区段煤柱变形光纤光栅监测应用研究

针对近距离煤层下伏工作面过上覆遗留煤柱时,发生动静载叠加诱发强矿压显现,导致区段煤柱发生变形失稳造成人员伤亡和设备破坏。为探索基于光纤光栅实时监测区段煤柱变形发育特征,分析进、出遗留煤柱阶段矿压显现机理,将FBG、光栅应力计的光测方法相结合,结合现场实测的区段煤柱变形应力应变水平参量变化规律,研究煤柱应变空间分布规律及回采过程中工作面前方煤柱内部应变时域响应特征,验证光测方法在煤体应变水平观测的可行性。结果表明:工作面回采经过上覆遗留煤柱期间,区段煤柱顶板受集中应力影响,上部岩层块体破断并发生回转导致煤柱载荷增加,随着工作面推进覆岩断裂进一步向上传递,关键层断裂回转发生导致工作面来压,最终导致区段煤柱变形失稳。根据现场光栅应变增量幅度判断煤柱内局部变形的剧烈程度,在集中应力作用下,区段煤柱变形时发生最大应变为650×10^(-6),上覆岩层集中应力造成煤柱应变水平峰值位置为煤柱宽度11.5 m,沿煤柱宽度方向应变表现出先增加后减小然后趋于稳定的趋势,内部应变随采动过程中影响范围在5 m左右。综合研究工作面回采经过上覆遗留煤柱时应变对区段煤柱发生变形失稳的特点和规律,以及应变水平变化和煤柱物理力学性质,得到煤柱破坏的前兆特征,在外力作用下达到变形峰值前对煤柱提前进行卸压和防护的安全处理。

基于BOTDR的区段煤柱水平变形监测

针对煤柱内部微裂纹萌生、变形破坏等潜在安全隐患,利用布里渊光时域反射(BOTDR)分布式光纤传感技术进行煤柱水平变形监测。首先,根据煤柱破坏碎胀特性理论分析,建立了光纤轴向应变与水平变形的转化方法;其次开展室内试验确定了金属基索状传感光纤轴向拉伸响应情况,并根据煤柱变形破坏规律修正了应变系数,最后以陕西大柳塔煤矿活鸡兔井为工程背景,对22206工作面区段煤柱水平变形实现现场监测。监测结果表明:区段煤柱采动侧和未采动侧存在明显的水平变形差异,采动侧变形量最大,约为未采动侧的5倍,但煤柱整体水平变形较小,仅出现弹性变形,煤柱较稳定;煤柱变形分区明显,呈现中部为弹性核区,两侧为塑性破坏区的分区特征;工作面从测点前20m推进至测点后40m时,煤柱水平应变呈指数增长,远离测点之后变形趋于稳定,反映煤柱变形与采动应力扰动之间的动态关联;通过分析煤柱水平应变与垂直应力,发现两者呈指数相关关系,定量建立了煤柱水平应变与垂直应力关系式,说明煤柱变形与破坏很大程度上取决于采动应力的分布与演化。利用BOTDR技术对区段煤柱内部变形进行监测可以精确获取区段煤柱内部的微观变形信息,对于煤柱留设尺寸确定、围岩控制及采空区压力评估等具有重要指导意义。

养猪发酵床垫料制作的技术要点

以厚垫料为主要特征的发酵床养猪技术在解决环保压力、维护生态环境、提高经济效益等方面效果显著,可通过选择原料、筛选配方、确定厚度、计算用量、稀释菌种、检查水分、堆积发酵、处理异常等步骤进行程序化制作。

水电站水轮发电机组常见故障技术处理方法探索

在水电站建设过程中,水轮发电机组是非常重要的一个环节,对水电站建设水平的提升有很大作用及重要意义。但由于水电站建设具有一定的复杂性,使得水轮发电机组在运行过程中经常会出现一些故障,严重影响了水电站的稳定运行。为了从根本上促进水电站良好发展,应该加大对水轮发电机组常见故障的处理,积极应用先进处理技术,减少问题的出现,进而为水电站的发展带来更大的经济效益。

水电站机电设备检修与维护管理

在水电企业经营管理发展中,水电站机电设备的维护、检修是其重要的组成部分。分析水电站的机电设备安全操作,完善管理措施,提升稳定性与安全性。

排漂孔液压缸活塞杆与密封更换处理——施工组织方案

飞来峡水利枢纽位于清远市东北约40公里的北江河段上,是广东省目前最大的综合性水利枢纽工程。飞来峡水利枢纽主要建筑物由拦河大坝、船闸、发电厂房和变电站组成。它的主要作用是以防洪为主,同时兼有发电、航运、供水和改善生态环境等作用,是北江流域综合治理的关键工程。飞来峡枢纽与北江大堤联合组成北江中下游防洪体系,水库可以起到滞洪调峰作用。该文主要介绍了飞来峡水利枢纽排漂孔液压缸活塞杆与密封更换处理的完整方案。

食品工程专业的农药残留分析实验研究

随着人们生活水平的提升,人们对于食品安全项目的关注度在不断的提高,只有保证专业化的农药检测,才能保证人们在食用时更加的放心。在实际检验过程中,分析技术和食品工程检验项目相结合,以求获取更加专业化的数据分析结果。本文针对实验的前期处理准备进行了集中的分析,并分别对饮用水以及果进行了相应的农药残留分析,旨在为实验人员提供有效的实验参考。

玉米高产栽培技术

玉米是世界第一大作物,在我国玉米已经成为粮食增产的主力军,有"高产之王、饲料之王,加工原料之王"的美誉,它对保障我国粮食安全、食品安全、能源安全具有重要的意义。双阳区通过近几年的粮油高产创建活动,玉米生产水平有了明显提高。笔者总结近几年的生产实践,撰写了玉米高产栽培技术。

不同水损伤程度下泥岩断裂力学特性试验研究

为研究不同程度水损伤作用对泥岩断裂力学特性的影响,对水中浸泡不同时间条件下的泥岩半圆盘试件进行三点弯曲试验,同时利用PCI–2型声发射系统对泥岩试件的断裂全过程进行实时监测。结果表明:天然泥岩的断裂力学行为受水–岩作用影响显著,随着浸泡时间的增加,其峰值载荷不断下降,浸泡200 min后,该泥岩纯I型至纯II型断裂韧度分别降低至未损伤条件下的53%,56.5%,61%,64%,64.7%和67.6%,且泥岩的断裂破坏形式由脆性逐渐转变为延性。通过声发射定位确定了不同损伤程度下泥岩半圆盘试件中断裂过程区长度,随着损伤程度加深,断裂过程区长度逐渐减小,声发射事件累计总数不断增加;同时,将试验得到的等效断裂韧度与纯I型断裂韧度的比值与引入T应力后改进的最大周向应力理论比值进行比较,表明在未浸泡及短时间浸泡条件下试验结果符合该理论结果;但随着损伤程度的加深该试验结果拟合曲线逐渐偏离理论曲线,浸泡时间达到200 min时,该偏离情况较为明显。

含水压粗糙岩石裂隙有效应力规律研究

为研究粗糙岩石裂隙的有效应力规律,首先建立裂隙凸起-空腔水压的概念模型,在此基础上,通过应力平衡分析得到相应的有效应力系数σ,之后结合单裂隙砂岩水力渗透试验结果,分析围压σ3和裂隙水压p对系数σ的影响关系,进而建立新的粗糙裂隙有效应力模型,并对传统模型的适用性进行讨论。研究结果表明:裂隙连通空腔率可用于表征粗糙裂隙的有效应力系数σ,其也可从机制上解释粗糙裂隙水力耦合特性的变化;系数σ随围压σ3增长呈负指数型减小,而随水压p增大呈指数型增大,三者满足经验关系;当传统有效应力系数α=1时,传统和新建有效应力模型的计算值在低围压时吻合度较好,但随着围压增大,两者的差距会增大,但差距随水压变化不明显;当传统有效应力系数α=0.5时,两模型计算值在高水压时差异较大,这是由于高水压会造成连通空腔增大,而系数取0.5会低估裂隙水压的影响作用。此外,传统有效应力模型的适用性可用临界围压值和临界裂隙水压值来判别,其中临界围压值大小与裂隙有效应力系数对围压的敏感性有关,敏感性强的临界围压值越小;而临界裂隙水压值则与围压呈线性增长规律。

基于黏聚裂纹模型的煤岩体韧性断裂机制研究

传统线弹性断裂理论已不再适用于表征煤岩体韧性断裂特征,为了描述煤岩体Ⅰ/Ⅱ混合型裂纹扩展行为,通过Ⅰ型半圆盘三点弯曲(SCB)实验和贯穿剪切(PTS)实验,构建基于PPR势能函数的泥岩及煤Ⅰ/Ⅱ混合型黏聚裂纹模型。实验结果表明:煤SCB试件峰值载荷后非线性损伤过程中,裂纹尖端张开位移(CTOD)增加量是泥岩试件的3.48倍;同时,通过数字图像相关方法(DIC),测定煤岩试件中断裂过程区(FPZ)长度,其中煤试件的FPZ长度约为6.21mm,是泥岩试件的2.75倍,这直接导致煤试件的韧性断裂破坏特征表现得更为显著。煤岩贯穿剪切(PTS)实验中,煤PTS试件的最大切向位移为0.055 mm,远大于泥岩试件的最大切向位移,表明煤PTS试件Ⅱ型韧性断裂特征明显高于泥岩试件:此外,两类煤岩试件Ⅱ型断裂能高于其Ⅰ型断裂能,这说明发生Ⅱ型剪切断裂需要消耗更多的能量。最后,进行煤岩体Ⅰ/Ⅱ混合型单边缺口梁(SENB)三点弯曲实验及与其相对应的数值模拟研究,数值模拟过程分别基于所建立的PPR黏聚裂纹模型和线弹性断裂理论。通过以上对比可知,相较于线弹性,断裂理论,基于所建立的PPR黏聚裂纹模型的数值模拟结果更加符合实验结果,验证了所建立的PPRⅠ/Ⅱ混合型黏聚裂纹模型适合用于表征煤岩体Ⅰ/Ⅱ混合型韧性断裂行为。

分层开采采空区下大跨度开切眼顶煤稳定性研究

为解决厚煤层分层开采采空区下大跨度开切眼顶煤支护难题,通过理论分析、数值模拟和现场监测的方法,分析大跨度顶煤承载变形破坏特征,推导失稳极值条件。提出采取以棚子支护为基础、“短密集锚索加固+锚杆悬吊”为主的锚护方式以提高顶煤自身承载能力的支护方法,并在现场进行监测。监测结果表明:在此支护条件下开切眼顶煤最大下沉值为12 mm,锚索最大轴力为16 kN,锚杆最大轴力为8 kN,顶煤保持较好的稳定性,取得较好的支护效果。对影响顶煤稳定性因素进行分析,结果表明顶煤跨度较其厚度对顶煤稳定性的影响更大。