直墙半圆拱U型钢封闭支架控底力学模型及应用 被引量：13

1

作者 唐芙蓉 刘娜 郑西贵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2165-2171,共7页

针对深部巷道底臌治理难题,建立了直墙半圆拱整体支架的力学模型,运用极限载荷法推导了高应力条件下的支架承载能力和反拱临界失稳载荷,将反拱拱高与半径的比值定义为反拱控底影响因子ζ,研究了ζ在0-0.7范围内不同巷道宽度的反拱支架... 针对深部巷道底臌治理难题,建立了直墙半圆拱整体支架的力学模型,运用极限载荷法推导了高应力条件下的支架承载能力和反拱临界失稳载荷,将反拱拱高与半径的比值定义为反拱控底影响因子ζ,研究了ζ在0-0.7范围内不同巷道宽度的反拱支架受力特征及稳定性。计算表明：对于净宽为5 m的巷道,反拱矢跨比宜取值在0.2-0.3,反拱控底影响因子和反拱半径的最佳取值分别为0.2和4 m,在淮南矿业集团丁集矿西11-2开拓巷道50 m试验段工程实践表明该支架对底臌具有良好的控制能力,2 a期的巷道底臌小于50 mm,且不需要卧底返修。 展开更多

关键词 直墙半圆拱 U型钢封闭支架 反拱控底影响因子 深井巷道 底臌

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Y型圆钢管相贯节点轴向刚度计算模型 被引量：10

2

作者 赵必大 刘成清 +1 位作者 章圣冶 张建胜 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期872-878,共7页

为获得Y型圆钢管相贯节点轴向刚度实用计算公式,基于环向模型和节点局部变形与轴向刚度的关系,建立了半圆拱模型,并导出了节点轴向刚度的理论公式;运用泰勒级数等数学手段,将理论公式中的复杂函数简化为能反映自变量间相互影响的指数函... 为获得Y型圆钢管相贯节点轴向刚度实用计算公式,基于环向模型和节点局部变形与轴向刚度的关系,建立了半圆拱模型,并导出了节点轴向刚度的理论公式;运用泰勒级数等数学手段,将理论公式中的复杂函数简化为能反映自变量间相互影响的指数函数与幂函数的乘积,并根据单参数分析结果忽略次要因素支主管壁厚比,获得了Y型节点刚度的简化计算式.研究结果表明:节点刚度与材料弹性模量、支主管平面内夹角正弦平方的倒数和主管直径成正比;支主管直径比和主管径厚比对节点刚度的影响较大;简化公式计算的刚度值与有限元计算结果和已有试验数据的相对误差基本小于8%. 展开更多

关键词 Y型圆钢管相贯节点 半圆拱模型 参数相互影响 非线性多元回归 节点轴向刚度计算公式

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基于位移等代法的深部直墙半圆拱形隧洞松动圈厚度预测 被引量：1

3

作者 邵炜星 查文华 +2 位作者 许涛 王荣荣 程文博 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第3期140-147,共8页

【目的】位移等代法是在工程实践中被广泛应用的一种等效圆法。为进一步探索该方法在深部非均匀应力场下预测松动圈厚度的工程效果,并建立具有工程适用性的等效圆半径计算公式,【方法】选取深部隧洞常采用的直墙半圆拱形断面为研究对象... 【目的】位移等代法是在工程实践中被广泛应用的一种等效圆法。为进一步探索该方法在深部非均匀应力场下预测松动圈厚度的工程效果,并建立具有工程适用性的等效圆半径计算公式,【方法】选取深部隧洞常采用的直墙半圆拱形断面为研究对象,根据位移等代法基本原理,利用FLAC~(3D)数值模拟和理论计算相结合的方式,建立了侧压系数λ为1.1~1.5,跨高比b_0/h为1.3~1.5条件下的等效圆半径函数关系式,并应用到江西曲江某煤矿水仓围岩的松动圈厚度预测。【结果】结果显示:根据等效圆公式计算出的水仓围岩松动圈的纵轴厚度为1.41 m,横轴为1.20 m,呈椭圆形;现场实测的松动圈也呈椭圆形,厚度平均值在1.15~1.45 m,其中最大均值在纵轴1.45 m,最小均值在横轴为1.15 m。理论预测值与实测值相吻合。【结论】结果表明:位移等代法适用于深部软岩松动圈厚度预测;所建等效圆半径公式具有良好的工程适用性,可为评价和预测类似隧洞工程松动圈厚度提供一种简化的、可借鉴的方法和思路。 展开更多

关键词 隧洞 直墙半圆拱形 位移等代法 等效圆 围岩 变形 松动圈 数值模拟

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大断面直墙半圆拱煤巷支护锚杆参数优化设计 被引量：3

4

作者 樊晓飞 《山西焦煤科技》 2019年第11期18-22,共5页

基于甘肃西部某矿井开采期间巷道围岩支护效果不佳等难题,以该矿五采区内051508机巷工程地质条件为背景,采用三维数值模拟的方法对原有支护方案进行了模拟评价,并基于此提出了6种优化改进支护方案。通过对优化后的支护方案进行对比分析... 基于甘肃西部某矿井开采期间巷道围岩支护效果不佳等难题,以该矿五采区内051508机巷工程地质条件为背景,采用三维数值模拟的方法对原有支护方案进行了模拟评价,并基于此提出了6种优化改进支护方案。通过对优化后的支护方案进行对比分析,得出了适合051508机巷的最佳优化方案为方案6.现场矿压观测结果表明,该方案对围岩支护控制效果提升显著,巷道围岩整体变形量较小,保证了巷道在后续掘进和回采过程中的安全稳定。 展开更多

关键词 半圆拱煤巷 围岩变形量 支护 矿压观测

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半圆拱形锚网索支护在刘庄煤矿煤巷中的应用

5

作者 杜库实 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2009年第8期59-60,共2页

通过对新集矿区刘庄煤矿11-2煤层地质资料分析,结合其埋藏深度大、围岩稳定性差、顶板压力显著的特点,在121105工作面上下顺槽掘进中应用人造半圆拱形、锚网索联合支护的施工工艺,有效地控制了巷道的变形。

关键词 煤巷 半圆拱形 支护

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直墙半圆拱U型钢支架截面应力分布规律研究

6

作者 安百富 刘泽 《煤炭技术》 CAS 2018年第11期301-303,共3页

针对直墙半圆拱U型钢支架截面应力规律分布问题,通过直墙半圆拱U型钢支架所使用的金属材料进行拉伸实验,获取其材料属性参数,并基于实验参数,采用数值模拟分析了不同型号直墙半圆拱U型钢支架截面剪切应力、轴向正应力以及Mises应力,得... 针对直墙半圆拱U型钢支架截面应力规律分布问题,通过直墙半圆拱U型钢支架所使用的金属材料进行拉伸实验,获取其材料属性参数,并基于实验参数,采用数值模拟分析了不同型号直墙半圆拱U型钢支架截面剪切应力、轴向正应力以及Mises应力,得出结论:支架的切应力分布复杂,轴向正应力及Mises关于中性轴线性分布且远大于剪切应力,最大正应力和最大Mises应力基本相同,出现的位置相同,因此可以采用最大正应力代替最大Mises应力来校核支架的强度。 展开更多

关键词 直墙半圆拱U型钢支架 拉伸实验 数值计算 截面应力分布

原文传递

基于镜像原理的半圆拱形矿井巷道电磁波传播场强预测 被引量：4

7

作者 米广双 杨维 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期1089-1099,共11页

为了能更好地分析电磁波沿矿井巷道的传播特性,更有效地部署矿井移动通信系统,提高矿井移动通信系统的无线通信质量,针对电磁波沿半圆拱形矿井巷道的传播,提出了一种基于镜像原理的半圆拱形矿井巷道电磁波传播场强预测方法。镜像法是一... 为了能更好地分析电磁波沿矿井巷道的传播特性,更有效地部署矿井移动通信系统,提高矿井移动通信系统的无线通信质量,针对电磁波沿半圆拱形矿井巷道的传播,提出了一种基于镜像原理的半圆拱形矿井巷道电磁波传播场强预测方法。镜像法是一种基于几何光学理论的射线跟踪法。它将高频电磁波看成光波射线,通过光线的直射、反射等现象,点对点找出发射点与接收点之间电磁波传播的有效传输路径,模拟出电磁波沿矿井巷道的传播过程。所提出的基于镜像原理的半圆拱形矿井巷道电磁波传播场强预测方法首先通过分割半圆拱形顶面来得到镜像法所需的有效反射截面,建立了各截面的平面方程。提出了当发射点和接收点在矿井巷道中的位置确定后,各截面的1次反射点、2次反射点和3次反射点的确定方法以及1次反射线、2次反射线和3次反射线数目的统计方法。基于所分割截面的平面方程,提出了入射波在各截面反射点入射角的计算方法,由此可获得入射波的垂直极化波和水平极化波的反射系数。提出了在接收点处1次反射线、2次反射线和3次反射线场强矢量的计算方法,由此可获得接收点处各次反射波的场强矢量和以及接收点处总场强矢量。仿真结果表明当发射点和接收点在半圆拱形矿井巷道中不同位置时采用所提出的基于镜像原理的半圆拱形矿井巷道电磁波传播场强预测方法可有效统计各次反射线数目与预测接收点处的场强,如得到的采用6面和9面截面分割矿井巷道半圆拱形顶面的场强分布曲线符合电磁波沿矿井巷道传播场强波动的一般规律,且与一些经典的测试结果的趋势相一致。此外,采用所提出的场强预测方法还可以判断电磁波沿半圆拱形矿井巷道传播时将场强分布曲线分割为近源区和远源区的"断点"的位置,在近源区,电磁波衰减较快,在远源区,电磁波衰减较慢。 展开更多

关键词 半圆拱形矿井巷道 电磁波 镜像法 场强 预测

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矿山巷道三维激光扫描点云复合滤波算法研究 被引量：10

8

作者 李龙龙 宫成 +3 位作者 李雨成 崔豫楠 毋晓军 李玉良 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第11期205-212,共8页

三维激光扫描技术具有高效率、高精度、低成本等优点,能够实现复杂矿井三维模型的快速构建。然而,该技术存在获取的点云数据体量庞大、噪声大等不足,给数据存储、传输、处理带来诸多不便。为解决上述问题,提出了巷道三维激光扫描点云复... 三维激光扫描技术具有高效率、高精度、低成本等优点,能够实现复杂矿井三维模型的快速构建。然而,该技术存在获取的点云数据体量庞大、噪声大等不足,给数据存储、传输、处理带来诸多不便。为解决上述问题,提出了巷道三维激光扫描点云复合滤波算法。依据算法侧重点和点云特征将数据滤波划分为精简与降噪两个过程,进而结合矿山半圆拱巷道特征提出了“剖面—轴向—随机”复合式数据精简滤波模型和复合式数据降噪滤波模型,并对复合算法的适用性、可靠性、合理性、准确性进行了对比分析。结果表明:相比单一算法,采用复合滤波算法精简与降噪后,在合理保留巷道原有的轮廓特征与细节的同时,数据简化率高达99.3%,最大程度滤除了椒盐噪声、高斯噪声等各类离群点,实现了确保模型质量前提下数据大规模精简与离群点高效处理的目标,为矿山全生命周期实时状态展示、动态评估、行为预测奠定了基础。 展开更多

关键词 三维激光扫描 半圆拱巷道 数据滤波 点云数据 矿山智能化

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巷道过采空区支护技术研究 被引量：8

9

作者 周波 许猛堂 +2 位作者 尹磊 李鑫 张旺 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2021年第9期116-121,共6页

针对采空区破碎围岩下巷道围岩变形控制问题,提出了"U型棚+注浆"的半圆拱体支护技术,并基于拱体的基本力学性能,构建了半圆拱巷道承载能力力学模型,分析了半圆拱体强度对巷道围岩破坏的影响规律,理论推导了拱体破坏的极限厚... 针对采空区破碎围岩下巷道围岩变形控制问题,提出了"U型棚+注浆"的半圆拱体支护技术,并基于拱体的基本力学性能,构建了半圆拱巷道承载能力力学模型,分析了半圆拱体强度对巷道围岩破坏的影响规律,理论推导了拱体破坏的极限厚度。研究结果表明:半圆拱体的破坏位置发生于拱体顶部,以拉破坏为主;拱体的承载性能与上覆岩层载荷、拱体的厚度以及注浆拱体的抗拉强度密切相关,与上覆岩层载荷、拱体抗拉强度呈线性关系,与拱体的厚度呈非线性关系。研究成果应用于贵州湾田煤业湘桥煤矿11702工作面过采空区巷道,有效地控制了巷道围岩变形。 展开更多

关键词 破碎围岩 过采空区巷道 承载能力 极限厚度 半圆拱体 围岩变形

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直墙半圆拱巷道围岩应力分布解析 被引量：2

10

作者 庞大伟 《山东煤炭科技》 2021年第11期36-37,41,共3页

针对直墙半圆拱巷道围岩应力分布问题,以淮南矿业集团潘二煤矿11221工作面上顺槽为工程背景,采用复变函数法求解了直墙半圆拱巷道围岩应力分布解析解,并分析了此回采巷道的主应力分布特征。研究结果表明:直墙半圆拱巷道拱顶应力集中程... 针对直墙半圆拱巷道围岩应力分布问题,以淮南矿业集团潘二煤矿11221工作面上顺槽为工程背景,采用复变函数法求解了直墙半圆拱巷道围岩应力分布解析解,并分析了此回采巷道的主应力分布特征。研究结果表明:直墙半圆拱巷道拱顶应力集中程度较小,拱顶较两帮稳定。研究结果可为直墙半圆拱巷道支护设计提供理论参考。 展开更多

关键词 半圆拱 巷道 应力 解析

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松散破碎全煤准备巷道围岩控制技术研究 被引量：1

11

作者 孟超 《山东煤炭科技》 2023年第9期7-10,共4页

为解决腾晖煤业三采区回风巷掘巷阶段围岩变形破坏的问题,综合运用理论分析、数值模拟、现场观测等方法,优化巷道支护方案,工程应用阶段进行矿压监测验证方案的有效性。研究表明:巷道原锚网喷支护强度不足,顶板应采用锚网索喷联合支护,... 为解决腾晖煤业三采区回风巷掘巷阶段围岩变形破坏的问题,综合运用理论分析、数值模拟、现场观测等方法,优化巷道支护方案,工程应用阶段进行矿压监测验证方案的有效性。研究表明:巷道原锚网喷支护强度不足,顶板应采用锚网索喷联合支护,底板应采用反底拱锚注联合支护,巷道变形量减小50%以上,设计方案在腾晖煤业得到了成功应用。 展开更多

关键词 半圆拱 煤巷 支护

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