高压注水煤层力学特性演化数值模拟与试验研究

 为从细观上揭示高压注水过程中煤体裂隙扩展、应力场演化和高压水体在煤体中的渗流规律,利用考虑煤岩介质材料力学性质的非均匀性特点以及煤岩介质变形破裂过程中透气性的非线性变化特性特征并基于煤岩破裂过程固–流耦合动力学模型开发的RFPA2D-Flow软件系统对祁南煤矿721工作面煤层高压注水进行数值模拟,同时进行高压注水现场试验研究。数值模拟结果表明：在高压水挤压作用下,钻孔周围煤体逐渐损伤、破坏,裂隙进一步扩展,渗透能力大大增加,渗透系数最大可以由0.5 m/d增加到1 580.0 m/d,在钻孔附近煤体处平均增加14倍。现场试验结果表明：采取高压注水工艺后,工作面前方煤体卸压带宽度由2.5 m增加到3.5 m,应力集中带向煤体深处推移1.0 m,表明高压注水消突效果比较明显。     

渗透系数各向异性对地下水封洞室涌水量影响的数值模拟分析

为了分析洞室涌水量,本文运用数值模拟技术建立了研究区地下水的三维数值模型.在模型中综合考虑了基岩裂隙含水介质渗透系数(K)的各向异性,应用水均衡计算分析了不同Kv/Kh比值条件对洞室涌水量的影响.结果表明:随着Kv/Kh比值增加,洞室涌水量也相应有所增加;Kv/Kh比值的变化对洞室涌水量的变化趋势影响不明显;不同Kv/...     

运用稳定流水力层析法刻画含水层异质性

水力层析法是通过一些列连续交叉抽水试验获得大量的水头响应数据,利用连续性线性估计方法(SLEE)对水头数据进行反演分析,从而获得水力参数的空间分布信息.文章通过vsaft2软件设定一个1m×20m的一维随机含水层,在含水层不同的位置分别进行抽水实验,运用SLEE方法对含水层渗透系数进行反演估计.数值实验表明,在观测井充足情况下稳定流水力层析法能够有效的刻画含水层异质性;在观察井较少情况下,通过融合多次抽水数据得到的渗透系数估计精度显著提高;抽水速度不影响含水层渗透系数估计.     

大尺度单裂隙介质应力–渗流耦合试验台架及其渗透系数测试研究EI北大核心CSCD

针对裂隙介质渗透特性的试验及理论进展,结合裂隙介质渗流诱发的工程问题,详细介绍自主研发的裂隙介质渗透试验台架;该台架可实现裂隙介质在法向、切向的同步、异步加载,其最大加载位移均为100 mm,最大加载荷载均为1 000 k N。密封技术是决定裂隙渗流试验成败的关键技术,通过相关调研及研究,针对试验所用的大尺度岩样,提出全新的密封试验技术(岩石表面内外放置密封圈),采用此技术实现了大尺度裂隙介质渗透试验的密封。同时,基于渗流达西定律及立方定律,得到适用于该试验台架的裂隙介质渗透系数计算方法。进一步地,利用该渗透台架,采取岩石表面黏贴细砂的方法模拟岩石表面的粗糙性,初步开展大尺度单裂隙花岗岩的渗透试验。并基于流量平衡原则,剔除无效试验数据,获得该单裂隙花岗岩渗透系数的变化规律,其随着渗透时间的增加,渗透系数逐渐增大,并稳定至某个数值。深入分析渗透系数变化的影响因素,认为裂隙介质表面黏贴的细砂对其渗透性有着决定性的影响。同时进行裂隙介质的表面为光滑、无黏贴细砂状态下的渗透试验,与之相对比,验证了裂隙表面的粗糙性是影响裂隙介质渗透系数的重要因素。渗透试验结果表明:此渗透试验台架采用该计算测试方法获得的参数是准确可信的,可以应用于地下核废料处置、水利水电地下硐室、水下隧道、采矿等工程有关问题的研究中,为能源的开发利用提供有效的研究手段。     

大尺度单裂隙介质应力–渗流耦合试验台架及其渗透系数测试研究

针对裂隙介质渗透特性的试验及理论进展,结合裂隙介质渗流诱发的工程问题,详细介绍自主研发的裂隙介质渗透试验台架;该台架可实现裂隙介质在法向、切向的同步、异步加载,其最大加载位移均为100 mm,最大加载荷载均为1 000 k N。密封技术是决定裂隙渗流试验成败的关键技术,通过相关调研及研究,针对试验所用的大尺度岩样,提出全新的密封试验技术(岩石表面内外放置密封圈),采用此技术实现了大尺度裂隙介质渗透试验的密封。同时,基于渗流达西定律及立方定律,得到适用于该试验台架的裂隙介质渗透系数计算方法。进一步地,利用该渗透台架,采取岩石表面黏贴细砂的方法模拟岩石表面的粗糙性,初步开展大尺度单裂隙花岗岩的渗透试验。并基于流量平衡原则,剔除无效试验数据,获得该单裂隙花岗岩渗透系数的变化规律,其随着渗透时间的增加,渗透系数逐渐增大,并稳定至某个数值。深入分析渗透系数变化的影响因素,认为裂隙介质表面黏贴的细砂对其渗透性有着决定性的影响。同时进行裂隙介质的表面为光滑、无黏贴细砂状态下的渗透试验,与之相对比,验证了裂隙表面的粗糙性是影响裂隙介质渗透系数的重要因素。渗透试验结果表明:此渗透试验台架采用该计算测试方法获得的参数是准确可信的,可以应用于地下核废料处置、水利水电地下硐室、水下隧道、采矿等工程有关问题的研究中,为能源的开发利用提供有效的研究手段。     

不同尺度管道内煤尘爆炸火焰传播数值模拟

为研究不同尺度管道空间煤尘爆炸火焰传播特性,构建煤尘爆炸火焰传播特性数学模型,在小尺度管道系统测试结果的基础上,采用数值模拟对爆炸火焰传播特性展开研究。结果表明:在小尺度管道内,不同点火温度下火焰传播距离模拟最大误差0.12 m,最小误差为0.06 m,验证了小尺度管道内煤尘爆炸火焰传播模拟的可行性。在大尺度并联管道内模拟分析不同时刻z=1.5截面上火焰传播特性,发现0.3～1.3 s内,爆炸由相对温和的爆燃转变为相对猛烈的爆轰,同时流场最大温度不断递增。     

灰岩单裂隙非饱和渗流–应力耦合特性试验研究

为研究不同应力条件下岩体裂隙非饱和渗流特性及其影响因素,基于自主研发的岩体裂隙非饱和渗流试验系统,对4组灰岩裂隙试样开展变饱和度和不同围压条件下的渗透试验。试验结果表明：(1)随着围压的增加,裂隙进气值增大,非饱和渗透系数–毛细压力关系曲线下降斜率及幅度均减小,在相同毛细压力下,高围压对应的裂隙非饱和渗透系数要高于低围压的情况;(2)通过对比毛细压力、围压这2个因素对非饱和渗透系数的影响发现,随着毛细压力的增加,围压对非饱和渗透系数的影响降低;同样,随着围压的增加,毛细压力对非饱和渗透系数的影响降低;(3)随着粗糙度的增大,裂隙饱和渗透系数降低,残余饱和度有小幅增长;(4)基于不同围压和毛细压力下的裂隙非饱和渗流试验数据,对裂隙非饱和渗透系数与毛细压力和围压的关系式进行拟合,从拟合曲面与试验实测数据的对比来看,拟合关系式可以较为准确地描述试验测得的裂隙非饱和渗透系数随毛细压力和围压的变化。本文对变应力条件下裂隙非饱和渗流过程及规律的研究成果可为降雨入渗条件下的工程岩体稳定分析提供依据。     

地下水连通介质结构分析——以寨底地下河系统实验基地示踪试验为例

对寨底地下河系统北部区域进行示踪试验,确认了北部区域的地下水分水岭边界。进一步对示踪试验数据进行详细分析,推测得到从投放点G06到排泄点G16、G20之间的地下水连通介质结构,其中G06～G16段以管道介质为主并发育一条支道和一个以上溶潭,G16～G20段含水介质则以裂隙为主。最后依据投放量、最大检测浓度等建立相对浓度系数概念,并用于分析比较G06至G16、G16至G20两段不同含水介质条件下的地下水流的径流集中程度。     

富水砂卵石层袖阀管注浆参数优化研究与实践

针对富水砂卵石层中袖阀管注浆孔距、浆液配合比难以确定的实际问题,论文通过室内配合比试验、现场注浆试验,比较了不同孔距、浆液配合比参数下注浆效果,研究结果表明:粒径0.3~4.5cm,混10%~20%黏性土及20%~40%的中粗砂,渗透系数为20~25m/d的富水砂卵石地层中按照孔距1.1m,单浆液水灰比0.6∶1,双浆液体积比1∶1,注浆压力控制在0.3~2MPa能取得较好的注浆效果。     

基于四种地层的地铁隧道降水井优化研究与实践

地铁隧道作业区范围内的地下水,极大增加了施工成本和安全风险。因此,文章基于四种地层的现场抽水试验,得出结论：同一地层不同降水深度对应的影响半径不同;各地层渗透系数取值为：强风化花岗岩(砂土状)0.6 m/d,中风化花岗岩0.02 m/d,强风化花岗岩(碎块状)0.8 m/d,微风化花岗岩0.04 m/d。通过计算分析,设计三种方案对降水井孔径、间距和数量进行优化,得出结论：(1)涌水量取最大值,降水井数量不变,降水井直径可由800 mm优化为450 mm～600 mm;(2)降水井出水量及直径不变,降水井间距由10 m优化为15 m;(3)按等效渗透系数计算出水量,降水井数量可取8～10口。最后,采取优化后降水井方案实施,顺利完成施工任务,实践结果可为当地类似工程提供参考。     

住宅楼安装中央空调的加固案例分析

文章通过两处住宅用房安装中央空调的事例,现场查勘、验算与鉴定,证实了在住宅用房的混凝土梁上钻孔洞安装中央空调管线的做法,影响了房屋结构的安全,同时给出了加固处理意见,提出了个人的几点看法.     

Regularities of development of settling of models of deep footings

Conclusions 1. The effect of relative penetration on the change in magnitude of settlement is substantial. With the same specific pressure on the base the settlement of the model decreases as the relative penetration increases.2. Published data on values of unit friction forces along lateral surfaces of deep foundations were confirmed. The maximum value of resistance along the side surface was 2 tons/m².3. It was established that the realtionship between the settlement of the model and its diameter is nonlinear. This is of great importance in working out a method for calculating foundations of deep footings from deformations especially if one considers that in this case the foundation carries substantial pressures and deforms under conditions of strongly developed shear regions.Translated from Osnovaniya, Fundamenty i Mekhanika Gruntov, No. 6, pp. 11–12, November–December, 1971.     

测量标志普查资料汇集技术处理

为了适应新的形势发展需要,安徽省国土资源厅已启动新一轮测量标志普查工作。与过去不同,此次普查在资料汇集、调查人员组织、调查资料归档与调用等方面做了较大变革,文章简明阐述了变革后的测量标志普查资料汇集技术处理的过程。     

自动扶梯逆行故障成因与分析

对自动扶梯突然反转而导致逆行故障的类别和成因进行了分析,讨论了逆行速度及症状,分析了逆行概率及风险,并针对逆行提出了一些对策。     

浅谈饲料中有效能的测定技术

饲料中有效能是供动物生长发育的基础。不同动物所用的有效能体系不同,目前大多数动物采用消化能、代谢能体系,但随着研究的发展与深入,发现最能反映饲料有效能的是净能体系。无论哪种体系,采用合理的测定技术准确测定饲料中的有效能值显得尤其重要,通过对饲料有效能值的准确测定可以实现动物所需能量的精确供给,减少养殖成本,使经济效益最大化。文章综述了几种有效能评价体系的测定技术。     

浅析步行街的建筑工效学——上海市吴江路步行街建筑工效学调研

从建筑工效学的角度对上海市吴江路休闲步行街进行了调查研究，根据调查结果，分析了其在建筑工效学上的一些特点与不足之处并进行了探讨，以期对步行街的建筑工效学设计提供准确的参考。     

江南园林意蕴之现象学体验

从现象学的角度,以体验者的观察感知与舒尔茨的建筑现象学理论相互博弈,逐步展示江南园林的点点滴滴意蕴,规避对造园具体手法的详细认知,由体验出发,结合现象学理论,再辩证地回归园林体验,以实现对江南园林意蕴本质感知.     

环境的共鸣--大连水产学院图书馆的设计

本文通过对大连水产学院图书馆的介绍,向人们展示了建筑与环境之间相辅相成,共同作用,引起环境共鸣的原则方法.