THERMAL ACTIVATION ANALYSIS ON STRAIN RATE DEPENDENCE OF HIGH TEMPERATURE TENSILE PROPERTIES IN TiAl ALLOY

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基于流固耦合效应的岩层渗透系数演化规律与断层活化突水数值模拟研究

针对断层活化突水数值研究过程常忽略流固耦合效应的影响且各层位渗透系数常设为固定值的弊端,采用FLAC^3D有限差分软件建立采动断层活化突水数值计算模型,并基于Fish语言编制断层及顶底板岩层在弹性及塑性范围内渗透系数随有效应力、初始孔隙率、残余孔隙率等变化的程序,用于采动断层活化突水数值计算,在考虑塑性区及孔隙压力、渗流矢量变化的基础上,分析了不同水压对断层活化突水的影响规律。结果表明,断层活化范围与承压水水压呈正相关的关系,当模型水压分别为3.0、3.5 MPa时,断层上部及底部发生了活化而中部未发生活化现象;当水压为4.0 MPa时,煤层底板断层整体发生了活化。通过对理论公式的赋参计算,得到了临界突水水压为3.97 MPa,验证了数值结果的正确性。     

高坡石料厂主要矿山地质环境问题及恢复治理技术

为了使矿区生态环境得到进一步改善,破坏土地得到恢复,确保矿区人民生命财产安全,进一步促进矿山经济可持续发展,研究了高坡石料厂主要矿山地质环境问题,主要为崩塌、滑坡、含水层破坏、地形地貌景观破坏以及土地资源破坏。针对上述问题,采取边坡清理、土地整治、挡水墙、排水工程以及生物绿化等措施。通过矿山地质环境恢复治理工程的研究,可以有效防止水土流失,提高植被覆盖率,改善生态环境和周围生态景观,使矿山生态环境得到一定程度的恢复和保护。     

延津县下新近系热储层回灌水运移规律数值模拟研究

河南省东部新生界沉积盆地新近系—古近系形成巨厚的砂岩、泥岩孔隙、裂隙型热储层,是目前河南省地热开采的主要目的层。采用Tough2数值模拟软件,研究了不同回灌率下温度场变化、抽水井出水温度降幅与抽回灌井间距关系,氯离子运移距离与回灌率关系以及热储背景压力水头降幅与不同回灌率工况关系。研究可为地热对井采灌提供示范,为地热资源开发、保护和有效管理提供依据,从而促进地热资源的可持续开发。     

隧道围岩结构易损性测试方法

为了分析隧道出现垮塌风险,提出了隧道围岩结构易损性测试方法。计算隧道围岩结构损伤指数,选取了合适的隧道围岩结构损伤指标,采用OPENSEES方法模拟了隧道围岩结构和支护结构的力学行为;根据隧道围岩和支护结构的物理力学参数,模拟了隧道施工过程及空洞;结合隧道围岩结构易损性测试流程,实现了隧道围岩结构易损性测试。实例测试结果表明,该测试方法可以测试出隧道围岩结构的损伤概率,与实地调查结果相符,可以有效控制隧道出现垮塌风险。     

基于采动过程的工作面底板涌水量计算

为获得与煤层工作面采动过程节点相关联的最大与正常涌水量实用计算方法,针对“集水廊道法”进行改进研究,理论分析了计算参数的取值方法,以开滦东欢坨矿北二采区煤12_-1首采工作面为例进行了应用与效果检验。结果表明,改进后“集水廊道法”公式中,最大水力梯度与煤层底板初始承压高度有关,稳定水力梯度取决于含水层渗透性,最大水力梯度与稳定水力梯度分别用来计算最大涌水量与正常涌水量;用于涌水量计算的含水层厚度受到工作面倾向斜长的显著影响;廊道计算长度取决于推采长度、工作面总长度与水位影响半径之间的关系。经2224工作面应用检验,实测涌水量介于预测最大涌水量与正常涌水量之间,其变化趋势与预测正常涌水量相似,预测效果良好。     

唐山露天煤矿集中区地质环境质量评价体系构建

为了更好地治理和修复矿区地质环境,减少资源消耗,以唐山开滦煤矿集中区作为研究对象,构建了唐山露天煤矿集中区地质环境质量评价体系。该煤矿集中区位于河北省唐山市境内,以中厚煤层为主,根据矿区的综合影响程度,明确整体地质环境,挑选开滦煤矿集中区地质环境数据中的评价因子,建立多层次和多阶段评价体系模型,计算关联系数和数列;根据各指标对地质环境质量的贡献大小确定权重,实现评价体系的构建。经过分析检验,评价体系内各项指标均能够反映开滦煤矿集中区地质环境影响程度,具有较好的分类效果;通过构建的评价体系能够准确了解开滦煤矿集中区的地质环境情况,便于后期及时治理修复破坏区域。     

采煤沉降区建筑结构稳定性分析

采煤沉降区面积较大或建筑平面面积较大时,建筑结构稳定性分析结果往往不准确,设计了一种新的采煤沉降区建筑结构稳定性分析方法。通过多源SAR数据融合,实现采煤沉降区的建筑地面监测,构建采煤沉降区的建筑结构有限元计算模型;通过有限元分析法实施建筑结构数值模拟,对建筑地基在建筑荷载作用下的土体空间实施受力分析,获取地基沉降和变形情况;通过模拟沉降区建筑结构应力场特征分析采煤沉降区的建筑结构稳定性。测试结果表明,设计方法的模拟准确度较高,且计算性能比较优越,能够满足设计需求。     

煤矿立井过平顶山砂岩水害预注浆治理关键技术

工作面预注浆是立井过含水岩层主要水害防治方法之一。平顶山及周边煤田广泛发育的平顶山砂岩厚度一般在80～140 m,该层砂岩硬度较高,裂隙发育,但裂隙具有高倾角、微细、横向连通性差等特点,水害治理难度大。针对如平顶山砂岩这类含水岩层,采用分段注浆来保证整体注浆效果、多圈布孔避免残留注浆盲区、交叉环向螺旋布孔增强高倾角裂隙的连通性、水泥浆—化学浆联用保证微细裂隙的注浆扩散效果。该技术已在平煤十矿三水平进风井、十三矿己五采区进风井平顶山砂岩段水害预注浆治理等多个工程中应用,取得了理想的治理效果。较传统工作面注浆方式,在相对减少钻孔布置、节省工期及造价的同时,可保证治理效果,具有较高的实用性。