摘要：以宁夏石沟驿煤矿运输巷锚网支护为背景,进行了支护参数正交试验设计,运用UDEC数值计算,并通过"极差分析法"分析寻找出关键参数.研究表明:影响松软破碎煤巷锚网支护效果的敏感因素是锚杆长度和间排距.借助灰色模糊关联理论分析,综合考虑围岩变形和锚杆用钢量,最终获得经济合理的巷道整体优化支护方案.

摘要：以地下矿山尾砂充填料为研究对象,试验研究与理论分析相结合的方法,利用R/S+流变仪和岩石力学试验机对充填料浆的流变性能进行试验研究.引入Papanastasiou黏塑性流体模型来表征尾砂充填料浆的黏度和切应力变化过程.研究结果表明:该黏塑性流体模型预测的结果和试验结果相吻合,因此可用于理论分析计算;得到不同的压力增长指数下切应力-切变速率曲线;尾砂充填料浆的黏度和屈服应力随料浆质量分数的增加而增大;同一质量分数下,胶结尾砂的黏度和屈服应力比全尾砂大.通过对充填料浆流变性能的研究,为矿山充填设计提供了理论和实验依据.

摘要：地震前岩石圈存在可观测的磁场前兆异常,岩石破坏过程的磁场效应规律却鲜有研究.本文设计建立了岩石破坏磁场效应监测实验系统,测试分析了岩石破坏过程磁场与载荷、声发射、电磁辐射之间的关系,探讨了岩石破坏磁场产生机制与岩石破坏磁场效应对地震预报的意义.结果表明:岩石在受载破坏过程能够产生磁场,磁感应强度与载荷变化存在良好的对应关系.在受载前期,磁感应强度波动增加,受载中后期,磁场强度显著增加;主破坏发生时,磁场强度快速增加并达到最大值.磁感应强度与累积声发射计数平均相关系数达到0.825,呈高度相关,表明磁场变化能够反映岩石的变形破坏阶段和状态.岩石破坏磁场的产生主要与电性变化有关,运动电荷或电流的变化产生了磁场.岩石破坏磁场与电磁辐射同属于电磁信号,磁场是一种极低频、连续、脉冲式的信号,信号频率一般为0~20 Hz;电磁辐射是一种瞬态、阵发性的电磁波,信号频率一般为kHz~MHz.相对于电磁辐射,磁场前兆异常先出现,岩石破坏的磁场监测结果对于评估地震的临震预报具有显著的意义.

摘要：为研究煤矿地下水库底板在经历干湿循环与采动应力扰动下的力学行为,以砂岩为研究对象,采用MTS815试验机设计干燥和饱和条件下的三轴循环加卸载试验,分析其损伤演化及破坏前后线性-非线性扩容转变过程中的突变行为特征。通过引入基于塑性体积应变定义的损伤变量,建立基于临界指数的逾渗模型,其能够描述非线性体积扩容现象。试验结果表明,在水的作用下,砂岩的脆性变形破坏被抑制,且水化作用对砂岩力学特性的弱化效应与水压有效应力原理体现的增强作用存在竞争关系。通过最大剪胀角将体积扩容划分为裂隙扩展与剪切滑移2个阶段,在干燥条件下,损伤变量在2个阶段的临界点存在突变现象,而饱和条件下则过渡平缓。在裂隙扩展阶段,建立的逾渗模型理论预测与实测数据的高度吻合,验证模型的准确性。在此基础上,结合损伤变量推导了体积应变的逾渗模型。

摘要：为了探究爆破粉尘浓度及有毒有害气体分布规律,以粉尘浓度传感器、CO检测仪为主要设备设计并搭建尘烟在线监测系统。设计并制作移动式观测台车,用于解决梅山铁矿无底柱分段崩落采矿法地下难以人工采集数据的难题。现场试验表明:在起爆后的1.5 h内,采场内粉尘浓度先增高后降低,如此循环若干次,但每次的峰值依次减小;采场内CO浓度短时间内上升到最大值,为2227.3×10-6,之后CO浓度逐步降低,但均都在24×10-6以上。可采用多组份水炮泥源头降尘措施,配以通风排尘,使尘烟浓度降到规程许可浓度范围内。

摘要：为了研究三山岛金矿新立矿区采场稳定性并确定合理的采场结构参数,采用ANSYS有限元数值模拟方法,计算了不同采场结构参数的围岩应力、应变状况,并探索了矿柱在采矿过程中的力学作用.研究表明,采场充填后给矿柱和上下盘围岩一个侧向约束力,有利于提高矿柱稳定性和控制采区地压.根据数值模拟结果,建立了新立矿区采场结构参数优化目标函数与矿体水平厚度、矿柱截面尺寸和矿柱跨度等因素的神经网络模型,采用混沌优化方法,得出了不同开采技术条件下的采场最优结构参数,并将优化的采场结构参数应用于工程实际,目前已安全采出矿石量6万多吨,取得了较好的效果.该研究为工程领域参数优化设计提供了一种新的方法.

摘要：从力学角度重点论述了普通锚杆(索)在大断面煤巷支护失效的原理以及预应力桁架锚索的支护原理,采用数值模拟计算设计和优化五阳煤矿桁架锚索支护方案,现场实测顶板下沉量为120 mm,仅为普通锚杆(索)支护时的34.6%;掘进期间顶板主要移动活跃时限为14~20 d,之后趋于稳定;月进115 m,比普通锚杆(索)提高了15%.

摘要：为探究在不同酸碱性流体环境作用下孔隙比、浸泡时间对尾矿砂渗透性的影响规律,选取7组不同孔隙比试样,设计变水头渗透室内试验;通过控制变量法,研究8种浸泡时间下尾矿砂渗透性变化规律,并利用扫描电镜和X射线能谱仪分析不同化学条件下孔隙比对尾矿砂渗透性影响机理。结果表明:在化学条件下尾矿砂的孔隙比与渗透系数存在“似指数”变化关系。当控制试样孔隙比为0.65时,在强酸溶液中(pH=3),尾砂的渗透系数随浸泡时间延长而增加,表现为二次抛物线关系,浸泡1600 s较浸泡200 s增加了56.92%;在强碱环境下(pH=11),尾砂的渗透系数随浸泡时间呈Logistic函数下降,浸泡1600 s较浸泡200 s下降了73.66%。基于太沙基、柯森、刘杰等渗透理论拟合得到酸性、碱性、中性三种条件下的修正关系模型。根据试验结果分析和扫描电镜观察发现,酸性条件下小颗粒尾砂被侵蚀,大颗粒尾砂棱角凸显,结合水膜变薄,孔隙增大,渗透系数变大;碱性条件下,尾砂颗粒表面与尾砂颗粒间有沉淀胶体覆盖或填充,结合水膜变厚,孔隙减小,渗透系数随之减小。

摘要：为降低微细粉尘危害,实现作业场所内的有效控尘、防尘,在矩形、拱形模拟巷道内采用网格布点法布置测点,调整风机风速法进行试验,并运用Gambit建模、Fluent开展数值模拟分析。结果表明：当尘源以10 mg/s的速率喷尘时,尘粒自由弥散,巷道中轴线处粉尘浓度小于壁面边缘处;当调节风速为1 m/s时,中轴线处与壁面边缘处浓度基本相等;当尘粒自由弥散时巷道壁的黏滞作用对粉尘扩散和分布起主导作用,且风速是影响微细粉尘悬浮状态的主要因素;降低巷道内微细粉尘浓度的方法主要包括合理设计环境风速和提高巷道壁面光滑性,减小壁面对微细粉尘的黏滞作用。

摘要：针对深部综放回采巷道高地应力、高地温、易受采动或构造应力影响、巷道围岩变形大、支护困难等问题,采用高强度、高刚度、高可靠性和大延伸率的支护材料进行了初步支护设计,并对初步设计模拟结果进行了二次支护设计,确定了合理的支护方案及参数。现场应用支护效果监测结果表明:该支护方案有效控制了巷道变形与破坏,保证了巷道的安全与稳定。