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基于改进收敛—约束法的大断面硐室永久支护时机研究
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作者 董亚宁 金爱兵 +3 位作者 靳群 刘康 邱英明 陈帅军 《金属矿山》 北大核心 2025年第6期11-19,共9页
合理的支护时机对维护巷道围岩稳定、保障矿山生产安全具有重要作用。以钟九铁矿卸载硐室作为工程背景,考虑临时支护作用,基于收敛—约束法对永久支护时机(临时支护而无永久支护区域长度ΔL)的范围进行了初步选择,突破了传统收敛—约束... 合理的支护时机对维护巷道围岩稳定、保障矿山生产安全具有重要作用。以钟九铁矿卸载硐室作为工程背景,考虑临时支护作用,基于收敛—约束法对永久支护时机(临时支护而无永久支护区域长度ΔL)的范围进行了初步选择,突破了传统收敛—约束法仅能应用于无临时支护巷道的支护时机确定;进一步通过FLAC3D数值模拟分析了围岩应力、位移与塑性区变化趋势,得到了最佳的永久支护时机;并根据现场监测结果评价围岩支护效果,验证了永久支护时机选取的合理性。结果表明:临时支护结构对围岩特征曲线和围岩纵剖面变形曲线求解结果有一定的影响,考虑临时支护后的巷道围岩最大变形量为666.86 mm;永久支护时机不同时,围岩—支护结构所产生的压力和变形也不同,随着ΔL增大,围岩—支护结构的压力和位移分别呈减小和增大趋势;通过计算永久支护结构所能承受的最大围岩压力得到ΔL>1.07 m,通过地应力释放率得到ΔL=8.50 m,结合数值模拟确定永久支护时机为6 m;实际监测数据显示卸载硐室顶底板和帮部位移量分别达84.73 mm和190.82 mm,硐室围岩表面位移在可控范围内,支护效果较好。研究可为相关巷道永久支护时机的确定提供理论和实践借鉴。 展开更多
关键词 支护时机 收敛—约束法 大断面硐室 数值模拟
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深部泵房硐室裂隙浆液扩散机制及“锚注”修复技术
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作者 聂济刚 辛亚军 +2 位作者 白克新 王飞 常晓亮 《金属矿山》 北大核心 2025年第9期57-62,共6页
由于深部大断面硐室断面尺寸大、应力水平高,使得硐室围岩控制难度加大,通过对顺和煤矿-702 m水平主排水泵房围岩变形破坏特征实测及失稳原因分析,研究了深部大断面硐室围岩裂隙不同注浆液扩展规律与影响机制,提出了深部大断面硐室“高... 由于深部大断面硐室断面尺寸大、应力水平高,使得硐室围岩控制难度加大,通过对顺和煤矿-702 m水平主排水泵房围岩变形破坏特征实测及失稳原因分析,研究了深部大断面硐室围岩裂隙不同注浆液扩展规律与影响机制,提出了深部大断面硐室“高强注浆锚索+壁后注浆”加固方案,并进行了现场工业试验。结果表明:深部大断面硐室围岩松动圈呈非规则形态,围岩松动范围较大,近巷道围岩破碎程度高,两帮松动范围最大、顶板次之、底板较小,不同位置岩体破碎特征差异较大;大断面硐室围岩失稳原因为应力水平高、围岩强度低、裂隙水浸入、支架结构差与底板无支护,裂隙扩展发育至贯穿是围岩失稳的主控因子;注浆压力对围岩裂隙中浆液扩散影响大于水灰比,水灰比与注浆压力越大,浆液扩散半径越大,且浆液切向扩展范围大于径向,最佳水灰比与注浆压力分别为0.7与1.5 MPa;高强注浆锚索实现了轴向与环向锚固均匀受力承载,采用设计的“高强注浆锚索+壁后注浆”加固方案后,顶板最大下沉量为8 mm,两帮最大收敛量达24 mm,围岩控制效果显著。 展开更多
关键词 深井巷道 大断面硐室 松动圈 浆液扩散 “锚注”加固 稳定性
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深部软岩大断面硐室围岩变形破坏机理及其控制
3
作者 唐进 吴开洪 +3 位作者 王志修 刘鑫 吉昱钦 赵星如 《中国矿业》 北大核心 2025年第4期87-96,共10页
深井复杂地层矿山大断面软岩硐室在高应力、开挖扰动及自身软岩影响下,常发生严重变形破坏,威胁工程安全。本文以毛坪铅锌矿盲混合井大断面软岩卷扬机房硐室为研究对象,通过岩体质量评价、现场破坏形式调查及原支护方案下围岩变形破坏... 深井复杂地层矿山大断面软岩硐室在高应力、开挖扰动及自身软岩影响下,常发生严重变形破坏,威胁工程安全。本文以毛坪铅锌矿盲混合井大断面软岩卷扬机房硐室为研究对象,通过岩体质量评价、现场破坏形式调查及原支护方案下围岩变形破坏机制分析,系统探讨了软岩大断面硐室围岩变形破坏机理及影响因素。研究结果表明:①现场调查得出硐室围岩的岩体质量极差,节理裂隙发育,松散软弱,主要破坏形式有帮部开裂、顶部石炭系地层垮塌及支护结构破坏,破坏主要受地质因素、设计因素及施工因素共同影响;②通过软岩塑性区理论计算,揭示了支护力与塑性区半径的关系,提出了“720 kN级抗剪预应力长锚索+600 kN级预应力锚索+300 kN级预应力锚索+钢板+喷射混凝土+钢带+卷扬机基础底板C40钢筋混凝土”的综合加固方案;③采用FLAC3D数值模拟分析得出:硐室开挖后围岩应力集中明显,最大位移达11 cm,随时间增加变形持续增大,300 d后位移达29 cm;支护后围岩变形逐步收敛,位移稳定在31 cm,验证了加固方案的有效性;④现场监测数据显示,锚索应力计受力在60 d后趋于稳定,围岩变形得到有效控制,卷扬机房硐室围岩稳定性显著提升。该研究成果显著提高了围岩自承能力和整体支护强度,有效控制了围岩流变,为类似深井复杂地层大断面软岩硐室工程的设计与施工提供了理论依据和实践参考。 展开更多
关键词 软岩 大断面硐室 变形破坏机理 加固方案 数值模拟
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基于多维信息技术构建超深井大硐室安全施工管理体系
4
作者 杜佳辉 方旭刚 +6 位作者 刘君 苏林海 张发宇 罗继超 田锐 张浩 杨紫文 《中国矿业》 北大核心 2025年第S1期189-195,共7页
在超深井高地压大硐室掘支作业过程中,构建一套以安全为导向的施工管理模式是我国发展深部地下工程解决“向地球深部进军”难题和发展深地工程的先决条件。以采深超1600 m的滇东北某矿风机基站硐室和1#主溜井渣仓硐室、2#主溜井渣仓硐... 在超深井高地压大硐室掘支作业过程中,构建一套以安全为导向的施工管理模式是我国发展深部地下工程解决“向地球深部进军”难题和发展深地工程的先决条件。以采深超1600 m的滇东北某矿风机基站硐室和1#主溜井渣仓硐室、2#主溜井渣仓硐室的作业管理为例,施工点埋深均大于1200 m以上,硐室均为大跨度高悬挑硐室,设计采用锚喷加钢筋混凝土浇灌支护,根据不同硐室设计功能布置相关配套工程。施工过程中基于工艺甘特流程、二维设计、三维信息模型等多维信息技术构建出一套适用的滇东北某矿超深井大硐室安全施工管理体系,再通过数智管控技术进行方案选取、专业碰撞和技术验证。经实践应用,超深井大硐室安全施工管理体系在滇东北某矿的应用为我国超深地下工程积累了宝贵经验,为技术理论管理模式提供实践支撑与依据,保障了矿山的安全与生产,促进了超深井工程的发展。 展开更多
关键词 超深井大硐室 高大支模体系 信息模型 工艺甘特流程 多维协同管理
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乌兰木伦煤矿大断面硐室围岩变形破坏规律及控制 被引量:1
5
作者 陈蓥 杨宏涛 +3 位作者 史明哲 鲍世纪 张子凯 孔德瑞 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第8期52-60,共9页
针对煤矿井下巷道大断面硐室的围岩变形破坏问题,以乌兰木伦煤矿井下分选及充填大断面硐室为研究对象,采用相似模拟实验方法,进行单调递增加载和恒定荷载加载单轴压缩实验,对大断面硐室围岩变形破坏规律进行了研究。结果表明:①2种加载... 针对煤矿井下巷道大断面硐室的围岩变形破坏问题,以乌兰木伦煤矿井下分选及充填大断面硐室为研究对象,采用相似模拟实验方法,进行单调递增加载和恒定荷载加载单轴压缩实验,对大断面硐室围岩变形破坏规律进行了研究。结果表明:①2种加载方式在压密阶段、弹性变形阶段及微破裂稳定发展阶段破坏演化和变形位移趋势相似。②采用单调递增加载方式的试样裂纹较少但裂纹缝隙较大,试样沿着主裂纹突然发生破断,期间有大量碎屑飞出,试样变形位置主要集中在围岩边界,破坏时释放能量较多,但峰后释放能量持续时间较短。③采用恒定荷载加载方式的试样应力保持不变,应变缓慢增加,期间产生大量微小裂纹,试样变形位置主要围绕在硐室周围,破坏时释放能量较少,但峰后释放能量持续时间较长。依据大断面硐室围岩变形破坏规律,提出了锚杆索支护方案:硐室顶部打长锚索,将顶板和上方坚硬岩石连成整体;在硐室煤岩交界处打倾斜锚杆,将煤岩交界面与周围岩体紧密连接。数值模拟结果表明,支护后围岩应力、位移、塑性区均明显减小,围岩稳定性大幅提高,支护效果良好。 展开更多
关键词 大断面硐室 围岩变形破坏 单轴压缩实验 声发射 锚杆索支护
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时间投影室原理及其应用
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作者 李笑梅 李沛玉 +17 位作者 张昀昱 孙鹏飞 宋金兴 庄晓 靳尚泰 陈雷 胡守扬 智宇 周静 赵明锐 贾世海 邓桂华 吝守龙 卢志永 郭佳承 许天驹 王浩祯 蒋涛 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期452-463,共12页
时间投影室是一种广泛应用于大型物理实验的粒子鉴别探测器,它通过粒子径迹产生电离电子的漂移时间和漂移方向的投影位置确定径迹三维坐标,具备较好的能量分辨和很高的位置分辨能力。自时间投影室被发明以来,已广泛应用于国外的大科学... 时间投影室是一种广泛应用于大型物理实验的粒子鉴别探测器,它通过粒子径迹产生电离电子的漂移时间和漂移方向的投影位置确定径迹三维坐标,具备较好的能量分辨和很高的位置分辨能力。自时间投影室被发明以来,已广泛应用于国外的大科学实验装置上,在对撞机和固定靶实验等方面均发挥了很大的作用。虽然国内的科研机构在早期对时间投影室进行过一些初步研究,但由于技术的限制并没有展开过很多应用。近十年间,伴随着锦屏地下实验室的PandaX-Ⅲ实验的开展、东莞中国散裂中子源等一批科研装置的落地、环形正负电子对撞机的概念设计完成,时间投影室作为主径迹探测器在这些实验中承担了很大一部分工作,并已进行了更多的研发和使用。现阶段有必要对时间投影室在国内外的具体应用与发展进行梳理,本文先梳理出时间投影室的发展历史、工作原理和现状以及时间投影室上核心读出探测器的发展,然后介绍时间投影室在国外大科学实验装置上的应用和最新进展,最后给出时间投影室在国内科研项目上的应用。以此为时间投影室下一步的研发与应用奠定基础。 展开更多
关键词 时间投影室 微结构探测器 大科学装置
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大型低速风洞结构健康监测系统 被引量:1
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作者 王强 黎壮声 +1 位作者 李树成 杜立强 《兵工自动化》 北大核心 2024年第12期18-22,41,共6页
为提高风洞调试和运行时的结构安全性,设计研制一种大型低速风洞结构健康监测系统。针对风洞监测对象位置散、可移动的特点,对结构健康监测(structural health monitoring,SHM)需求进行精准分析。在分析基础上,系统采用基于光纤环网和... 为提高风洞调试和运行时的结构安全性,设计研制一种大型低速风洞结构健康监测系统。针对风洞监测对象位置散、可移动的特点,对结构健康监测(structural health monitoring,SHM)需求进行精准分析。在分析基础上,系统采用基于光纤环网和星形连接的混合网络架构,实现对分散结构状态数据的分布式采集、边缘计算和高效传输。运行系统表明:该系统在消声室流致振动监测评估、防护网拦截异物监测诊断等方面发挥了显著作用,有力保障了大型低速风洞运行安全。 展开更多
关键词 大型低速风洞 结构健康监测 消声室 防护网
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大长径比弹体非接触合膛测量方法研究
8
作者 李占 王从庆 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期224-230,共7页
大长径比弹体机械合膛存在机械损伤,且难以实现竖式测量,为解决以上问题,提出一种非接触卧式合膛测量方法。该方法通过线激光测量仪对弹体局部轮廓进行数据采集,采用最小二乘法对弹体多段轮廓数据拟合,基于拟合的圆心和已知半径构造完... 大长径比弹体机械合膛存在机械损伤,且难以实现竖式测量,为解决以上问题,提出一种非接触卧式合膛测量方法。该方法通过线激光测量仪对弹体局部轮廓进行数据采集,采用最小二乘法对弹体多段轮廓数据拟合,基于拟合的圆心和已知半径构造完整圆轮廓数据,最后采用最远点优先渐进算法对多段定心部构造点进行最小包容圆计算,实现弹体在线卧式测量。对测量装置的原理、方法及组成进行了说明,并对设备的测量误差进行了分析与修正。试验结果表明,采用卧式测量方式,重复定位精度达±0.06 mm,能够满足合膛测量要求。 展开更多
关键词 合膛 大长径比 最小包容圆 计算几何
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煤层水仓围岩变形破坏特征及控制技术研究
9
作者 伊丙鼎 《煤炭工程》 北大核心 2024年第3期117-123,共7页
矿井永久硐室作为矿井重要设施,硐室围岩的长期稳定对于煤矿安全生产至为关键。针对益东煤矿煤层中央副水仓围岩失稳大变形难以控制的技术难题,梳理了副水仓硐室围岩现场变形破坏特征,建立UDEC数值计算模型,反演分析了原始混凝土砌碹支... 矿井永久硐室作为矿井重要设施,硐室围岩的长期稳定对于煤矿安全生产至为关键。针对益东煤矿煤层中央副水仓围岩失稳大变形难以控制的技术难题,梳理了副水仓硐室围岩现场变形破坏特征,建立UDEC数值计算模型,反演分析了原始混凝土砌碹支护下硐室围岩应力、裂隙发育程度、变形破坏特征,综合分析了副水仓硐室围岩变形破坏机理。结果表明:原始支护强度低、支护系统不协调、底板膨润土遇水膨胀是围岩大变形难以控制的主要原因。结合现场实际条件及数值模拟反演结果,提出了一种“注浆加固+锚杆、索+反底拱”联合支护技术应用于返修实践。现场监测表明:返修后45 d内,两帮收敛量最大为55.8 mm,顶底板移近量最大为46.5 mm,满足副水仓硐室安全使用要求,确保煤矿安全生产。 展开更多
关键词 大断面 永久硐室 围岩控制 注浆加固 反底拱
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吸湿性催化剂人工消暖雾大型雾室试验及机理研究
10
作者 郑鹤鹏 解妍琼 +7 位作者 张云 余婷 黄梦宇 田平 毕凯 丁德平 余昊翔 葛攀延 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期620-628,共9页
雾给现代交通和人类身体健康造成严重影响,人工消雾对于防灾减灾具有重要价值。但目前关于消雾机理仍存在一定争议,关于催化剂粒径的选择也具有较大不确定性。本研究基于15 000 m3大型雾室,开展了不同粒径催化剂颗粒对暖雾清除效果的研... 雾给现代交通和人类身体健康造成严重影响,人工消雾对于防灾减灾具有重要价值。但目前关于消雾机理仍存在一定争议,关于催化剂粒径的选择也具有较大不确定性。本研究基于15 000 m3大型雾室,开展了不同粒径催化剂颗粒对暖雾清除效果的研究。结果表明:A催化剂(粒径为75μm)具有良好的消雾能力,消雾时间约为自然沉降的20%;B催化剂(粒径为100μm)消雾时间约为自然沉降的40%,消雾效果相比A催化剂偏差。为验证和计算最优催化剂粒径,本研究利用重力连续碰并增长模型,从理论上分析了消雾催化剂的最优粒径。结果表明:催化剂颗粒过小,捕获的雾滴少,碰并耗水少,消雾时间长;催化剂颗粒过大,下降速度快,消雾时间短,但捕获的雾滴少,碰并耗水少。综合来看,最优的催化剂颗粒直径为40~80μm。本研究结果可为外场消雾试验提供科学参考。 展开更多
关键词 大型雾室 消雾试验 吸湿性催化剂 重力连续碰并增长模型 能见度
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排沙漏斗流场的大涡模拟 被引量:15
11
作者 肖柏青 罗麟 +1 位作者 周著 邱秀云 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期30-35,共6页
排沙漏斗是一种截沙率高、冲沙耗水量小的新型的泥沙处理设施。为了得到全面详细的排沙漏斗流场结构信息,进一步探明排沙漏斗的排沙机理,采用大涡模拟和VOF方法,对排沙漏斗内水气两相流进行了3维数值模拟。计算的水流流速分布与用激光... 排沙漏斗是一种截沙率高、冲沙耗水量小的新型的泥沙处理设施。为了得到全面详细的排沙漏斗流场结构信息,进一步探明排沙漏斗的排沙机理,采用大涡模拟和VOF方法,对排沙漏斗内水气两相流进行了3维数值模拟。计算的水流流速分布与用激光多普勒测速仪(LDA)所测得的试验结果基本一致。根据模拟结果对排沙漏斗内水流流速分布提出了一些新的认识。计算结果显示了排沙漏斗中二次流的特征,分析指出二次流是排沙漏斗能够顺畅高效排沙的关键。 展开更多
关键词 排沙漏斗 大涡模拟 二次流 VOF方法
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大直径泥水盾构复合地层进仓技术比较与应用 被引量:33
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作者 杜闯东 贾航 王坤 《隧道建设》 2009年第4期435-440,共6页
通过对目前广深港铁路狮子洋隧道正在施工的2台大直径气垫式泥水加压盾构在高压、富水及复合地层中掘进施工的研究,总结出盾构在不同性状条件的复合地层中可采用带压进仓、敞开式开仓、地层加固开仓、低压限排进仓等进仓技术,详细介绍... 通过对目前广深港铁路狮子洋隧道正在施工的2台大直径气垫式泥水加压盾构在高压、富水及复合地层中掘进施工的研究,总结出盾构在不同性状条件的复合地层中可采用带压进仓、敞开式开仓、地层加固开仓、低压限排进仓等进仓技术,详细介绍各种进仓技术方法的选择和适应范围及复合地层中各种进仓技术施工要点,可为类似工程的施工提供一定的借鉴。 展开更多
关键词 大直径 泥水盾构 复合地层 进仓技术
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耦合分级燃烧的大容积焦化过程仿真 被引量:5
13
作者 金珂 冯妍卉 +4 位作者 张欣欣 张庆环 张长青 杨俊峰 马小波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第35期13-20,共8页
基于焦炉大容积焦化、分级燃烧加热的过程特点和燃烧室炭化室耦合的结构特点,建立描述其内部流动、燃烧、传热、传质的三维非稳态数理模型,开展数值仿真,并将模拟结果与实际数据进行对比验证。通过计算,获得到了相应的结焦时间、焦化过... 基于焦炉大容积焦化、分级燃烧加热的过程特点和燃烧室炭化室耦合的结构特点,建立描述其内部流动、燃烧、传热、传质的三维非稳态数理模型,开展数值仿真,并将模拟结果与实际数据进行对比验证。通过计算,获得到了相应的结焦时间、焦化过程中焦炭床层的温度变化以及废气出口NO含量的变化规律;考察了焦炭床层加热的均匀性,并与传统的下喷式单点燃烧加热焦炉进行对比;最后还分析了装炉煤水分含量、初始温度以及堆密度等操作参数的影响。研究结果表明,对于大容积焦炉,在提高焦炭产量的同时,采用分级燃烧加热方式,可以有效提高焦炭床层的加热均匀性,保证最终产品的质量,并有效减少NO的生成;而且,煤预热、煤调湿和煤料密实技术的应用有利于提高生产效率。该文工作可为焦炉大型化生产实际及设计提供基础理论和参考数据。 展开更多
关键词 大容积焦炉 燃烧室 炭化室 分级燃烧 数值仿真
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用大角度伴随粒子法测量聚变中子产额及其校对实验 被引量:20
14
作者 刘荣 林理彬 +5 位作者 王大伦 励义俊 蒋励 陈素和 王玫 杨可 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第6期429-432,共4页
描述了用大角度(178.2°)伴随α粒子方法测量绝对D-T 聚变中子产额及其校对实验。为此,设计和加工了一套三叉管校对靶室。α粒子探测器分别置于与D+ 束成90°、135°和178.2°的方向上。测量和... 描述了用大角度(178.2°)伴随α粒子方法测量绝对D-T 聚变中子产额及其校对实验。为此,设计和加工了一套三叉管校对靶室。α粒子探测器分别置于与D+ 束成90°、135°和178.2°的方向上。测量和比较了三个方向的α粒子谱和绝对中子产额。分析了实验误差来源。并对实验结果进行了讨论。 展开更多
关键词 三叉管校对靶室 大角度伴随α粒子 聚变 中子产额 测量 校对实验
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基于火焰面模型的超声速燃烧混合LES/RANS模拟 被引量:10
15
作者 范周琴 孙明波 刘卫东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期191-196,共6页
为了明晰超燃冲压发动机燃烧室内部燃烧过程的细节,建立了超声速湍流燃烧稳态火焰面亚格子模型,并采用混合LES/RANS方法对氢燃料超燃冲压发动机进行算例验证。控制方程对流项用五阶精度WENO格式离散,时间方向采用二阶Runge-Kutta方法。... 为了明晰超燃冲压发动机燃烧室内部燃烧过程的细节,建立了超声速湍流燃烧稳态火焰面亚格子模型,并采用混合LES/RANS方法对氢燃料超燃冲压发动机进行算例验证。控制方程对流项用五阶精度WENO格式离散,时间方向采用二阶Runge-Kutta方法。研究表明:(1)冷流流场中燃料分布与大尺度结构分布相似,说明混合过程受大涡控制;(2)燃烧流场中涡的尺寸明显变大,且仅存在于火焰面上,另外温度分布和主要生成物分布与涡量云图基本相同,说明燃烧过程也由大涡控制;(3)时均计算结果与实验阴影基本符合,速度剖面和温度剖面与实验测量值定性一致,说明本文的数值模拟方法和燃烧模型可以较好地描述和预测超声速流动燃烧过程。 展开更多
关键词 燃烧室 大涡模拟 火焰面 湍流燃烧
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幔源CO2释出机理、脱气模式及成藏机制研究进展 被引量:25
16
作者 鲁雪松 宋岩 +2 位作者 柳少波 洪峰 付晓飞 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期293-302,共10页
针对幔源CO2如何从地幔岩浆中脱出并进入沉积地层中形成CO2气藏聚集这一关键问题,总结了国内外研究进展和前缘方向。研究表明,地幔深部的碱性玄武岩浆和碱性岩浆才是深部流体和CO2等挥发份大量赋存、渗滤和释出的场所。浅成侵入岩、次... 针对幔源CO2如何从地幔岩浆中脱出并进入沉积地层中形成CO2气藏聚集这一关键问题,总结了国内外研究进展和前缘方向。研究表明,地幔深部的碱性玄武岩浆和碱性岩浆才是深部流体和CO2等挥发份大量赋存、渗滤和释出的场所。浅成侵入岩、次火山岩和火山通道等是CO2释放和聚集的有利位置,岩浆期后和岩浆衰弱期的热液活动阶段是CO2大量释放和聚集的有利时期。幔源CO2进入沉积盆地中具有3种脱气模式,即沿岩石圈断裂直接脱气模式、热流底辟体脱气模式和壳内岩浆房-基底断裂组合脱气模式。CO2的固有物化性质决定其运移相态多样,具有运移和聚集过程同步的特征。只有在满足大量的化学消耗及地层水或原油的溶解和耗散之后才能形成CO2有效聚集。幔源CO2成藏和分布主要受岩浆气源体和气源断裂体系的控制。今后,在超临界CO2及其对油气运移聚集的作用、CO2与深大断裂及火山岩的关系、CO2脱气运移机制、CO与常规烃类油气的耦合差异成藏机制等方面仍需要进一步的研究和探索。 展开更多
关键词 地幔深部流体 CO2气藏 岩浆房 深大断裂 脱气模式 成藏机制
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软弱岩层中大断面硐室施工与支护技术研究 被引量:20
17
作者 韩立军 王延宁 +1 位作者 周胜利 董亚宁 《金属矿山》 CAS 北大核心 2006年第11期23-26,共4页
针对姑山铁矿和睦山矿区-300 m水平井底车场中央变电所硐室围岩具有松散、软弱和破碎的特点,以软岩巷道支护理论为基础,提出了大断面硐室合理的支护结构与施工方法,简要分析了实现硐室稳定的支护机理,提出初次支护采用锚网喷与低预应力... 针对姑山铁矿和睦山矿区-300 m水平井底车场中央变电所硐室围岩具有松散、软弱和破碎的特点,以软岩巷道支护理论为基础,提出了大断面硐室合理的支护结构与施工方法,简要分析了实现硐室稳定的支护机理,提出初次支护采用锚网喷与低预应力锚索支护,而二次支护采用锚注全断面支护,形成复合锚固支护结构,给出了硐室结构的具体支护参数和施工工艺。应用和现场监测结果表明,由初次锚网喷与锚索和二次锚注组成的复合支护结构满足了软岩地层中大断面硐室的支护要求,取得较好的技术与经济效果。 展开更多
关键词 软岩 大断面硐室 锚注支护 预应力锚索 二次支护
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复杂岩层大断面硐室群围岩破坏机理及控制 被引量:63
18
作者 杨仁树 薛华俊 +3 位作者 郭东明 李永亮 李涛涛 薛军正 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2234-2242,共9页
针对复杂岩层巷道交叉点高应力集中区四周硐室群开挖围岩稳定性控制和支护技术等难题,通过对现场取样测试硐室群围岩物理力学参数、黏土矿物成分和松动圈大小,分析了赵庄煤矿三盘区带式输送机头硐室群及周边巷道围岩变形破坏特征和机理... 针对复杂岩层巷道交叉点高应力集中区四周硐室群开挖围岩稳定性控制和支护技术等难题,通过对现场取样测试硐室群围岩物理力学参数、黏土矿物成分和松动圈大小,分析了赵庄煤矿三盘区带式输送机头硐室群及周边巷道围岩变形破坏特征和机理,表明硐室帮部煤柱和底板围岩是加固支护重点。利用FLAC3D数值模拟软件分析了硐室群开挖对硐室群及周边巷道围岩应力分布和塑性区分布范围的影响。基于理论分析和数值模拟提出了硐室及周边20 m范围内巷道围岩"强柱固底"的加固支护方案。现场工业试验表明,加固支护后,硐室群及周边巷道围岩变形得到了有效控制,围岩内部裂隙基本被浆液填充,60 d内围岩顶底板和两帮最大移近量分别为30 mm和50 mm,达到了理想的加固支护效果。 展开更多
关键词 大断面硐室群 围岩稳定性 变形破坏机理 巷道交叉点 强柱固底
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深部动载作用下超大断面硐室群锚固围岩破坏失稳机制研究 被引量:25
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作者 刘学生 范德源 +2 位作者 谭云亮 王新 ALEXEY Agafangelovich 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3407-3418,共12页
深部近距离超大断面硐室相互影响导致围岩应力集中且破裂范围大,特别是在动载扰动下易发生破坏失稳现象。首先以龙固煤矿井下煤矸分离系统超大断面硐室群为研究背景,通过数值模拟软件FLAC3D建立计算模型,利用内置动力模块研究了不同硐... 深部近距离超大断面硐室相互影响导致围岩应力集中且破裂范围大,特别是在动载扰动下易发生破坏失稳现象。首先以龙固煤矿井下煤矸分离系统超大断面硐室群为研究背景,通过数值模拟软件FLAC3D建立计算模型,利用内置动力模块研究了不同硐室间距和动载强度条件下深部超大断面硐室群围岩变形破坏规律。模拟结果表明:随着硐室间距减小,围岩变形程度逐渐增大并最终发生整体破坏,动载扰动下硐室群临界间距范围较静载时增大了约33.3%~50%;随着动载强度增加,锚固围岩响应逐渐增强,发生破坏失稳的临界动载强度约为4.0~4.5 MPa。基于弹塑性力学和弹性波理论,构建了动静组合载荷下锚固围岩力学模型,获得了深部动载下硐室群锚固围岩破坏失稳判据,并将锚固围岩划分为3个状态:整体稳定、静态破坏和动态失稳,在此基础上获得了硐室群破坏失稳临界间距的解析表达式。现场算例计算及现场监测验证了理论分析的合理性及可行性。该研究可为深部动载影响超大断面硐室群布置设计及围岩稳定性控制提供理论依据。 展开更多
关键词 动载扰动 超大断面 硐室群 变形破坏 破坏失稳
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煤矿深部超大断面硐室群围岩连锁失稳控制研究进展 被引量:19
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作者 谭云亮 范德源 +4 位作者 刘学生 张俊文 宁建国 姚强岭 付小敏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期180-199,共20页
煤矿深部超大断面硐室群因其围岩应力集中程度高、破坏影响范围大,特别是在复杂动载扰动下易发生连锁破坏失稳现象,其安全和稳定已成为制约深部煤炭资源开采的主要瓶颈之一。围绕煤矿深部超大断面硐室群围岩连锁失稳控制开展研究,针对... 煤矿深部超大断面硐室群因其围岩应力集中程度高、破坏影响范围大,特别是在复杂动载扰动下易发生连锁破坏失稳现象,其安全和稳定已成为制约深部煤炭资源开采的主要瓶颈之一。围绕煤矿深部超大断面硐室群围岩连锁失稳控制开展研究,针对现有煤矿硐室仅以断面尺寸划分的不足,综合硐室失稳临界埋深、断面面积、围岩综合抗压强度和围岩综合完整性系数等影响因素,提出了基于模糊综合聚类分析的煤矿硐室地质力学等效分类方法,实现了对煤矿深部超大断面硐室的有效判识;通过室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,考虑密实性系数构建了适于动静组合加载条件的岩石蠕变损伤本构关系,建立了深部复杂应力环境下硐室群围岩连锁失稳机理与能量判据,揭示了深部动静组合载荷下超大断面硐室群围岩变形破坏演化规律;提出了深部硐室群围岩协同支护机理,研发了新型高强超塑吸能支护材料及新型高强拉压耦合锚索,基于长期安全稳定性,构建了深部硐室群围岩递进式加固技术及分步设计方法;研发了超大断面硐室群围岩长时变形失稳监测预警平台,给出了围岩综合预警方法及阈值。在新巨龙煤矿煤矸分选硐室群,硐室断面最大收缩率约6.2%,松动圈发育范围1.0~1.5 m,保证了井下煤矸分选系统的空间安全利用。 展开更多
关键词 深部 超大断面硐室群 等效分类 连锁失稳机理 协同控制 监测预警
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