采动覆岩卸荷膨胀累积效应

地下煤层开采引起的岩层运动是一系列安全和环境问题的根源,研究采动岩层运动规律是安全、高效、绿色开采的重要基础。通过对岩层运动过程的研究,揭示了采动覆岩卸荷膨胀累积效应及其对岩层运动规律的影响机制。研究表明:采动覆岩经历了卸荷膨胀与再压实的动态过程。受关键层结构控制,上覆岩层由下向上成组破断运动,关键层破断前,阻断了上覆载荷向下方岩层的传递,导致其因卸荷而产生膨胀,包括碎胀与弹性膨胀。随着关键层破断高度增加,覆岩卸荷高度同步增大,因卸荷而膨胀的岩层总厚度不断增大;同时卸荷煤岩也受到已破断关键层载荷的压实作用,从而造成覆岩卸荷膨胀总量的不断变化。将这种覆岩卸荷膨胀总量随覆岩卸荷高度动态变化的现象定义为采动覆岩卸荷膨胀累积效应,进而建立了理论模型,并通过淮北海孜煤矿巨厚火成岩下采煤覆岩裂隙实测进行了验证。结果表明,采动覆岩卸荷膨胀累积效应对采动岩层运动规律产生了重要影响,如影响覆岩关键层下离层量,影响覆岩关键层贯通破断的高度,影响不同开采条件的地表下沉系数等。采动覆岩卸荷膨胀累积效应改变了对离层存在形式的传统认识,该效应的存在导致关键层下最大离层量一般小于采高的10%,覆岩可注浆充填空间并非传统认识上的“离层区”,而主要是注浆充填压力“压实”作用下将覆岩卸荷累积膨胀所转化出的那部分空间,该发现指导了覆岩隔离注浆充填绿色开采技术的创新研发及其在建筑物压煤开采中的成功实践。     

天津市近代机场的规划和建设研究

分析近代天津历次近代城市规划中机场布局思想的演进历程，采用比较研究方法剖析天津近代各类机场设计方案的异同及其各自特征，并总结了天津近代机场场面规制及其跑道形制在不同时期的演进规律，还从规划编制体例角度论证了天津近代机场规划及其实例应用。     

基于LoRa物联网技术的智能照明控制方案在高速公路上的应用——以北京新机场高速公路(南五环-北京新机场)为例

文章结合北京新机场高速公路照明工程实例,阐述了常规照明控制系统的现状,分析了基于新兴的LoRa物联网技术智能照明控制方案的系统原理和系统构成、系统在高速公路智能照明控制领域的应用以及系统应用能达到的节能和管理效益的提升效果,并对系统的扩展应用前景做了研究分析。     

地下输水隧洞围岩稳定监测系统设计研究

在地下隧洞施工输水整个环节中,施工环境复杂多变。由于地质岩体结构应力、地下水以及岩体力学构造等各方面的不确定、不稳定因素的影响极大,如果仅依靠传统经验来进行管理,已经不符合现代化管理的最基本要求,也无法达到标准化管理。文章首先阐述了地下输水隧洞围岩稳定监测系统设计的目的,然后对设计输水隧洞围岩稳定监测系统进行了分析,以便及时正确掌控地下输水的隧洞围岩发展状态,保证隧洞施工的顺利完成。     

裸眼井中扩张式封隔器力学行为研究

封隔器在石油天然气开采中起着非常重要的作用,而扩张式封隔器在裸眼井中广泛应用。本文采用有限元软件建立了裸眼封隔器与地层的模型,对胶筒在坐封过程中与井壁接触应力的变化进行了研究,并研究了在不同摩擦系数下接触压力的变化,结果表明,建立粗糙井壁面能够更加符合实际情况,胶筒肩部为应力集中的区域,地层与胶筒的接触应力会随着摩擦系数的增加而减小。研究结果为裸眼扩张式封隔器的设计和改进提供了理论依据。     

基于危险源的水利工程施工全过程安全管理研究

水利工程的特殊性,决定了其在安全管理构建中更加注重全过程管理机制的构建,以及危险源下的精准安全管控。在传统安全管理模式之下,水利工程安全管理盲点多、效率低,不利于全过程安全管理的高效实施。文章立足水利工程的危险辨识,分析了水利工程危险源全过程安全管理中的问题,并在此基础之上,从强化危险源精准辨识、构建危险源动态管理机制、优化危险源评价工作、加快危险源信息库建设等方面,具体论述了危险源下水利工程全过程安全管理措施。     

增材制造技术在超高膨胀封隔器中的应用

石油和天然气行业不断关注增材制造技术在航空航天和汽车行业的应用发展。研发了利用增材制造技术的超高膨胀封隔器,该封隔器的支承环系统由增材制造。增材制造设计大幅减少了支承系统的构件数量,同时显著提高了膨胀能力和额定压力。密封元件系统与增材制造支承环安装在一起,提供了极端膨胀比、零挤压间隙和对不规则孔的良好适应性。分析和测试结果表明:直径膨胀比高达111%,与常规封隔器相比,提高50%以上; 至少涵盖5种线重的套管(外径相同); 在148.89 ℃的温度下,密封元件能够保持压力68.95 MPa。介绍了增材制造技术、增材制造支承环概念、增材制造材料力学性能、密封元件系统优化和测试情况,以期给我国的完井作业提供借鉴。     

100 MeV质子回旋加速器二期辐照效应管道设计

针对中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器上的单粒子效应辐照装置进行了二期管道设计，采用八极磁铁校正法对束流进行了扩束及均匀化，最终在靶上得到了一个30 cm×30 cm、均匀性好于92%的均匀分布的束斑，满足了单粒子效应实验的需求。为降低靶站处的束流能散及中子本底，采用两级降能的方案，在偏转磁铁前放置1个降能片，将能量分为100 MeV和40 MeV两档，并分别针对这两个能量点进行方案设计，束流利用率均在42%以上。公差分析结果表明，四极磁铁对靶上束斑均匀性的影响大于八极磁铁，安装过程中应优先保证四极磁铁的安装公差。     

A new ternary phase in the system CaO–Al2O3–Cr2O3: Crystal structure and thermal expansion of CaAl2Cr2O7

Polycrystalline material of a novel phase in the system CaO–Al₂O₃–Cr₂O₃ has been obtained by solid-state reactions. Chemical analysis indicated the composition CaAl₂Cr₂O₇. Single-crystal growth of the new compound using borax as a mineralizer was successful. Diffraction experiments at ambient conditions on a crystal with composition CaAl_2.13Cr_1.87O₇ yielded the following basic crystallographic data: space group P 3, a = 7.7690(5) Å, c = 7.6463(5) Å, V = 399.68(6) ų, Z = 3. Structure determination and subsequent least-squares refinements resulted in a residual of R(|F|) = 2.3% for 1440 independent observed reflections and 113 parameters. To the best of our knowledge, the structure of CaAl_2.13Cr_1.87O₇ or CaAl₂Cr₂O₇ represents a new structure type. It belongs to the group of double layer structures where individual double layers contain octahedrally and tetrahedrally coordinated cation positions. Linkage between neighboring sheet packages is provided by additional calcium cations. Furthermore, thermal expansion has been studied in the interval between 29 and 790°C using in situ high-temperature single-crystal diffraction. No indications for a structural phase transition were observed. From the evolution of the lattice parameters the thermal expansion tensor has been obtained. A pronounced anisotropy is evident. The response of structural building units to variable temperature has been discussed.