泵流量对纵向切槽水力压裂裂缝偏转距的影响

水力压裂技术近年来越来越多地被应用于强烈动压巷道的卸压工程中,水力压裂卸压的核心是如何人为控制水力裂缝的开裂、扩展方向及路径。将裂缝起裂点与裂缝扩展路径上与切槽方向呈1/2切槽角度的点之间的连线长度定义为裂缝偏转距,并作为试验重点考察指标。采用真三轴物理试验的方法,对尺寸为300 mm×300 mm×300 mm的预留钻孔和纵向切槽水泥试块水力压裂过程中不同泵流量对裂缝偏转距的影响规律进行了详细研究。研究结果表明:纵向切槽水力压裂裂缝首先沿切槽方向起裂,在扩展的过程中逐渐转向最大主应力方向;裂缝呈S型非对称形态,裂缝较为单一,无复杂微裂隙产生,裂缝在横向扩展的同时沿纵向扩展且扩展过程中无较大偏转。压裂过程明显呈现3个阶段性特征:初次起裂阶段、裂缝持续扩展阶段和裂隙贯通阶段;随着泵流量的增加,起裂压力略有增高,压裂时间明显缩短。在水平应力比为1.5条件下,泵流量由0.5 mL/s增加到1.0 mL/s,裂缝偏转距增加了54.9%;泵流量由1.0 mL/s增加到1.5 mL/s,裂缝偏转距增加了16.7%;随着泵流量的增加,裂缝偏转距明显增大,增大趋势呈半抛物线特征。水平应力比为2.0条件下,泵流量由1.0 mL/s增加到1.5 mL/s,裂缝偏转距增加了30.6%;泵流量由1.5 mL/s增加到5.0 mL/s,裂缝偏转距增加了67.9%;与应力比为1.5相比,相同泵流量条件下裂缝偏转距明显减小。试验采用真三轴试验方法仅能对小尺寸试块进行物理模型试验,下一步将选取合适的数值计算方法,进一步开展大尺度岩层水力压裂效果试验研究。     

混凝土桥梁病害分析及防腐加固探讨

近些年来,随着我国社会经济的持续发展,我国在基础设施建设方面投入的资源也越来越多。桥梁工程作为交通基础设施的一部分,其建设质量直接关系着车辆出行以及区域经济发展。本文将就混凝土桥梁中的常见病害及其原因进行分析,有针对性的提出相应的防腐加固措施,希望可以促进我国桥梁建设水平的提升。     

用熔融法固化生活垃圾焚烧灰渣并制备泡沫玻璃

以质量分数为70%的生活垃圾焚烧灰渣为原料,通过添加少量其他玻璃成分调节组成,采用熔融法固化并粉碎得到玻璃态垃圾灰渣。然后以CaCO3为发泡剂,用烧结发泡法制备了性能良好的泡沫玻璃,研究了发泡温度和发泡剂含量对泡沫玻璃气孔结构、表观密度和抗压强度的影响。结果表明:发泡温度和发泡剂含量对该组成泡沫玻璃的气孔结构影响较大;随着温度升高,泡沫玻璃的气孔结构变得均匀,表观密度减小,但过高的温度会导致气体逸出,气孔收缩;在920℃发泡得到的泡沫玻璃具有低的表观密度(0.269g/cm3)和相对较高的抗压强度(2.60MPa);随着发泡剂含量从0.5%增加到2.5%,泡沫玻璃的孔径逐渐增大,表观密度减小,其抗压强度的变化趋势与气孔结构、表观密度是相一致的。     

触摸屏盖板玻璃的发展及应用前景

随着现代科技的迅猛发展,触摸屏已经是许多电子显示产品的首选。电容式触摸屏则成为全球主流的触摸屏技术,电容式触摸屏最外层的盖板玻璃是触摸屏的关键材料之一。这种玻璃要具备高强度、高硬度和高光洁度等特点,具有耐压、耐摔、耐划伤和抗冲击等性能。高铝硅玻璃可以作为此种触摸屏盖板玻璃材料,因而具有巨大的市场。对高铝硅触摸屏盖板玻璃的现状及我国现在的实际情况进行了分析,列出了一系列的实际问题,并指出了高铝硅玻璃的发展方向和应用前景。     

非参数互信息和多维尺度分析在滚动轴承故障诊断中的应用

针对轴承不同故障状态难以识别的问题,将特征选择方法应用于滚动轴承故障诊断。在互信息方法的基础上提出非参数互信息(NPMI)的特征选择方法:首先从原始信号中提取能够表征轴承运行状态变化的时频域统计特征并建立多域特征集;然后利用NPMI特征选择方法去除特征集中的无关特征和冗余特征,建立敏感特征集,再利用多维尺度分析对敏感特征集进行降维可视化处理,比较特征的类别可分及聚类能力;最后将降维后的特征向量输入到支持向量机中得到不同故障的识别结果。以分类器正确率为依据,验证了基于非参数互信息特征选择方法的有效性和优越性。     

基于物联网的温室大棚智能监控系统研究

针对温室大棚应用过程中存在劳动力需求大、作物生长环境参数采集不精准的问题,设计了基于物联网的温室大棚智能监控系统,以实现减少劳动力、作物生长环境参数的精准采集、灌溉设备的远程控制等。传感器节点实时采集各路的数据传输到网关,并通过GPRS模块传输到服务器,利用GPRS无线通信和Internet网络实现人机通信交互,完成对现场农作物生长环境的监测;同时,服务器根据土壤的实际湿度与农业知识专家库对比进行控制决策,并通过网关向灌溉装置发送灌溉指令,实现灌溉的远程控制。该系统在新疆塔城地区应用实验表明:系统运行稳定,具有较好的鲁棒性,能够达到预期设计的目标。     

小孔径预应力锚索加固困难巷道的研究与实践

介绍小孔径树脂与注浆联合锚固预应力锚索的特点和力学性能。以山西潞安常村煤矿大断面、围岩松软、受地质构造和采动影响的运输大巷为例，介绍巷道围岩强度、围岩结构和地应力测量结果，锚索加固设计方案，井下施工和矿压监测结果。通过分祈监测数据，对锚索加固效果及其经济效益进行了评价。     

锚杆构件力学性能及匹配性

在分析煤矿巷道锚杆支护构件破坏形式与原因的基础上,研究了锚杆各构件,包括杆体、螺纹段、托板、球形垫圈及减摩垫圈的力学性能。采用理论计算与数值模拟分析了杆体与螺纹段在不同受力状态下的应力分布特征。在实验室进行了锚杆形状、参数对其锚固力及安装阻力影响的试验,托板压缩性能及锚杆尾部构件匹配性试验。研究了树脂锚固剂的力学性能及影响因素。研究结果表明：锚杆受拉伸、弯曲、扭转、剪切及其组合作用,煤矿巷道锚杆处于屈服是一种常态,杆体有4个位置易发生破断。螺纹显著改变了螺纹段表面及附近部位的应力分布,在螺纹牙底处出现明显的应力集中。拱形托板压缩变形可分为5个阶段,拱高必须达到一定值才能保证足够的承载能力。锚杆尾部构件几何形状、参数及力学性能应相互匹配,才能使锚杆处于较好的受力状态。树脂锚固剂应与杆体、钻孔匹配,保证锚杆-锚固剂、锚固剂-围岩之间界面有良好的黏结性能。研究成果已应用于多类困难巷道,大幅减少了锚杆支护构件的破坏,显著提高了巷道支护效果。      

不同围压巷道开挖应力场演化规律模拟试验研究

在实验室利用自制模具对模型边界进行约束,采用微机控制电液伺服万能试验机进行加载,采取卸除前约束板模拟煤矿井下煤层巷道开挖,得出了不同应力煤层开挖前后轴向应力变化特征,探讨了低应力、中等应力、高应力条件下巷道围岩开挖前后的应力场变化特征。研究结果表明:在低应力条件下,模型开挖造成应力的重新分布,在开挖面附近形成拉应力区,但模型内应力值较小,整体处于弹性状态,围岩抗开挖扰动能力较强;在中等应力条件下,模型开挖造成围岩浅部拉应力区进一步加大,岩体接近或达到屈服状态,围岩受开挖扰动比较强烈,开挖后应力场开始呈现"拉—压—拉"交替现象;在高应力条件下,围岩出现明显的塑性破坏,模型内部整体处于受拉状态。受到开挖扰动,围岩表面迅速恢复到受压状态,并再次向深部转移,形成明显的动态"拉—压—拉—压"交替现象,围岩破坏深度大、抗扰动能力差,呈现深部开采特征。     

软岩巷道锚杆支护研究及应用实例分析

总结我国3大类型软岩及赋存范围,并指出软岩巷道锚杆支护是在巷道浅层通过锚杆加固形成稳定的承载结构,该结构应始终保持整体完整性、具有足够的承载能力、在内部煤岩体变形时能适当让压。巷道围岩一旦揭露,无论从时间还是空间上都应及时进行锚杆支护,并施加足够的预紧力。同时软岩巷道锚杆支护应针对不同的地质和生产条件采取针对性的治理措施,如重视顶帮支护强度的协调、对煤岩体酥软的巷道应选择护表面积和强度大的构件、采用全长预应力锚固方式、采用自稳性较好的拱形断面、有效的控水措施等。详细介绍了软岩巷道锚杆支护构件优化和研究成果,介绍了高预应力、强力锚杆支护理论与技术在3类软岩支护中的典型应用实例,通过矿压监测数据分析评价支护设计的合理性和围岩稳定性。实践表明,采用高预应力锚杆支护系统能够有效控制软岩巷道围岩的强烈变形,并取得良好的支护效果。