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关键词： 水文地质   导水裂隙带   数值模拟   充水因素  

摘要： 导水裂隙带的高度是煤矿在“三下”开采时最关注的因素之一,确定导水裂隙带发育高度对矿井的安全开采以及水害防治具有重要意义。以海测滩煤矿作为研究对象,对矿井水文地质条件及充水因素进行分析,并且采用理论分析以及数值模拟方法对海测滩煤矿3号煤层开采时工作面回采后的覆岩垮落形态进行模拟。研究结果表明,3号煤层上覆共有11个含水层与4个隔水层,其中7个含水层为弱富水性,4个为中等富水性,1个为强富水性;3DEC数值模拟结果表明,随着工作面的开采导水裂隙带发育高度最大值为41 m,与理论计算所得41.44 m接近,可确定3号煤层导水裂隙带最高发育范围为41 m左右;最后对充水因素分析发现,矿井的主要充水水源为侏罗系中统延安组砂岩承压含水层,间接充水水源为大气降水及地表水,且主要充水通道为开采导致的导水裂隙带。

关键词： 分离式霍普金森压杆   含铜矿岩   破碎块度   分形维数   能量耗散   有限离散元  

摘要： 为了研究冲击荷载作用下含铜矿岩的破碎块度与能量耗散关系,借助分离式霍普金森压杆试验装置,分析不同冲击荷载下含铜凝灰岩的力学特性及能量传递规律,结合分形理论构建耗散能与矿岩破碎块度之间的关系;同时,基于有限离散元方法(finite discrete element method,FDEM)模拟矿岩的裂纹扩展行为。结果表明:随着入射能的增加,透射能、耗散能、反射能三者的能量分布规律基本保持一致,即透射能、耗散能、反射能依次减小;根据耗散能的不同,碎石块度分布也呈现出明显的差异性。当耗散能由19.52 J增加至105.72 J时,矿岩的平均块度从27.98 mm降低至16.94 mm,分形维数提升了26.43%,表明耗散能越高,矿岩的宏观破碎程度越剧烈,破碎块度的数目越多,碎块粒径越小,均匀性越好;随着冲击荷载的增大,裂纹起裂时间缩短,拉伸裂纹数量占总裂纹数量的比重提高。FDEM数值计算方法的应用可为深入解析岩石断裂破坏特性提供新的思路。

关键词： 预应力锚索   现场试验   数值模拟   传力机理   有效锚固长度  

摘要： 该文依托穿越砂岩地层的国博车站工程,采用现场预应力锚索拉拔试验和数值模拟方法,揭示了不同工况下锚索端头荷载与位移的关系以及预应力锚索的荷载传力机理,并对依托工程预应力锚索的有效锚固长度进行了优化。研究结果表明:随着拉拔力增大,预应力锚索传力过程分为三个阶段:第一阶段,剪应力集中于锚固段始端,且与拉拔力等比增大;第二阶段,剪应力分布曲线出现波峰,峰值逐步达到极限抗剪力;第三阶段,连续多段锚固段达抗剪极限,剪应力分布最终呈“矩形状”。由实验可得:预应力为200、300和400 kN的锚索对应有效锚固长度分别约5、6和7 m;相比锚索的轴力分布,锚固段剪应力分布对有效锚固长度的确定更准确;预应力锚索的荷载-有效锚固长度曲线呈现由非线性渐趋线性增长规律;采用剪切应力的积分公式计算锚索端头拉拔力,能较好地模拟拉拔试验,锚索端部拉拔荷载随位移的增加呈非线性增大,而增长速率呈逐渐下降趋势。

关键词： 轨道车辆   铆接过程   数值模拟   剪切实验   复合材料  

摘要： 针对碳纤维复合材料板件之间的拉铆连接开展研究,对轨道车辆车体上常用的CR7621型抽芯铆钉的铆接过程进行数值模拟,并采用具备铆接过程力-位移检测功能的铆枪进行对比实验,获得铆接接头的成型情况和力学性能。对比分析结果表明:数值模拟的内、外部成型情况与实验结果基本一致,钉套鼓包处直径、最大铆接力等关键数据的偏差均在5%以内;进一步在试验机上对铆接接头开展剪切实验,接头失效形式为铆钉钉套的尾部被剪断,破坏时载荷-位移曲线具有较好的一致性,最大载荷平均值为17.7 kN,位移平均值为5.47 mm。研究可为轨道车辆碳纤维复合材料部件之间铆接工艺的应用提供支持。

关键词： 边坡稳定性   三维数值模拟   FLAC^(3D)   铜曼露天采场   都龙  

摘要： 随着滇东南都龙超大型锡锌多金属矿床铜曼露天采场的采掘走深,边坡稳定性问题日益凸显。基于三维数值模拟的边坡稳定性分析,能够模拟分析边坡的平衡状态、受力情况、位移量、变形方向与速率等,为边坡的加固和治理提供科学依据,因此本文用FLAC3D等多软件对铜曼露天采场西帮进行三维数值模拟研究。分析结果表明,采场西帮边坡在自重力及部分测向压力作用下存在一定的侧向位移和局部变形,但在当前条件下整体稳定性较好。坡度和边坡曲率是影响西帮边坡稳定性的关键因素。

关键词： 大跨度   连拱隧道   现场监测   数值模拟  

摘要： 针对小净距条件下的大跨度双连拱隧道施工影响规律问题,首先对施工技术难点进行分析,并阐述应对措施,其次,选用ABAQUS软件对大跨度双连拱隧道小净距上穿既有地铁隧道进行数值模拟,分析地表沉降规律、开挖对既有隧道结构变形影响及新建隧道衬砌结构变形规律,结果表明:(1)双连拱隧道开挖引起的地表沉降是由中导洞、左洞和右洞分别独立开挖引起的地表沉降的结果叠加,开挖完成后,地表最大沉降为5.6 mm;(2)开挖引起的既有地铁隧道变形左线较右线大,但均未超过规定值10 mm;(3)新建隧道拱顶沉降大致可分为激增阶段、缓增阶段和稳定阶段,其中,拱顶沉降的激增阶段为施工的关键阶段,风险也最高,应提高监测频率。

关键词： 数值模拟   超前支护   注浆锚索   垂直应力  

摘要： 亚辰矿针对其回采巷道超前支护效率低的问题,以该矿29105工作面为工程背景,设计采用注浆锚索代替液压支柱的支护方案,通过数值模拟对不同锚索预应力及间排距下巷道垂直应力进行分析,从而给出最佳的锚索预紧力为150kN和最佳间排距1800mm×900mm,同时通过现场应用,发现注浆锚索支护受力最大值小于100kN,处于安全合理范围内,所以注浆支护方案可行,为矿井回采巷道超前支护提供一定的参考。

关键词： 排水管道   封堵皮囊   轴向位移   数值模拟  

摘要： 为了研究大管径排水管道封堵皮囊的封堵特性,依托某排水管道维修工程,采用数值模拟计算的方法,分析封堵皮囊的变形及受力特征。结果表明,管道内径为1520mm、工作水压小于0.22MPa时,可实现对管道进行有效封堵,不会使封堵皮囊发生大的滑移。水压从0.22MPa增大至0.295MPa时,封堵材料受到破坏,管道的封堵失效。研究结果可为管道维修提供参考。

关键词： 箱体   通风系统   流动传热特性   数值模拟   计算流体力学  

摘要： 国产某型2 MW燃气轮机发电机凭借模块化箱体结构、多燃料适配性及高达80%的综合效率,成为海上平台能源系统的核心装备。针对海洋高湿热环境下箱体散热与通风流阻的协同优化难题,本文采用计算流体力学方法,构建多物理场耦合仿真模型,系统研究不同边界条件下箱体温度场与通风系统流场特性。结果表明:在进风温度45℃工况下,箱体内平均温度<60℃,满足防爆电气设备温控要求。通风系统的压损与片式消声器和百叶有关,同时出口压损大于进口压损,研究结果可为海上平台燃气轮机箱体散热结构改进与通风系统低流阻设计提供理论依据,支撑国产化装备在南海高温高湿环境的可靠运行。

关键词： 抗美河   整治工程   施工组织设计   优化要点  

摘要： 在目前城市化高速发展的大环境下,水安全整治工程既要解决水污染等传统问题又要重视生态文明建设新要求,将河流整治工程和城市生态需求有机结合起来,形成一个生态、生活和生产和谐统一的可持续发展格局。为此,本次施工组织设计和优化重点将对项目主要目标、关键技术应用和创新管理措施等方面进行详细说明,希望能够对花都区甚至更大范围内河流整治工作起到一定的参考和借鉴作用。