ZL201铝合金的触变锻造组织与性能

利用自行设计的模具,采用半固态触变锻造的方法,研究近液相线铸造法制备的ZL201铝合金半固态坯料触变成形件的组织和性能.结果表明,半固态闭模锻造成形后的成形件组织均匀、致密.合金在525℃～530℃固溶12h、155℃时效20h后,强化相充分溶解,均匀析出,合金的维氏硬度可达129.8HV.半固态触变锻造可以获得理想的成形件.     

窄煤柱沿空掘巷围岩支护控制研究

依据四候煤矿地质条件提出了留设窄煤柱护巷技术,通过理论公式计算出合理煤柱宽度为4.5～5 m。针对1201辅助轨道运输巷存在的顶板冒落、巷道围岩变形等问题,提出高强预应力让压支护方案。运用ANSYS对无支护条件下的巷道进行应力及位移数值模拟计算,可知巷道沿空侧变形量显著较实体侧变形量大一个数量级,应加强对沿空侧的支护。基于数值模拟结果及变形机理分析,提出应用左旋无纵筋滚丝锚杆。工程观测表明,在观测5 d时支撑力已经达到94.8 kN,15 d时达到其峰值150.9 kN,而原有锚杆支撑力峰值仅为98.7 kN,由此可见左旋锚杆抗拔强度、屈服强度以及锚固力均远大于普用的右旋锚杆,较好地改变巷道围岩变形,更适合1201巷道支护。     

大断面煤巷变形协调控制参数优化及应用研究

大断面煤巷围岩变形控制参数设计已成为煤炭开采领域亟待解决的难点之一。根据王庄煤矿胶轮车大巷2的地质条件,采用FLAC^3D软件构建了数值计算模型,研究了不同锚杆锚索预紧力和锚杆数量对巷道围岩变形的影响规律。结果表明:锚杆、锚索预紧力分别控制在60~80 kN、200~250 kN能在围岩表面形成有效压应力带;顶板采用3根锚杆、帮部2根锚杆、锚索预紧力200 kN、锚杆预紧力60 kN的即时支护方案和顶板锚杆5根锚索3根、帮部锚杆3根锚索2根的后部跟进支护方案,能达到控制巷道变形的目标。     

辛置煤矿10-430运输巷支护方案优化研究与应用

辛置煤矿10-430运输巷掘进早期巷道变形破坏明显,通过现场勘测调研、实验室物理力学试验、理论分析计算等方法,分析巷道围岩失稳破坏的原因,优化设计锚杆的预紧力为40kN,锚索的预紧力为125kN,并适当地增加锚杆锚索的支护密度。现场应用表明,巷道的变形量和变形速度得到有效控制。     

AZ91D镁合金半固态浆料近液相线法制备工艺

以AZ91D为试验原料,通过改变近液相线的浇铸温度、静置时间等不同的试验参数,研究近液相线法制备半固态浆料的工艺,并对获得的试样进行微观组织、力学性能和断口形貌分析。结果表明,在585℃,静置20~40min后浇铸,能获得较理想的半固态组织,且试样的力学性能较好。     

掘进巷道锚杆预紧力的确定及应用研究

通过改善巷道锚杆的预紧力的方式可控制掘进巷道局部位置出现冒顶、片帮等现象,文章通过理论分析、数值模拟以及现场实测的方法,计算了巷道顶板锚杆预紧力并分析了其影响因素,探究了不同顶板锚杆预紧力条件下巷道围岩的垂直变形量,最终确定巷道的顶板锚杆的合理预紧力。主要得到如下结论：在锚杆预紧扭矩一定的前提下,随着锚杆直径不断增加,锚杆预应力会逐渐减小;在锚杆直径一定的前提下,随着锚杆预紧扭矩的不断增加,锚杆预紧力不断增大。随着巷道顶板锚杆预紧力的逐渐增加,巷道顶板下沉量逐渐减小,当锚杆预紧力由100kN增加至150kN时,巷道顶板的最大下沉量则由72.28mm减小至64.12mm。巷道顶板锚杆的预紧力应不小于130kN,并最终确定为150kN,经现场实测巷道顶板下沉得到良好控制。     

2002年总目录

第 1期 材料科学与工程 低放热系Ｎｉ3 Ｓｉ有序合金的活化燃烧合成马　勤　朱雪斌　季根顺等 (1)………………………………………………………快速凝固Ａｌ-Ｃｒ-Ｚｒ -Ｘ合金显微组织研究苏　勇　陈翌庆　丁厚福等 (4)……………………………………………………Ａ35 6铝合金半固态成形触变成形力的计算刘　静　董丽娜　路贵民 (8)…………………………………………………………喷射沉积技术彭超群　黄伯云 (12 )…………………………………………………………………………………………………可焊铝锂合金焊接研究现状王　永　胡　捷　胡…     

2D-σ软件在南京许府巷地铁站深基坑开挖中的应用

结合许府巷地铁站的施工监测实际，用2D-σ软件对深基坑开挖引起的连续墙变形、钢支撑轴力等进行了计算，并与实际监测到的数据进行了比较，表明软件计算与施工监测相结合能够充分保证基坑开挖的安全实施。     

垂直升船机承船厢有限元分析

承船厢是升船机的主要部件之一，主体为焊接箱体结构，其外形尺寸（长罗宽×高）为48．5m×16．3m×4.4m。它由48根提升绳和16根静力平衡绳悬吊在船厢地中，中间水槽最大承运船只为250t级驳船一艘，运行高度最大为68．sin，为了解承船厢应力和变形情况．我们对其进行了计算机有限元分析。1计算工况的确定及技术参数1．1提升工况船厢载水深1．gm，所有载荷由48根提升绳承担，作为提升绳，每根在吊点处的提升力T＝340kN，动载系数上一l．互，16根平衡钢绳，每根在吊点处的平衡力于200kN（动载系数考虑在内），船厢自重465t，水重965t腹水深…     

弱胶结软岩巷道锚索预紧力的研究

为了获取西部矿区弱胶结软岩巷道锚索支护预紧力参数,采用现场调研、理论分析以及现场试验相结合的方法,分析某矿11301回风顺槽锚索破断失效的原因,发现预紧力施加过高造成的让变形量不足是导致锚索拉断的主要原因,相应提出控制锚索变形以及受力的预紧力确定方法,即锚索张拉预紧应保证张拉后允许变形量大于巷道顶板允许下沉量,且应保障锚索受力状态在顶板下沉过程中处于弹性阶段。并以此方法确定了该矿锚索合理的预紧力为200kN,现场应用表明:顺槽掘进后,没有出现锚索拉断的现象,锚索稳定受力最大为370kN,达到屈服强度的79%;顶板最大下沉量为73mm,两帮最大移近量为29 mm,围岩控制效果较好。     

“两硬”围岩作用下工作面液压支架工作阻力监测研究

以某矿工程实际为背景,对“两硬”围岩作用下初采阶段、回采阶段、末采阶段,工作面液压支架的初撑力、工作阻力进行监测。通过分析发现,在初采阶段液压支架的初撑力最小,随着回采初撑力逐渐增大,在末采阶段初撑力达到最大1 696.7 kN,达到额定初撑力的55.05%;在初采阶段,工作面机头支架末阻力并不是很大,支架末阻力值主要集中分布在1 000~2 500 kN;在回采阶段,工作面机头支架循环末阻力值表现出了较为标准的正态分布形式,而其他支架末阻力则表现出了偏向高阻力区间的偏正态分布形式,同时工作面支架末阻力整体表现出了中部最大、机尾次之、机头最小的特征;在末采阶段,工作面支架阻力呈现出了分布变化无规律的情况,工作面支架末阻力整体表现出了偏高现象。     

强力锚杆锚索联合支护预紧力匹配性试验研究

为了解决强力锚杆锚索联合支护时各自施加预紧力存在的匹配性问题,采用FLAC^3D数值模拟软件,对山西潞安环能股份公司漳村煤矿西下山回风巷在不同锚杆（锚索）预紧力下的围岩应力场分布规律进行了模拟分析。结果表明:预应力及其扩散是锚杆锚索发挥主动支护作用的关键因素;预紧力的施加在顶板表面形成压应力区的同时,也使得锚杆锚索的端部出现大小不等的拉应力区;当强力锚杆预紧力不低于85 kN且强力锚索预紧力不低于250 kN时,二者组合支护在顶板所形成的压应力区的连续性才具有支护作用,但是当锚杆预紧力大于140 kN或锚索预紧力大于350 kN后,再增加预紧力对压应力区的扩展效果不明显。根据数值模拟结果并综合考虑支护效果和施工工艺,建议进行强力锚杆锚索组合支护时,85~140 kN锚杆预紧力匹配250~350 kN锚索预紧力比较合理。     

不同预应力下端锚锚杆的受力特征数值分析

在总结已有锚固理论研究成果的基础上,首先对全长粘接式锚固锚杆和端部粘接式锚固锚杆的工作机理进行了探讨。然后通过FLAC3D软件建立了端锚锚杆的三维受力模型,分析了端锚锚杆在加托盘预应力为0、10、60kN时和不加托盘时的应力分布,揭示了端锚锚杆的受力特征:随着预应力的增大,应力分布有往锚杆端部收缩的趋势。并且分析了在预应力为0和60kN的情况下,围岩表面相对不加锚杆时的位移分布,围岩表面相对位移集中在以锚杆锚固点为中心、1m为半径的范围内,在锚固点处相对位移值最大,并且在此范围内相对位移急剧减小。最后通过现场预应力锚杆轴向力量测试,验证了所得结论的合理性。     

基于不同地压监测尺度实现矿柱安全回采

单一的地压监测尺度已经不能满足矿柱回采过程中对不同尺度岩体安全监测的需求,针对该问题提出了"宏观与微观结合,整体与局部协同"的"最优化"原则,采用微震、应力、应变、位移等不同监测尺度的地压监测技术对某磷矿试验盘区矿柱回采过程中的地压活动进行监测,并指导矿山安全回采矿柱,取得了良好的效果。     

煤层巷道锚杆索支护性能关键影响因素研究

锚固力与预紧力是实现煤矿井下锚杆索高预应力强力支护的前提,是影响其支护效果的关键因素。为最大限度地发挥锚杆索主动支护性能,以柴家沟煤矿为试验地点,进行锚杆索可锚性试验,锚杆预紧力矩转化效率试验和锚索张拉预紧力损失试验。试验结果表明:柴家沟煤矿巷道已安装锚杆索,在进行拉拔试验时,均能达到足够高的锚固力,锚杆拉拔力为150 k N,锚索拉拔力为200 k N时,锚杆索均未发生失效现象,锚固效果良好;当扭矩为400 N·m时,锚杆预紧力约为43~83 k N,围岩较硬时锚杆预紧力较高,围岩表面松软不完整时,锚杆预紧力偏低;泵压-拉力转化系数较低,锚索张拉时,为保证足够的预紧力,应采取超张拉措施。     

某多支承回转窑最佳机械运行状态分析

通过建立回转窑托轮力计算的线性公式 ,采用优化方法得出某回转窑最佳的机械运行状态。结果表明回转窑各档轴线无偏差时 ,托轮支承力分配不均匀。回转窑最佳运行状态时 ,1,3 ,4,5档垂直方向的轴线偏差都在± 10mm以上 ,1,2 ,3档左右各托轮受力最大 ,各为 14 46kN ,5档托轮受力最小 ,为 73 3kN。水平轴线偏差为 0时 ,各档左右两托轮受力均衡     

深部巷道预应力协同支护数值分析

为了改善深部巷道围岩稳定性难以控制这一现状,提出了锚杆、锚索预应力协同支护思想.采用数值模拟的方法对巷道预应力协同支护进行计算与分析.结果表明:在现有的实际支护条件下,高强锚杆需施加40 kN及以上的预应力才能与锚索100 kN以上的预应力相协同;当锚杆、锚索的预应力产生协同作用时,对深部巷道的支护效果明显,巷道周边的应力集中区范围明显减小,应力分布趋于均匀;同时锚杆、锚索的平均利用率都达到0.5以上,且它们之间相差不大,充分发挥了高强锚杆、锚索的受力特性,使锚杆、锚索协同工作,避免了单独依次受力.故应该采用协同支护理论作为深部巷道工程支护设计的理论依据.     

全长粘结锚杆锚固能力分析研究

全长粘结锚杆在岩土介质中受力的复杂性、多变性,使得确定锚固能力十分困难。根据粘结锚杆锚固能力试验、作用机理和应力应变模式分析,建立了锚固作用力学模型,导出了参数计算的理论解。计算结果为:对于中硬岩,粘锚能力是抗拔力的(1 04～1 67)l倍,为(62 4～100)lkN;对于软岩,粘锚能力是抗拔力的(0 47～0 64)l倍,为(28 2～38 4)lkN;研究表明,钻孔、锚杆、药卷直径的合理匹配,可提高粘锚能力和切向锚固能力。     

基于智能拉拔测试系统的锚杆锚固力现场高效评测方法

锚杆锚固力现场评测是锚杆支护效果评价、支护参数设计与优化的基础。为解决当前锚杆锚固力现场测试方法与设备存在的效率低、携行困难、数据采集不连续和测试过程连接复杂等问题,基于自主研发的锚杆智能拉拔测试系统,提出了锚杆现场检测快速连接技术,开发了荷载—位移实时采集软件对拉拔全过程的荷载与位移数据进行智能分析与可视化。将研发的拉拔系统应用于新城金矿对锚杆现场锚固力进行评测,结果表明：长2.4 m、壁厚2.5 mm、管径差2 mm的管缝锚杆平均锚固力为61.5 kN,位移可达150 mm以上;长2.2 m、直径22 mm的端锚树脂锚杆锚固力可达230 kN,位移约120 mm;长2.2 m、直径22 mm的涨壳式锚杆锚固力可达94.5 kN,位移为25 mm。现场应用验证了锚杆智能拉拔测试系统具有便捷高效、智能分析的特点,有助于降低矿山锚杆测试成本,可为锚杆锚固力现场定量评测提供数据支撑,可为智能矿山建设、科学管理与决策提供技术支持。