辛安煤矿1402工作面临空窄煤柱采掘响应及动态加固     

汪北方  梁冰  刘维  张晶  迟海波  刘亚辉 《煤田地质与勘探》2020,48(1):145-153

随着我国煤炭资源去产能整合煤矿的增多，复采工作面临空窄煤柱采动失稳问题日益凸显，已严重制约矿井安全高效生产。为此，针对辛安煤矿复采1402工作面辅运巷道5号钻场临空窄煤柱稳定性控制的工程难题，运用数值模拟与理论分析相结合的方法，探究5号钻场临空窄煤柱稳定性采掘扰动响应特征，提出5号钻场临空窄煤柱动态注浆加固技术方案并开展现场应用和效果检验。研究结果表明:1402工作面辅运巷道掘进对5号钻场临空窄煤柱稳定性影响较小；在1402工作面回采期间，距5号钻场18~6 m范围，临空窄煤柱集中垂直应力由非对称马鞍形分布逐渐过渡为拱形分布；距5号钻场6 m时，临空窄煤柱承载叠加垂直应力超过煤体强度，塑性区完全贯通，极易破坏失稳；现场采用MP364型注浆材料及专用注浆设备对5号钻场临空窄煤柱前后5 m区域进行加固，动态注浆始终超前工作面10 m，通过深孔窥视和气体监测手段验证临空窄煤柱良好的封堵固化效果，保障了工作面安全回采，为我国整合矿井类似条件下煤柱稳定性控制提供借鉴和参考。移动阅读   相似文献   

煤层陷落柱多波地震数值模拟与成像研究     

朱广辉  韩建光  谷丙洛 《地质论评》2020,66(3):720-726

陷落柱是煤田勘探开发中常见的地质灾害体,陷落柱的精确探测一直是煤田安全生产研究的重点,单纯依靠常规纵波地震勘探技术难以满足现阶段煤田精细勘探的需求。多波地震勘探技术能够获得纵波和转换波地震资料,提供更丰富的波场信息,且转换波对于埋深较浅的小幅度构造有更高的分辨率,充分利用多分量地震资料可以有效的提高地震勘探的精度。本文将多波地震技术应用到煤层陷落柱研究中,利用数值方法对煤层陷落柱进行多波地震勘探模拟研究,采用弹性波有限差分方法对构建的陷落柱模型进行多分量正演模拟,然后分别对波场分离后的PP波和PS波地震数据进行叠前深度偏移成像测试。通过对两个小尺寸陷落柱模型进行多波地震数值试算表明,多波地震勘探技术是一种有效的煤层陷落柱探测方法,充分利用多波地震资料有利于查明煤层陷落柱构造,对陷落柱取得更好的勘探效果。  相似文献   

路基煤矸石填料土-水特征曲线试验研究     

陈仁朋  王朋飞  刘鹏  程威  康馨  杨微 《岩土力学》2020,41(2):372-378

煤矸石作为煤层开采和洗选过程中产生的废弃料，常用于路基填筑。压实的路基煤矸石填料存在双孔隙群结构，其土-水特征曲线（SWCC）具有双台阶现象。而SWCC与土体非饱和渗透系数密切相关，对路基内部水分运移以及路基长期累积变形有重要影响。为了探究压实度、粉粒含量、最大颗粒粒径对双台阶SWCC的影响，对路基煤矸石填料进行了一系列压力板试验，并采用描述双台阶SWCC的Bi-V-G公式拟合实测SWCC，分析了模型参数变化规律。试验结果表明，粉粒含量为5%时，不同压实度试样SWCC均存在双台阶现象；粉粒含量为50%时，随着压实度增大，试样SWCC由双台阶形过渡为单台阶形，在0.90和0.95压实度之间存在一个界限值，双台阶现象消失；增大压实度、提高粉粒含量或减小最大颗粒粒径，均会使SWCC台阶高差减小。随着压实度增大或粉粒含量提高，模型参数 、 （与进气值有关的参数）和 、 （与排水程度有关的参数）值均逐渐减小，试样大、小孔隙部分均进气值增大，持水能力提高。  相似文献   

硅灰加固宁波软土的试验研究     

王泽平  王常明  江南  张在恒 《岩土工程技术》2020,(2):111-116,121

为探索硅灰对软土的力学性质的影响,以宁波鄞州地区一种淤泥质黏土为试样,掺入不同量的硅灰,对硅灰加固土的力学性质和结构特征进行了测试。采用三轴不固结不排水剪切试验,测试分析了不同掺入量的硅灰加固土的应力应变关系,通过扫描电镜SEM照片分析了不同硅灰掺入量的硅灰加固土的结构特征。结果表明:(1)硅灰可以提高软土的黏聚力,黏聚力随着硅灰掺入量的增加而增大;(2)随着硅灰掺入量的增加,硅灰加固土的抗变形能力呈先增加后减小的趋势;(3)同一围压条件下,随着硅灰掺入量的增加,硅灰加固土的破坏偏应力逐渐增加;(4)随着硅灰掺入量的增加,硅灰加固土中大孔隙逐渐减少,小孔隙逐渐数量增加,孔径<1μm的小孔隙组分逐渐占优。  相似文献   

珠江三角洲海相沉积软土压缩和剪切变形特性试验研究   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

张岩  耿济世  毛磊  刘芙荣 《地震工程学报》2018,40(4):745-751

为了研究近代海相沉积软土的变形特征,本文对珠江三角洲河口地区的全新世海相沉积的软土进行了室内单轴压缩与不同围压下作用下的三轴固结不排水(CU)、不固结不排水(UU)的剪切试验。试验结果表明:原状土和重塑土样的孔隙比随压力的增大而下降,且与加压方式有密切关系,加压幅度越小,土的扰动破坏越小;原状土样固结系数随着压力增加而递减,整体近似符合指数函数分布,重塑土样固结系数随着压力增加逐渐增大,整体近似符合线性函数分布。在相同的固结压力下,原状土样的强度低于重塑土样的强度。土样的应力应变曲线为应变硬化型,且围压对重塑土的影响小于原状土。  相似文献   

Numerical evaluation of soft inter‐slab joint in concrete‐faced rockfill dam with dual mortar finite element method          下载免费PDF全文

Mozhen Zhou  Bingyin Zhang  Chong Peng 《国际地质力学数值与分析法杂志》2018,42(5):781-805

Recently constructed concrete‐faced rockfill dams (CFRDs) often use soft inter‐slab joints to prevent axial compression‐induced extrusion damage in the concrete face. Due to the complexity of the multibody contact and the lack of information on the actual behavior of soft joints, it is highly challenging to numerically assess the effect of soft joints in CFRDs. In this paper, we present a numerical approach for the three‐dimensional modeling of CFRDs with hard and soft joints. A dual mortar finite element method with Lagrange multiplier is developed to treat the multibody contact in hard joints with impenetrability condition. The soft joint slab‐filler‐slab contact system is modeled using an equivalent contact interface approach, where the soft contact constraints are imposed using a perturbed Lagrange formulation. Through a series of laboratory tests, the mechanical behavior of soft joint is investigated. An extrusion model for the soft joint is presented and implemented in the dual mortar finite element method. The proposed numerical method is applied to the three‐dimensional analysis of Tianshengqiao‐1 CFRD. Despite the complex multibody contact and strong material and geometry nonlinearities in the CFRD, the proposed method is stable and capable of capturing salient characteristics of the CFRD. Numerical results show that in Tianshengqiao‐1, the employment of soft joints can effectively reduce the axial compression stress, thus greatly alleviating the risk of extrusion damage in the concrete face.  相似文献   

水源钻机在超深土层绳索取心钻进中的应用          下载免费PDF全文

杨联锋  段云星 《探矿工程》2020,47(11):44-50

山西省清徐县区域地质调查项目设计800、2000、3000 m科学钻探孔，以调查填补新生界底板埋深控制空白区，各孔钻入基岩30 m完钻。要求全孔取心，岩心采取率≮85%，岩心直径≮60 mm，采用塑料保护管采取原状岩样。针对超深软土层、各组地层特性及厚度未知、钻遇基岩完钻深度未知、大直径高保真全孔取心、项目价格远低于目前市场成本等难题，经过“水源钻机+大提钻取心+长裸眼孔段”实施800 m孔、“岩心钻机+绳索取心+套管固井”实施640 m参数对比孔，创新性使用“水源钻机+绳索取心+长裸眼孔段”工艺完成了2000 m孔的施工。该工艺岩心采取率达到93%，孔径和孔斜符合地质要求，为3000 m孔顺利施工打下了坚实的基础，为同类型项目提供了经验和借鉴。  相似文献   

Effects of rainfall intensity and compaction on water transport from opencast coal mine soils: An experimental study     

Fengjiao Wang  Jinman Wang 《水文研究》2020,34(2):258-269

The use of heavy machinery during opencast coal mining can result in soil compaction. Severe soil compaction has a negative impact on the transport of water and gas in the soil. In addition, rainfall intensity has traditionally been related to soil surface sealing affecting water transport. To assess the effects of rainfall intensity and compaction on water infiltration and surface runoff in an opencast coal mining area, the disturbed soils from the Antaibao opencast mine in Shanxi Province, China, were collected. Four soil columns with different bulk densities (i.e., 1.4 g cm^-3, 1.5 g cm^-3, 1.6 g cm^-3, and 1.7 g cm^-3) were designed, and each column received water five times at rainfall intensities of 23.12, 28.91, 38.54, 57.81, and 115.62 mm hr^-1. The total volume of runoff, the time to start runoff, and the volumetric water contents at the depths of 5 cm, 15 cm, 25 cm, 35 cm, 45 cm, 55 cm, and 65 cm were measured. Under the same soil bulk density, high rainfall intensity reduced infiltration, increased surface runoff, and decreased the magnitude of change in the volumetric water contents at different depths. Under the same rainfall intensity, the soil column with a high bulk density showed relatively low water infiltration. Treatments 3 (1.6 g cm^-3) and 4 (1.7 g cm^-3) had very small changes in volumetric water contents of the profiles even under a lower rainfall intensity. Severe soil compaction was highly prone to surface runoff after rainfall. Engineering and revegetation measures are available to improve compacted soil quality in dumps. Our results provide a theoretical basis for the management of land reclamation in opencast coal mine areas.  相似文献   

小跨高比带楼板半通缝连梁抗震性能有限元分析          下载免费PDF全文

张超  陈向上  于德湖 《世界地震工程》2018,34(1):051-62

为了缓解联肢剪力墙中小跨高比连梁发生低延性的剪切破坏，增强连梁的变形和耗能能力，可在单连梁中轴线位置设置半通缝并配置交叉斜筋，形成半通缝连梁。本文完成了的对7种连梁的模拟，分析了在小跨高比、低周反复荷载作用条件下不同类型带楼板连梁的承载力、变形能力、刚度退化和耗能能力以及不同跨高比、不同开缝位置对带楼板半通缝连梁抗震性能的影响。结果表明:楼板会使半通缝连梁的剪压比增大，延性下降；但相比于普通连梁和双连梁，半通缝连梁具有较好的变形能力和承载力，可在实际中推广。  相似文献   

淮南迪沟采煤沉陷区湖泊后生浮游动物群落结构及其影响因子   总被引：1，自引：0，他引：1  

林志  万阳  徐梅  汪晨琛  吴奇丽  周忠泽 《湖泊科学》2018,30(1):171-182

2015年8月-2016年6月对安徽省迪沟采煤沉陷区湖泊后生浮游动物群落结构及环境因子进行了调查,研究了其群落结构及与环境因子的关系.共发现后生浮游动物16科27属53种,其中轮虫38种,枝角类9种,桡足类6种,优势种为萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)、角突臂尾轮虫(B.angularis)、蒲达臂尾轮虫(B.budapestiensis)、针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)、曲腿龟甲轮虫(Keratella valga)、螺形龟甲轮虫(K.cochlearis)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris)和透明温剑水蚤(Thermocyclops hyalinus).密度和生物量平均值分别为965.00±541.91 ind./L和3.42±2.17 mg/L.密度峰值出现在2015年2月,而生物量峰值出现在10月,最低值均出现在12月.后生浮游动物密度的空间分布呈现西低东高的趋势,而生物量空间分布呈现西高东低的趋势.Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数分别为2.07~3.22、0.83~1.72和0.67~0.80.冗余分析及Pearson相关性分析结果表明,浮游植物生物量、水温、营养盐等是影响后生浮游动物群落结构的主要因子.综合理化指标、营养状态指数、后生浮游动物优势种及生物多样性指数结果表明,迪沟采煤沉陷区湖泊已处于轻度富营养状态.  相似文献