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相似文献
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1.
冲击地压机制的细观实验研究   总被引:11,自引:6,他引:5  
在国内外现有研究成果的基础上,总结冲击地压发生特征,结合我国最新冲击地压案例,分析冲击地压的诱发因素。基于非平衡态热力学和耗散结构理论,阐述冲击地压孕育过程中“煤体-围岩”系统内能量集聚及耗散特征:同时,研究煤体细观结构参数及有机组分分布等因素与煤体冲击倾向性的内在关系。通过煤样断裂过程的细观实验,探讨煤岩体在采动等外界因素影响下内部微裂纹快速成核、贯通、扩展进而诱发煤体整体失稳的机制。  相似文献   

2.
为研究工程中冲击作用下不同复合岩体的动力响应差异,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统和数字图像相关系统(DIC),对煤–岩和岩–煤2种复合岩体进行不同应变率下的动态冲击试验,对比动力冲击后2种复合岩体的应力波传播特征、动态强度、能量耗散、破碎分形特征以及破坏模式。并建立考虑复合煤–岩特性的本构模型。试验和理论分析结果表明:在相同应变率条件下,2种复合岩体的入射能基本一致,由于应力波传播过程中冲击杆与岩–煤的波阻抗匹配优于煤–岩体,在应变率较小时岩–煤体的动态强度、耗散能明显大于煤–岩体,随着应变率的增加二者差别逐渐减小;复合岩体耗散能越大其破碎块度分形维数越大,表现出明显的线性相关;不同复合岩体在冲击作用下的破坏主要集中在煤体侧,且以劈裂破坏为主,受界面效应的影响,煤体侧裂纹会发育至岩体侧,从而发生贯通破坏。基于元件组合建立考虑应变率效应和损伤演化的本构模型,其结果与试验结果吻合较好,验证了构建模型的正确性。  相似文献   

3.
深部复杂立体边界采场在采掘期间很容易发生冲击地压,若采场再留有宽度较大的不规则阶段煤柱,则采场的冲击地压危险性更高。以侧向留设不等宽煤柱、回风顺槽上侧为立体不规则开采边界的赵各庄煤矿4137工作面为研究背景,建立了采场顶板结构力学模型,进行了冲击地压成因分析;在基于耗散结构体的耗散机制研究基础上,针对4137工作面煤层赋存条件,提出了以“L”、“I”型耗散结构体为主导的冲击地压防控技术;通过在不等宽煤柱区域实施“L”型耗散结构体,调整回采巷道煤岩体侧向集中高应力分布、改变了煤层能量耗散模式;通过在工作面实施“I”型弱结构体,在采场超前区域制造出一个动态移动的耗散结构释能体,该耗散结构体扩大了应力场范围、降低了应力集中程度、改变了煤体冲击能量聚集模式;煤层注水使采场煤体得到充分弱化,强化了耗散结构体的防冲功能。该防控技术在4137工作面进行了现场试验,试验显示冲击地压得到有效控制。  相似文献   

4.
电磁是煤岩动力灾害预测的重要手段,掌握电磁信号特征与煤体损伤程度间的关系是灾害预测的关键。通过原煤SHPB试验及瞬变电磁监测,分析煤体冲击破裂过程中的电磁信号(0~3 k Hz频段)特征,从破裂耗能及破碎程度两方面分析试件损伤特性,并探求电磁信号特征(幅值、能量)与煤体破裂损伤特性间的关系,研究发现:(1)分形维数与最终破裂程度规律相似,利用分形维数来定量评价煤体破裂程度是可行的;(2)煤岩冲击破裂电磁信号呈瞬时脉冲状,持续时间仅为微秒级,信号幅值及能量总体随着破碎程度的增大而增大;(3)煤岩冲击破裂电磁信号的幅值及能量与其损伤程度(分形维数)符合较好的线性关系,利用电磁信号特征监测煤岩损伤程度是可行的;(4)受煤岩材料固有缺陷的不确定性及共振破坏现象的影响,煤岩的损伤程度与冲击耗散能间的相关性较弱。研究成果对于利用电磁信号特征评价煤体损伤程度进而预测动力灾害的发生具有重要意义。  相似文献   

5.
煤的冲击倾向性是煤矿冲击地压灾害发生与否及致灾程度的重要影响因素,冲击倾向性指煤积聚应变能并产生冲击破坏的性质,因此,峰值强度时刻弹性能量积累是冲击倾向性评价的关键。因煤富含结构缺陷,破坏过程和能量演化更加复杂,针对此种煤样峰值强度时刻弹性能量无法准确求得的难题,对标准煤样进行单轴循环加卸载试验,以获取煤样不同应力状态下弹性应变能积累量,发现弹性应变能积累与应力–应变曲线变化趋势一致,在峰值强度时刻达到最大值。能量输入、弹性能量积累及能量耗散随煤样受载变形呈非线性演化规律,但在任一时刻应力的平方与弹性能量积累表现出良好线性关系。基于此改进峰值强度时刻弹性能量积累量计算方法,更加准确获取试件峰值强度时刻弹性应变能积累量。进一步提出综合考量煤体强度、能量演化及破坏时间的有效弹性能释放速率指数K_(ET)评价煤的冲击倾向性,并结合现有指标给出冲击倾向性分类临界值。最后采用远场碎屑质量占比w及平均粒径d_a表征的煤样破碎程度验证评价结果合理性。研究结果表明:K_(ET)可有效解决现有各项指标评价结果离散性大且相互之间存在冲突的局限性;冲击倾向性K_(ET)评价结果与煤样破坏状态对比,发现K_(ET)与w及破碎程度正相关,与d_a负相关,评价结果更符合实际。  相似文献   

6.
为探索动态扰动后西部矿区软岩夹层的能量耗散规律和破坏模式,利用分离式霍普金森压杆装置对弱胶结红砂岩进行动态冲击破坏试验,分析该类红砂岩在受到不同加载速率、不同次数扰动冲击以及是否扰动的条件下,试样在相同加载速率破坏性冲击过程中的能量耗散与分形特征。试验结果表明:在不同速率扰动冲击作用下,随着扰动冲击次数的增加反射能递增而透射能和耗散能呈减小趋势,其中较高速率扰动冲击下试样的反射能高于低速率扰动冲击,耗散能则相反,且低速率扰动冲击下试样的耗散能、能量耗散率和能量耗散密度高于较高速率扰动冲击,表明低速率扰动冲击下试样的能量利用率更高;在破坏性冲击试验中,随着扰动冲击次数的增加,低速率扰动后试样的破碎程度相较于未扰动与高速率扰动更为严重,对应分形维数Db低速率扰动>未扰动>高速率扰动,表明分形维数与扰动冲击次数呈正相关,与扰动冲击速率呈负相关;在相同扰动冲击次数下,低速率扰动试样的Db所对应累积耗散能和耗散能密度高于较高速率扰动试样,而对应的累积反射能则相反。  相似文献   

7.
煤体冲击倾向性是煤矿冲击地压灾害危险程度的重要影响因素,层理等结构弱面使煤体冲击倾向性表现出各项异性特征。为探究煤体层理对冲击倾向性影响,自塔山矿4#煤层采集煤块,按不同层理角度加工成3组标准煤样,采用ZBL-U510非金属超声检测仪测得煤样波速,以MTS815.04型岩石伺服刚性试验系统测定力学参数,并对煤样破坏断口进行扫描电镜细观分析。研究结果表明:(1)塔山4#煤层具有典型硬煤特征,各项力学指标表现出强烈各向异性;(2)当层理面与加载方向夹角为90°时煤样冲击倾向性最强,0°时次之,45°时最弱;(3)将煤样应力–应变曲线归纳为3种典型形态,并对比分析不同层理角度煤样破坏形态;(4)基于煤样承载特征及宏观破坏模式差异,认为冲击倾向性由强到弱破坏模式依次为突发失稳、渐进失稳和延性失稳,从能量积聚与释放量级与速度角度分析了不同层理角度煤样冲击倾向性;(5)不同层理角度煤样断口形态不同,90°层理煤样断口呈光滑柱状,45°为粗糙破浪状,颗粒分布较多,0°为光滑台阶状,煤样存在穿晶与沿晶两种细观断裂方式,其能量吸收与断裂速度不同,导致煤样细观上冲击倾向的各向异性。  相似文献   

8.
SHPB试验中高温下岩石变形破坏过程的能耗规律分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用带高温装置的φ100 mm分离式Hopkinson压杆试验系统进行不同高温下大理岩的SHPB试验,分析岩石在冲击破坏过程中的能量耗散特征,探讨冲击加载速率、入射能等对高温下大理岩能耗特征的影响,分析冲击破碎分维及破碎块度与能量耗散的内在联系。研究结果表明:同一高温下大理岩破碎的比能量吸收随着加载速率、入射能的增加均近似线性增加;破碎分维随比能量吸收的增加近似线性增长,而平均破碎块度随比能量吸收的增加逐渐减小,大致呈指数关系。同一高温下岩石的冲击破坏过程中,比能量吸收愈大,岩石的平均破碎块度就愈小,分形维数就愈大,岩石的破碎程度也就愈剧烈。从能量耗散的角度可以较合理地反映岩石变形破坏的全过程。  相似文献   

9.
孔隙岩石的SHPB试验研究   总被引:5,自引:2,他引:3  
利用分离式Hopkinson压杆装置测量砂岩的动态力学特性,分析冲击过程和砂岩能量耗散过程,进一步讨论孔隙率对人造岩能量耗散的影响。试验结果表明:利用。维应力波理论得到动载下砂岩的应力-应变关系曲线,有助于在数值模拟计算中选择合适的模型和参数;山于砂岩中存在大量的缺陷(微裂隙、空洞和孔隙等),故在冲击载荷作用下具有明显的压剪破坏形式:孔隙率对冲击载荷作用下岩石能量耗散起着重要作用;在冲击载荷作用下,随着岩石孔隙率的增加,岩石耗散的能量也增加。  相似文献   

10.
岩石破坏的能量分析初探   总被引:48,自引:19,他引:29  
从能量的角度出发,分析研究了岩石的变形破坏过程,揭示了这一过程的能量耗散及能量释放特性。理论及试验研究表明,在岩石变形破坏过程中,能量起着根本的作用。岩石的失稳破坏就是岩石中能量突然释放的结果,这种释放是能量耗散在一定条件下的突变。从力学角度而言,岩石的变形破坏过程实际上就是一个从局部耗散到局部破坏最终到整体灾变的过程;从热力学上看,这一变形、破坏、灾变过程是一种能量耗散的不可逆过程,包含能量耗散和能量释放。现有的力学理论体系主要是强调能量耗散结构和局部破坏过程,而岩石的灾变是以能量释放为其主要特征,所以有必要综合考虑能量耗散及能量释放对岩石变形破坏的影响。试验研究也揭示了应力–应变强度不能很好地描述岩石的破坏这一特性,在大体相同的应力–应变曲线下,试件的破坏形式不同,能量释放量完全不同,因此,从能量的观点可以更好地描述岩石的变形破坏。  相似文献   

11.
《钢结构》2011,(6):81-82
椭圆形空心钢构件是一种有效的钢构件。尽管其外形和结构效率均有很大吸引力,但还没有相关的耐火规范,这限制其在工程中的应用。故首次研究了椭圆形空心构件钢柱的耐火性能。在油气火灾下,对6根柱子进行试验,参数包括:3种荷载作用(αL=0.3,0.45,0.6)及2种长细比(λ=40.1,50.8)。给出了椭圆形空心钢柱的轴向位移和温度数据,并着重说明了椭圆形空心构件独特的局部及整体屈曲破坏模型。  相似文献   

12.
13.
The Italian construction industry was rocked by the scandals regarding procurement by the public sector during the early 1990s. Although not confined to construction, the role of the state in construction demand meant that it was one of the most heavily implicated sectors. Known as 'tangentopoli', the scandals have prompted a major reform of public sector procurement in the Italian industry which, combined with changes required to conform with EU directives, is leading to a profound cultural change in the industry. This paper provides an authoritative review of the changes in the procurement codes and the roles and relationships within the construction industry. It shows how the project management of public sector programmes is being strengthened, and how the procurement of the design and construction processes is being separated to provide greater transparency in the process. Although it is too soon to tell what the actual impact of these changes will be upon construction industry practice, some suggestions are made in the concluding comments. En Italie, le secteur de la construction a ete secoue par les scandales concernant les approvisionnements par le secteur public au debut des annees 1990. Bien que n'etant pas limitee a la construction, la part de l'Etat dans la demande pour les travaux de construction temoignait que c'etait bien l'un des secteurs les plus impliques. Connus sous l'appellation de 'tangentopoli', ces scandales ont declenche une vague de reformes qui a touche les approvisionnements par le secteur public qui, combines aux changements necessaires pour se conformer aux directives de l'UE, conduisent a un profond changement culturel de cette industrie. La presente communication constitue une etude documentee des changements qui affectent les codes d'approvisionnement ainsi que les roles et les relations qui s'etablissent au sein de l'industrie de la construction. Elle montre comment la gestion de projets, lorsqu'il s'agit de programmes du secteur public, se trouve renforcee et comment la fourniture de prestations d'etudes et de travaux de construction joue en faveur d'une plus grande transparence du procede. Bien qu'il soit trop tot pour dire quel impact auront ces changements sur les pratiques dans le secteur de la construction, l'auteur conclut en faisant certaines recommandations.  相似文献   

14.
The potential of Village Design Statements and other initiatives to achieve their stated objectives without a comparison between several villages is questioned. The basic premise is, therefore, that local decision making should be informed by analyses which show which features are common and which are confined to particular areas. The TWINSPAN (two-way in dicator species analysis) program is used to identify a number of village types within part of north-west England and these classes are shown to have historical and environmental meaning. It is, however, recognized that such analyses do not assign value, that such a step remains for the local community or the professional.  相似文献   

15.
16.
17.
The extent to which urban open space corridors meet recreational, habitat and wildlife needs is highly dependent on the degree to which the interactive effects of these uses are identified and incorporated into planning, design and management decisions. For managers who aim to enhance compatibility between people and wildlife, the challenge is to bridge the gap between established practice and a more multi-functional approach. Ultimately the aim should be to put in place an enlightened and sympathetic management regime that supports indigenous biodiversity maintainable at an acceptable cost and is compatible with providing sufficient access to cater for a wide range of recreational activities. Principles relating to site evaluation and corridor management are discussed in the context of a case study in Singapore.  相似文献   

18.
An overview is presented of development in the French construction industry responding to economic, regulatory and legal changes over the last 20 years. As the French industry moved into recession in the early 1980s, the large French construction corporations increasingly moved upstream taking greater responsibility for design, and downstream becoming increasingly concerned with concessions for public works and services. The public sector clients' reactions to these developments is analysed, in particular the passing and implementation of the law on the public sector client. This safeguards a larger role for the architect in the construction process and tends to favour a shift back from general contracting to seperate trades contracting. The analysis is presented in terms of a struggle between the different actors in the French contracting system for predominance, and shows how the balance of relationships in the system is dynamic. Dans cette communication, l'auteur fait une presentation generale de l'evolution du secteur de la construction en France face aux modifications economiques, reglementaires et juridiques qui ont vu le jour au cours de ces 20 dernieres annees. Alors que dans son ensemble l'industrie francaise entrait dans une periode de recession au debut des annees 1980, les grandes entreprises du secteur de la construction se sont de plus en plus deplacees en amont pour prendre de plus grandes responsabilites en matiere de conception et, en aval, pour se preoccuper de plus en plus des concessions pour des travaux et des services publics. L'auteur analyse ensuite les reactions des clients du secteur public face a ces developpements, notamment l'adoption et la mise en oeuvre de lois sur les clients du secteur public. Ces lois prevoient un role plus important de l'architecte dans le procede de construction et ont tendance a favoriser un retour de l'enterprise generale vers l'entreprise specialisee. Cette analyse s'inscrit dans les termes d'un combat entre les differents intervenants en vue de dominer le systeme contractuel francais et montre comment l'equilibre des relations de ce systeme est dynamique.  相似文献   

19.
The British construction industry is presently going through a period of rapid change. A combination of government-led reform initiatives, changes in government procurement strategies, and increasing exposure to international competition is focusing minds and shifting positions. This paper provides an analysis of the institutional aspects of these changes, identifying the root of the problems that the reforms are tackling, and indicating what the prospects of success might be. The paper starts with a historical overview of the evolution of what is here called the professional system, which has dominated the British industry for 150 years. This provides the context for the exploration of the two principal forces for change in the industry - the reform of contractual relations, especially the diffusion of partnering, and the shift of government procurement towards concession contracting in the shape of the Private Finance Initiative. In conclusion, the prospects for success are discussed, noting that the British construction industry is relatively successful in international markets, but that it shares many traditional problems of other sectors of British industry - the predominance of personal capitalism has meant a failure to develop organizational capabilities - the most notable symptom being the continuing reliance on self-organizing gangs of workers for actual production. Le secteur de la construction britannique traverse actuellement une periode de mutation rapide. Des initiatives de reforme lancees par le gouvernement, une evolution de la strategie des approvisionnements gouvernementaux et une plus grande sensibilite a la concurrence internationale occupent les esprits et font bouger les positions. La presente communication analyse les aspects institutionnels de ces changements, localise les racines des problemes auxquels s'attaquent les reformes et indique quelles sont les chances de reussite. Ce document commence par une revue historique de l'evolution de ce que l'on appelle au Royaume-Uni le 'systeme professionnel' qui domine l'industrie britannique depuis 150 ans. On dispose ainsi des elements qui permettent d'explorer les deaux principaux axes du changement qui agissent dans l'industrie britannique de la construction, a savoir la reforme des relations contractuelles (notamment la diffusion du partenariat) et le passage des approvisionnements gouvernementaux a des contrats de concession sous forme d'initiatives financieres privees. En conclusion, l'auteur examine les chance de reussite et note que l'industrie de la construction du Royaume-Uni obtient d'assez bons resultats sur les marches internationaux mais qu'elle partage bon nombre des problemes traditionnels d'autres secteurs industriels de ce pays. La predominance du capitalisme personnel a empeche le developpement des capacites d'organisation, le symptome le plus remarquable etant le fait que l'on continue a s'appuyer sur des groupes auto-organises de travailleurs pour la production proprement dite.  相似文献   

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