王庄煤矿石匠窑、马家门断层导水性能初步研究

分析了王庄煤矿揭露的石匠窑断层和马家门断层含水情况,通过揭露马家门断层一支断层发生突水事故,改变了两断层不含水、不导水的认识.分析认为,不能简单将一条断层定性为导水或不导水,而应根据相接触两盘的岩性来定.     

地下工程引起的不均衡地表沉陷分析

地下工程中的开采有时会导致不均衡岩层移动,其延伸到地表则会产生不均衡地表沉陷．在以往研究的基础上,对断层可能导致的不均衡地表沉陷进行了系统的分析．不均衡地表沉陷一般可分为5种类型;确定某一条断层对不均衡地表沉陷可能产生的影响程度时,要全面考虑时间、断层规模、断层面状态、断层的倾角、开挖处与断层的距离、开挖方向与断层走向的关系、覆盖层厚度7个因素,并找出主要的影响因素而确定之,以便采取针对性的防范措施．最后,修正了不均衡沉陷台阶量值的经验公式．     

断裂带岩体工程地质力学特征及其对断层防水煤柱留设的影响

对F₃，F₄断层带水文地质、工程地质特征进行了系统测试研究，并结合钻探、物探资料，对F₃，F₄断层进行了导水和含水性分析，得出了F₃，F₄断层为不导水、不含水断层.分别利用相似材料模拟和数值模拟技术对F₃，F₄断层间块段不同水平留设断层防水煤柱开采进行了模拟，得出了不同地质条件下煤层顶、底板的采动效应；根据F₃，F₄断层带水文地质、工程地质特征及模拟结果，对F₃，F₄断层防水煤柱进行了重新留设，减小煤柱压煤量23万t.     

西铭矿3#煤层过断层支护技术改进

阐述了西铭矿在掘进工作面巷道过构造期间,原始的支护方式会直接影响该段巷道的支护质量及生产效率,针对该矿3#煤层不稳定岩层的特征,提出过构造对巷道断面和支护技术的改进措施.该技术的成功应用为解决掘进巷道不稳定岩层过构造时的支护技术开辟了一条新的途径,具有一定的推广应用价值.该技术是一种煤矿新兴的支护技术,特别是对大断面巷道过构造的支护,具有普遍的适应性.     

采动诱发断层滑移失稳的研究

以济三煤矿6303面地质条件为背景,进行了断层滑移失稳相似模拟试验及数值模拟.研究表明,工作面由断层下盘向断层推进,在采动影响下断层面正应力下降,剪应力上升,断层发生"活化",断层滑移量急剧增加,顶板稳定性变差,工作面支承压力升高;工作面过断层后,断层正应力增加,剪应力减小,顶板易于形成平衡结构,矿压显现不明显.工作面由断层上盘向断层推进,断层面正应力上升,断层不易于"活化",断层滑移量较小,顶板易于形成平衡结构;工作面过断层后,断层正应力迅速下降,断层滑移量增加,顶板稳定性差,工作面支承压力增加.通过对比分析,可以确定当工作面位于断层下盘时冲击矿压危险性远高于工作面位于上盘时的危险性.并通过对几个煤矿断层冲击矿压现象的分析从而验证了该结论的正确性.     

回采工作面断层效应的初步研究

生产矿井在工作面回采过程 利用断层在不同剖面上落差不同的断层效应，改变回采方向和采高，减少断层对工作面回采的影响程度，从而尽可能不跳面，以提高资源回收率和降低万吨掘进率。     

综采面过断层探讨

随着科学技术的发展,煤矿生产机械化程度在日益提高,特别是综合机械化采煤在煤矿生产中起着举足轻重的作用.目前,综采面过两米以上断层是综采面管理中的一个较为突出问题,其管理好坏将会影响矿井各项指标的完成.在煤矿生产中,目前综采面普遍采用硬过断层的方法.因为综采设备多,吨位重、搬一次家很不容易,并且搬家前后,产量都会出现递减和递增.特别是采掘接替比较紧张的矿井顺利通过断层,就解决了矿井生产的一个重大难题.在此,就现场实际工作情况,探讨破碎顶板综采面过两米以上断层的方法.     

邢台邢东矿断裂构造发育规律研究

邢台邢东矿设计年生产能力60×104t,采用立井多水平开拓方式,一次采全高、综合长壁采煤法采煤.井田内含煤16～18层,其中2#、6#、7#、8#、9#煤层为主采煤层.井田内地质构造发育,尤以断裂构造大量发育为特点,成为影响和制约煤矿生产和煤矿安全的主要因素.因此研究井田断裂构造的发育特点,总结其变化规律、分析地质构造的形成机制等,对煤矿生产具有重要的指导意义.通过对井田内地质构造的统计和分析,井田内发现大型褶皱2个,褶皱宽缓、开阔,密度仅为0.15个/km2.全区共有166条断层,多呈NE向,优势方位在NE40°～NE70°之间.其西北部和南部断层比较发育,东部和中部断层不发育且都是正断层.根据断层的生成时间及其产状,可将井田内及其边界断层分成两组.第一组是燕山期生成的走向NW25°左右的井田边界断层,第二组是喜山期生成的走向NE～NEE向正断层群.     

断层影响下底板隔水层的破坏机理研究

为了研究断层对底板隔水层稳定性的影响,根据岩石剪切破坏的极限平衡条件推导出隔水层破坏的临界水压力公式,并提出突水判据.基于临界水压力公式分析了断层倾角、内聚力和断层煤柱宽度对底板隔水层破坏的影响规律.结果表明,断层倾角越小,底板隔水层能够承受的临界水压越小,底板就越容易发生突水;若断层带内聚力越小,即断层带强度越软弱,底板临界水压力也随之减小,此时底板发生突水的可能性越大;断层煤柱留设宽度越大,底板越不容易发生突水.工程应用表明预设的煤柱宽度偏小,有发生底板突水的可能,为保证安全开采,根据所推出的临界水压力公式计算得出合理的断层煤柱宽度应为34.3 m.     

断层自锁与活化的力学机理及稳定性控制

针对断层受采动影响是否发生活化的难题,以断层带、上盘和下盘为系统,通过解析分析研究系统的稳定性。结果表明:系统有2个应力比状态量,它们是断层面黏结力、内摩擦角、裂隙流体压力及垂直应力等系统参量的函数;系统的稳定性由应力比和应力比状态量的关系确定;断层倾角越接近剪切错动特征角、断层面黏结力和内摩擦角越小、裂隙流体压力越大,系统越不稳定;垂直应力对系统稳定性的影响因黏结力、裂隙流体压力和内摩擦角之间不同的量值关系而有所不同;系统的稳定性可通过超前预注浆、钻孔疏放裂隙流体和设计、选择合理的施工方案改变应力比等措施实现有效控制。研究结果对发育有断层的地下资源开采、地下结构及防震减灾等工程具有参考价值。     

济源郭沟煤矿区滑动构造特征及其对煤和瓦斯的影响

煤炭资源作为我国传统能源,在我国的经济建设中一直发挥着重要作用。随着煤炭资源开采技术的日趋成熟,及科学技术水平的不断提高,煤层的开采深度不断的向深部发展。煤系地层中的构造,尤其是滑动构造的发育对煤层的赋存及煤田地质构造有较大的影响。济源郭沟煤矿区HF₁滑动构造是在本次勘查期间首次发现的。该滑动构造的存在,破坏了该区原有的沉积格局,使部分煤岩地层缺失或重复,导致煤层变浅或变深。另外受滑动构造的影响,该矿区二₁煤层厚度变化较大,煤体结构破碎松软;滑体前后缘瓦斯成分和含量变化大,应该注意煤矿开采时滑体后缘瓦斯的危害。在济源郭沟煤矿区的施工过程中,通过建立煤岩标志层,综合研究对比发现了勘查区内HF₁滑动构造的存在,分析了该滑动构造的形成原因及滑动面特征,以及滑动体的运动方向和滑移距离、形成原因。研究成果对本勘查区地质勘查工作的开展和取得后期成果起到了重要作用,也对后期煤田开采安全生产具有指导作用。     

晶硅光伏组件中乙烯—醋酸乙烯酯共聚物（EVA）回收可行性研究

为验证退役晶硅光伏组件中EVA的老化现象及其回收的可行性,通过多种表征方法对所述EVA的性能进行了表征。结果表明,晶硅光伏组件在使用过程中造成的EVA老化与使用环境和EVA自身质量有关,不同使用状态的EVA老化程度不同。老化EVA的拉曼光谱会产生较强的荧光背景,原因是EVA中有共轭多烯和α、β-不饱和羰基生成;而傅立叶红外测试发现EVA老化的特征信号是烃基、羰基和醚类信号,EVA光氧化主要是由于脱乙酰化和断链。通过热失重测试得知,老化EVA有2个失重阶段,第一失重阶段释放出乙酸,第二失重阶段发生断链并释放乙烯及乙烷的混合物;光学透过率测试发现使用不同年限的EVA透过率有少量降低。根据以上分析可知,EVA具有根据不同老化程度进行回收再利用的可能。     

中水系统加酸位置研究

电厂中水系统处理采用石灰、混凝澄清、过滤、加酸的处理方式，设置机械加酸澄清池、双室过滤器和软水池，加酸点位置2个，双室过滤器出口混合器处加酸和澄清池出口混合器处加酸，但由于浓硫酸稀释后较强的腐蚀性，加酸管道经常出现泄漏，直接影响中水系统安全稳定运行。通过经验总结与实践，将中水加酸点由原来的澄清池出口混合器更改至澄清池顶部出口集水槽汇流口处，加酸管悬于水平面上方。这样可以使加酸管不再浸入水内加酸而是在水面以上加酸，有效避免了加酸点的腐蚀和泄漏；集水槽汇流口处有1 m高的落差，在水流下降过程中会伴随着向上排气和旋转，水速比较高，水流混合相对均匀，浓硫酸在此处加入后可以立即发生稀释反应，可以将澄清池出水的pH值迅速调整至8左右，正常运行的情况下，不会造成设备的腐蚀；集水槽汇流口位于澄清池顶部清水区，即使在操作不当的情况下集水槽汇流口外壁腐蚀也不会造成中水系统必须立即停运等问题的出现，将加酸点变更至此处，大大提高了中水系统的安全性；中水系统加酸设备和管道运行情况可以直接观察、分析判断，有利于运行与检修人员及时发现和处理隐患；系统变动比较小，易于实现，不影响原有在线仪表的测量使用。     

高速公路软基超载预压路段的卸载控制研究

堆载预压的卸载时机判断一直是公路工程建设中的难点问题,何时卸载才能在保证工期的前提下满足工后沉降的要求是核心内容。结合对申嘉湖杭高速公路（练杭段）的现场观测,通过提出“超载效应因子”的概念,总结了填土高度和超载预压时间对超载路基沉降的作用规律,并采用Sep98沉降预测程序对软基沉降进行了预测。结合规范中相关卸载控制标准,进一步提出了该地区超载预压软基路堤的卸载标准。结果表明:“超载效应因子”可以更为精确地描述预压期内任一时刻下地基的实际荷载状态,该因子越大,其对应的超载下沉降速率的控制标准也越高。在同一超载效应因子下,随着预压时间的增加,软土路基的工后沉降会逐渐减小。     

减震防磨损溜槽在山东京杭水铁联运中的应用

溜槽作为煤炭运输中连接运输设备和储煤设施的重要部件，其设计的合理性直接影响到整个生产系统。尤其落差大的溜槽在使用过程中，不仅噪声大，磨损快，而且还会对下一级胶带冲击很大。实际生产中，溜槽维护成本高，严重影响煤炭运输正常作业。结合山东京杭水铁联运项目中溜槽运量大、落差高的特点，阐述了常用的防冲击、减震防磨损的方法以及在实际使用中的优缺点。并结合设计经验，提出了新的应用设计，通过计算机头落煤曲线，得出机头溜槽物料大概落煤点，设计堆煤网格，形成集料槽；在溜槽底板设置阻尼层，并用螺栓固定，起到缓冲减震降噪的作用。同时也起到了保护下一级胶带和落煤点缓冲托辊的作用。     

浮选中颗粒-气泡间相对运动研究进展

颗粒-气泡间相对运动的研究对浮选机理的认知至关重要,对新型浮选机的开发和提高浮选效率均具有指导意义,本文系统综述了颗粒-气泡间相对运动的研究进展。早期研究过程中,研究者忽略了颗粒和气泡性质的影响,将颗粒视为随流线运动的点,气泡视为刚性球体,利用流线方程对颗粒-气泡间的相对运动展开研究;随着认知过程的不断深入,颗粒和气泡物理化学性质的影响逐步得到了关注,研究者分别从颗粒惯性力、重力、形状和粗糙度以及气泡表面流动性等方面并展开了大量研究;颗粒-气泡间相对运动的试验研究多通过颗粒沉降法进行,研究对象由单个玻璃微珠发展为大量矿物颗粒,且出现了关于运动玻璃球与上升气泡之间相对运动的研究。研究表明,当颗粒粒度较细、密度较小时,利用流线方程对颗粒-气泡间相对运动的研究具有一定的适用性;当颗粒粒度较粗、密度较大时,需考虑正负惯性力、重力等因素对颗粒-气泡间相对运动的影响。此外,颗粒形状的不规则性会影响颗粒周围液体对颗粒的作用力,导致临界碰撞半径减小,且颗粒表面不规则的凸起会促进颗粒-气泡间水化膜的破裂,减少诱导时间,增大颗粒表面粗糙度有助于增强颗粒-气泡间的黏附强度。气泡表面的流动性可采用"滞留帽"模型进行分析,具有较好的适用性。对于颗粒-气泡间相对运动的试验研究主要采用颗粒沉降法,亲水玻璃微珠只能在气泡上半球滑行,到达气泡赤道位置附近后便离开气泡,疏水玻璃微珠会刺破颗粒-气泡间的水化膜,越过气泡赤道后会继续沿气泡表面滑行并最终黏附在气泡底部,煤颗粒与气泡的黏附效率随碰撞角和密度的增大而减小。然而目前的试验研究多集中于静水领域,对于浮选流场中颗粒-气泡间相对运动的试验研究尚需进一步探索。     

煤岩渗透特性实验研究

中低阶煤层气资源丰富,占全国煤层气预测资源量的26%。煤储层中含有诸多微裂隙,在储层的应力状态发生变化时,储层内部结构发生改变,储层的物性参数随之改变,煤层表现出明显的应力敏感性。为了研究煤岩渗透特性,选取山西晋城裂缝发育良好的煤岩,采用岩石力学三轴实验系统,通过施加不同驱动压力、不同有效应力,探究了不同驱动压力、不同有效应力下储层渗透率变化规律。结果表明,驱动压力不变的条件下,随着有效应力的增加,煤岩岩芯的渗透率降低,当有效应力由0.5 MPa增大到2.0 MPa时,渗透率降低60%以上;在有效应力不变的条件下,随着驱动压力的增加,煤岩岩芯的渗透率呈指数形式降低。     

花岗岩地质条件下的帷幕灌浆试验研究

针对水利水电大坝特有的花岗岩地质条件,灌浆施工方法较为复杂,因此进行花岗岩地质条件下的帷幕灌浆试验研究是必要的。通过对灌浆施工方法、灌浆压力、灌浆浆液进行比选,灌前透水率、灌浆材料耗量、帷幕形成情况论证分析,结果表明:灌前透水率随着排序的增加,灌浆孔透水率逐渐减小,随着孔序的加密,灌前透水率在逐渐减小,灌前灌浆孔透水率小于5 Lu的所占比例较少,灌浆具有一定的可灌性。单位注灰量随着排序的增加逐渐减小,随着孔序的加密,各次序孔单位注灰量在逐渐减小,说明灌浆后岩石裂隙得到了较好的填充,地层逐渐被灌注密实,岩石的抗渗透性有了明显的提高,灌浆效果明显。各个孔均能够找到与岩石胶结的水泥浆脉,透水率均小于5 Lu,证明设计终孔高程是合理的,形成符合设计要求的阻水帷幕。     

重型结构件快速标准化定位在液压支架生产中的应用

随着工业自动化的快速发展,机器人在加工过程中的利用率越来越高。但由于工业机器人对定位精度的要求非常高,往往会因为不能准确定位而对机器人接下来的加工操作造成一定的误差影响。而这种误差导致的最直接的结果就是焊接机器人无法准确定位到正确的焊缝位置,出现焊偏、焊漏或者熔深不够等焊接缺陷。以液压支架生产过程中对重型结构件的定位为实例,对旧式的定位块进行改进,在一定程度上增加了定位方式的灵活程度和精确程度。经过测试,新的定位方法极大地提高了定位的精确度,降低了定位过程中的操作难度,缩短了定位活件的时间。     

矿用掘进机远程监测系统的应用研究

结合煤矿实际需要对EBZ220型矿用掘进机的远程监测系统整体方案进行了研究,重点对传感器网络节点的结构进行了设计。该节点中的处理器芯片和无线网络芯片型号分别为MSP430F149和CC2420。介绍了系统中使用的关键传感器类型与型号,传感器采集得到的均为模拟量信号,需要利用A/D转换电路将其转换为数字量信号,对信号处理电路和供电模块电路的原理图进行了分析。软件程序方面基于模块化思想进行设计,对主程序和各子程序进行了研究。设计的远程监测系统成功应用到掘进机工程实践中,各项性能达到预期效果,经济效益和安全效益显著。