摘要：为了研究巨厚表土-孤岛煤柱组合结构致冲机理,以山东某煤矿1305工作面冲击地压事故为工程背景,采用数值模拟、理论分析、现场实测等方法,系统进行巨厚表土-孤岛煤柱组合结构的空间结构、失稳判据、冲击机制等研究。研究结果表明:通过数值模拟证实土压力拱的存在,说明土压力拱传递的巨厚表土自重为1305工作面整体失稳冲击的主要力源。通过研究巨厚表土采场推采荷载传递机制,建立组合结构工程力学模型,设计地层传递载荷估算方法,提出巨厚土拱-孤岛煤柱结构失稳冲击工程判据。揭示巨厚土拱-孤岛煤柱结构失稳冲击机理:厚表土采场顺序接续形成土压力拱结构,导致临侧孤立煤体承载高水平的支承压力,当孤岛煤柱承载的叠加应力满足动力失稳临界阈值时,土拱-煤柱结构发生整体组合失稳冲击。研究结果可为巨厚表土条件下的冲击地压防治提供参考。

摘要：海上风电大直径单桩体系1阶频率对风电结构的设计和使用至关重要。为研究以上问题,以4 MW风力机为例根据场地实测土层参数,分别建立未考虑环境水体和考虑环境水体的3种有限元模型,利用激振法测出以上有限元模型的1阶频率并发现:考虑桩周土体后体系1阶频率增大,环境水体对体系1阶频率影响较小。针对以上现象提出一种考虑桩周土体的海上风电大直径单桩变径体系1阶频率量化方法。新方法计算结果与有限元方法计算结果对比表明:2种方法计算结果具有一致性,在初步设计时可利用新的量化方法。

摘要：孔洞是地质和岩石工程中常见的结构,为了模拟孔洞结构岩体在高速冲击荷载下的响应特征,设计和加工了孔洞结构的花岗岩体试样,采用改进的冲击动力学测试模拟系统,在不同冲击能下,在垂直和平行孔洞轴线方向对孔洞结构花岗岩体进行渐进式循环冲击模拟试验,对实验杆入/反射应力波进行测量。研究表明,峰值反射应力比与冲击能大小无关,但反射应变比能比随冲击能的增大而降低;在低冲击能下,孔洞结构对反射应力波的响应影响不大;随着冲击能的增大,其影响增大;岩体沿孔洞结构的轴线方向发生开裂破坏,与冲击位置无关;在试样开裂后,应变比能显著增高但峰值应力比的变化不大,说明应变比能比可作为岩体结构破坏指示的响应指标。模拟实验为孔洞类岩石结构的钻进识别以及防护设计提供了理论依据。

摘要：薄钢板剪力墙依靠内填钢板屈曲后形成拉力带以抵抗水平荷载,是一种适用于高烈度地区的新型抗侧力结构.采用精细模型进行钢板剪力墙的计算和设计耗时长,为提高钢板墙结构设计的效率,基于拉力带简化模型,提出了交叉支撑-拉力带简化模型(CBSM)用于模拟交叉加劲钢板剪力墙的抗侧性能.推导了交叉加劲钢板墙的初始刚度和承载力计算公式,通过ABAQUS有限元软件建立精细模型和CBSM简化模型,与理论公式计算结果对比,验证简化模型的准确性.结果表明,在不同的跨度、内填板厚度和加劲肋刚度的情况下,精细模型、CBSM简化模型和理论公式3种方法预测的交叉加劲钢板剪力墙承载力有良好的一致性,说明CBSM简化模型能够较准确地预测交叉加劲钢板剪力墙的承载力,反映出加劲肋对钢板剪力墙结构抗侧能力的贡献.初始刚度理论计算公式与精细模型吻合得较好,CBSM简化模型预测刚度低于精细模型,是偏于安全的.

摘要：电子雷管的技术潜力目前仍未在隧道工程中得以充分发挥,一个重要原因是没有严密理论支撑的爆破参数计算方法,药量、孔间延时等核心参数多沿用普通矿山法设计;其次是不能解决第二自由面形成后爆破参数计算准确性问题。以重庆观音桥隧道为研究背景,基于Anderson理论和电子雷管延时特性,提出隧道爆破在单自由面形成双自由面过程中,不同自由面条件下电子雷管爆破参数设计的新方法。现场获取不同药量单自由面单孔爆破振动曲线,逐一计算各孔间延时下的多孔合成振动,对比不同药量、不同延时合成振动曲线后确定单自由面爆破参数;根据电子雷管特点设计短延时掏槽爆破现场试验,获得起爆48 ms后已形成第二自由面;据此设计第二自由面形成后单孔爆破试验并计算双自由面下的合成振速、爆破参数,最终形成爆破全过程爆破参数计算方法。对计算结果进行综合分析后,现场设计主掏槽单孔药量1.2 kg,辅助掏槽单孔药量1.4 kg,孔间延时为5 ms;主掏槽与辅助掏槽间最小时差为35 ms;采用上述优化参数进行现场试验,在低振速控制的同时实现高效进尺。

摘要：天井掘进是矿山建设和生产中的重要环节,相较于普通法成井及反井钻机成井,中深孔一次爆破成井可有效提高天井掘进的安全性及施工效率。由于不同矿山矿岩性质不尽相同,亟需探索适合三山岛金矿的爆破成井施工方案。选取三山岛金矿西山矿区24勘探线左右的-540~-555 m泄水井作为工业试验场地,根据矿岩条件及泄水井尺寸,进行了中深孔一次爆破成井方案设计,并提出了凿岩、堵塞、装药、连线及爆破的具体施工工艺要求。现场工业试验结果表明,泄水井成型规整,爆破块度均匀,上下部巷道稳定性较好。本次实践为可为中深孔一次爆破成井在类似矿山的推广应用提供参考。

摘要：天井工程是国防和民用地下建筑中不可或缺的部分,但凿岩质量的好坏直接影响到中深孔爆破成井的效果,由于炮孔偏斜在现场实施中不可避免,因此,需开展考虑炮孔偏斜的中深孔爆破成井方案优化研究。通过精确测量炮孔的深度和位置,实现了炮孔三维模型构建,从而减少了炮孔位置的不确定性。基于不同高度的炮孔剖面图,对爆破成井方案进行了优化,将一次爆破成井修改为分次爆破成井,第一次爆破高度约3~4 m,第二次爆破高度约7 m,并根据炮孔实测位置调整了炮孔起爆顺序。现场工业试验表明,爆破后天井断面符合设计要求,整体成型良好,爆破块度均匀,考虑炮孔偏斜的中深孔爆破成井方案优化方法是切实可行的。本次实践对类似矿山工程的施工具有一定的参考价值。

摘要：为充分回收挂帮矿资源,达到挂帮矿安全回收的目的,以四川大陆槽稀土矿开采为工程背景,提出采用上向进路式分层充填方式开采,通过高强度充填体保证边坡稳定性。采用数值模拟方法,验证上向进路式分层充填方式开采的合理性,分析不同分区回采顺序下的边坡变形位移程度,优化挂帮矿回采顺序,并对回采过程稳定性进行分步验证。研究结果表明:露天边坡的安全系数由1.293降低至1.256,但仍在安全范围内,边坡不会发生大规模失稳;相较于其他回采顺序,方案2(区域2→区域1→区域3)发生的位移变形最小,对边坡稳定性影响较弱;回采分步验证出现集中塑性区域,但面积较小,不会发生大面积破坏。研究成果可为类似矿山挂帮矿安全回采提供一定指导与参考。

摘要：为了探究移动式打磨作业粉尘扩散分布规律及其影响因素,根据气溶胶力学和流体力学原理,在高斯扩散模型基础上建立移动式打磨作业粉尘扩散分布数学模型;利用Python语言设计基于该模型的数据可视化仿真程序,并通过该仿真程序探究粉尘源强、平均粒径、风速及稳定度这4个因素对粉尘质量浓度分布的影响。研究结果表明:在打磨作业阶段,粉尘集中分布在打磨作业点处,粉尘云的位置和质量浓度呈稳定状态;打磨作业结束后,粉尘质量浓度随时间延长而逐渐降低,粉尘云向下游漂移且向四周扩散,其影响半径增大;粉尘质量浓度随源强增强而增大,源强对粉尘质量浓度峰值的位置无影响;粉尘平均粒径越小,粉尘质量浓度越高;风速越大,粉尘质量浓度整体越低,粉尘质量浓度峰值的位置越靠近打磨作业点;当大气稳定度在A^D范围内时,大气稳定度越高,粉尘质量浓度越高,粉尘质量浓度峰值位置有向打磨作业点下风侧移动的趋势;当大气稳定度为F时,粉尘的迁移距离最远。

摘要：城市隧道附近建筑物众多且有不同振速要求,同时满足多种建筑物振速要求的安全药量计算是一个过去城市隧道爆破尚未解决的技术与理论难题。为解决该问题,以观音桥隧道为背景,分别建立隧道曲线与不同建筑物的独立坐标系,基于坐标变换,通过MATLAB程序求解隧道点至各建筑物轮廓点阵的最小距离,代入公式分别计算药量值,取最优药量为设计药量,得到隧道各点桩号-安全药量图,为方便进行现场爆破设计,基于上述原理编写LabVIEW可执行程序,对各循环设计相应的爆破参数。现场应用结果表明:计算得到的安全药量满足多建筑物多安全振动控制要求。与解析法相比,该方法简便易于推广,对城市隧道药量计算有重要意义。