钻孔导致突水溃沙事故机理及防治对策研究

以隆德煤矿为例,基于颗粒流和液体流2种流体力学理论,提出了预测突水溃沙流量的溃沙漏斗和突水口2种模型,探讨了地质钻孔导致隆德煤矿突水溃沙事故的形成机理和防治对策。主要研究结果包括:1)相比于溃沙漏斗模型,突水口模型预测的突水溃沙流量与现场推测数据更为接近,可以较好地揭示隆德煤矿地质钻孔导致的突水溃沙现象;其中,决定突水溃沙事故流量大小的2个关键因素为含水沙层的厚度和钻孔直径;2)建立了地表动态沉陷模型,地表溃沙漏斗中心点沉降值及影响半径均随时间的增长而增加,但加速度逐渐减小;3)提出了"采掘工程设计前,排查钻孔并封堵"的预防对策,以及"管道流变裂隙流,裂隙流变空隙流,最后注浆封堵"的治理对策。     

Assessment of novel nature-inspired fuzzy models for predicting long contraction scouring and related uncertainties

The scouring phenomenon is one of the major problems experienced in hydraulic engineering. In this study, an adaptive neuro-fuzzy inference system is hybridized with several evolutionary approaches, including the ant colony optimization, genetic algorithm, teaching-learning-based optimization, biogeographical-based optimization, and invasive weed optimization for estimating the long contraction scour depth. The proposed hybrid models are built using non-dimensional information collected from previous studies. The proposed hybrid intelligent models are evaluated using several statistical performance metrics and graphical presentations. Besides, the uncertainty of models, variables, and data are inspected. Based on the achieved modeling results, adaptive neuro-fuzzy inference system–biogeographic based optimization (ANFIS-BBO) provides superior prediction accuracy compared to others, with a maximum correlation coefficient (R_test = 0.923) and minimum root mean square error value (RMSE_test = 0.0193). Thus, the proposed ANFIS-BBO is a capable cost-effective method for predicting long contraction scouring, thus, contributing to the base knowledge of hydraulic structure sustainability.     

新安江水电站尾水渠冲刷分析评价

新安江大坝已运行40多年,本文通过对水毁情况、历年泄洪情况的分析,并在冲刷坑理论计算和冲坑系数反推分析的基础上,得出冲坑系数在0.62～1.113之间,即使选用较大的可能冲刷深度,大坝、厂房、开关站等主要建筑物的稳定也能得到保证的结论.同时,提出了减轻泄洪对下游冲刷区影响的工程措施.     

不同悬板孔口面积占比条件下的排沙漏斗数值模拟研究

针对尼泊尔上马相迪水电站排沙漏斗极易形成泥沙落淤悬板的问题,提出在排沙漏斗悬板上布设圆形孔洞的解决方案,并选用大涡模拟模型,采用流体体积分数法与离散相轨道颗粒模型相结合的方法,对排沙漏斗悬板有效传质区开孔率Φ为0、1.423%、2.049%、3.192%、4.610%的排沙漏斗分别进行水气沙三相数值模拟。结果表明,在悬板两端布设圆形孔洞可有效减少悬板上的泥沙淤积量,当悬板有效传质区开孔率为3.192%时,排沙漏斗典型断面含沙量与合速度值具有良好的分布规律,从而形成稳定的空气涡,提高泥沙排除效率。研究结果对于指导同类工程进行悬板沙害处理提供了参考依据。     

一种典型的生物砖护岸结构抗冲性能物理模型试验研究

针对护坡工程及中小河流护岸建设中植被护坡抗冲性能问题,建立了深圳市葵涌河生物砖护岸结构的抗冲性能物理模型,基于有压管流最大可产生流速达6m/s,对生物砖结构进行冲刷试验。结果表明,对浸泡12h的生物砖,经3.2~5.8m/s流速冲刷12h后其抗冲性能表现良好,最大冲深为2~6cm;抗冲性能取决于水泥砖、营养土、植被之间的复合结构,其中水泥砖12cm×12cm内孔及4cm厚壁有效控制了向下螺旋流的发展,阻止了土壤冲坑的无限扩大;营养土可提高狗牙根草的植被成活率,提高植被密度;狗牙根草形成的植被覆盖层有助于减小水流对土壤的直接侵蚀。     

催化装置烟气管线阀门失效分析

重油催化装置烟气管线阀密封面磨损严重、发生内漏造成装置停工,通过分析阀座的化学成分、硬度、微观组织以及操作条件对阀门的影响,认为阀门失效的原因是：阀门结构设计不合理及烟气管线内流体夹带固体粉末在高温下的冲蚀先造成了阀座密封面磨损,导致阀门失效.     

基于Revit的参数化钢漏斗族创建与应用

三维BIM技术发展迅速,并且已经越来越多的应用到工程实践中,尤其是对复杂结构,三维模型更能体现其优势。本文介绍在某项目中,利用Revit软件,实现辅料卸料钢漏斗参数化族的制作与工程应用。     

雨强和坡度对地表冰碛物径流分选特性研究

降雨强度和地形坡度是地表冰碛层地区产生径流分选特性的两个重要动力因素。以香格里拉普朗铜矿矿区地表冰碛物颗粒为研究对象,采用室内人工模拟降雨试验方法,开展不同降雨强度（200、400、600 mL/(min·m2)）和坡度（10°、21°、32°）工况条件下的冰碛物径流分选特性变化规律研究。结果表明：冰碛物颗粒在不同雨强和坡度径流冲刷过程中具有显著的分选效应;不同雨强和坡度工况条件下,冲刷分选的冰碛物颗粒粒径具有选择性,优先分选粒径较小颗粒,且雨强和坡度愈小径流分选的颗粒粒径愈细;径流分选颗粒质量占比随坡度增加呈现出先增大后减小的变化规律,显示径流分选颗粒粒径的变化存在着临界坡度。研究成果可为冰碛物颗粒径流分选的防治制定有效措施,避免径流分选后的细粒冰碛物颗粒进入开采活动范围内,对矿山井下泥石流灾害事故的防控具有重要的意义。     

三峡水库下游河床冲刷趋势探讨

据泥沙数学模型的计算分析,　对三峡水库修建后坝下游河床冲刷发展规律进行探讨,并论述了因河床冲刷引起的河床变化、沿程含沙量恢复以及下游各站水位下降等变化趋势。     

双漏斗型钢煤斗有限元结构分析

应用ANSYS有限元分析系统对双漏斗型钢煤斗进行结构分析,得出煤斗的支座反力,为煤斗支撑框架梁的结构设计提供了荷载数据,通过模型修改和反复试算确定了煤斗合理的结构设计方案,为钢煤斗施工详图设计提供了依据。