坐标转换公式在矿山测量中的应用

在矿山测量中 ,有时为了简便 ,常采用假定坐标来指导工程施工。比如巷道掘进方向不是 0°、90°、180°、2 70°中的一种或几种时 ,而是介于 0°～ 3 60°之间的其它角值。在这种情况下 ,通常采用假定坐标对于计算巷道边线偏中距 ,计算巷道特征点非常有用。此外 ,采用假定坐标对于标定这种巷道的皮带中线也很有利。1　计算巷道边线偏中距挂中线是矿山测量中的一项经常性工作。实际工作中 ,常采用标定轨道中线或标定巷道边线的方法 ,因为这种方法更容易发现巷道掘偏现象 ,对掌握巷道规格有利。直线巷道的边线如图 1所示 :O点为巷道开门处交…     

基于IEEE802.11协议的巷道网络无盲区覆盖研究

基于WiFi通信系统Infrastructure模式,结合矿井巷道截面大小和几何形状,研究了网络桥接器AP的放置位置对巷道中网络覆盖的影响。对2种常用的煤矿巷道中AP的布置位置进行分析,分别得出2种方案所需要AP的最小覆盖半径以及AP之间的最佳距离,使得2种情况下AP覆盖区域之间有重叠,并且重叠区域最小,满足网络的无盲区覆盖要求,进而提高了网络的服务质量。结合以上参数,对2种布置方式从成本的角度进行了比较,得出最佳布置方案。     

胶轮车的应用

胶轮车的应用１可行性分析漳村矿井下巷道均沿煤层掘进，斜井最大坡度１０．５°，平均坡度３°３９’，采区巷道近水平布置，底板为实煤且平整。上述所有巷道最小有效断面为３０００ｍｍｘ２４００ｍｍ，曲率半径≥６０００ｍｍ，巷道高度≥２３００ｍｍ，车与巷帮间距≥...     

0～13°带式输送机平面弯曲装置在23°弯曲巷道中的应用

利用化解角度的方法,使0－13°带式输送机平面弯面装置,满足巷道对°转弯的需要。     

双向不等压圆形巷道围岩塑性区理论分析及数值模拟

根据弹性力学中圆孔应力解的方法,利用莫尔-库仑强度准则,推导出了双向不等压应力场载荷作用下圆形巷道围岩塑性区的边界方程。从理论分析和数值模拟对比分析的角度出发,分析了侧压系数、围岩岩性、开挖半径对圆形巷道围岩塑性区的影响。结论表明:双向不等压载荷作用下,圆形巷道围岩较大载荷方向的塑性区尺寸小于较小载荷方向的塑性区尺寸;巷道围岩越坚硬塑性区分布范围越小,围岩为软弱岩层时塑性区呈蝶形分布,围岩为坚硬岩层时,塑性区呈椭圆形分布;巷道开挖半径对巷道围岩塑性区分布范围影响较大,同一角度处的塑性区半径随着巷道半径的增加呈线性增加。     

固定支承上大尺寸外圆磨削精度的实验研究

讨论了大型轧钢机辊子工件外圆磨削提高形状精度问题。从原始形状误差的付里叶级数表达式入手,分析了固定支承配置方式,工件在磨削点处相对砂轮的移动规律,为确定余量计算了辊子廓形中心坐标及砂轮中心相对辊子中心的坐标,采用4种方案进行实验模拟,得出了当支承配置角φz=φy=45°,砂轮工件中心连线与水平线夹角φk=90°时,磨削后辊子形状误差最小,辊子修复时,φz=φy=105°,φk=55°,φy=15°为最佳磨削条件。     

复杂条件超长距离单轨吊运输系统设计与应用

友众煤业公司辅助运输巷道弯道多,拐弯半径不大;最大坡度17°,平均倾角8°;总长度近4500m,具有"条件复杂"、"超长距离"特点。通过五个方面进行了单轨吊机车参数计算,进行了单轨吊车合理选型和系统配置,解决了工程难题,取得了良好的经济效益和社会效益。     

金属支护巷道中罗盘仪测量误差的消除方法

煤矿测量通常是使用经纬仪 ,控制各主要掘进巷道。但对于急倾斜煤层矿井 ,因平巷与上山受到空间的制约 ,难以采用经纬仪对其巷道进行导线测控 ,也就只能使用挂罗盘仪测量。金属支护巷道对罗盘磁针有影响 ,所测出的磁方位角两次读数之差在 5°～ 8° ,超过测量规程要求≤ 2°,为了解决这个问题 ,我们自行设计制造了一个“消磁挂钩测量器”(图 1) ,能准确地使罗盘仪中心的测点垂直重合在对中的位置上 ,较好地消除了金属支护巷道对罗盘仪测量所产生的误差。图 1　“消磁挂钩测量器”的结构　　说明 :L———罗盘仪挂钩内宽的距离 ;L2 ———罗…     

用半圆仪测定迎山角

倾斜巷道或采煤工作面,顶板不仅对支架施加垂直方向的压力,而且还有使支架倾斜向下滑动的推力。为使巷道稳固,支架应有一定的迎山,即支架和顶底板垂直线保持一个向上倾斜的角度。迎山角的大小,与巷道坡度及顶板岩性有关。一般煤层倾角每增加6～8°支架沿倾斜方向可以上仰1°,但最多不得超过9°。 一、测定原理 设煤层倾角为α,支架与重垂线有夹角γ,迎山角β(如图所示)。则巷道倾角与重垂线夹角和迎山角有关系:α=β+γ     

微坡定向 非走向布置工作面的应用

工作面机道巷沿煤层按3~5°的微坡定一条中心施工,遇煤层起伏变化时,可拉底或挑顶,将巷道坡度控制在3°~5°范围内,最低为平坡,保证巷道积水能流出来。     

接触带巷道围岩剪应力分布的接触角效应

接触带巷道围岩剪应力大小及其分布特征是影响巷道安全稳定的关键因素之一,揭示不同接触角的巷道围岩剪应力变化规律是接触带巷道稳定性研究的重要内容。利用三维光弹应力冻结试验,根据光弹材料性质,采用3 000kN的荷载对光弹模型加载,定量表征15°、30°、45°、60°和75°接触角的巷道围岩的剪应力分布状况。以铁矿和石灰岩接触带为工程背景,进行试验研究,结果表明,接触角越大剪应力集中位置越靠近顶底板中央;当接触角在15°～75°范围内变化时,随着接触角的增大巷道顶底部的剪应力总体变化趋势是先减小后增大,在接触角为30°时取到最小值。研究得到的不同接触角巷道围岩应力分布规律对接触带巷道的稳定性控制具有指导意义。     

逆断层倾角对断层两侧巷道围岩稳定性的影响

运用UDEC数值模拟软件,建立40°、60°、80°3种倾角的逆断层模型。通过分析巷道围岩塑性破坏特征、顶底板和两帮的移近量以及围岩垂直应力分布特征,研究逆断层倾角和上下盘关系对两侧巷道围岩稳定性的影响。研究结果表明:巷道在逆断层上盘时,随断层倾角增大,围岩稳定性有降低的趋势;若巷道布置在逆断层下盘,断层倾角为60°时巷道围岩稳定性最差;若巷道布置在逆断层下盘,则顶底板移近量均小于在上盘时,而围岩塑性区范围、两帮移近量和巷道两侧应力的集中程度大于上盘,且断层倾角越大差值越大。     

采空侧巷道围岩应力分析与控制技术研究

常村煤矿S6-1皮顺为深部采空侧大变形巷道,亟需一种新的科学支护方式提高巷道围岩稳定性。通过分析煤层工作面工程地质条件,确定了包含煤层、顶板、底板的四种岩性试样进行物理力学试验,将试验结果赋值到UDEC模拟软件中模拟工程现场煤柱应力分布和巷道变形规律。结合现场情况和模拟结果,设计不同的切顶卸压方案并进行数值模拟对比。模拟结果表明,在垂直顶板方向切顶时,切顶高度26.1m、33.6 m、44.0 m和61.0 m分别对应煤柱峰值支承应力28.5 MPa、24.8 MPa、23.1 MPa和25.0MPa;切顶角度10°、20°、30°和40°分别对应煤柱峰值支承应力24.26MPa、24.03MPa、23.26MPa和24.42MPa。结合现场地质条件和施工条件,最终确定切顶高度为44.0m、切顶角度为30°为最优方案。现场试验结果表明,切顶卸压配合补强支护方案效果显著,有效减小了保护煤柱支承应力和巷道变形。     

近距离高瓦斯煤层群倾向高抽巷抽采卸压瓦斯布置优化

倾向高抽巷作为一种治理卸压瓦斯的重要方法,其布置参数与抽采效果的匹配关系需要合理确定。针对典型的近距离高瓦斯煤层群开采条件,对采空区上覆岩层裂隙演化规律进行了研究,揭示了倾向高抽巷最佳布置位置在竖直方向上15倍采高、水平方向深入工作面约35 m处。据此,在24202工作面回风巷,以40°仰角起坡且垂直于回风巷轴线向顶板方向施工60 m,再沿倾向水平施工8 m来布置高抽巷。实际治理效果表明,单个倾向高抽巷的抽采半径为55~60 m,开采过程中有4~5个高抽巷处于瓦斯抽采活跃期,有效抽采总距离为500 m,平均抽采瓦斯总量25.22m3/min,占抽采总量的62.24%,实现了卸压瓦斯高效治理。     

EBZ(原EBJ)-132SH型掘进机俯角铲板的设计

针对EZB(原EBJ)—132SH型掘进机的参数,通过理论计算,确定了参数为8°俯角铲板的设计,拓宽了半煤岩掘进机在矿井中的应用,提出了随着支护技术的发展,更新掘进机元部件设计以适应巷道快速开拓的重要性。     

汤丹铜矿深部三维地应力分布规律及矿区结构面特征研究

摘要：汤丹铜矿1218m中段探矿工程出现地应力集中现象,巷道大变形、岩层移动加剧。为采空区稳定性数值模拟提供原岩应力场,采用单孔3段套孔应力解除法对3个中段进行三维地应力测试,获取了垂直方向9组地应力数据,将解除的试件进行围压率定试验,判定12个应力片的工作状态。三维地应力测量结果表明：最大主应力、中间主应力和最小主应力随深度基本呈线性增长;当深度达1130m时,最大主应力值为41.29MPa,与水平面夹角为-1.15°,方位角179.37°,水平主应力与自重应力比值为1.35-1.47,说明矿区存在较大的构造应力场。将测量结果与区域构造和结构面产状结合分析发现,主应力方向与断层和结构面走向一致,与巷道工程布置垂直或大角度斜交,研究成果对深部回采和井巷工程布置具有重大意义。     

围岩应变软化巷道锚杆支护作用的计算

从围岩应变软化巷道弹塑性力学计算出发,引入软化模量与非关联流动法则,用锚杆两端对围岩体内锚固区施加的两组夹紧力来考虑锚杆支护对巷道围岩应力状态改变的影响;在锚固围岩体力学性质的黏结力和内摩擦角不变的情况下,建立了锚杆支护对围岩稳定作用的弹塑性力学模型.通过计算,得到了不同锚杆支护强度和锚固区半径下的围岩应力、巷道位移、围岩应变软化区半径及破碎区半径的理论计算公式;分析了围岩应变软化巷道锚杆支护的应变软化区、破碎区及巷道周边位移变化趋势,并在巷道锚杆支护的参数选定中进行了应用.     

带式输送机转载溜槽试验设计研究

为了合理选择转载溜槽的几何参数,保证料流的畅通同时降低物料与边界的磨损量,对转运溜槽中的物料运动进行了分析,建立了物料在转载溜槽中的流动模型。根据试验设计理论对溜槽的相关参数进行了试验设计,利用直观分析法获得了较优方案。结果表明:直线段和圆弧段的任意组合溜槽中,当圆弧半径5.5m、入口角度18°、总高度3m和出口角度33°时,无量纲磨损数最小。     

自主行驶铲运机路径跟踪控制

铲运机是集铲土、运土功能一体化的铰接式车辆,常用于井下物料运输。跟踪控制是实现该类设备自动驾驶的核心技术之一。针对该种车辆特有的惯性大、响应慢、约束条件多、行驶易蛇形摆动等问题,提出了适用于铰接车路径跟踪的模型预测控制算法。引入铰接式车辆运动学模型预测未来车辆行驶状态,以路径跟踪的横向偏差、纵向偏差、航向角偏差、铰接角偏差最小化为目标函数,结合实际车辆的转向、加减速度、车速约束求解车速、转角速度最优控制序列。使用Matlab/MapleSim软件进行仿真试验,结果表明：使用该控制器可以实现y向偏差小于0.06 m,航向角偏差小于0.3°,最大铰接角控制偏差小于0.8°的控制精度。于三山岛金矿-645中段进行实车试验,实现从主巷道至溜进口的自动驾驶,具有实际工业应用前景与参考价值。     

顺槽沿空留巷弱化孔切顶及加强支护技术应用研究

为解决"三软煤层"沿空留巷期间的支护难题,以科兴能源15113运输顺槽为工程背景,通过数值计算、数值模拟、工程实践等手段,分析计算切顶留巷所需的支护阻力,研究最佳的"弱化孔"布置参数.结果 表明:15113运输顺槽切顶所需支护阻力为1519 kN/m,切顶弱化钻孔深度为6.0 m,钻孔向采空区偏斜的最佳角度为10°,留...