基于正交实验法切割矿用水泥管道参数探究

介绍了国内矿用水泥管道侧壁打孔方法现状及矿用水泥管道现场施工的技术难题,分析了水射流应用于矿用水泥管道侧壁打孔的技术优势,提出了应用前混合磨料射流打孔方案,结合正交实验的特点并进行现场实验,实验表明:射流压力和靶距对矿用水泥管道侧壁打孔效果的影响最大,喷嘴直径和靶距的影响都相对较小。     

应用正交实验法优化退锚切割参数

煤炭生产过程中,锚杆的应用十分广泛,但是在退锚时有时会比较困难,而常用的退锚方法在退锚时出现很多弊端。针对这个问题,提出将前混合磨料射流技术应用于退锚技术研究,并通过切割锚杆实验,用正交实验法确定主要几何参数对切割产生的影响,优选退锚切割参数。     

巷道支护形式的正交优化分析

利用ANSYS有限元分析软件对巷道支护方式(方环形支架、马蹄形支架、圆形支架和半圆拱支架)进行了正交优化设计及分析,并对实验数据经行极差分析,对实验结果进行回归分析,通过计算和分析确定合适支护方式,对巷道支护的研究具有一定的意义。     

基于ANSYS和正交实验法的巷道锚杆支护优化

通过用正交实验法,有限元软件ANSYS进行数值模拟实验,优化巷道锚杆支护方案。以锚杆长度、锚杆直径以及锚杆布置间距为研究因素,通过正交实验分析,确定对巷道稳定影响最大的因素,并得到最佳支护方案。结果证明基于ANSYS和正交实验法的巷道锚杆支护优化方法,可以定量判定锚杆支护的优劣,与经验法相比有了很大改进。     

基于正交试验的巷道支护参数优化研究

巷道支护参数选择的合理性和科学性是保障其长期稳定的关键。以某铜矿巷道为研究背景,在工程地质条件研究的基础上,利用3DEC离散元软件构建了矿山巷道的三维数值模型,设计了3因素3水平L₉(3³)支护参数的正交试验方案,获取了在不同参数条件下的变形规律和支护效果。通过对巷道支护参数优化以及经济合理性比较分析,确定了较优的巷道支护参数,即锚杆直径28 mm、长度1.75 m、间排距1.2 m, C20混凝土喷射厚度100 mm。采用极差分析方法对影响巷道稳定各因素的敏感性进行分析,从巷道顶板沉降和侧帮水平变形不同角度分析,得到的巷道支护参数因素的敏感性不同。研究结果在一定程度上为矿山巷道支护提供了技术参考,同时对处于类似地质条件下的矿山巷道支护具有一定的参考价值。     

软岩巷道支护参数的正交试验设计

从地质工程观出发，在对研究区进行详细的工程地质学、岩石力学研究的基础上，在功能强大的FLAC 3D软件的支持下，首先对各种支护系统进行过程优化设计，然后利用正交试验法进行参数组合选择，据此提出了不同工程地质条件下软岩巷道的支护设计方案。     

基于正交试验的采空区下单轨吊巷道支护参数优化研究

潘二矿18124工作面顶板条件复杂,岩层强度较低,易出现顶板垮落等安全事故,给单轨吊大件运输留下安全隐患。为解决此类安全问题,以潘二矿18124工作面单轨吊运输巷道为工程背景,在单轨吊轨道梁受力分析的基础上,采用正交试验与极差分析法系统研究了采空区下复杂顶板条件影响巷道变形的敏感性因素,对比探究了不同参数下锚杆锚索协同支护作用。研究结果表明,影响巷道顶底板及两帮变形的敏感性因素排序：锚杆间排距A>锚杆长度B>锚杆直径C（锚索间排距D>锚索长度E>锚索直径F）;确定了实验条件下的最优支护方案,即锚杆间排距800 mm×900 mm,锚杆长度2.5 m,锚杆直径22 mm,锚索间排距1 000 mm×1 800 mm,锚索长度9.3 m,锚索直径22 mm。研究结果可为单轨吊在类似地质条件的工作面安装与使用提供理论依据。     

基于正交实验的坚硬顶板巷道支护参数优化模拟研究

为研究准备巷道围岩变形的影响因素,采用正交实验与数值模拟方法对黄家沟煤矿21采区8+9煤层回风巷道支护方式和参数进行优化设计。在正交试验优化组合基础上,借助数值模拟软件FLAC^3D模拟分析不同支护方案条件下巷道围岩的变形量、应力分布、塑性破坏程度。研究结果表明：准备巷道围岩变形的影响因素敏感性由大到小的顺序依次为：锚索长度、锚索排距、锚杆长度、锚杆排距、锚索数量,并以准备巷道两帮和顶底板变形情况为重点考察指标,通过绘制支护体系下的各个因素对巷道围岩变形情况影响的变化趋势图,最终优化确定合理的支护方案及支护参数。     

极近距离煤层采空区下巷道补强支护参数研究

为解决华烨煤矿4301工作面轨道平巷掘进后顶板大面积下沉问题，采用现场调查、理论分析和数值模拟方法研究了巷道失稳的变形特征，分析了不同支护方案下的围岩屈服强度、垂直应力以及顶板垂直位移变化情况。结果表明：棚式支护结构对顶板具有有效的围岩承载能力，确定了以高强预应力锚杆支护为基础、辅以间距为2m的“11#工字钢+单体液压支柱”钢棚式主动支护方案。工程试验证实，该支护方案效果良好，有效控制了围岩变形，解决了顶板下沉问题，并节省了生产投资，提高了企业经济效益。     

基于正交试验对深部巷道锚喷网支护参数的设计与优化

针对深部围岩巷道支护问题,通过现场设置测点对地应力进行测试,并在参考深部围岩支护措施基础上,设计正交试验就锚喷网支护措施中各因素对支护的影响进行分析,得到各因素对巷道围岩的变形影响大小依次是喷层厚度、锚杆间排距、锚杆长度、锚杆直径。并借助ANSYS对正交试验得到的使巷道变形和破坏影响最小的最佳组合方案进行优化,通过优化得到了深部岩体的最合理经济的锚喷网支护参数为喷层厚度为80 mm、锚杆间排距为0.8 m×0.8 m、锚杆长度为1.8m、锚杆直径为准42 mm的管缝式锚杆。     

巷道承压收敛实测分析与支护参数优化

为改善巷道支护效果,更好地保障矿井安全生产,对黄陵一号煤矿308工作面回采辅运巷围岩发生的变形破断情况进行分析总结,得出巷道变形破坏规律及破坏特点。基于现场观测及分析,对巷道支护参数进行优化,取得了较好的支护效果。     

深井高应力回采巷道锚索加强支护优化研究

以某矿北七采区回采巷道为工程背景,针对该回采巷道埋深较深,所受地应力较大等特点,原有的支护参数满足不了当前支护要求。运用理论分析、数值模拟、现场实测等多种方式,对原有的支护体系进行优化,确定出锚索加强支护的最佳参数,结果表明优化后的支护效果良好,有效地控制了回采巷道围岩的变形。     

近距离煤层支护架型选择及参数优化

近距离煤层在我国分布广泛,近距离煤层支架选择是开采中的重要问题。根据理论分析和数值模拟方法,分析近距离煤层应力分布和液压支架选型依据,得到模拟工程条件下的合理支护强度为1.2 GPa,并得到液压支架架型选择和优化参数。     

破碎围岩巷道变形特征及支护参数优化

巷道帮部破碎围岩在采动应力诱发下的动力灾害问题严重制约现场安全高效掘进。针对破碎围岩巷道帮部突然性断裂垮落致诱动力灾害问题,根据巷道地质条件和布局,考虑顶底板帮部裂隙分布规律和开采扰动影响,采用现场勘察、理论分析、数值计算和微震现场监测等手段和方法,综合分析破碎围岩巷道变形特征及支护参数优化设计。结果表明:受重力作用,岩层顶板在拉伸应力作用下拉伸应力区呈U形破坏分布,巷道经过支护后,顶板运移量大幅度减小,同时减缓覆岩整体性破坏程度;受巷道掘进扰动影响下顶板更易发生结构失稳,巷道支护能够有效阻碍覆岩顶、底板运移,缓解岩体灾变概率,动力灾害得到有效控制,巷道实现安全掘进。     

基于Phase~2数值模拟的巷道支护参数优化研究

结合某矿回采巷道地质和技术条件,利用Phase~2数值模拟软件建立了不同锚杆支护参数的模型,通过分析巷道变形及应力分布特征,研究了不同锚杆间距和长度时巷道支护效果。结果表明:Phase~2数值模拟可以为巷道支护参数优化设计提供有效参考,优选支护方案效果良好,有效维护了巷道的稳定性。     

非对称风幕出口阻隔效果正交实验研究

矿用空气幕作为先进的井下风流调控技术,可以有效地解决井下通风与交通的矛盾。为提高风幕阻隔风流的效率,对比了单风机风幕在风量一定的条件下,不同出口布置形式对阻隔效果的影响,发现双侧非对称形式优于其他形式,为进一步研究在该形式下各因素对风幕阻隔效果的影响,利用正交实验原理设计了影响矿用风幕阻隔效果的四因素三水平的数值实验。     

巨厚煤顶巷道锚杆支护参数优化

以某矿综放工作面T1回风巷为研究对象,结合现场调研和实验室测试得出巷道煤岩物理力学特性;基于综放工作面回采过程中T1回风巷围岩变形离层和应力值的现场实测结果,得出巨厚煤层顶板煤巷围岩变形及支承压力分布特征;建立T1采动煤巷数值计算模型,分析原支护方案下巷道围岩支护安全性;综合巷道顶板煤岩性质测试、离层和应力现场实测及原支护方案支护安全性模拟结果,对巷道锚杆支护参数进行优化,并将优化后方案进行支护验证,效果良好。     

王家岭煤矿回采巷道支护参数优化设计

为解决王家岭煤矿123盘区回采巷道支护方式存在的缺陷与问题,根据新掘回采巷道工程地质条件,运用理论计算与数值模拟相结合的方法,确定了回采巷道新的支护方案和支护参数.实践结果表明,王家岭煤矿回采巷道支护参数的优化设计,有效地控制了巷道围岩变形,减少了维护费用,保证了矿井的安全生产.     

近距离煤层回采巷道支护参数优化研究

为解决近距离煤层回采巷道受上部遗留煤柱应力集中影响下巷道围岩变形控制困难的问题,对煤层围岩地质力学进行原位测试,根据测试结果对工作面回采巷道进行支护参数合理设计。工程实践结果表明:153201巷顶底板移近量最大为218mm,两帮移近量最大为157mm;153202巷顶底板移近量最大为223mm,两帮移近量最大为241mm,围岩变形量能够满足巷道的后期使用。