厚煤层综放开采底板采动破坏及渗流特征

为研究承压水体上厚煤层综放开采底板采动破坏特征及渗流特征,采用数值模拟的方法进行了分析.通过数值模拟研究发现,随着工作面不断推进,煤层底板破坏特征依次呈现出半圆形、倒三角形和"勺"形.受采动扰动影响,煤层底板承压水强渗区呈现出滞后工作面的特点,随着工作面的推进强渗区呈现出"波浪"式变化.通过现场实测得到煤层底板破坏深度...     

煤层底板采动变形破坏规律的数值模拟研究

以贵州河边煤矿12#煤开采为例,利用FLAC3D软件模拟煤层开采后底板采动变形破坏规律,得到了12#煤底板采动破坏深度。模拟结果表明:12#煤底板采动破坏深度为8m左右,大于底板隔水层厚度,因此认为开采12#煤极有可能引起下部茅口灰岩含水层突水。     

薛虎沟矿复采工作面回采巷合理位置研究

薛虎沟煤业为解决回采巷道变形严重,破坏大的问题,以29204回采工作面巷道围岩为研究背景,利用数值模拟软件对不同巷道布设位置下的围岩塑性破坏范围及垂直应力分布进行分析.为提升数值模拟精度,利用先前试验数据对模型物理参数进行属性设定.通过模拟研究发现,当回采巷道沿着巷道底板掘进时,巷道塑性变形、围岩垂直应力、围岩水平应力...     

王瑶水库泄洪洞破坏原因及加固措施

介绍了王瑶水库泄洪洞明流段底板及侧墙的破坏现状及所造成的原因分析,提出采用钢筋网加钢纤维混凝土喷锚处理措施来修补被破坏的结构是一种有效、方便的工程措施.为钢纤维混凝土在水工结构上的应用提供一些可借鉴的经验.     

闸墩与底板连浇高度对闸墩防裂效果的影响

针对闸墩与底板分仓浇筑易出现裂缝的危害,分析了裂缝成因机理,并提出了闸墩与底板连浇的方案.基于闸墩仿真应力计算分析了不同分仓高度的底板对闸墩主体结构应力的影响,从而确定了闸墩与底板连浇的高度.工程投运2 a的结果验证了该方案行之有效.     

天桥水电厂闸坝的排冰运用经验

本文介绍了黄河北干流天桥河段的凌汛期特征,以及电厂凌期的运用情况和针对在电厂排凌运用中水库尾端壅冰结坝、闸门金属结构面板被撞击破坏、闸室底板磨蚀破坏等异常情况下所采取的一系列技术措施.重点叙述了利用上游水文测站、的水情电报和融冰汇流时间,以预报电厂排次最佳时间及排凌方案:排冰运用时水工闸门、闸空防止冰凌破坏的综合技术措施.预期可以收到较好的效果.并为黄河北干流水力资源开发提供借鉴.     

考虑太阳热辐射的梯形渠道温度场动态数值模拟和衬砌冻胀分析

针对因缺乏渠道表面实测温度而难以准确模拟渠道温度场的问题,考虑太阳热辐射对渠道阴坡、阳坡和底板温度的影响,建立渠道表面增温计算模型,采用有限元软件ABAQUS,对经历三次降温情况下渠道的温度场变化过程进行数值模拟并分析渠道衬砌冻胀情况。结果表明,在太阳热辐射影响下渠道阴坡冻深显著大于阳坡和底板冻深,计算冻深和衬砌破坏规律也与实际情况吻合较好,在降温过程中阴坡的混凝土衬砌相较于阳坡和底板更容易发生冻胀破坏,按照多年最大冻深利用规范计算时也有相同规律,研究成果可为渠道混凝土衬砌温控防裂设计提供新思路。     

基于五图双系数法的带压煤层底板突水危险性评价

为了查明良庄煤矿15^#煤层带压开采底板突水危险性,采用现场质询、资料收集、井下踏勘的方法,逐一分析了开采15^#煤层的底板采动导水破坏带深度、底板保护层厚度、煤层底板以上水头及有效保护层厚度,计算了底板带压系数和突水系数。采用五图双系数法,以突水系数为主、带压系数为辅,对15^#煤层带压开采底板突水危险性进行了评价,并划分了三级评价区。研究结果表明：大部分区域为带压开采安全性较高的Ⅲ级评价区;50号钻孔、 713号钻孔附近为有发生直通式突水危险的Ⅰ级评价区;其余区域为Ⅱ级评价区,正常情况下发生底板突水的可能性较小,但工作面存在发生非直通式突水的可能性。未来开采15^#煤层时,应加强对构造的探查,提前采取措施。     

基于离散元法的圆型、城门洞型洞室岩爆现象模拟

针对深埋地下隧洞工程开挖过程中岩爆的破坏机理问题,以齐热哈塔尔水电站的引水隧洞中发生的岩爆现象为例,以室内试验为基础,建立圆型与城门洞型洞室的二维离散元模型,对比分析不同断面形状下岩爆现象的发生情况,探究岩爆的破坏机理。结果表明,不同开挖形状的洞室在岩爆破坏形式及位置上存在一定差别;侧压力系数对洞室开挖后的应力集中区域有较大影响,岩爆破坏随侧压力系数的增大趋于严重;圆型洞室发生岩爆破坏时所需应力较小,相对于城门洞型洞室更稳定;城门洞型洞室在边墙与底板交接处存在易发生岩爆的相对薄弱区,施工时需对其进行加固处理。     

回坡底煤矿巷道围岩稳定性实验研究

以回坡底煤矿11-102工作面巷道底鼓为研究背景,以1:200的几何相似比进行了相似模拟实验,得到底板破坏深度最大处一般出现在关键层破断至采空区被矸石充填压实之间这段距离.采用钻孔布置方案,有效控制了底鼓变形,为安全生产提供了保障.     

采场底板比压测试及支架选型适应性研究

为研究和评价工作面底板抗压强度,结合凌志达煤业15201综采工作面情况,对15201工作面切眼的底板进行了底板比压测定.结果表明15201工作面底板平均容许比压为15.53 MPa,平均容许刚度为0.89 MPa/mm,确定底板类型为较软底板,在进行支架选型时一般不受限制,但需对底板比压进行验算.     

悬栅消力池压强特性研究及优化

为了解决悬栅消力池由于时均压强过大产生底板失稳及悬栅压强破坏的问题,采用数值模拟的方法,在设计及校核流量下,对4种不同布置形式悬栅消力池内水位差及压强场进行研究,并在稳水效果较好的方案4基础上提出趾墩-悬栅联合及圆化悬栅2种消力池优化方案。结果表明,趾墩-悬栅联合优化方案相较于方案4在设计及校核流量下,底板时均压强最大分别降低63%、50%,有效降低了消力池内悬栅上表面C与下表面D之间的时均压强差值■;圆化悬栅优化方案可使悬栅处总压强分布更加均匀,避免悬栅局部破坏。故针对有压强要求的大流量悬栅消力池,建议选择趾墩-悬栅联合辅助消能工消能方式。     

水垫塘反拱底板极限荷载非线性有限元计算

为分析水垫塘反拱底板的极限荷载及失稳模式,以某大型水电站在建拱坝为例,通过ANSYS软件,采用非线性有限元方法考虑不同拱块之间的摩擦接触效应及水荷载的随机性,分析不同位置若干拱块同时受径向荷载情况时的敏感性。计算发现单个拱块受径向荷载时中间拱块的极限荷载最大,向两边逐渐减小。中间拱块受径向荷载时底板的失稳模式相似,受力拱块沿径向拔出并带动两侧相邻拱块旋转,而边缘拱块受径向荷载时,边缘拱块自身会绕着一侧的拱块旋转;多个拱块受径向荷载时,受力拱块相邻的组合比拱块间隔的组合危险,若受径向荷载的拱块中有边缘拱块,边缘拱块会最先失稳。研究结果表明,中间部位拱块的极限荷载大于两边拱块的极限荷载,且由于反拱底板跨度较大,拱效应不明显,受力拱块位移破坏不会波及整个底板,只会影响到受力拱块相邻的拱块。研究成果可为工程实践提供参考。     

基于钻孔CT溢洪道底部溶洞稳定性影响参数敏感性分析

溶洞分布具随机性,为研究岸边式溢洪道底部溶洞的稳定性及溶洞的应力、位移的敏感性,首先用钻孔CT对溢洪道底部分布的溶洞进行探测,根据探测结果,利用有限元ANSYS软件建立模型,采用单一变量法分析了溶洞分布于溢洪道底板不同位置时溶洞自身的应力、位移敏感性.结果 表明,溶洞的宽度大于闸室宽度情况下,溶洞位置越靠近溢洪道底板,...     

云南省富源县大河煤矿区中深部富煤一矿后备区构造发育对采区工程地质的影响

通过对云南省富源县大河煤矿区富煤一矿后备区中褶皱和断裂的调查,阐述各类主要断层的性质特征、构造分布特征、构造组合特征,分析断裂带工程地质特征,初步评价构造对煤层及顶底板的破坏作用。     

溢流面板坝泄槽流激振动特性研究

针对溢流面板坝泄槽流激振动性能复杂的特征,基于ABAQUS建立了某溢流面板堆石坝的三维仿真模型,通过Matlab自编程序构造脉动压强时域激励荷载,采用时域分析法分析了不同流速条件流激振动作用下系统的模态和关键部位的应力应变情况。结果表明,在流激振动作用下,泄槽流速对溢流面板坝系统模态及泄槽底板接缝处的变形和关键部位的拉应力影响较大,特别是当流速大于40m/s时,系统基频下降速率较快,坝料弹模及泄槽板厚对系统基频影响较大,容易受水流激励影响诱发共振破坏,同时变形及拉应力明显增大,容易导致底板结构振动破坏,可通过提高坝料弹模及增大泄槽板厚来增强系统结构抵抗流激振动作用的稳定性。研究成果可为同类坝型泄流状态的安全评估及施工设计提供指导。     

竖井旋流泄洪洞不同衔接段体型对竖井底板压强的影响

结合某超高水头、大泄量竖井旋流泄洪洞的水工模型试验,对竖井与导流洞衔接段体型进行优化研究,重点比较了不同衔接段体型竖井底板的脉动压强。试验表明,当压坡出口面积增大时,水流紊动程度增加,竖井底板所受的最大脉动压强增大,且竖井底板出现最大脉动压强的工况也发生改变;通过分析压坡口面积与竖井底板所受最大脉动压强值之间的关系,引入了单位水体能量消耗量的概念,竖井水垫区单位水体需要消耗的能量越多,竖井底板所受的最大脉动压强就越大;加深消力井深度、沿长压坡长度及改变压坡孔口数量,均不能降低竖井底板所受的最大脉动压强。     

基于多跨连续水闸底板结构的桩基布置方案优化研究

为减少不均匀沉降,提高上部结构整体景观性,上海市某水闸工程拟采用多跨连续整体式底板结构型式。针对多跨连续整体式结构受力机理复杂的特点,基于共同作用原理对均匀桩基布置、不均匀桩基布置等不同桩基布置方案进行Plaxis有限元数值协同分析,研究各方案下底板内力、沉降值情况。结果表明,相比于桩基均匀布置,软土地区多跨连续水闸底板下桩基不均匀布置对控制底板弯矩、减小不均匀沉降更为有利。其中,桩基边侧加密布置方案较桩基均匀布置和墩下桩基集中布置情况更优,底板上部最大弯矩显著降低的同时,桩基受力更为均匀。     

砂砾石地基上水闸闸墩下局部灌浆效果及合理范围分析

水闸通常需要进行地基处理,以降低差异沉降和底板应力。根据水闸荷载集中在闸墩上的特点,提出了一种在闸墩下的砂砾石地基局部灌浆的处理方式。结合工程实例,通过有限元软件ABAQUS计算和比较地基局部灌浆前后闸底板的应力,该地基处理方式降低了底板应力。比较不同灌浆范围时闸底板的最大拉应力,发现当地基局部灌浆区域总宽度与闸室宽度的比值约为35%时,闸底板最大拉应力的降幅效果最好。     

曲斗煤矿二号井构造特征及其控煤因素分析

利用前期勘查和矿井生产的地质资料,对曲斗煤矿二号井的构造特征进行了分析,认为二号井断层较为发育,尤其是煤系地层中的脱顶和脱底断层及其伴生的次一级断层、褶曲对主要可采煤层及其顶底板稳定性起到一定的破坏作用。通过对二号井构造特征的研究,分析其控煤因素,掌握主要煤层可采性的空间展布规律及其顶底板稳定性,为下一步矿井生产提供参考的依据。