临空巷道围岩变形机理及控制研究

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针对临空巷道变形剧烈、维护困难的问题,以阳煤一矿81403工作面回风巷道为工程背景,采用理论分析和现场监测的方法,对临空巷道围岩控制展开研究.实践表明,水力压裂法控顶卸压对回风巷道围岩的控制具有显著效果.
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基于某钢厂宽厚板粗轧机主传动万向接轴研制项目,计算了主传动系统的固有频率和扭矩放大系数TAF,并对十字万向节关键零部件进行了有限元强度校核及疲劳寿命预测,所研制的万向接轴上机运行平稳,使用效果良好,能满足宽厚板轧机主传动使用要求,对同类型的主传动系统的研究具有一定指导意义.
硫酸在浮选中具有成本低、活化效果显著的优点,但硫酸易腐蚀设备和管道,每日用量极大,运输困难且操作极其危险,因此选取CuSO4作硫活化剂代替硫酸.以此种铜硫矿为研究对象,采用优先浮选流程,通过进行一粗一扫一精选铜、一粗三扫二精选硫的闭路试验,获得品位为19.21%、回收率为91%的铜精矿以及品位为49.26%、回收率为78.27%的硫精矿,取得了良好的分选效果.
为立体呈现密闭空间内的连续退火机组布局,以三维造型软件SolidWorks为工具,通过拉伸特征创建辊系和带钢零件,通过扫描和抽壳特征创建辐射管零件,以带钢为装配基准,以同心配合约束插入辊系,以线性阵列约束插入辐射管构建连续退火机组装配体,并通过介绍机组入口段、清洗段、活套段、加热炉和出口段来阐述退火工艺流程.实践证明,SolidWorks装配体设计具有快速建模优势,在机组展示和员工培训方面有很大应用前景.
为降低钢铁制造生产过程中的生产能耗及燃料成本,采用科林斯达兰炭替代部分焦粉作为烧结燃料进行烧结矿生产试验,并对不同兰炭和焦粉配比下得到的烧结矿的转鼓强度、软化性能、还原性能等指标变化进行比较.试验结果表明,兰炭替代比例为30%时,可以有效改善烧结矿的还原性和低温还原粉化问题,且兰炭市场价格低,将其作为燃料可有利于降低生产成本.
以209工作面为工程背景,通过数值模拟结合现场实践对矿井瓦斯治理进行研究,通过模拟确定瓦斯在巷道分布规律,利用高位钻孔对瓦斯进行抽排,现场实践效果良好,有效解决采空区瓦斯积聚的问题.
根据3305回风巷顶板岩性参数以及矿井生产情况,提出采用切顶卸压留巷技术将巷道保留下来为邻近的3307采面生产服务.对切顶卸压留巷技术中关键的超前支护以及切项卸压等进行设计.现场应用后,留巷段围岩变形量较小,顶底板最大变形量控制在120 mm以内.
针对23011巷围岩变形量较大问题,提出采用以预注浆、喷浆、锚索补强等为核心的巷道围岩综合加固技术,并具体对综合加固技术方案进行设计及应用.23011巷采取所提加固方案后,巷道围岩变形得以明显控制,巷道顶底板以及巷帮最大变形量分别控制在102 mm、53 mm以内,综合加固技术取得显著的围岩控制效果.研究成果可为其他矿井类型情况下的回采巷道加固提供经验借鉴.
以富康源矿10503工作面为工程背景,利用数值模拟软件对不同锚杆直径及不同锚杆间距下巷道围岩变形量进行分析,发现随着锚杆直径的增大、锚杆间距的减小,巷道围岩变形呈现逐步减小的趋势,但减小的趋势呈现逐步减弱的趋势,根据模拟结果给出支护方案,根据工业化试验对支护方案进行研究发现巷道围岩表面顶板底板及两帮变形量均呈现出随时间的增加不断增大的趋势,整个过程巷道顶底板和两帮移近量最大值分别为56 mm和86 mm,支护方案可行,为矿井安全开采提供一定的参考.
以富康源矿为研究背景,利用数值模拟软件,对沿空留巷留设煤柱合理宽度进行一定的研究,为矿井降本增效提供一定的参考.
针对煤矿工作面回风顺槽,结合具体数值模拟和工程经验,研究了大断面煤巷优化方法.根据不同巷道断面的围岩变形和应力分布情况,分析了拱形的选择对巷道掘进效率的影响,并提出复杂地质煤矿巷道断面优化后的形式,并根据分析的断面结果提出采掘工艺方面的建议,为整个采掘工作的快速进行提出高效的优化方案.