【摘 要】
：
冲击地压是矿山动力灾害之一,随着煤矿开采深度的增加,导致冲击地压事故频发,造成大量人员和财产损失.为了防治煤矿冲击地压事故的发生,本文基于岩层之间的摩擦滑动过程,开展煤柱冲击地压实验,探究冲击地压发生机理.通过设计弱夹层组合体煤柱模型,利用数字散斑的相关方法对组合煤柱体单轴压缩过程进行观测分析,研究轴向荷载下组合体煤柱变形场演化特征及层间位移演化过程,探索独立煤柱系统的弹性变形能演化规律.研究结果表明:①优先在弱层结构中形成变形局部化带,且变形局部化带以平行于加载方向优先发育并逐渐扩大,直至贯穿整个弱夹层
【机 构】
：
北方工业大学土木工程学院,北京100144
论文部分内容阅读
冲击地压是矿山动力灾害之一,随着煤矿开采深度的增加,导致冲击地压事故频发,造成大量人员和财产损失.为了防治煤矿冲击地压事故的发生,本文基于岩层之间的摩擦滑动过程,开展煤柱冲击地压实验,探究冲击地压发生机理.通过设计弱夹层组合体煤柱模型,利用数字散斑的相关方法对组合煤柱体单轴压缩过程进行观测分析,研究轴向荷载下组合体煤柱变形场演化特征及层间位移演化过程,探索独立煤柱系统的弹性变形能演化规律.研究结果表明:①优先在弱层结构中形成变形局部化带,且变形局部化带以平行于加载方向优先发育并逐渐扩大,直至贯穿整个弱夹层;②煤柱内岩层交界面处发生摩擦滑动,界面处弱夹层出现剪切变形往复循环现象,致使摩擦系数减小,在一定程度上增强冲击地压发生的可能性;③灾变时上层岩块所积累的弹性势能迅速释放并作用于弱夹层,可加速弱夹层的破坏.
其他文献
随着矿山的不断深入开采,会遗留大量采空区,采空区的失稳破坏势必会对位于移动带内的竖井稳定性造成影响.竖井的变形破坏不仅影响矿山的正常生产,还将造成人员安全和财产安全等隐患.随着高性能计算机和数值模拟技术的普及,为复杂采空区及竖井的稳定性研究提供了新的解决思路.为了解内蒙古某金矿竖井的稳定情况,本文在三维网格堆砌法的基础上提出了3DMine-Rhino-FLAC3D耦合建模,能够更加精准地反应地表、矿体和采空区的实际情况,提高计算的准确性,并对竖井周围的应力、位移、塑性区等方面进行了分析,提出两种可行的治理
及时准确监测矿山开发占地变化状况是开展矿山地质环境监测的主要任务.本文以高空间分辨率遥感数据为主要数据源,采用人机交互解译方式,提取2018—2019年山西省新增矿山开发损毁土地状况,分析了矿山开发新增损毁土地数量规模、空间分异特征与扩展模式.结果表明:①新增矿山开发损毁土地类型以固体废弃物和矿山采场为主;②新增矿山开发损毁土地涉及矿种有51类,其中,能源矿产中的煤矿新增开发损毁土地规模居首位;③山西省忻州市、阳泉市和吕梁市的新增损毁土地图斑规模和数量在热点分析图上均表现高值的聚集,而晋南各地市与晋北的大
边坡位移的时间序列曲线存在复杂的非线性特征,传统的预测模型精度不足以满足现行的预测要求.为此本文提出了基于变分模态分解的鸟群优化-核极限学习机的预测模型,并对河北省某水泥厂的边坡位移进行预测.首先,采用VMD程序把边坡位移序列分解为一系列有限带宽的子序列;其次,对各子序列分别采用相空间重构,并利用核极限学习机进行预测,采用鸟群算法优化相空间重构的嵌入维度、KELM中惩罚系数和核参数三个数值,以取得最优预测模型;最后,将各个子序列预测值叠加,得到边坡位移的最终预测值.结果表明,与KELM模型、BSA-KEL
由于基坑爆破开挖作用而产生的振动效应受多种因素综合影响,传统的经验公式预测振动速度难以满足目前爆破安全的需求.因此,如何优化爆破参数,减小爆破振动效应,对保证临近建筑的安全具有重要意义.基于某基坑工程现场爆破监测所得的400组样本数据,本文采用遗传算法(GA)优化BP神经网络,对振动速度进行预测,将GA-BP神经网络振动速度预测结果与BP神经网络、萨氏公式的振动速度预测结果进行比较分析.结果表明:BP神经网络的振动速度预测精度显著优于萨氏公式,且经遗传算法优化的BP神经网络振动速度预测精度得到进一步提升.
露天矿山边坡稳定性是安全可持续开采的关键,且边坡稳定状态随着采动影响不断发生变化,采用先进实用的监测技术对大范围露天边坡稳定性进行不间断监测和实时预警对于保障矿山安全生产意义重大.本文在高寒地区的露采高边坡构建合成孔径雷达监测系统,并对露采高边坡表面位移在线监测预警研究.监测数据表明,合成孔径雷达监测预警技术相对于传统的GNSS等点监测技术具有明显的技术优势,较少受到高寒地区恶劣气候和天气条件的影响,能够实现对边坡表面位移形变的高精度面监测,并且可对边坡形变进程进行不间断持续跟踪,能够准确识别出边坡滑移的
本文以石家庄市鹿泉区岭底村西山矿区的典型高陡边坡为对象,依据坡度、粗糙程度两种坡面微地形特征对其划分区片,分别采用直接客土喷播、挂网客土喷播、格室客土喷播等三种方式进行应用研究.研究表明:通过充分利用坡度、坡面粗糙程度等微地形特征,并增加挂网、格室等工序手段,均可有效提高坡面客土留存能力,进而提升坡面生态修复效果.从技术可行性和经济合理性综合考量,对于坡度<40°的土坡或岩坡,可优先选用直接客土喷播;对于坡度40°～60°的岩坡,当其具备坡面粗糙(凹凸度≥10 cm)或微台阶发育两个条件之一时,也可选用直
内蒙古自治区葫芦素煤矿13号煤层埋藏较深,煤层处于高应力环境中,区段准备巷道采用双巷掘进的方式.针对辅助运输巷道围岩变形严重以及难以二次利用的问题,通过对巷间煤柱分别在不同阶段建立力学模型以及结合葫芦素煤矿的地质条件,对巷间煤柱留设宽度进行理论分析,最终确定该宽度应不小于35.57 m.结合获取到的覆岩物理力学参数,采用FLAC3D软件进行数值模拟及分析,得到了辅助运输巷在掘进阶段与上区段采场回采阶段影响下的围岩帮部和围岩内部的应力变化关系和位移变化关系,得出葫芦素煤矿在双巷掘进过程中,巷道变形量以两帮移
以甲玛铜矿4470 m中段为研究对象,针对高海拔金属矿山井下爆破炮烟扩散产生的安全问题,应用Fluent软件开展高海拔金属矿山井下爆破炮烟扩散规律数值模拟计算.基于模拟结果分别从风量为1.56 m3/s、2.03 m3/s两个方面研究风量大小对CO运移的影响,并以风量Q=2.03 m3/s为前提,分析不同风筒直径、风筒口与掌子面距离对CO运移的影响.对爆破后炮烟的扩散区进行巷道炮烟风险演化分析,从CO在巷道中的分布区域方面对通风期间的CO运移规律展开研究.结果表明:当风量为2.03 m3/s、风筒直径为0
为解决14040工作面下顺槽底抽巷深井软岩巷道围岩变形显著问题,针对巷道地质条件及原支护变形情况,分析了巷道变形原因,研究了深井软岩巷道变形控制机理,同时根据巷道条件提出了强力一次性支护技术,通过数值模拟研究了围岩控制效果,并进行现场观测验证了支护技术的围岩控制效果.研究结果表明:原支护围岩控制效果不佳的根本原因是泥岩受扰动易破坏,同时对塑性破坏区的支护强度不够;深井软岩巷道变形控制的思路为提高巷道浅部围岩的承载能力、控制外承载结构位置,通过增大内承载结构支护强度,提高巷道浅部围岩的承载能力;现场观测结果
振动筛筛孔形状和筛网材料对筛分效率影响显著,优化的筛孔形状设计与筛网材料选择将有效提高实际工业场景中振动筛的工作效能.为研究筛孔形状和筛网材料对筛分效率的影响,本文基于离散元法(DEM),利用离散元EDEM仿真软件,通过控制变量的单因素实验,模拟了不同筛网材料下筛孔形状从正方形趋于圆形的筛分过程,并对仿真数据进行后处理.采用动态筛分效率作为的评价指标,基于仿真数据分析研究因素对筛分效率的影响.实验结果表明,在筛网材料相同的情况下,正方形网孔形状筛分效率最佳,八边形网孔形状筛分效率相对较低.同时,实验分析和