数字散斑技术在煤矿相似模拟实验中的应用*

为将具有高精度、非接触性和全场观测等优点的数字散斑技术应用到煤矿相似模拟实验中，完成裂隙发育、应力变形和上覆岩层位移分析，介绍数字散斑的基本原理、相关系数和搜索方式等关键性环节，并利用MATLAB建立实用性强的数字散斑软件系统、硬件测量系统和像素位移转化系统，并进行图像二值化处理。结果表明:在利用数字散斑分析方法对煤层开挖过程中的覆岩下沉量进行定量分析时，不仅方便快捷，而且误差较小，证明数字散斑在相似模拟实验中具有较高的可靠度。这将在一定程度上促进数字散斑技术在煤矿领域的实际应用。     

高应力大变形软岩巷道“三壳”围岩控制机理及应用

为解决土城煤矿14运输上山软岩巷道变形量大、锚杆索失效严重等技术难题,通过现场调研、室内试验、理论分析、数值模拟及工业性试验等方法,揭示了围岩变形特征以及巷道失稳破坏机理,提出了“三壳”围岩控制理论。基于以上研究,设计了“锚杆锚索+灌浆+钢管混凝土支架”的复合支护方案,建立了基于“三壳”围岩控制理论的“三壳”支护结构体力学模型,计算出设计方案的极限承载能力为2.54 MPa,随后采用 FLAC3D数值模拟软件对设计方案进行模拟分析,验证了方案合理性。最后,该复合支护得到成功运用,现场监测结果表明:巷道顶底板以及两帮变形量均低于100 mm,巷道未发生明显变形,支护效果良好。