半圆拱形巷道中电磁波传播的等效分析方法

半圆拱形巷道中电磁波的衰减率无法通过经典波导模型理论得到精确解.采用等效分析方法,利用矩形巷道和圆形巷道的最低衰减模式等效半圆拱形巷道中的最低衰减模式,可以近似分析半圆撕开巷道中电磁波衰减率的状况.等效结果表明,使用等宽等高的矩形巷道的最低衰减模式等效半圆拱形巷道的最低衰减模式,在900 MHz频段附近的误差率很小,2条衰减曲线接近,证明这种等效方法是可行的.     

矩形隧道中的金属支护立柱对电磁波截止频率的影响

把矩形隧道看作矩形波导，利用有限元法分析了矩形隧道中的金属支护立柱对电磁波截止频率的影响。并得到数值结果．金属支护立柱的存在使TE波模的截止频率摩低，而使TM波模的截止频率升高，而且金属支护立柱的排数和高度对电磁波模的截止频率也有影响．     

规则隧道中长列金属物体对电磁波截止频率影响的研究

利用有限元方法系统地研究了机车、罐笼、金属支护立柱等长列金属物体对井下规则隧道中电磁波截止频率的影响,可知长列金属物体的存在使TE波模截止频率降低,而使TM波模截止频率升高．相比较而言,罐笼对电磁波截止频率影响最大,支护立柱影响最小,机车对电磁波影响的范围最大。     

加固顶板控制巷道底鼓的数值分析

利用数值计算方法，研究了顶板强度对回采巷道围岩应力分布、塑性区范围及底鼓的影响，结果表明：巷道顶板强度提高后，巷旁支承压力峰值将向巷帮深部移动，顶板中的水平应力增加，巷道底板的塑性区范围明显减小，巷道底鼓量也将减小。在此基础上，提出了加固巷道顶板控制底鼓的观点。     

弯曲矩形隧道电磁波衰减特性

实际矿井隧道有许多弯曲段,为实现全矿井的无线移动通信,需要知道在弯曲隧道中电磁波的传播特性,针对简化了的弯曲矩形隧道模型,在柱坐标系直推导出了弯曲矩形隧道中的电磁波模方程,利用Airy函数与柱函数之间的近似关系式,采用抛物线法求解了波模方程,从而得到了在不同条件下的波模衰减系数,由分析可知弯曲隧道的曲率半径越小,即拐弯越急,电磁波衰减越严重;且频率越高,电磁波衰减越大。     

隧道横截面对电磁波传播特性的影响

利用解析方法与数值分析方法重点研究了电磁波在圆形隧道、矩形隧道和拱形隧道中的传播特性,得出了当隧道横截面积越大衰减率越小,及隧道横截面形状对衰减率影响。当频率较高时,圆形隧道、矩形隧道和拱形隧道的衰减率表达式是一致的;当隧道半径或长边长的一半大于波长10倍以上时,电磁波的衰减率很小,几乎与横截面形状无关,仅仅与隧道横截面积的大小有微弱的关系。     

矿井形状对无线传感器网络电磁信号传输影响研究

井下电磁信号传输是无线通信技术的难点之一.为提高井下无线通信质量,通过对矿井无线通信系统的研究分析,根据在井下无线通信频率范围和实际环境,研究分析不同频段电磁信号在矩形直巷道、拱形直巷道和梯形直巷道里的电磁信号路径传输损耗模型,通过HFSS软件仿真分析频率、横截面、电导率、介电常数等参数对电磁信号传输的影响,为井下无线节点布置提供依据.经过仿真得出,拱形巷道电磁信号传播损耗小,适合井下无线传感器网络的应用.     

煤矿井下电机车巷道环境电磁噪声的研究

由于目前煤矿井下移动通信系统缺乏电磁兼容设计依据,常常导致井下移动通信系统工作不稳定或不能正常通信.针对煤矿井下环境状况以及电磁环境的特殊性,从理论上分析了环境噪声系数,提出了通过测量电场强度来计算得到环境噪声系数的方法,并且分析了不同的电机车巷道环境噪声特点,得出关于噪声系数的模拟方程.分析结果表明:井下输电线路对井下噪声系数基本没有影响,井下空巷道与只有输电电缆巷道的噪声系数随频率变化基本一致.架线电机车巷道在机车运行时,对环境噪声系数影响很大,噪声系数起伏变化大.由于接触网对电磁干扰的传播作用,在电机车巷道内只要有电机车工作,电机车巷道内各处噪声系数的起伏都较大.     

车集煤矿软岩硐室破坏机理及加固技术研究

松软岩层中的井下巷道支护是目前矿山建设中的一个主要难点．针对车集煤矿的具体条件,对井下巷道的破坏形式及破坏机理进行了分析,在此基础上,提出了锚注法修复加固方案,并阐述了锚注法的支护机理及支护参数．实践表明,应用效果显著．     

车集煤矿软岩硐室破坏机理及加固技术研究

松软岩层中的井下巷道支护是目前矿山建设中的一个主要难点.针对车集煤矿的具体条件,对井下巷道的破坏形式及破坏机理进行了分析,在此基础上,提出了锚注法修复加固方案,并阐述了锚注法的支护机理及支护参数.实践表明,应用效果显著.     

近间距重叠隧道施工对桥桩变形影响研究

以武汉4、6号线某区间在建地铁为背景,运用FLAC2D数值模拟方法,研究了平面应变条件下近间距重叠隧道施工在不同地层损失率、不同开挖顺序下对铁路桥群桩基础的变形影响.数值模拟结果表明,地层损失率为0.2～1.5%时,盾构隧道开挖引起的铁路桥群桩基础变形满足安全要求;当地层损失率大于1.5%时,为有效控制邻近群桩基础变形,应采取相关方案,预先加固隧道周边土体不失为一种方法.     

公路隧道声环境有限元数值分析

公路隧道声环境复杂,影响行车的舒适性和安全性,在紧急情况下严重影响疏散信息的传递。采用有限单元法对公路隧道的声学模态及衰变特性进行数值分析。结果表明,公路隧道的声学模态在横向具有对称性,对称的区域声压幅值相等,相位相同或者相反,模态频率越高,声压幅值最大值越大,隧道长度对模态频率影响较小。与扩散声场的线性衰变特性不同,公路隧道内各点的声压级随时间的衰变是非线性的,在声源停止激励1.5s内,衰变速率较快,从停止激励到声压级衰变30dB的时间需要5.5~7.0s的时间。     

矿工钢梯形双向可缩性支架的受力分析与设计计算

本文阐述了整体套装武矿工钢梯形双向可缩性支架的工作原理和分析计算步骤,提出了对支架顶梁和柱腿的内力、承载能力、横向及纵向可缩性能、可缩性构件上的紧定螺钉等进行分析计算的方法,并对一个回采巷道支护实例采用本文给出的方法进行了计算与校核.     

隧道对临近建筑物的地震反应影响分析

为了研究隧道对成层软土地基上不同基础形式建筑物地震反应的影响,构建了结构-基础-土-隧道体系动力相互作用的非线性完全有限元计算模型,在考虑土体重力的前提下,对筏片基础、桩筏基础相互作用体系进行了时域内数值分析。计算结果表明,当隧道紧靠建筑物时,筏基-结构相互作用体系的基础和结构顶层水平位移均发生了向无隧道一侧的偏移,而桩筏基础-结构相互作用体系的基础和结构顶层水平位移均未发生偏移。隧道在建筑物正下方时框架各对应柱的剪力峰值均最大,隧道紧靠建筑物时次之,隧道距建筑物10 m和无隧道时框架柱剪力几乎相等,并且最小。隧道距建筑物10 m时,其对两种基础形式的建筑物地震反应几乎无影响。     

隧道环境下频率域声波全波形反演优化方法对比

隧道地震超前探测方法是获取隧道前方复杂地质体结构的重要手段,对隧道工程的安全建设和灾害防治极为重要.针对目前隧道地震超前探测方法获取掌子面前方地质体结构和物性精度不足的问题,本研究将高分辨率的频率域声波全波形反演方法应用于隧道超前探测,并讨论了最速下降法(STD)、截断牛顿法(TRN)以及1-BFGS三种主要反演优化方...     

矿井隧道中电磁场能量的损耗

运用复玻印亭定理 ,研究了圆空矿井隧道中电磁场能量衰减和转换的方式 ,证明了圆空隧道中电磁功率的流失发生在隧道壁交界面处 .进而证明了圆形隧道充满煤介质时能量损耗与其电导率有关 ,隧道中悬浮的粉尘在电磁场作用下发生瑞利散射 ,散射功率的一部分构成损耗 ,能量损耗与粉尘分布密度成正比 .     

煤矿巷道底板探测点源三极法模型模拟

采用三维有限单元法对全空间点源场(含坑道空腔)的电位分布进行了计算分析。将点源三极法应用于煤矿巷道底板异常体探测,分析了巷道侧帮和顶板上方存在异常体时对探测结果的影响。结果表明,点源三极法可有效地反映煤矿巷道底板异常体的存在,旁侧异常体位于巷道侧帮时对底板目标体探测结果有一定影响,旁侧异常体位于巷道顶板上方时,对底板目标体探测的结果影响不大。在对点源三极法煤矿巷道底板探测的数据处理和解释,应考虑到巷道的影响,并做相应的改正处理。