哈德布特水电站地下厂房施工期洞室围岩稳定性分析及处理措施

哈德布特水电站地下厂房围岩强度较高、整体性较好,在开挖施工到岩锚梁附近出现多条断层及软弱带,对围岩稳定、岩锚梁结构及浇筑、运行期间的安全性带来诸多不确定因素。结合实际揭露的地质情况,选择典型断面,通过采用有限元与离散元对围岩在无支护与有支护情况下稳定进行综合分析,根据计算分析成果进行加固处理,可为类似工程提供借鉴。     

正利煤业14-1-201工作面坚硬顶板水力压裂技术的应用

正利煤业14-1-201工作面是为坚硬顶板厚煤层综放面,容易大面积悬顶,一次性垮落后形成风暴对人员及设备造成威胁,同时,初次压距过长,造成顶煤丢失。在矿井采用岩煤预裂具致裂被停用的情况下,采用高压水致裂措施,提高现场人员的工作环境,提高矿井的安全利益,同时实现顶煤提前垮落回收,提高矿井经济效益。针对正利煤业14-1-201工作面副巷坚硬顶板难跨问题,通过对比分析卸压方法,选择了水力压裂法进行切顶卸压。进行了钻孔参数设计、分段水力压裂设计,并在方案实施后进效果评价。结果表明：水力压裂切顶卸压方案实施后,巷道围岩变形量减小,悬顶长度缩短至合理范围,卸压效果良好。     

永红煤矿下分层巷道布置及支护技术研究与应用

针对永红煤矿一侧采空煤柱影响下的下分层回采巷道维护困难、煤损量大的问题,采用理论分析、数值模拟和工业性试验相结合的方法,研究得到了底板应力场、弹塑性区和位移场的分布规律。煤柱中垂直应力集中偏采空区侧,在距采空区边缘6～8 m范围内达到最大值,最大集中系数3.6,塑性区已贯通煤柱,高度4 m,以剪切破坏为主,煤柱内煤岩体有向底板运动的趋势,垂直位移量50～100mm,水平运动趋势不明显。确定了下分层巷道锚网索+架棚联合支护方案,模拟了围岩变形特征与巷道位置的关系,外错距离在6～8m范围内,围岩变形量达到最大值,在10～13 m范围内达到最小值,确定外错距离11 m。在3513下分层工作面回风巷进行了工业性试验,保证了工作面的正常生产。     

Ti-6Al-4V熔模精密铸造充型及凝固过程计算机模拟

应用自行开发的基于微机上运行的铸件凝固 /充型计算机模拟软件 ,对Ti-6Al-4V钛合金薄壁件精密铸造的充型及凝固传热过程进行了模拟分析 .应用自行安装的多通道钨铼热电耦温度数据计算机采集、分析系统 ,测定了该钛合金起吊接头精密铸件的凝固冷却曲线 ,获取了该合金有关的凝固参数 .对包括上述零件在内的钛合金薄壁件精密铸造的充型过程及凝固传热的温度分布进行了数值模拟 ,模拟计算与实测结果合理吻合 .基于该研究可对其精密铸造工艺进行优化设计 .     

基于流体—热力学耦合的大容量干式电抗器温度场研究

针对加装防雨降噪装置的±800 kV/6250 A大容量干式平波电抗器温度场分布问题,依托于输送容量为10 GW特高压直流输电工程,采用流体—热力学耦合的仿真方法与试验相结合的方式,文中研究了±800 kV/6250 A干式平波电抗器温度场分布特性.试验结果表明:一是平波电抗器温升试验与仿真结果吻合,验证了仿真模型的合...     

大采高切顶卸压留小煤柱护巷围岩控制技术研究

为了解决大采高工作面沿空掘巷小煤柱载荷过大导致护巷困难的问题,通过对某矿101工作面采空区侧向悬顶断裂结构分析以及建立小煤柱载荷计算模型,提出采用爆破切顶预裂技术,以此降低基本顶的应力传递,达到主动调控压力,降低煤柱上方的载荷。在理论计算煤柱宽度的基础上,通过数值模拟分析不同切顶高度的影响效应,得出沿空掘巷小煤柱合理宽度留设8 m,切顶深度20 m,小煤柱所处位置支承压力最小。对切顶效果监测表明,随着爆破切顶的进行,顶板周期来压稳定且时间较短,说明切顶卸压技术使得顶板的结构联系发生了明显的变化,合理的切顶参数使得顶板更易垮落,对小煤柱巷道围岩的控制起到了有效的控制作用。小煤柱围岩监测表明：随着101回风巷切顶进行,102运输巷围岩在101工作面后方150 m外基本稳定,顶底板移近量最高稳定在104.7 mm,两帮移近量稳定在83.9 mm。     

液压迈步式临时支架刚柔耦合支护特性分析

为进一步提高综掘工作面临时支护效果,设计了一种刚柔耦合临时支架,分析了无支护巷道受力情况,构建了模拟动力扰动下临时支架系统的仿真模型,求解了系统运动学微分方程。结果表明：无支护情况下,巷道开挖后,底板最大位移约7.65 mm,顶板下沉约9.20 mm,且持续增大;有支护情况下,支架在扰动力作用下,无阻尼支架纵梁速度与加速度峰值分别为0.32 m/s、3.45 m/s2,有阻尼的纵梁速度与加速度峰值分别为0.038 m/s、0.25 m/s2。无阻尼支架梁下质量速度与加速度峰值分别为0.75 m/s、18.0 m/s2,有阻尼的梁下速度与加速度峰值分别为0.38 m/s、6.5 m/s2,有弹簧阻尼的支架吸振效果、支护效果更好。     

叠加支承压力影响沿空巷道围岩稳定性特征及支护对策

针对急倾斜煤层叠加支承压力作用下沿空巷道围岩变形失稳问题,采用室内试验、数值模拟、理论分析和现场实验相结合的方法,对比研究了回采前后沿空巷道围岩位移、应力分布和塑性区范围等稳定性特征,开展了锚网索联合支护参数敏感性分析。结果表明：固定支承压力下,沿空巷道围岩应力非均匀分布,围岩变形以顶板下沉和两帮非对称变形为主;叠加支承压力作用下,沿空巷道围岩变形加剧,靠近采空区侧煤体弱化程度加深,煤帮及顶、底板岩层深部岩体向塑性状态转变;锚网索主要参数敏感性从强到弱依次为锚杆间排距、锚杆长度和锚杆预紧力。据此提出了非对称锚网索支护方案,有效控制了支承压力叠加影响沿空巷道围岩变形。     

巷道掘进采用超前穿钢针方式控制顶板的研究和应用

在松散厚煤、岩层及表土层中施工巷道,掘进工作面顶板控制一直是困扰井巷工作者的老大难问题。井巷工程中围岩的岩性决定了巷道施工难度级别,必须针对现状采取确实可行的对策。研究采用超前穿钢针方式控制顶板在生产实践中取得了明显的效果。     

基于遗传算法的温度传感器布置优化

温度场分布信息在工业应用中反映了工业设备的内部运行状态,有助于制定控制策略并确保工业设备运行的安全性.针对钢铁冶炼设备中的链篦机鼓风干燥段温度场检测的局限性,文中提出了一种解决温度传感器布置的最佳位置和数量的方法.采用传热学理论建立了鼓风干燥段数学模型,通过计算流体动力学获得鼓风干燥段理论温度场.设计评价传感器布点位置...