岩体结构类型与巷道围岩稳定程度的相关性研究

针对阳煤五矿后备区井底车场岩层厚度变化大、岩体结构多样的特点,从岩体结构分类出发,通过分析巷道的应力场特征和破坏区域分布特征研究不同岩体结构特征下巷道的稳定性。研究结果表明:同等条件下巷道稳定程度为整体结构层状结构块体结构碎裂结构散体结构;岩体结构尺寸是巷道围岩稳定性分级的一个重要指标;巷道围岩稳定性与岩体块度尺寸间的数学关系为y=y0+A·eRo·x。其研究成果对于巷道围岩分级以及巷道支护具有理论指导意义。     

裂隙倾角对水中高压电脉冲致裂煤岩体效果的影响

为了探究裂隙倾斜角度对水中高压电脉冲致裂煤岩体效果的影响,采用含有预制中心孔和平行预制裂隙的煤岩体相似试样,以预制裂隙倾角为变量进行了真三轴水中高压电脉冲致裂试验,基于试验结果分析了裂纹扩展特征.利用颗粒流程序进行模拟,进一步研究了裂隙倾角对裂纹扩展特征的影响。研究结果表明:围压作用下,平行裂隙之间的区域应力降低,裂隙两端产生了应力集中,在冲击载荷的作用下裂纹更容易在应力降低区域产生并向应力集中区延伸;随着裂隙倾角的增大,裂隙对应力波能量的消耗先增加后减小,裂纹长度和宽度呈现先增加后减小的趋势;在高压电脉冲的作用下,试样在中心孔处、预制裂隙两端和预制裂隙内侧生成微裂纹,随着应力波在裂隙处发生反射和衍射,应力集中区域发生转移,在这个过程中微裂纹发展成宏观裂纹使裂隙与中心孔连通.研究结果为高压电脉冲致裂技术在工程上运用和钻孔位置的合理选取提供了依据。     

地下连续墙工字钢接头混凝土绕流机理分析及防治

分析地下连续墙工字钢接头混凝土绕流的施工因素和力学因素,推导基于极限平衡理论和朗肯土压力理论的地下连续墙工字钢接头压力随深度的表达式。以太原南内环地铁站为例,对比分析有限元结果与推导表达式计算结果,验证了表达式的正确性。研究改进一种新型的地下连续墙防绕流工字钢接头结构,通过设置止浆铁皮、橡胶止水带、密封竖筋等,解决了地下连续墙连接处发生的混凝土绕流及渗漏水问题。     

太原河漫滩地区盾构施工中地下水位与地表沉降相关性研究

以太原地铁2号线中心街站—南中环街站区间为例,基于复变函数的映射变换得到地表沉降解析式,运用流固耦合原理分析盾构开挖地下水位埋深与地表沉降的关系,得到以下结论:在流固耦合的模式下,地下水位埋深越小,地表沉降值、最大主应力越大以及塑性区的范围也越大且塑性区未延伸至地表;利用Matlab得到地下水位埋深与最大地表沉降值的拟合公式;当地下水位埋深5.42m时,盾构施工引起的地表沉降值超过规范允许最大地表沉降值,需采取防、降水等措施。     

大跨度巷道顶板层面剪切失稳机理及支护方法

针对煤层巷道顶板的层状特征,基于梁的受力-变形原理和岩体粗糙结构面剪胀原理,分析大跨度巷道薄层状顶板结构在整个失稳过程中的受力特征和位移特征,揭示了大跨度巷道顶板结构在失稳过程中依次存在两端固定梁结构特征和三铰拱结构特征2个阶段,以及顶板岩层层面相对滑动是导致巷道顶板结构失稳的原因之一;在建立结构平衡条件的基础上给出了顶板基本结构的失稳判别条件;根据失稳判别条件提出了巷道顶板的锚固支护方式及相应的锚固强度计算公式。研究表明:岩层沿层面的滑动是引起巷道顶板岩层结构的失稳原因之一,层面的滑动引起剪胀效应和结构受力效应共同作用引起顶板岩层变形破断以致形成三铰拱结构;当巷道顶板岩层未发生破裂时,巷道顶板支护的重点是提供锚固应力维持层面满足不滑动条件。     

岩体结构类型对深井巷道围岩的稳定性影响研究

针对阳煤五矿后备区井底车场岩层厚度变化大、岩体结构多样的特点,从岩体结构分类出发,通过分析不同岩体结构特征下巷道的应力场特征和破坏区域分布特征,研究岩体块度尺寸对巷道的稳定性影响,并通过数学拟合的方法建立了岩体块度尺寸与巷道围岩破坏程度间的关系表达式。研究结果表明:在其他条件相同情况下,岩体块度越小,巷道稳定性越差;岩体结构尺寸是巷道围岩稳定性分级的一个重要指标;巷道围岩稳定性程度可以参考公式x1/R0ln(a-y0)/A     

基于分层阈值化的红外弱小目标检测算法

针对红外小目标视频图像信噪比低,小目标没有固定的大小形状等特性,提出了一种基于分层阈值化的红外小目标检测技术.对每一个连通域的形状、大小、边缘特性等进行评估,删除伪目标.对于一些固有的背景干扰,则利用先跟踪后检测的方法去除干扰.实验表明该算法具有良好的适应性,对于低信噪比的图片仍然具有良好的效果.     

微灌用新型注塑手摇吸式网式过滤器与同类产品的对比试验

将微灌用新型注塑手摇吸式网式过滤器与以色列的阿米亚德、美国的施罗德、安徽菲利特,甘肃瑞盛·亚美特等5种同类产品进行了性能测试对比。其结果:微灌用新型注塑手摇吸式网式过滤器能在较低的压力下正常工作,区域应用范围更为广泛,且较低的反冲洗耗水量能够有效的降低资源损耗和环境污染,并且手摇自吸式反冲洗能够实现在各种环境下安装使用,便于推广,成本较低。     

基于PFC~(2D)的等能量冲击波致裂岩体数值仿真研究

以炸药爆炸及水中脉冲放电爆炸等技术在油气井致裂过程中的应用为背景,借助离散元颗粒流计算软件PFC~(2D),从岩体的裂隙扩展及其内部的振动衰减2方面研究了具有相同能量、不同特征的冲击波对岩体的致裂作用规律。     

含水率对丙烯酸酯浆液固砂强度的影响研究

为探究影响丙烯酸酯浆液固砂强度的主要因素及其影响方式,首先通过正交试验,分析得出在可胶结范围内砂土含水率对丙烯酸酯浆液固砂强度的影响最大;在此基础上对所得数据进行非线性拟合,得出砂土含水率与试样抗压、抗拉强度的关系式;最后结合显微镜观察试样的细观结构,提出含水率对试样强度影响的方式。结果表明:(1)砂土含水率与试样抗压、抗拉强度的关系符合幂函数关系式,且指数为负数;(2)砂土中的水分以结合水和自由水的形式存在,其影响试样强度的方式有3种,一是结合水以水膜的形式作用于砂粒表面,降低其摩擦剪切强度;二是部分自由水与浆液反应,使反应生成的胶结物的理化性质改变,试样的主体骨架强度降低;三是反应残余自由水在试样成型过程中发生气液两相变化,使得试样中胶结物与砂粒之间的孔隙增大。