再论普朗特混合长度理论

从世俗的现象比喻论、混合长度递增论和混合长度分区论,说明普朗特混合长度理论违背了流体力学的连续介质定义,违反了流体力学的相似法原理,用其一系列的理论和公式证明普朗特混合长度理论是一个错误的理论。     

关于卡门理论及其公式的分析

详细分析了卡门流速分布公式的推导过程,其是根据相似原理建立的理论,虽形式上采用了普朗特的雷诺应力公式,但物理意义则不相同.其错误之一在于积分时,将流速坡度设定为无穷大值,故其流速分布公式是错误的；其原理上的错误在于建立理论时,将卡巴长度与雷诺应力都用待求的流速分布函数的导函数来定义,形成了一个“自环”无解的错误理论.用对比方法,总结了普朗特和卡门理论的错误根源都在于:混淆了分子运动与湍流脉动的物理概念.此外批判了他人利用此错误公式推导的其它公式.     

湍流空间位置特征长度理论

该理论是根据流体微团在空间位置中的可测(实测)参量,应用函数概念和量纲分析法,揭示并确立了脉动速度、时均速度与空间位置坐标的依从关系.求解雷诺湍流微分方程,得出了雷诺应力的结构方程,用采修正特征长度理论在湍流核心区中的雷诺应力公式.用它可分别推导湍流核心区与湍流边界层区域中的流速分布函数.     

基于混合长度理论的巷道风速场规律研究

为研究巷道断面风流风速分布规律,准确测定风速大小,根据普朗特混合长度理论建立的粘性应力 与速度梯度关系与湍流运动基本方程式相结合,运用量纲分析法,分析平均风速与巷道断面任一点风速的关系,并 在实验巷道和井下进行现场实测,得出巷道风流风速分布规律。结果表明,巷道断面任一点风速与平均风速比和 实测点位置存在一种线性关系。针对煤矿井下巷道断面风速分布进行研究可以为准确计算巷道风量及平均风速 提供参考,并为风速传感器布置提出指导意见。     

管流中湍流速度分布函数

应用笔者的“湍流空间位置特征长度理论”和管流中雷诺应力结构方程,建立了管流中湍流速度分布函数.该分布函数不仅能确定管流中的速度分布,而且还能为管道的流量控制测量和管道摩擦阻力系数的测定提供全新的原理与简易的方法,为矿山巷道通风过程数学模型的建立提供可靠的理论基础,为管道流动能系数的确定提供计算方法.同时,应用特征长度理论,建立了湍流边界层区域的总切应力公式和速度分布函数.     

工作面长度对上覆岩层的影响分析

采用FLAC~(3D)进行数值模拟分析,研究开采过程中覆岩的应力分布和位移移动规律。结果表明:上覆岩层达到极限平衡后开始垮落且地表沉陷量随之增大,在工作面四周区域应力集中现象强烈且应力集中系数增大,在开采长度相同的条件下,随着工作面长度的增加,地表下沉量也随之增加,但是增加的幅度在降低,这为工作面的合理布置和地表沉陷控制提供了理论基础。     

巷道通风过程的理论基础

普朗特混合长度理论是一个不正确的理论,传统的管中流速分布公式是用不正确的理论和错误的方法推导的,在科学上没有意义。笔者修正并重新定义了普朗特混合长度理论,推导出巷道中风流速度的分布函数,并将该函数用作研究巷道通风过程的理论基础。     

基于关键层理论的地表偏态下沉影响因素分析

将工作面上覆岩层分为关键层下部软弱岩层、关键层、松散层3部分,根据关键层理论建立了地表偏态下沉模型。通过引入地表下沉偏态程度分析了各种因素对地表偏态下沉的影响并利用数值模拟分析了松散层厚度对地表偏态下沉的作用。研究结果表明:(1)关键层下部岩层碎胀系数越小,偏态程度越明显;关键层距煤层顶板高度越小,偏态程度越明显;煤层厚度越大,偏态程度越明显;当采空区长度达到一定值后,偏态程度不随采空区长度的增加发生改变;关键块平均长度越大,偏态程度越明显;松散层厚度越大,偏态程度越明显。(2)松散层厚度的增加只可以使地表下沉具有连续性,但不会抵消地表下沉的偏态程度。     

复杂高应力软岩巷道浅部注浆失效的理论分析

锚杆注浆现已成为深井高应力软岩巷道围岩控制的主要手段之一,围岩注浆半径的大小、注浆材料的选择都直接影响着巷道支护效果的好坏.基于内外结构耦合平衡支护原理,结合数值模拟和现场实践,对高应力软弱夹层围岩巷道浅部注浆技术的失效原因进行理论分析.分析结果表明,单纯的浅部注浆并不能解决围岩塑性流变、塑性区扩大问题,应当结合深部注浆,完成内外结构的耦合平衡支护,才能避免单纯浅部注浆的失效问题.     

基于界面强度理论的沿岩层探放水钻孔孔口管长度计算

深部开采所面临的高水压对井下探放水工作提出了更高的要求,而井下探放水钻孔的安全性主要取决于孔口承压套管埋设深度能否满足要求。运用理论方法对沿岩层探放水钻孔孔口承压套管系统进行研究得出:孔口承压套管—水泥体界面的粘结强度和水泥体—岩石界面的粘结强度是影响孔口承压套管—水泥体—岩石系统安全性能的决定性因素。基于界面强度理论,推导出孔口管长度和水压之间的数学关系,以某矿Ⅱ51轨道大巷探查钻孔设计为例,通过数值模拟软件得到相应条件下的孔口管留设长度,为矿井的安全生产提供了依据。     

条带开采合理采宽的分析

通过对条带开采宽度与地表移动变形关系的系统分析，指出了二者之间的最优平衡关系，特别是通过实例分析了具有关键层岩层的情况下提高煤炭回来率的有效方法。     

基于数字化云平台对搅拌桩管控的应用分析

随着城市化进程的加快,对沿江及沿海地区的软土地基处理要求越来越高。采用水泥土搅拌桩进行软土地基加固,地基加固效果显著,而水泥土搅拌桩属于隐蔽工程,其质量管控和成本控制难度较大。因此,将数字化云平台引入水泥土搅拌桩进行质量管控意义深远。本文结合工程实例,分析数字化云平台对水泥土搅拌桩质量和成本管控的作用;同时,验证云平台对水泥土搅拌桩质量和成本管控的有效性,为今后的实际工程提供有效的数据和经验支持。     

Analysis on the anchor mechanism of the full length resin bolt

The purpose of this paper is to reveal the stress distribution characteristic along the full length anchor bolt. Based on the mechanic model set up, the author calculated the an-chor mechanism of the full length resin rock-bolt. The stress distribution characteristic is dif-ferent according to different type of surrounding-rock. The conclusion is important to optimize the roadway bolt support design.     

全长树脂锚杆在拉拔荷载作用下的轴向力分析

为进行拉拔荷载作用下围岩剪应力和锚杆轴向力的分析,以Mindlin位移解为理论基础,基于理想弹塑性荷载传递模型,得出围岩剪应力分布与位移关系曲线,并结合某金矿具体工程实例进行验证分析.应用FLAC3D进行树脂锚杆拉拔实验模拟,分析锚杆在不同拉拔荷载作用下轴向力及围岩塑性区的分布情况,并与理论分析进行对比.研究表明:拉拔...     

全长锚固柔性注压锚杆锚固力分析

柔性注压锚杆是一种新型全长锚固锚杆，在岩土介质中受力的复杂性、多变性，使得确定其锚固力较为困难。通过总结锚杆失效破坏形式，分析了柔性注压锚杆锚固力，导出承载能力的计算分析方法，为其设计、试验和进一步应用提供了理论依据。     

绿色矿业文化的理论探讨

绿色矿业文化的提出是具有客观必然性的,它的提出具有特定的历史文化渊源。其中,马克思主义可持续发展观是绿色矿业文化的理论基础,中国传统生态文化是绿色矿业文化的文化内核,“两山”科学论断是绿色矿业文化的理论核心,三者共同构成了绿色矿业文化的理论来源。绿色矿业文化是指人类秉持绿色发展的理念,在勘探、采选、加工、矿山土地生态环境恢复等矿业开发实践中产生的、又反作用于矿业开发实践的艺术、知识和观念以及与之相适应的社会组织、制度、行为和由此制造的物质财富和精神财富的总和。绿色矿业文化的提出极其富有现实意义,不仅有利于生态文明建设和小康社会的全面建成,还有利于中国矿业企业顺利“走出去”。绿色矿业文化的践行是一个长期的过程,也是一个多元主体共同参与的过程,需要按照“政府主导、企业主体、协会支撑、社区参与”的理念,构建绿色矿业文化的制度规范和行为规范,加大绿色矿业文化的宣传力度。     

带式输送机的摩擦理论分析

分析摩擦传动机理 ,对打滑和蠕动现象进行了分析和比较 ;推导出蠕动量的计算公式 ,并进行了分析