基于低场磁共振的北山花岗岩热损伤研究

研究岩石的热破裂和损伤机制在高放废物地质处置工程中越来越受到重视。以我国甘肃北山的高放废物处置库的花岗岩岩样为研究对象,采用低场核磁共振系统、MTS岩石力学试验机、倒置镜像光学显微镜对重点预选场址花岗岩的热稳定性开展室内试验研究。研究发现:①核磁共振T 2谱图在0~400℃没有明显变化,当温度高于500℃时,T 2谱图振幅显著增大且向右大幅移动,T 2谱面积与孔隙率在加热过程中呈现幂率关系;②峰值应力随着温度和孔隙度的增加以幂律关系降低;③通过核磁共振成像(MRI)发现,温度低于500℃时质子密度分布均匀且没有发现明显的质子密度簇,说明岩石内部结构稳定。当温度高于500℃时,晶体裂纹和边界裂纹的产生致使出现大量的高质子密度区域,并随着温度持续升高质子密度高的微小区域融合成大的连通区域;④花岗岩岩样在不同温度条件下的核磁成像像素的概率密度函数都服从对数正态分布,当温度超过500℃,概率密度函数整体向右转移;⑤通过显微结构观察,500℃时在长石晶间和长石晶粒与石英晶粒间有边界裂纹产生,并在晶体内部出现少量的穿晶裂纹,当试样温度加热到600℃时,超过了石英α/β相变点,石英颗粒产生大面积透明状穿晶裂缝,同时伴随着明显的穿晶网络。     

城市大跨度公路隧道爆破振动效应控制

在建筑物密集的城市繁华地带的地下,进行大跨度隧道的开挖,只有结合实际情况制定合理的开挖方案才能使地面建筑物免受爆破振动的危害.结合控制爆破的定义及其控制爆破的基本理论,以此提出了城市公路隧道基本控制爆破措施.然后结合嘉华大桥嘉华隧道的实际情况提出了八大措施:采用中导坑减跨降震;确定合理的掏槽位置及形式;选择降震性能好的爆破器材;选择合理的装药结构;选择合理的爆破时差;严格控制单段最大药量;进行爆破质量检测反馈.通过以上措施,爆破振速能够很好的控制在安全范围内,控制爆破方案取得了明显的效果.     

灰色理论在盐岩储气库稳定性评价中的应用

针对盐岩储气库运营期稳定性影响因素的复杂性,利用层次分析法,建立了盐岩储气库运营期稳定性评价指标体系.在结合判断矩阵对各指标进行权值分配的基础上,运用灰色关联分析理论,提出了储气库运营期稳定性灰色关联评价模型.将指标的关联系数与其权值相结合,最终以关联度为定量指标,对储气库运营期稳定性进行比较分析,并结合工程实例,将评价模型应用到3个处于运营期的储气库中.评价结果与数值模拟结果相一致,说明了该评价模型具有较强的合理性和可行性.     

万开高速公路穿越煤系地层的隧道围岩蠕变特性的试验研究

使用XTR01型微机控制电液伺服试验机，采用梯级加载法，对煤岩进行了三轴蠕变试验。利用五参量的西原模型，探讨了与时问有关的煤岩三维蠕变本构方程，全面反映了煤岩真实的三阶段蠕变试验规律。利用最小二乘法对蠕变试验结果进行了分析，获得了有关煤岩的流变力学参数，理论分析结果和试验结果对比表明，两者之间具有较好的吻合性。     

冲击地压“双驱动”智能预警架构与工程应用

冲击地压预测预警有助于全面掌握灾害风险程度,提前采取针对性防冲措施,可以有效降低灾害影响。冲击危险性等级、冲击危险性区域与潜在冲击时间的实时量化预测是冲击地压预测预警的核心。为此,提出“双驱动”冲击地压智能预警架构,结合物理驱动与数据驱动,动态实时确定工作面冲击地压的等级、时间及区域。在物理驱动的框架下,通过贝叶斯概率的综合模型,使用工作面实时微震数据、巷道实时应力、地震CT-微震等相关参数,对工作面冲击地压危险性等级进行动静态协同综合实时评价;在数据驱动的框架下,以微震大事件定量预测为切入点,构建一个结合普通卷积模块、循环神经网络模块与AR自回归模型的深度学习模型MSNet,利用工作面历史微震事件作为模型输入,定量动态预测未来几次微震事件发生的时间、位置与能量,继而确定冲击时间与危险性区域,并基于Unity3D软件开发了相应的冲击地压三维智能预警平台。创新性提出了基于物理及数据“双驱动”的冲击地压灾害预警技术,实现了冲击地压风险特征信息的动态智能预警预测和危险区域的三维可视化显示。平台的现场应用表明,具有冲击危险性的等级预测精度可达0.88。和现场微震记录相比,工作面微震事件位置坐标...     

小井间距双井水溶造腔模型试验研究

以湖北云应盐矿水溶造腔现场先导试验为背景,在室内开展了小井间距双井水溶造腔模型试验研究,并压制出一种可用于模拟水溶造腔的大尺寸型盐。基于相似理论中的量纲分析法,建立了现场造腔与模型试验的相似比关系。研究结果表明:卤水平均浓度随造腔时间的增加而增大,并最终达到一个稳定的状态;在造腔速率上,试验1的提管方式要优于试验2,说明提进水管的方式更适合小井间距双井水溶造腔;试验1形成的腔体形状为"台阶状",可通过增加提管的次数来消除边界的不规则,小井间距双井水溶造腔的提管次数可借鉴单井水溶法,以8~10次较为合适,试验2形成的腔体形状为"宝塔状",此形状在空间利用上较差;小井间距双井水溶造腔形成的溶腔横截面为非对称的椭圆形,两组试验溶腔横截面的长短轴之比分别为1.44和1.17。     

盐岩的压剪疲劳特性与位错损伤研究

 开展不同剪切角度的压剪试验和疲劳试验,研究压剪作用下盐岩的力学特性和晶体位错特性,基于损伤力学观点,建立以位错为量度指标的损伤关系模型。得到的主要结论有：(1) 大于45度角剪切时,盐岩晶体位错的滑滞阻力较小,盐岩抗变形能力、峰值应力和最大变形量均随着剪切角度的增大而减小。裂纹以剪切面附近扇形裂纹发育为主;(2) 疲劳寿命和循环荷载的上限应力水平相关。剪切角度不同时,若应力水平相同,则其疲劳寿命(循环数)基本相同;若应力大小相同,则剪切角度越大,疲劳寿命越短。(3) 变向剪切对盐岩的疲劳寿命影响巨大,使疲劳寿命下降90%以上。(4) 盐岩疲劳裂纹的成核和位错的不断挤入挤出有关,裂纹扩展是多滑移系交替滑移的结果。建立了基于位错理论的盐岩损伤模型,使损伤能从本质上表达盐岩的破坏过程。越大的疲劳损伤使盐岩的承载能力下降越明显。     

化处矿7号煤层采准巷道稳定性探讨

介绍化处矿 7号煤层采准巷道布置和维护的一些经验，探讨了采准巷道稳定性的影响因素，并在保证有利维护采准巷道的条件下，为选择合理的采区准备和开采方式等提出了一些建议。     

井底煤仓卸载梁纠偏加固治理技术

准确分析了引起井底煤仓卸载梁变形破坏的原因,采用开凿卸压纠偏槽以解除变形破坏力,用螺旋千斤顶使卸载梁复位。实施方案操作简单、经济实用。     

煤矿安全动态追踪与评价系统研究

建立煤矿安全追踪与评价系统,可以迅速对所收集的各种安全信息进行筛选归类,并以此为依据对各部门的安全状况进行定量评价,为安全信息的及时反馈和调整安全管理策略提供高效的信息平台。煤矿安全追踪与评价系统的总体结构主要由"数据采集子系统"、"数据处理子系统"、"安全评价子系统"及"动态输出子系统"组成,其功能主要包括:安全信息收集、分层次分部门安全状况评价、安全信息发布及安全预警等。