隧道掘进机在我国应用的进展

为了研究隧道掘进机（tunnel boring machine,TBM）滚刀破岩试验过程中的声发射特征,采用北京工业大学自主研制的大型机械破岩试验平台并结合声发射监测技术进行试验.试验中利用常截面盘形滚刀,对北山花岗岩进行不同贯入度下的线性切割破岩试验,并采集试验过程中的声发射信号.分析声发射能率与能量特征,对信号进行小波去噪处理后,利用Geiger算法给出岩石损伤的声发射定位.研究发现：声发射能率与滚刀法向力具有相近的变化趋势;声发射能量随贯入度增大而增加,可用于表征滚刀切削岩石所消耗的能量;声发射定位点大致描述损伤的分布范围,较好地反映出岩石在滚刀切割作用下损伤积累到形成岩片的过程.

     

岩石声发射 Kaiser 效应测定地应力研究及工程应用

介绍了用声发射Ｋａｉｓｅｒ效应测定岩体地应力的原理、方法和测试技术以及数据处理。结合小浪底工程进行了ＡＥ法地应力测量，其结果与应力解除法比较一致。     

液体雾化效果的检测及流体力学模拟

为获得一种快速灵敏的液体雾化效果检测方法,利用置于挡板后方的声发射传感器,采集液体喷雾撞击挡板产生的声信号并进行多次扫描累加的快速傅里叶变换,得到不同流量下的声能量值和功率谱图.通过对实验结果的分析,提出临界良好雾化状态的声能量判据,即随着流量的增加,当液滴撞击挡板产生的声能量趋于平稳并开始缓慢上升,雾化准数由缓慢增加转变为迅速增大以及声能量均方差开始上升并趋于平稳时,液体喷雾处于良好雾化的临界状态,进一步增大流量,雾化效果的提升不明显.同时,对雾化效果采用摄像法测定和基于Eulerian-La-grangian耦合算法的计算流体力学(CFD)模拟,结果与声发射实验的结果吻合很好,由此说明采用声发射方法对液体雾化效果进行定性检测具有较强的可行性与准确性.     

声发射技术研究及应用进展

通过阐述声发射检测的基本原理,总结了声发射检测的特点.介绍了国内外声发射检测技术的发展历程和现状,并概述了声发射检测技术在压力容器、转动设备、航空航天工业、复合材料等方面的应用进展,提出了我国目前声发射检测急需解决的问题和发展趋势.     

热声转换和脉动燃烧技术研究现状及其应用

概要介绍热声转换机理及其在燃烧中的应用（即自激脉动燃烧）,并对脉动燃烧技术的工程化应用进行了综述。实践证明,气流脉动不但能够提高传热系数,而且能提高氧化剂与燃烧剂的混合速率,大大增加燃烧强度,有利于降低燃煤时的烟尘排放,有利于保护环境。应用热声转换技术制造的脉动燃烧装置,结构最为简单。     

抛物方程(PE)方法在风电场噪声传播中的应用研究

随着风力机的大型化和分散式布局的推进,风电场的噪声污染越来越不可忽视。依托建设在平坦地形的某风电场项目,选取某兆瓦级大型风电机组。首先采用噪声源计算软件,基于抛物方程(PE)方法,分析了声传播过程中的衰减特性。然后,结合声传播模型和声叠加模型,利用MATLAB软件编程计算,给出了噪声云图,分析了风电场噪声传播分布。最后,对比了Wind Pro软件与抛物方程(PE)方法的特点和计算结果,讨论了抛物方程(PE)方法的可靠性。结论表明,抛物方程方法有足够的准确性和可靠性模拟风电场的噪声传播分布,可在将来风电场建设布局时,为降低噪声对居民的影响提供参考。     

声发射特征在灰岩损伤识别及定量评估中的应用

岩石的损伤演化研究直接关系到我国重大地下工程的安全控制问题,特征应力作为岩石变形破坏过程中的阈值应力,其能否被准确识别将直接影响损伤评价效果。本文利用RMTTS应力测试系统和MISTRAS声发射试验系统,针对灰岩裂缝应力的识别及损伤定量评价问题开展相关研究。通过灰岩单轴压缩下的声发射试验,分析了与应力-应变曲线各阶段对应的声发射信号特征,当裂缝扩展由稳定阶段发展为不稳定阶段时,声发射信号在频率和能级上都有较大幅度提高。基于灰岩单轴循环加载过程中Felicity效应比值FR的变化规律,提出了一种不依赖应变测量的裂缝损伤应力识别方法,对3组灰岩岩芯的识别结果为0.7-0.75σc ,与已有的应力-应变曲线法识别结果0.73σc 对比,验证了该方法的可靠性,Felicity效应识别法保证了求解结果的客观性,其识别范围可由循环加载间的应力增量大小决定。利用基于声发射能量值表征的损伤变量,对灰岩的损伤演化过程进行了定量评价,结果表明：在损伤稳定演化区间内,28.3％的应力范围,损伤累积了17.4％;而在裂缝损伤应力之后的损伤加剧演化区间内,26.1％的应力范围内,损伤累积了80％。本文的研究成果可为深入认识工程领域中岩石的损伤演化机制提供技术支持。     

启动压力对低渗透油藏无因次采油采液指数的影响及应用研究

建立考虑启动压力的低渗透数学模型,计算出无因次采油采液指数和含水率关系曲线,应用于实际区块中,分析其开发效果。结果表明:低渗透油藏考虑启动压力采液指数,甚至部分低渗透油藏在中高含水期(含水大于50%)具有一定的提液潜力。低渗透油藏无因次采液指数分为两类:第一类无因次采液指数随含水率的上升而递减,在含水率超过40%后变得平缓;第二类无因次采液指数随含水率的上升先减小而后又略有增大。     

储气库井密封检测仪研制及其应用

研制的JHN—100型Φ43mm气密封检测测井仪以近、远计数率曲线变化幅度的半幅点作为气水界面,通过24 h气水界面累计变化量来判断腔体密封性.对多储气井进行测量得知,JHN-100型Φ43mm气密封检测测井仪不仅可以进行小孔径管柱带压力测井,还能精准监控套管外气液界面深度,有效解决地下储气库井腔体密封检测问题.该研究...     

基于MATLAB/GUI灰色预测系统开发及应用

针对GUI设计开发系统在经济领域中的应用问题,本文以灰色预测模型为理论基础,通过GUI控件的布局设计及回调函数程序的编写,开发了基于Matlab GUI的灰色预测系统,实现了GM(1,1)模型的参数估计、检验、数据拟合及预测,解决了模型建立和求解过程实现复杂的问题。同时,选取2003—2010年的国内生产总值作为测试数据对系统进行测试。测试结果表明,灰色预测系统界面友好,操作简单,准确实现GM(1,1)模型,并得到了模型的相关结果。该研究提高了灰色预测模型的利用度。     

Dynamic destabilization analysis based on AE experiment of deep-seated, steep-inclined and extra-thick coal seam

No. 5 coal seam in Huating Coal Mine is a deep-seated, steep-inclined extra-thick coal seam where excavation disturbance is quite frequent. The maximum and minimum principal stresses differ widely. During mining, dynamical destabilization happens frequently and induce tragedies. Based on the comparison between the acoustic emission （AE） experiment on dynamical destabilization of coal rock and the related in situ testing results, this article provides comprehensive analysis on the regular quantificational AE patterns （energy rate, total events） of coal rock destabilization in complex-variable environment. The comparison parameters include dynamic tension energy rate, deformation resistance to compression, and shear stress.     

Study of electromagnetic and acoustic emission in creep experiments of water-containing rock samples

Based on biaxial shear creep tests conducted on rock samples with different water contents, we present the results of our study on the regularities of electromagnetic and acoustic emission during the process of creep experiments in which we have ana-lyzed the contribution of water to the occurrence of electromagnetic radiation. The result shows that in the creep-fracturing course of rock samples, when the water content increases, the initial frequency and amplitude of electromagnetic and acoustic emission also increases, but at a decreasing growth rate caused by loading stress. This can be used as a criterion for the long-term stability of rock masses under conditions of repeated inundation and discharge of water.     

单轴压缩下含层理加锚岩石声发射特征研究

为了研究不同层理倾角加锚岩石变形破坏过程中的声发射特征,加工制备了0°和90°两种层理的加锚试样,利用RMT-150C岩石力学试验机和AEwin-USB型声发射信号采集系统,进行了含层理加锚岩石声发射特征试验。研究表明:单轴压缩条件下,90°层理试样声发射累积振铃计数大于0°层理试样,具有明显的层理效应;加锚试样相比无锚试样,在压密阶段就有较强声发射信号产生,而且随着载荷的增加声发射信号越来越强,加锚试样的累计振铃计数大于无锚试样;声发射信号特征可以反映岩石内部裂隙扩展变化,对于揭示层理加锚围岩破坏失稳机制具有一定的参考价值。     

综合开发煤层气和煤的地下气化

为了利用天津的煤碳资源,提出也综合煤层气的生产和煤的地下气化方案,该方案在技术上和经济上被认为是可行的。     

冲击矿压危险性评价的地音法

岩石的声发射与岩石在载茶作用下的破坏程度有关,声发射的较在张持续时间长说明同岩体平衡状态的变化和危险性的变化－－危险性增加或降低。根据此原理可对冲击矿压危险性进行评价和预报,冲击矿压危险性评价及预报指标可选用８个与开采有关的参数,根据这些参数的偏差值,来预报冲击矿压的危险,进而提出了冲击矿压危险性评价及预报的地音法,实践证明,这种方法可靠、有效。     

煤层气排采时渗透率动态特征研究

正确认识煤层气井开采过程中的渗透性变化特征是实现煤层气科学高效开发的重要前提.目前,大量的室内实验研究渗透率随排采的变化时仅考虑压力敏感性,而没有考虑在实际生产过程中存在的基质收缩效应的影响.笔者提出一种动态分析方法,利用实际生产数据,分段拟合出不同生产时间下的煤层参数,包括渗透率和地层压力等,并且在前人研究的基础上建立了考虑应力敏感效应和基质收缩效应的渗透率数学模型,通过数据回归获得到模型的具体参数.该方法可以用于描述煤层渗透率的动态特征,预测煤层气产量变化,指导现场配产.     

水力压裂煤储层卸压增透技术的适用性分析

水力压裂煤储层技术在不同矿区应用过程中受不同煤体破坏类型和围压条件的影响,其卸压增透效果差异性较大.为了明确该项技术的井下适用条件,优化其实施工艺,切实提高煤层瓦斯抽采率,通过分析和总结河南省不同矿区实际煤储层的水力压裂试验数据资料发现,水力压裂增透技术对Ⅰ,Ⅱ破坏类型煤体的增透效果比较明显,而在Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ破坏类型的松软煤层中适用性则具有一定的局限性,具有压裂范围小、裂缝闭合快、增透效果不明显等特点.所得结论对于选择合理的水力压裂储层并进一步优化完善高效预抽本煤层瓦斯技术具有一定的指导意义.     

气固流化床中不同颗粒的流动模式及其转变

利用声发射（AE）测量技术,针对不同的Geldart分类颗粒体系,结合声能量分析,得到不同颗粒流化时的流动模式.对于高密度聚乙烯（B类颗粒）,声信号能量沿床高呈现不同的变化规律,流化床呈现双循环的流动模式,床内存在大小两个循环,大小两个循环的分界线即为颗粒流化滞留区域;对于油菜籽（D类颗粒）,流化时为单循环流动模式,流化均匀的区域较小;对于双峰聚乙烯（A/C类颗粒）,颗粒流化时呈现单循环流动模式,流化均匀区域较D类颗粒大.对双峰聚乙烯颗粒,在内径为150 mm的流化床中加入不同量的结块,考察正常流化以及故障情况下的流动模式.实验发现,当体系内的结块直径到达8 cm时,流型将发生突变,由单循环流动模式转变为双循环流动模式,利用声信号能量的变化规律可以判定双峰聚乙烯颗粒的流化状况以及产生结块的位置.     

组合型复合地基在曹妃甸大型储煤场中的应用

对于沿海吹填软土地基上大型圆形储煤场的地基处理,采用了砂石桩与素混凝土桩组合型复合地基,现场试桩及检测结果均满足设计要求。经过处理后砂石桩成桩质量良好,桩间砂土液化消除,地基承载力显著提高,经济效益明显。