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1.
越河盾构隧道掌子面通常存在较高的水头压力,使得土压平衡较难实现,且较大的渗透坡降也容 易引起管涌、盾尾刷击穿等工程灾害。为探明隧道开挖对复合地层渗流场的影响作用,以西安地铁 9号线 下穿灞河段为例,采用有限元分析软件,选取典型复合地层开展多种开挖渗流条件下的稳态渗流分析,研 究了盾构隧道开挖渗流条件下复合地层的总水头、渗透坡降和渗流速度等渗流场分布特征。结果显示,由 隧道开挖渗流引起地层水头损失的大小及影响范围与开挖渗流速度的大小直接相关;开挖渗流速度越大, 则地层水头损失越大,掌子面的水压随之减小;地层水头损失变化与渗流路径相关,由入渗面至出渗面沿 渗流路径逐渐增大。研究表明,从一定程度上来看,开挖渗流速度越大,越有利于盾构机实现土压平衡条 件,从而降低盾构机掘进的施工难度,不利的是此时地层渗透坡度变大,需要防止地层产生渗透破坏。  相似文献   
2.
相邻工作面开采会导致复杂的漏风情况,浮煤易自燃,增大防火工作的难度。为明确相邻采空区自燃“三带”分布特征及确定最佳注氮防灭火参数,以贵州某矿4244工作面为背景,结合现场实测,应用Fluent流场分析软件,模拟研究不同注氮方案下采空区氧气浓度场分布规律。结果表明,实测结果与模拟相吻合,验证了模拟的可靠性;当注氮位置为X=50 m,注氮流量为100 m3/h时,采空区进、回风巷侧氧化带宽度分别为7 m和38 m,能明显减少本采空区氧化带面积,且能防止氧化带距工作面太近;此工作面进风侧注氮对相邻采空区氧化带影响范围较小,这要求在回采过程中需要对煤柱进行加固,降低孔隙率,控制漏风,减少氧气进入相邻采空区,降低煤自燃风险。模拟结果为相邻采空区灾害防治工作提供了的理论指导。  相似文献   
3.
为解决魏家地煤矿工作面煤层透气性系数低,采空区瓦斯治理难的安全生产问题,以该矿北1103工作面为工程背景,采用数值模拟和现场实践等方法,对地面钻孔瓦斯抽采后,采空区自燃“三带”的变化规律进行了分析研究,并给出了相关自然发火对应防治措施。结果表明,北1103工作面经地面钻孔抽采瓦斯后,采空区散热带宽度由56 m增加至61 m;氧化带宽度由29 m增加至39 m;窒息带宽度由315 m减少至300 m。本次研究有效解决了北1103采空区瓦斯涌出量大与自然发火隐患问题。研究结果适用于魏家地煤矿采取综合立体瓦斯抽采治理模式的工作面,极大地保护了工作面安全回采,对落实矿井的安全高效生产及经济价值效益具有良好的工程示范意义。  相似文献   
4.
深凹露天矿山由于其特殊的结构,爆破产生的炮烟扩散稀释较为困难,严重危害生产作业人员的生命安全与健康。基于实际矿山构建了深凹露天矿山的二维物理及数学模型,采用非稳态数值分析方法研究了不同爆破位置下,深凹露天矿山采坑内爆破炮烟的扩散规律。研究结果表明:不同爆破位置下,露天采坑内均出现复环流,爆破点位置是影响露天采坑内风流结构特征的重要因素;露天采坑内的炮烟最高浓度均随着时间变化而逐渐下降,但下降的速率逐步减小,呈现三个阶段的下降趋势;爆破位置位于背风侧时露天采坑内的炮烟最高浓度和降至安全浓度所需时间远高于迎风侧三个爆破位置;随着背风侧爆破点距采坑底部距离的减小,炮烟最高浓度及降至安全浓度所需时间先降低后增加,炮烟最高浓度及降至安全浓度所需时间随着迎风侧爆破位置距采坑底部距离的减小而增加。研究结果对于指导深凹露天矿山企业合理组织爆破后的生产作业和保障作业人员安全具有重要意义。  相似文献   
5.
通过耦合零维等离子动力学求解器和燃烧动力学求解器,建立了交流放电等离子体助燃模型,研究了交流放电非平衡等离子体对C2H4/空气的助燃路径,并与自燃过程进行了对比。该模型使用电子能量分布函数计算电子碰撞反应速率,并得到贫燃条件下连续放电过程中温度、组分浓度、放热速率、关键组分的生成/消耗速率随时间的变化。研究表明,等离子体助燃增加了新的反应路径,生成了更多的自由基和激发态组分,缩短滞燃期近两个数量级。氧气、氮气激发态的弛豫和淬熄过程促使电能—化学能—热能的转化,放电结束后的总放热量增加,最高燃烧温度比自燃条件下高约400 K。同时,电子碰撞O2、N2激发态与O2的退激反应、单态氧原子O(1D)的弛豫等过程促进了氧原子的生成。此外,H原子的生成间接提高了O原子的物质的量分数(主要通过H+O2———→OH+O),加速C2H4氧化生成HCO、CO等,缩短了点火延迟时间,有助于燃烧效率的提高。  相似文献   
6.
为分析影响鱼类上溯的影响因素,基于竖缝式鱼道对19~27 cm体长范围内的鲫鱼开展连续上溯试验。通过物理模型和数值模拟相结合的方法,对鲫鱼上溯过程的位置与数值模拟得到池室内部的流速场和紊动能叠加分析,得到鲫鱼上溯所喜好的流速范围。试验结果表明,体长为19~27 cm的鲫鱼上溯所喜好的池室流速范围为0.091~0.524 m/s,试验中水流的紊动能最大值为0.035 6 m2/s2,小于0.050 m2/s2,属于低紊动能区,适合鱼类上溯,鱼类在上溯过程中会寻找流速和紊动能低的地方进行上溯。研究成果可为其他鱼类上溯提供参考。  相似文献   
7.
为了解决薛虎沟煤业井下巷道掘进速度慢、效率低、成本高的不足,提出了一种新的井下高效掘进工艺,采用高效钻装机作为巷道快速掘进设备,针对井下围岩特性,采用数值模拟分析法确定巷道爆破方案,采用多工序平行交叉作业方式实现了井下巷道的高速掘进。根据实际应用表明新的掘进方案将支护效率提升24.4%,将巷道掘进速度提升了67.7%,有效提升了巷道掘进经济性。  相似文献   
8.
9.
为了研究不可凝气体(non-condensable gases, NCG)对火电与光热发电机组上广泛使用的大扁管空冷凝汽器性能的影响,以工程机组凝汽器上普遍应用的通流面积220 mm×20 mm的大扁管为研究对象,针对汽轮机典型工况下的实际蒸汽流量,基于Lee相变方程、VOF方法以及组分扩散模型,对蒸汽与NCG混合气体管内两相流凝结换热进行数学建模与数值计算。结果表明:由于大扁管的狭窄通流几何结构与高蒸汽流量,NCG对管内蒸汽凝结的抑制效果要远低于预期;当入口空气质量分数按2%增加时,凝结管凝结换热系数仅下降2%左右,这与NCG导致低流量圆管凝结性能急剧下降的结论不同;空气正常泄漏不会导致空冷凝汽器性能下降而影响发电机组效率。  相似文献   
10.
针对管道气体携带杂质对球阀冲蚀磨损导致其失效的问题,采用欧拉-拉格朗日流体描述方法,运用Comsol Multiphysics软件对气固两相流球阀冲蚀磨损进行数值模拟计算,研究球阀流场特征、冲蚀磨损分布、不同参数对冲蚀磨损影响及冲蚀率随参数变化趋势,并把模拟结果与工程现场冲蚀球阀对比,验证模拟的准确性。结果表明:球阀内流速在一定范围内改变,产生的二次流漩涡是导致冲蚀的主要因素;球阀冲蚀磨损随开度减小,随流速、粒径和质量流率增大而增加,呈非线性正相关。  相似文献   
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