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关键词： 破碎矿岩   无底柱分段崩落法   扇形孔爆破   装药结构   数值模拟  

摘要： 扇形炮孔的爆破质量对于无底柱分段崩落法的应用效果影响显著。针对龙首矿西二采区在矿岩破碎条件下,使用无底柱分段崩落法时出现的眉线破坏严重、爆破块度不均匀、损失贫化大等问题,采用ANSYS/LS-DYNA对落矿扇形炮孔的装药结构参数进行了优化研究。研究结果表明,采用孔口“W”形交错装药、孔底起爆以及排内微差爆破,可有效改善扇形炮孔的爆破效果。将优化的炮孔装药结构参数应用于现场生产实践,使矿石回采率提高了约36%,矿石贫化率降低了约31%,大块率降低52%,且眉线破坏的情况也得到了明显减少。

关键词： 泄水闸   有限元分析   变形分析   应力分析   防渗墙  

摘要： 为研究赣江下游尾闾南支泄水闸应力及变形情况,应用有限元软件建立整体模型进行计算。根据计算结果,对闸墩、底板、廊道及防渗墙结构设计提出方向性指引。在各种工况下,闸室变形及压应力均能满足安全要求,部分区域拉应力超过混凝土抗拉强度,需加强配筋以限制裂缝发生;防渗墙拉应力、压应力均小于混凝土的允许强度,能够满足安全要求。

关键词： 全站仪   滑动测斜仪   边坡稳定性   水平位移  

摘要： 为了探讨边坡开挖作用下的变形与安全稳定性,采用现场监测与有限元数值模拟的方法进行了研究。首先,依托某学院校区建设项目边坡的长期监测,采用全站仪和滑动测斜仪等监测设备,收集并分析了边坡沉降、深部水平位移等数据。结果表明,监测技术可以有效、准确获得边坡的沉降与水平变形实际数据,能够及时发现边坡潜在风险;结合有限元模拟分析,确定了边坡潜在滑动面,且其边坡的安全稳定性系数为2.31。

关键词： 露天转地下开采   隔离层厚度   理论分析   数值模拟   地表位移  

摘要： 针对某铁矿露天转地下开采工程隔离层的安全厚度问题,采用理论计算与数值模拟相结合的技术手段,分析了不同厚度隔离层条件下地下矿体回采过程对地表沉降及岩层移动情况的影响。结果表明:基于理论计算方法确定的该铁矿隔离层安全厚度范围为11.25~24.41 m;采用数值模拟方法得出了隔离层厚度为15 m、20 m、25 m时,地表构筑物、露天边坡以及排土场地表沉降位移均较小,满足岩体的稳定性评判标准;考虑矿山安全开采同时避免矿产资源损失,推荐矿山采用隔离层安全厚度为20 m。该方案实施后,预计矿山综合生产能力提升20%,安全事故率下降53%,在安全可靠性、技术可行性和经济合理性方面均有优势,为类似矿山开展露天转地下开采提供了重要参考。

关键词： 隧道工程   接力风机   风仓式通风   数值模拟   风量分配  

摘要： 在特长隧道施工中,由于通风距离过长,传统压入式通风效果难以有效保障洞内通风需求,通常需在斜井底部设置风仓并在正洞内增设接力风机以保障通风效果。为解决特殊环境下不同掌子面需风量差异导致的风仓不同出口风量分配问题,以某铁路特长隧道(全长42 km)4#横洞工区为工程背景,采用数值模拟方法,设计一种隧道施工风仓式通风系统。研究结果表明:(1)采用接力风机进行风量分配时,同一正洞内两接力风机的距离越近,风机间相互影响越明显;(2)风仓内风速越小时,接力风机风压变化对风量分配的影响越明显;(3)风仓在横洞内的尺寸越小,接力风机风压变化对风量分配的影响越弱。基于数值模拟结果,确定了各风仓出口接力风机的全压参数,保证了该工程不同工况下各风仓出口的供风量。

关键词： 人工智能   地下水   数值模拟   污染物  

摘要： 地下水是维系生态安全与可持续发展的关键资源,正面临水量波动与水质污染的双重挑战。基于行为过程的数值模型虽可刻画地下水渗流与污染物运移过程,但对参数精度依赖高、计算复杂,难以适应复杂异质环境下的动态模拟需求。人工智能(AI)技术在非线性建模、预测优化与高维特征提取方面展现出独特优势,为突破复杂系统建模瓶颈提供新手段。文章系统综述了AI在地下水模拟中的研究进展,涵盖水位预测、污染迁移模拟与修复优化等关键应用。结果表明,AI模型在动态预测、污染识别与修复方案优化等方面表现良好,混合模型方法在复杂变量交互建模中表现出较强鲁棒性,而深度学习框架在时空特征提取方面具有显著优势。然而,AI模型仍存在泛化能力弱、缺乏物理一致性等问题。未来,应重点聚焦以下几方面的研究:(1)构建多尺度数据融合与尺度迁移机制,增强模型稳定性与适应性;(2)提升同尺度模型的可迁移性与复用性,降低对目标场地数据的依赖;(3)推动从“大数据”向“有效数据”范式转变,强化小样本条件下的建模能力;(4)通过嵌入物理约束提升替代模型的可信性与物理一致性;(5)构建集成物联网与边缘计算的智能系统,实现地下水的高效感知、模拟与实时决策,助力地下水管理迈向智能化新时代。

关键词： 隧道洞口段   围岩变形   支护结构应力   归一分析法   数值模拟  

摘要： 为提高强风化泥岩地层下大跨度隧道进洞的安全性和设计参数合理性,基于云南新楚大高速公路古城隧道,采用现场实测和数值模拟的方法,对强风化泥岩地层下大跨度隧道洞口段施工力学特征进行了系统研究,结果表明:①随施工进度推进,地表沉降、初期支护变形和初期支护应力的日变化率分别由6%、7%、4.8%降低至1%以下;②洞口K185+220~235超浅埋段围岩的前期变形率较大,第1周和第3周的变形量分别达到变形总量的30%和80%以上,而洞口K185+240~248浅埋段围岩同时期的变形量仅为变形总量的15%~35%和50%~70%;③地表沉降、初期支护变形和围岩压力最大值并非位于隧道拱顶中心处,而是位于拱顶右侧上覆土厚度最小位置;④拱顶部位初期支护各构件表现出明显的受力协调性,中台阶开挖前,拱顶部位初期支护各构件应力达到二次衬砌施工前总应力的15%~35%;下台阶开挖前,达到总应力的60%~80%;仰拱开挖前,达到总应力的75%~85%。相比之下,拱腰和拱脚部位初期支护各构件的受力协调性则不明显,各构件应力随施工工序的变化较大,其中拱脚处钢架净空侧的应力变化最为频繁。研究成果可为该工况下隧道洞口段支护参数优化和预留变形量设计提供依据。

关键词： 湄洲湾   溢油扩散   水动力模型   台风天气  

摘要： [目的]湄洲湾位于福建沿海,是台风频发区域,每年夏季和秋季常受到路径复杂、风速强劲的台风影响,这种天气特点为溢油扩散研究带来了独特挑战.本研究旨在探究台风天气下海上溢油的扩散规律.[方法]以湄洲湾为研究对象,通过大、小模型双重嵌套的方式,采用MIKE21软件以二维浅水方程作为基本控制方程,以非结构化网格为基础建立福建沿海海域和湄洲湾海域的水动力模型.溢油模型以水动力模型为驱动条件,基于油粒子法建立二维溢油模型,研究溢油扩散的过程与规律.通过耦合潮流场和风场,研究夏季盛行风、冬季盛行风、静风和台风天气条件下4个特征潮时刻的油膜面积和油膜厚度变化规律.[结果]研究表明湄洲湾的溢油膜运动主要受潮汐涨落和风场的共同影响,短时间内潮汐对溢油膜瞬时运动的影响更大,而长期漂移过程中风场起主导作用,且油膜扩散方向与风向基本一致.在台风条件下油膜第一次抵岸时间显著缩短,在涨急、涨憩、落急、落憩潮时刻分别最大缩短1.7,0.5,30.0,3.5 h.[结论]该研究总结了台风天气下溢油在湄洲湾海域的扩散规律,发现溢油膜的运动主要受涨落潮和风场的综合影响,台风天气能显著缩短油膜抵岸时间.

关键词： FLUENT数值模拟   LNG动力船舶   天然气扩散  

摘要： 以某型以天然气为燃料的集装箱船为研究对象,利用FLUENT软件对该船在天然气泄放时蒸气云的扩散规律进行数值模拟分析。分析表明:天然气爆炸区域随风速的增加逐渐靠近集装箱上方,但其在下风向扩散范围越小;在确保设计合理的情况下,可以通过适当调整透气桅高度或降低前排集装箱堆放高度的方式降低天然气泄放对货物区域的潜在影响。

关键词： 弱胶结砂岩   巷道顶板   结构特征   数值模拟   渗流规律  

摘要： 针对我国陕蒙地区多数矿井主采煤层上部普遍为弱胶结砂岩含水层、开采过程中易发生突水事故问题,采用试验与RFPA2D-FLOW数值模拟软件相结合的方法,对石拉乌素煤矿1210巷道顶板弱胶结砂岩结构特征及渗流规律进行研究。结果表明:在相同的围压条件下,粗砂岩与中砂岩孔隙度均随渗流时间先减小后增大;部分砂岩试件渗流后的孔隙度大于初始孔隙度,不同粒径的砂岩孔隙度增幅也不相同;砂岩在不同围压模拟破坏过程中遵循岩石基本受压破坏规律;砂岩的渗透性在受力加载过程中,经历了变小、变大、骤增、稳定的过程;砂岩的起裂强度会随着渗透压差的增加而增大,但砂岩的损伤强度和峰值强度会随着渗透压差的增加而下降;砂岩的全应力-应变过程中渗透系数变化曲线与岩石三轴试验中的曲线基本吻合,在渗透性演化过程中有4个特征点。研究成果对陕蒙地区煤矿巷道顶板水害的预防治理有参考意义。