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关键词： 回采巷道   支护优化   数值模拟   围岩变形   位移监测系统  

摘要： 为解决深部回采巷道顶板离层破碎、支护失效等问题,文章以正利矿4-105工作面运输顺槽为研究对象,将岩层钻孔可视化探测技术与室内岩石力学参数测试相结合,深入揭示了巷道顶板裂隙发育规律与岩体结构特征,据此提出“锚喷+全封闭式多边形工字钢支架”的协同支护方案。基于FLAC3D数值模拟平台构建数值模型,对比分析传统支护与新型组合支护条件下围岩应力场、位移场、塑性区演化规律,验证了复合支护结构对破碎围岩的协同约束效应。工业性试验监测数据显示,实施优化支护方案后,巷道围岩变形量稳定在50mm。工程实践表明,该支护体系具有显著的技术经济优势,可为类似地质条件下的巷道支护设计提供理论依据和实践参考。

关键词： 水闸变形   ABAQUS软件   数学模型   风险识别  

摘要： 传统水闸变形判断方法耗时长、准确度低,缺乏指导意义。为提高水闸变形风险辨识水平,提出基于ABAQUS软件的水闸变形模型,通过对基础概念的了解,阐述不均匀沉降变形风险判断方法的应用原理,以连城闸为例,根据不均匀沉降量仿真结果评价本文方法的可行性。结果表明,采用ABAQUS软件模型模拟计算确定的不均匀沉降变形最大值比实测值高14.2%~15.5%,水闸风险预警等级在部分工况时达到2~3级,水闸存在安全隐患,需要根据风险评估结果采取管控措施,排除隐患,保障水闸安全运行。

关键词： 激光熔覆   数值模拟   激光熔池   温度场   流场模拟  

摘要： 目的激光熔覆可以通过精确控制熔池中能量的分布和熔池的流动,改善涂层的凝固特性和成分分布。基于其快速熔化凝固过程的复杂性,难以实时监测熔池的熔凝行为,数值模拟成为研究熔池演化的重要工具。方法结合数值模拟与实验验证,建立考虑熔池传热、流体动力学和自由表面的激光熔覆三维有限元模型,模拟在TC4上熔覆TiNbZr难熔中熵合金的过程。结果通过模型和实验对比发现,成形参数平均偏差为5.15%,最大偏差为8.88%。研究了激光热源、对流换热、辐射散热和基体热传导对熔池温度场和熔池轮廓的影响,表明基体中热传导是主要的热损失方式。进一步分析熔池凝固界面可知,从熔池底部到顶部,形态参数(G/R)逐渐减小,而冷却速率(G×R)逐渐增大,验证了凝固组织从平面晶向柱状晶,最后到等轴晶的变化情况,且尺寸逐渐减小。结合涂层各位置元素分析的物理实验结果可知,马兰戈尼对流导致熔池两侧及底部存在拐点,阻碍了元素的混合,基体中V元素在熔池中心偏聚,粉末中的Zr元素在熔池上边缘偏聚,发生宏观偏聚。结论基于数值模拟和物理实验,对温度场和速度场进行了定量评估,激光熔池中的热传导对涂层的凝固形貌具有显著影响。平顶光束激光源的独特能量分布影响了熔池内的质量传输,进一步对涂层的成分分布产生了影响,这种定量评估有利于精确控制熔池中的能量分布和流体流动,以预测并改善涂层的凝固特性和成分分布。

关键词： 压力铸造   数值模拟   随形冷却水道   铸造缺陷  

摘要： 由于水泵压铸件镶块的深腔顶部有两个内浇口,高温金属液的高速流入可能会导致铸件损伤,进而缩短其使用寿命。为了避免问题发生,在镶块内部增设两种冷却水道方案(传统冷却水道和随形冷却水道)来降低镶块深腔顶部温度,减少缩松缩孔缺陷产生几率。用ProCAST软件模拟铸件充型凝固过程,并对比结果参数(凝固过程表面平均温度、最终凝固时间、缩松缩孔体积及发生平均概率)。结果表明,随形冷却水道能够加快铸件的凝固速度,其贴合铸件形状的特性使温度更低且温度分布更均匀,而且相对于传统冷却直道,更能避免缩松缩孔缺陷的发生,提高铸件质量。

关键词： 巷道掘进   顶板分级   地压管理   顶板支护   分级支护   数值模拟   支护参数  

摘要： 金陶金矿井下岩体掘进过程中存在的地压问题、掌子面及成形巷道均出现冒顶片帮现象,尤其是破碎区域巷道冒顶片帮出现概率较高。通过数值模拟和现场应用等方式,对不同等级顶板支护效果进行评价,结果表明:金陶金矿井下岩体质量较好,但巷道掘进过程中易在拱肩位置产生应力集中;通过对拱肩进行加强支护,并对不同等级顶板采取相应的支护方式和参数,在生产过程取得了良好效果。

关键词： 水利工程   抗压强度   碾压混凝土   孔隙率   质量检测   改性材料  

摘要： 研究分别采用贯入法、电磁波检测法、透水性检验、饱水法、循环冷冻法,对白水水库重力坝工程碾压混凝土样品的抗压强度、密实性、抗渗性、孔隙率、抗冻性能进行检测。结果显示,该工程的混凝土质量完全合格。同时,研究采用3种纳米材料,对C15、C25、C40三种碾压混凝土进行改性。结果表明,纳米二氧化硅的改性能力最强;改性后,3种碾压混凝土的孔隙率分别下降1.31%、2.09%、1.28%,抗压强度分别上升059、4.32、5.11MPa。研究结果为碾压混凝土的质量检测提供了全面、可靠的数据支持,并为混凝土材料科学改进提供了新的方向和思路。

关键词： 江新联围   北街水闸   电控设备  

摘要： 电控设备和自动化监控系统在水闸闸门运行过程中发挥着重要作用,电控设备的正常运行能够为闸门运行提供安全保障,自动化监控系统有助于掌握运行的实时情况。为进一步加强江新联围水利工程运行管理,确保北街水闸安全运行,保证水系调度工作顺利开展,有效控制江门河水位,保障市区人民财产安全,本文对江门市北街水闸闸门电控设备及自动化监控系统改造工程进行分析,通过测量设备采集信号性能,统计运行数据以及计算比对零部件预期寿命等方式,比对改造前后的运行情况。结果显示改造工程能充分发挥电控设备的作用,提升水闸信息化建设效果,确保水闸闸门正常运行,提高区内防洪、潮、涝的安全性。

关键词： 疏松砂岩气藏   数值模拟   动态分析   生产预测  

摘要： 数值模拟技术是目前剩余气定量表征、气藏调整方案优化和产量预测的主要手段之一。然而,疏松砂岩气藏开发地质条件复杂,具有岩性胶结差、地层结构疏松、储层井段长、油气层多而薄、渗流机理复杂等特点。为了形成一套适用于疏松砂岩气藏开采过程的模拟技术,以LD气田V上、V下两个典型气组为研究对象,结合实际气组特点,选用了不同数值模拟方法,利用Eclipse软件,建立了动边界扩展和压实与水侵耦合作用下的疏松砂岩数值模拟方法和技术流程,使用所建立的方法对两个气组进行了较合理的生产动态预测,结果和气藏动态分析认识较吻合。

关键词： 风暴潮-降雨复合淹没   ADCIRC-SWMM耦合模型   数值模拟  

摘要： 风暴潮是最严重的海洋灾害,暴雨是导致城市内涝的直接因素,城市排水系统是减轻洪涝灾害的基础设施,在考虑城市排水管网情况下,对风暴潮与降雨共同作用产生的复合淹没开展模拟研究,对揭示复合淹没发生规律以及在此基础上指导城市防灾减灾具有重要意义。本文以青岛市南区为例,将开源数据的的垂向基准统一为研究区域近海平均海平面,时间标准统一为格林威治时间,结合敏感性实验构建了风暴潮和城市雨洪耦合模型。利用GPM IMERG耦合模型中的降雨数据和中国气象局热带气旋资料中心提供的最佳路径数据集构建了风暴潮-降雨复合淹没事件,研究天文潮和风暴潮及海平面上升对复合淹没的影响。结果表明:复合淹没主要受天文潮的调控,涨潮过程加剧淹没,落潮过程降低淹没;风暴潮通过影响近海水位对复合淹没产生影响,主要体现在沿岸陆地淹没的增加;海平面上升对复合淹没的影响主要通过影响排水系统导致的降雨淹没的增加。

关键词： 淮南矿区   地应力   数值模拟   分布规律  

摘要： 淮南矿区紧邻郯庐断裂带,构造演化经历了印支运动、燕山运动以及喜山运动,地应力最大主应力方向不断变化,因此,掌握淮南矿区地应力规律可为深部煤炭资源安全开采、瓦斯治理、矿井设计提供理论基础及技术支撑。以潘二煤矿作为工程背景,通过矿井地应力场原位测量,获得了深部测点数据。基于模拟区范围内地质数据库,将分布不均匀、不连续、散乱的地质信息拟合成直观的三维地质模型,进行了矿井地应力分布规律数值模拟研究。结果表明,潘二矿最大主应力方向为近水平,方位基本呈东西向;模拟结果与实测数据高度吻合,验证了数值模拟的准确性。研究结果为矿井支护设计、新水平开拓设计、瓦斯抽采地面井布设提供了重要技术支撑。