摘要：克服现有深拱底梁闭式支架的不足,设计试制了具有较高水平抗力的浅拱底梁,摸索了其棚腿搭接方法。利用ANSYS12.1模拟对比了浅拱底梁与深拱底梁的受力特征,结果表明均布载荷下浅拱底梁极值应力受矢高影响更为敏感,弯曲应力所占比重较小,空间稳定性更强;在水平挤压作用下,底梁弯曲受力为主要承载模式,弯矩与应力随着矢高的加大线性增加,前者抵抗水平变形能力远优于后者,更适合对于剪切滑移型底鼓的控制。开滦林南仓矿软岩巷道的工程应用,证实了受力分析的正确性,体现了浅拱底梁在治理剪切滑移型底鼓中的优越性。

摘要：通过对林南仓矿-650 m水平轨道石门变形破坏机理的研究,发现巷道变形破坏主要是由于围岩岩性弱化,使支护区域发生结构性失稳,巷道变形严重。基于此,设计出了壁后充填的巷道支护方式,通过FLAC3D模拟计算,该支护方式能很好地控制帮顶破碎区,将巷道围岩的应力场和位移场趋于均匀化,控制了围岩的破碎大变形。

摘要：本文以粉煤灰、矿渣、铁尾矿为原料制备矿物聚合材料,以7 d抗压强度为指标,对主要影响因素进行了四因素三水平正交试验,表明当粉煤灰/矿渣=80%/20%,尾矿掺量=20%,液固比=0.22,Na OH/水玻璃=60%/40%时,所得粉煤灰基矿物聚合材料制品7 d抗压强度可达100.67 MPa,并以试验验证之。在此基础上,利用扫描电镜和X射线分析方法,对不同抗压强度的制品进行了微观结构和物相分析,结果表明,制品中非晶相的含量与粉煤灰基矿物聚合材料的抗压强度关系密切,随着制品中非晶相物质含量增加,制品7 d的抗压强度也在逐步增加。该研究为粉煤灰基矿物聚合材料的材料设计提供了基础数据。

摘要：通过对林南仓矿-650m水平轨道石门变形破坏机理的研究，总结了巷道变形的主要原因。设计出了壁后充填的巷道支护方式，通过FLAC3D模拟计算，该支护方式能很好地控制帮顶破碎区，将巷道围岩的应力场和位移场趋于均匀化，控制了围岩的破碎大变形。工程实践证明了模拟计算的准确性，该支护形式很好地解决了软岩巷道的变形问题，保证了矿井的安全生产。

摘要：为分析大流量管道输送过程中温度上升对料浆管流特征的影响,得出高温环境下料浆最佳输送管径及初始流速等参数,建立了充填料浆输送L管模型,基于流变试验获取料浆塑性黏度和屈服应力,利用COMSOL数值模拟软件分析了高温环境下不同温度、管径以及初始速度对应的管流速度场特性。结果表明:随着温度升高,充填料浆屈服应力以及塑性黏度随之降低;在弯管与水平管相接处,流态不稳定,料浆速度层出现较大变化,由塞流推进转化为速度自上而下递增的流动模式,易造成堵管、爆管;温度提高会导致中心最大流核区面积减小,温度为40、50、60℃时,最大流核区径向长度分别为0.09、0.07、0.05 m,减小率为22.2%,最大流速随之增加,当温度为40℃时,径向最大流速为2.978 m/s,温度增加至60℃,最大流速增大至3.135 m/s;随着管径增大,塞流最大流速区面积增加,管径为200 mm、240 mm时,最大流速区径向长度分别为0.1 m、0.12 m,最大流速随之减小,管径自200 mm增大至240 mm,最大流速由2.977 m/s变为2.876 m/s;随着进口速度增加,料浆中心最大流速区域增大,对塞流区域面积大小影响较小。基于上述试验成果,为减少输送阻力损失,提高矿山效益,建议矿山输送料浆参数选取温度40~50℃,管径200 mm,初始流速2.5 m/s。上述分析可为矿山充填设计及进一步研究管道输送流态问题提供一定的理论依据。

摘要：为了降低充填成本,从分析高阶段嗣后充填充填体的力学作用机理入手,采用经验公式,计算了充填体暴露高度与强度的关系,得出充填料浆配比设计依据。而后,以超细全尾砂和自行研发的矿渣胶结材料制备充填料浆,采用正交设计与极差分析,研究了料浆与各个影响因素的关系,确定了各个因素的权重,得出了最佳的充填配比。研究结果表明:高阶段嗣后充填充填体在暴露高度95 m时所需强度为2.9 MPa,100 m时所需强度为3.1 MPa;采用灰砂比1∶5、浓度72%的料浆作为胶结面,采用灰砂比1∶10、浓度72%的料浆充填矿房,完全满足采场稳定性的要求。

摘要：针对林南仓矿-650 m轨道石门巷道围岩破碎软弱、长期流变、底鼓、顶板下沉和两帮内挤严重的问题,为提高巷道围岩支护强度,保障巷道的正常生产需求,设计采用反拱底梁+壁后充填+注浆支护方式对巷道进行支护加固。通过FLAC^(3D)对支护设计进行了模拟,并对模拟结果进行了深入的分析,设计在轨道石门进行了工程实践,经过后期的表面收敛观测表明:反拱底梁+壁后充填+注浆加固的支护技术对两帮严重内挤、顶、底收敛量大等巷道失稳问题具有显著的效果,对维持巷道整体稳定性具有很大的作用。

摘要：为提高铁矿全尾砂的回填利用率,实现全尾砂胶结充填在矿山的有效应用,选择冀东地区全尾砂为试验材料,在分析物化性质的基础上,设计了灰砂比为1∶6、1∶12、1∶20和质量浓度为65%、70%、75%的强度试验,结合XRD能谱和SEM扫描电镜分析,研究了尾砂粒度对充填体早期强度的影响规律,以及对水化产物和孔隙结构的影响。研究表明:尾砂粒径对早期强度影响显著,当尾砂颗粒达到一定细度时,与水泥水化胶结的契合度能够有效提高,随着粒径的降低,充填体的早期强度越大,并且对灰砂比和料浆浓度的变化越敏感,基于尾砂的特征指标,建立了关于尾砂粒度、灰砂比和料浆浓度的早期强度预测模型,相关系数R>0.95,误差<2%,相关性好,预测结果可靠,确定冀东地区采用全尾砂胶结充填的灰砂比在1∶6~1∶8范围内,质量浓度根据充填系统工况取值越高越好。在配比相同的条件下,尾砂粒度减少,充填体养护早期水化生成的C—S—H凝胶增加,以及充填体内孔隙尺寸和数量减少,宏观表现为强度增强。在冀东地区某矿山进行了强度试验,进一步验证强度预测模型的可靠性,平均误差为3.49%,表明所构建的模型可以准确预测充填体早期强度,为矿山充填设计提供依据。

摘要：从安全高效开采角度出发，结合大型低品位厚大矿体开采技术条件、嗣后充填采矿法生产工艺、生产能力及采准工程布置情况等因素，提出2种可行回采方案。利用有限元分析软件Midas/GTS进行采场稳定性数值分析，计算结果表明：采用方案一时，回采后期盘区内二步非胶结充填采场顶板中央处将产生较为明显的塑性应变，采场整体稳定性低于方案二。基于典型盘区内各矿块生产能力及出矿量，并综合考虑各方案的安全性、产能及各方案不同特点后，确定回采方案一适合达产期间应用，回采方案二适合达产后应用。

摘要：基于岩石工程的宏观破坏多是由岩石内部损伤张开、闭合、扩展和贯通引起的,以裂纹为例为探究其几何特征对岩石力学性质影响程度的大小,设计包含裂纹长度、角度、分布位置3种因素的数值模拟正交实验,通过方差分析对这3种几何特征对岩石峰值应力影响程度进行显著性检验。结果表明:岩石峰值应力随裂纹长度增加而减小,随裂纹角度增加而增大,且裂纹位置对其影响在分布上存在2个区域,在岩石边界区域峰值强度随裂纹位置靠近边界而增大,在岩石内部区域其峰值强度受裂纹位置改变的影响不显著。并通过偏eta平方量化不同几何特征对岩石物理性质影响程度的大小,得出:裂纹长度>裂纹倾角>裂纹位置。