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寒区隧道围岩温度场分布特征及影响因素分析 被引量：4
1
作者 李刚 钟小春 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第2期143-152,共10页
中国高纬度、高海拔地区的隧道数量越来越多,在隧道实际运营过程中发生了不同程度的冻害,给隧道结构及公共交通带来隐患,因此冻害防治刻不容缓。通过建立寒区隧道三维传热模型,对寒区隧道温度场分布规律进行研究,讨论了初始地温、围岩... 中国高纬度、高海拔地区的隧道数量越来越多,在隧道实际运营过程中发生了不同程度的冻害,给隧道结构及公共交通带来隐患,因此冻害防治刻不容缓。通过建立寒区隧道三维传热模型,对寒区隧道温度场分布规律进行研究,讨论了初始地温、围岩密度、导热系数及比热容对温度场的影响,并对其影响程度进行了比较。结果表明:洞外低温空气是引起隧道内温度场发生显著变化的主要因素,导致隧道围岩出现径向变温圈,在自然风作用下(2 m·s^(-1),-10℃),初始地温为10℃的隧道围岩变温深度达到了8 m;初始地温对运营期的隧道温度场有着直接影响,初始地温每升高5℃,运营期围岩温度增大2.5℃;隧道围岩温度与围岩比热容、密度呈正相关,但与导热系数的关系和隧道径向距离有关,径向距离小于1.3 m时,呈正相关,反之呈负相关;采用灰色关联分析法得到的隧道温度场的影响敏感性从大到小排序依次为初始地温(1)、围岩密度(0.74)、围岩导热系数(0.71)、围岩比热容(0.68),可见初始地温对温度场的影响最大。 展开更多
关键词 寒区隧道 温度场 数值模拟 CFD 初始地温 围岩热物理参数
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三河尖煤矿热力参数测定及热湿源危害分析 被引量：4
2
作者 宋晓燕 谢中朋 《中国安全生产科学技术》 CAS 2012年第12期174-178,共5页
确定合理的测试方法、路线,并在对三河尖煤矿热环境参数进行分级的基础上,沿主要进、回风路线对矿井温度、压力、风速、密度、含湿量、相对湿度、热焓以及湿卡他度等热环境参数进行详细测定,进而对地面流经采掘工作面过程中风流路线的... 确定合理的测试方法、路线,并在对三河尖煤矿热环境参数进行分级的基础上,沿主要进、回风路线对矿井温度、压力、风速、密度、含湿量、相对湿度、热焓以及湿卡他度等热环境参数进行详细测定,进而对地面流经采掘工作面过程中风流路线的变化规律进行详细分析,指出它们之间的相互变化关系。由测算数据得出风流自地面至采掘工作面热环境参数变化规律及热湿源分布,进而确定了新暴露围岩及综采工作面围岩散热为井下最主要热源,为三河尖煤矿热湿源确定及热害治理指明了方向。 展开更多
关键词 矿井热害 高温 湿卡他度 热参数 围岩
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基于均匀设计差分法和模糊神经网络的隧道围岩物理力学参数反分析 被引量：11
3
作者 郝哲 《中国矿业》 北大核心 2004年第12期85-89,26,共6页
基于均匀设计、差分法和模糊人工神经网络建立了新的隧道围岩物理力学参数反分析方法。按照均匀设计要求,选取不同物理力学参数;用FLAC差分程序进行计算,得出了相应的神经网络分析样本;进行了网络结构及学习参数的优化;对模糊神经网络... 基于均匀设计、差分法和模糊人工神经网络建立了新的隧道围岩物理力学参数反分析方法。按照均匀设计要求,选取不同物理力学参数;用FLAC差分程序进行计算,得出了相应的神经网络分析样本;进行了网络结构及学习参数的优化;对模糊神经网络进行了学习训练;据学习结果,利用各监测断面实测数据,对韩家岭隧道围岩物理力学参数进行了反分析,反分析结果满足精度要求。 展开更多
关键词 均匀设计 差分法 模糊神经网络 隧道围岩 物理力学参数 反分析
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巷道围岩调热圈分布特性研究:以羊场湾煤矿为例 被引量：5
4
作者 张健 张鹏妍 +3 位作者 魏建平 SI Guangyao 许博 许振国 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期125-133,共9页
为了研究矿井巷道围岩温度场的分布情况,首先在羊场湾煤矿13采区回风下山937高程附近,利用深孔测温技术测定围岩温度,同时测定具有代表性的岩石热物性参数;然后利用COMSOL软件建立数值模型,模拟巷道围岩的温度场;最后通过改变通风时间... 为了研究矿井巷道围岩温度场的分布情况,首先在羊场湾煤矿13采区回风下山937高程附近,利用深孔测温技术测定围岩温度,同时测定具有代表性的岩石热物性参数;然后利用COMSOL软件建立数值模型,模拟巷道围岩的温度场;最后通过改变通风时间和风流特性,分析其对该巷道调热圈温度场的影响。结果表明:通过深孔测温可知该巷道原始岩温为28.3℃,调热圈半径为32 m;通过数值模拟可知:其调热圈半径为30.9 m,与实测结果误差为3.4%。随着巷道通风时间的延长,围岩的扰动范围不断增加,围岩温度不断降低,且温度降低速率逐渐变缓;随着风流温度的降低,围岩温度也逐渐下降,且越靠近巷壁的围岩受风流温度的影响越明显;随着风流速度的增大,围岩温度会逐渐下降,当风速大于4 m/s时,围岩温度趋于稳定。 展开更多
关键词 巷道围岩 调热圈 温度场 深孔测温 热物性参数 数值模拟
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稠油油层热物性参数计算模型 被引量：2
5
作者 徐振章 胡志荣 +4 位作者 唐焕文 秦学志 蔺玉秋 佟铁汉 蒋志刚 《特种油气藏》 CAS CSCD 1995年第1期13-18,共6页
本文论述了在无条件直接测定油层岩石热物性参数的情况下，可以根据蒸汽吞吐生产数据和油藏地质特征建立数学模型，计算油层热物性参数（热导率和比热容、热扩散率）的方法、原理及软件。计算结果精度较高，可以满足地质研究和工程设计... 本文论述了在无条件直接测定油层岩石热物性参数的情况下，可以根据蒸汽吞吐生产数据和油藏地质特征建立数学模型，计算油层热物性参数（热导率和比热容、热扩散率）的方法、原理及软件。计算结果精度较高，可以满足地质研究和工程设计工作的需要。 展开更多
关键词 油层 稠油 油藏地质 蒸汽吞吐 地质研究 生产数据 岩石 精度 软件 热导率
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基于BP神经网络的阿拉套山隧道围岩物理力学参数反演分析 被引量：17
6
作者 赵俊杰 贾斌 +2 位作者 张东 曹明星 李德武 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第A01期220-226,共7页
为研究高寒地区设置中心深埋水沟单线铁路隧道的围岩力学参数问题,以兰新铁路新建博州支线阿拉套山隧道为工程背景,基于FLAC3D数值模拟软件联合MATLAB中的神经网络工具箱构建BP神经网络算法,建立隧道开挖位移正演和反演模型,对围岩物理... 为研究高寒地区设置中心深埋水沟单线铁路隧道的围岩力学参数问题,以兰新铁路新建博州支线阿拉套山隧道为工程背景,基于FLAC3D数值模拟软件联合MATLAB中的神经网络工具箱构建BP神经网络算法,建立隧道开挖位移正演和反演模型,对围岩物理力学参数作反演分析。通过对中心水沟开挖前的拱顶和拱腰监测数据做拟合分析,发现隧道变形已趋于稳定,反演过程不需考虑中心水沟开挖对围岩的二次扰动。以水沟开挖前的拱顶沉降值和拱腰收敛值作为输入函数,以围岩的体积弹性模量K、剪切弹性模量G、黏聚力c、内摩擦角φ、重度γ作为输出函数训练神经网络模型,利用训练好的模型进行所需参数的反演分析。将反演参数代入FLAC3D正演模型计算后,提取中心水沟开挖前的拱顶沉降值和拱腰收敛值,与中心深埋水沟开挖前的实际监控量测值相比较为接近。结果证明,围岩物理力学参数的反演较为合理,对于变形的预测较为准确,可为隧道后期工程的施工和优化设计提供参考。 展开更多
关键词 隧道 围岩位移 BP神经网络 中心深埋水沟 反演分析 物理力学参数
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高温-热学参数耦合效应下地下气化围岩温度场扩展模拟研究 被引量：3
7
作者 刘潇鹏 郭广礼 +3 位作者 董志勇 郭超 周峻 李怀展 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期285-294,共10页
煤炭地下气化过程中产生的高温改变了燃空区围岩的热学参数,从而影响燃空区围岩温度场的传播。目前缺乏针对高温-热学参数耦合效应下的煤炭地下气化围岩温度场扩展规律的研究,造成气化过程中温度场扩展的反演计算相对失真,限制了多场耦... 煤炭地下气化过程中产生的高温改变了燃空区围岩的热学参数,从而影响燃空区围岩温度场的传播。目前缺乏针对高温-热学参数耦合效应下的煤炭地下气化围岩温度场扩展规律的研究,造成气化过程中温度场扩展的反演计算相对失真,限制了多场耦合条件下地下气化采场围岩控制技术的发展,亟待开展相关研究。利用Fish语言对FLAC^(3D)自带的热传导模型进行改进,建立了高温-热学参数耦合效应下温度场研究的数值模拟方法,并将其应用于煤炭地下气化围岩温度场扩展的研究中,取得以下成果:高温极大改变了煤炭热学参数的分布,同时热学参数的分布的变化也改变了温度场的扩展规律,高温与热学参数具有双向耦合特征;煤炭地下气化围岩温度场扩展经历了3个阶段,煤层燃烧过程中的高温扩展阶段,对流散热过程中的冷却扩展阶段,气化完成后不与外界产生热交换的稳定扩展阶段,热学参数的耦合作用改变了煤炭地下围岩温度场的分布,高温扩展阶段结束后温度场在顶板传播范围为3.2 m,两侧煤壁6.5 m,底板1.3 m。冷却扩展阶段温度场在顶板传播范围为12.2 m,两侧煤壁7 m,底板5.5 m;气化完成后温度场在燃空区围岩内部持续传播,继续影响燃空区围岩的长期稳定性。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 高温-热学参数耦合 温度场分布 围岩温度场
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基于横观各向同性模型的片岩隧洞稳定性研究 被引量：1
8
作者 孙涛 杨渝南 +3 位作者 高素芳 刘杰 谢晓康 韩绍康 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第5期221-229,共9页
以四川大渡河丹巴水电站引水隧洞为研究对象,结合三轴试验和自主研发的空间多角度片理抗拉强度测试技术,对不同片理夹角下石英云母片岩的力学参数进行测定,得出石英云母片岩的弹性模量、c和φ与围压之间的关系,并分别给出干燥和饱和条... 以四川大渡河丹巴水电站引水隧洞为研究对象,结合三轴试验和自主研发的空间多角度片理抗拉强度测试技术,对不同片理夹角下石英云母片岩的力学参数进行测定,得出石英云母片岩的弹性模量、c和φ与围压之间的关系,并分别给出干燥和饱和条件下各力学参数围压敏感性排序。通过表征各向异性的参数k1、k2,对不同片理夹角下石英云母片岩的各向异性与围压的关系进行评价,并进一步指出不同高度岩样抗拉强度随片理角度的变化规律。采用横观各向同性本构模型,通过设定材料主轴空间方位,可模拟片理空间任意角度展布的岩体。针对大区域模型存在的不足,提出一种主应力构造精细应力场的新方法,避免了大模型的应力边界效应,可方便快捷对局部区域进行精细应力构造。根据片理走向及不同倾角选定15个不同片理空间展布模型进行计算分析,分别得出应力、位移、塑性区随片理角度的变化规律,并指出不同片理展布条件下的最不利工况。 展开更多
关键词 石英云母片岩 横观各向同性模型 物理力学参数 应力场 隧洞围岩稳定性 片岩隧洞
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