基坑施工对自身及既有地铁结构的影响分析

基坑施工会引起周围地层初始应力发生改变，造成基坑自身的变形，同时会导致紧邻的地铁结构受力和变形发生改变，严重时可能会对地铁运营的安全产生影响。因此，评估基坑工程对邻近地铁结构安全性的影响尤为重要。以某一地铁线路周边基坑工程的施工为例，采用大型有限元软件ＡＢＵＱＵＳ建立三维模型，模拟分析基坑施工对周边地铁结构位移变化情况，分析计算地铁结构的位移变化，以此来研究基坑施工对邻近既有地铁结构变形的影响。研究结果表明，基坑土方开挖导致土体自重应力释放，坑内土体产生回填变形，受围护结构内外侧水土压力差异的影响，导致基坑周边应力重新分布，地铁结构受应力变化的影响向基坑侧移动，出现最大位移位置为距离基坑最近处的基坑中部位置。通过对变形机理的分析，提出相应的控制措施，为今后的类似工程提供参考。     

三维地应力水平对矩形巷道稳定性分析

地应力是影响巷道稳定性的重要因素之一。文章结合王庄煤矿+540采区实际工程地质条件,基于矩形巷道应力现场测试数据,对矩形巷道周围的应力变化进行了分析。并基于FLAC 3D和DDA数值模拟软件,分析了矩形巷道尺寸对围岩应力的影响,以及三维地应力水平对矩形巷道的稳定性。结果表明,在一定范围内,地应力侧压比λ与巷道顶板位移成正比,而超出这一范围,顶板位移随着λ值的增大反而减少。     

海底埋地原油管道泄漏扩散数值模拟

现有文献对原油在海水中的泄漏扩散规律研究相对较少。为此,采用计算流体力学方法,建立VOF模型和多孔介质模型,研究了海水流速和油品泄漏速度对海底埋地原油管道泄漏扩散的影响。计算结果表明:随着海水流速增加,原油扩散至海面的横向扩散距离增加,扩散时间延长,海水流速大于1. 5 m/s时对原油在海水中的扩散影响显著,海水流速为0. 35 m/s时原油到达海面的横向扩散距离为12. 688 m;随泄漏速度增大,原油扩散至海面的时间缩短,与泄漏速度为2 m/s时相比,泄漏速度为8 m/s所用时间缩短约;原油在海泥中的扩散范围随着泄漏速度增加而增大,同一泄漏速度下随着泄漏时间延长,原油在海泥横向和纵向的扩散距离在增长到最大值后趋于稳定,原油在海泥中所受的横向阻力小于纵向阻力。研究结果可为准确预测海底埋地原油管道泄漏范围及制定应急抢险方案提供理论支撑。     

浅槽重介分选机流场模拟与结构优化研究

浅槽重介分选机是当下动力煤洗选的主流设备。以红柳选煤厂W26F60浅槽重介分选机为研究对象,基于实际尺寸和实测参数,运用数值模拟软件——FLUENT对其内部流场进行了仿真,对生产中常见的矸石刮板偏载问题进行了分析,并对分选机结构进行了优化。研究结果表明:当水平流和上升流的流量比在4∶1～9∶1之间时,分选槽内可形成较为理想的流场分布;导致矸石刮板偏载及矸石带煤的原因是,大块矸石在没有上升流的壁面附近被倾斜向下的"水平流"直接冲到槽底;在分选槽内部安装栅型导料板,可在不影响其内部流场分布的前提下将大块矸石引导至刮板运输机中部,确保分选机获得理想的工作效果。     

地下扰动条件下边坡稳定性分析

为减小山西某矿南帮进行井工联合开采煤层时对边坡的影响,采用物理相似模拟及数值模拟相结合的方法分析井工开采过程中上覆岩层变化情况,根据相似模拟和数值模拟结果 1 450平台受到沉陷影响台阶破坏主要为岩层断裂,而1 435 m水平以下则会产生边坡滑移现象,由于1 435 m水平以上岩体受到沉降破坏的影响,岩体完整性较差,强度降低明显,因此坡角需要适当降低,开挖后地表出现开裂,容易引起地表水下渗,应注意及时填埋。     

掘进工作面临时支护技术研究及应用

对掘进工作面临时支护技术及其机理进行了阐释。通过数值模拟方法研究临时支护对改变顶板受力状态、降低巷道应力集中、抑制顶板离层、减少巷道片帮、底鼓、冒顶事故的作用;给出了临时支护设计载荷的设计依据及其顶板控制范围。     

地表移动带范围内建构筑物安全可靠性分析

地表建构筑物位于在生产矿山地表开采移动范围内，如果按照一般圈定地表移动范围原则判断建构筑物的安全可靠性，结果是不安全或者预留保安矿柱可保证安全。为分析地表移动带范围内建构筑物安全可靠性，采用FLAC3D软件建立数值模拟模型，对矿区地表移动进行分析研究，并结合建构筑物的破坏等级评判标准，可以更加合理地判断地表移动范围内建构筑物的安全可靠性，对存在相似条件的矿山具有一定的借鉴意义。     

隧道衬砌栈桥模型重构及车-栈桥系统共振分析

针对隧道衬砌栈桥结构,以栈桥主体构架的轻量化为研究目标,通过中心组合试验设计方法获取设计点,建立多目标数值模型,采用多目标遗传算法计算数值模型的最优解。以最优解的设计参数为重构模型的尺寸参数,对重构模型进行仿真检验和车-栈桥系统共振分析,分析结果表明:栈桥结构受总承载65t时,重构模型相比原模型,最大变形增大了8mm,最大应力增大了32.4MPa,质量下降了13.86%,充分利用了强度、刚度盈余以达到轻量化的目的,且车辆运行速度避开了影响共振的危险速度。