最大变形量从2936 mm控制到240 mm以内,消除了初期支护侵限、开裂等破坏隐患,控制效果显著。

摘要：露井联采边坡因其受双重开采作用的影响,力学和变形发展过程异常复杂,开展其稳定性与安全性评价意义突出。本文基于某露井联采边坡工程,采用MSARMA和GIS技术相结合的方法来开展边坡的稳定性计算和安全性评价。本研究借助MSARMA法构建不同降雨条件下的计算模型,开展边坡稳定性计算,通对边坡稳定性系数进行敏感性分析,揭示主要的敏感因素和影响机制。在此基础上,依托ArcGIS软件平台,开展空间可视化研究分析。构建研究区边坡的数字化模型,通过插值计算求得研究区全域内的边坡稳定性状况,并实现边坡数字化模型与稳定性计算结果的叠置分析,借助其可视化优势为工程决策提供技术支持。

摘要：为了保证井筒冻结基岩段爆破掘进施工不致冻结管发生断裂,冻结井筒安全施工,对爆炸作用下冻结管的振动响应规律进行了研究。通过对爆炸应力波的近似简化和坐标变换,获得了纵波在冻结管周围发生散射时冻结管的应力场和位移场的复数形式。通过有限元软件ANSYS/LS-DYNA对不同温度下(-10℃、-15℃、-20℃和-30℃)冻结管对爆炸作用的振动响应规律进行数值模拟研究,以不同时刻下冻结管的压力云图和速度云图,以及冻结管的应力和速度随着温度的变化曲线分析冻结管对爆炸作用的振动响应规律。数值模拟结果表明:随着温度不断降低,冻结管的最大拉应力、最大压应力、径向振动速度和切向振动速度均不断降低;冻结管的最大拉应力大于最大压应力,径向振动速度大于切向振动速度。因此,可将冻结管的最大拉应力和径向振动速度作为井筒冻结基岩段爆破掘进施工的安全控制依据。此结论为现场冻结方案和爆破方案设计与实施提供依据。

摘要：为了研究空隙高度对井壁震动强度影响,利用有限元建立井筒爆破模型并采集震动信号,根据工程现场监测数据对模型及其使用参数有效性进行检验,应用小波包分析方法对模拟信号进行频谱分析,为便于对比不同空隙高度相同位置监测点各子频带能量,提出能量归一化因子。研究结果表明:空隙高度是影响井壁震动强度重要因素,存在最不利空隙高度;本工程最不利空隙高度2.7 m,最优空隙高度3.6 m,在相同爆破方案前提下,震动峰值能量降低20%。各子频带能量衰减规律不一致,底模顶端、底端衰减规律也不相同,绕射端附近区域能量震荡激烈。底模井壁处于爆破地震波绕射作用局部震荡区域,爆破震动强度与爆心距相关关系不成立,顶端与底端震动强度没有固定大小规律。

摘要：以某大型露天矿边坡作为研究背景,针对该边坡位移监测所得的大量监测数据,提出了应用地理信息系统(GIS)技术手段开展边坡位移监测数据分析的研究思路,建立了包括属性数据和图形数据的GIS基础数据库。依托ArcGIS操作平台,实现了露天矿边坡位移监测数据GIS可视化研究分析。结果表明,该边坡下部区域稳定性较好,西帮边坡部分区域及东北角边坡顶部位移较大,稳定性较差。同时,应用GIS技术开展边坡位移监测数据分析,能够更加直观准确地表达边坡稳定性状况,提高了工作效率和信息化水平。

摘要：深孔预裂爆破是弱化坚硬顶板的一种有效方式,预裂爆破参数的选择对顶板弱化效果有很大影响。以山西某矿22205厚煤层坚硬顶板综放工作面的具体工程地质条件为背景,采用基于Hoek-Brown强度准则的岩体深孔预裂爆破影响区等效连续力学参数估算方法,运用FLAC3D软件建立了坚硬顶板深孔预裂爆破的三维数值计算模型,研究了不同的爆破孔距开切眼距离、爆破孔深度等关键参数对坚硬顶板初次来压的影响规律。在此基础上,合理设计优化了22205综放工作面坚硬顶板的深孔预裂爆破方案与参数,并进行了现场工程实践。现场矿压监测结果表明,采用深孔预裂爆破技术后,坚硬顶板的初次来压步距减小了约20m,显著改善了坚硬顶板来压期间的安全状况,保障了工作面的正常安全生产。

摘要：针对高河矿区段工作面沿空留巷的围岩变形实际情况,结合现有柔模支护方案与优化后柔模支护方案的数值模拟对比,对两帮和底鼓的变形情况进行分析,在提出"非均称支护"设计的基础上,以"初步设计-建模-验证-应用"的新型研究方法进行支护优化研究工作。最终的模拟测试与工程实践结果表明所采用的锚杆支护方案能有效控制巷道的变形,并可节约大量成本。

摘要：针对山西王家岭煤矿2#煤的开采巷道小煤柱合理宽度设计的问题,先确定支护方式,其次运用极限平衡理论,得出沿采空区留设的小煤柱宽度范围,再运用FLAC^(3D)软件分析4、5、6 m宽度煤柱的数值模拟结果,观察该联合支护方式下,在掘进巷道时留设小煤柱的竖直及水平位移随煤柱宽度增加的变化趋势,以及在煤体工作面开采时,各宽度煤柱和巷道的塑性区分布。