大型铀矿床全寿命期虚拟仿真系统开发

某大型铀矿床位于中国北方生态脆弱地区,其资源量大、矿体缓薄,矿床前期开发决策难度大。采用虚拟仿真技术,构建矿山三维模型,结合矿床开采时序,实现对矿山开采过程全寿命期的动态仿真,动态展示矿山生产环节和施工工序,为矿床开发决策提供依据。通过开发全寿命期的虚拟仿真系统,为该大型铀矿床开采工程规划和设计数据的综合与解释提供了独特的虚拟环境,展现了矿床未来开发场景,初步验证了矿床整体开采方案的合理性与可行性,为矿床开发奠定了基础。

基于模式识别的矿山复杂巷道快速建模方法研究——以棉花坑铀矿床为例

在处理复杂巷道三维模型的构建时,传统的中线法和腰线法均面临工作量大、调整次数多、巷道实体不容易闭合等问题。基于多边形模式识别理论提出一种复杂巷道快速建模方法。首先,对实测巷道的腰线进行整理使得线段闭合且不存在重复线段,然后在平面上对巷道包围的空间进行Delaunay三角剖分,生成一系列的三角形,据此生成巷道中心线,再根据巷道顶面控制点与中心点的位置关系生成一系列辅助线,最后根据三维空间的这些线生成DTM(数字地形建模)面,形成巷道实体。采用面向对象的程序设计与编程方法,以棉花坑铀矿床-100 m中段巷道模型绘制验证了复杂巷道快速建模方法的可行性。结果表明,采用该方面建模方便、快捷,能够很好地解决复杂巷道建模周期长的难题,对快速构建全矿井数字化模型具有重要意义。

基于FDM-DEM耦合的岩石动态冲击特征方法

为探究动态冲击作用下岩石的力学特征,根据室内霍普金森冲击试验模型,基于有限差分(finite difference method,FDM)-离散元(discrete element method,DEM)耦合方法构建了三维分离式霍普金森压杆(split hopkinson pressure bar,SHPB)冲击数值模型,在模型入射杆端部施加半正弦冲击波进行动态冲击模拟,对三维离散元试样的动态应力时程曲线、裂纹时空演化等特征进行讨论,从细观力学角度分析岩石的动态冲击破坏过程。结果表明:三维耦合模型在动态冲击过程中能够很好地满足应力有效性检验,保证了冲击过程的可靠性;利用Fish语言编写的半正弦冲击波等效替代室内试验撞击杆的撞击作用可以在一定程度上消除入射波的弥散效应;动态冲击过程中,试样内部的裂纹发展可分为平静阶段、缓升阶段、陡增阶段和稳定阶段,且裂纹主要产生于应力峰后阶段,裂纹总量呈反Z形变化。

考虑硬化和损伤效应的盐岩蠕变本构模型研究

盐岩是储存化石能源和高放射性核废料的理想介质,研究盐岩蠕变力学特性对地下盐岩储库的安全营运具有重要意义。为合理反映盐岩蠕变过程存在的损伤和硬化两种机制,以元件组合模型为基础,结合分数阶微积分理论建立了一种考虑损伤和硬化效应的盐岩蠕变本构模型。该模型采用考虑时效损伤的弹性元件描述盐岩加载初期的损伤变形,采用分数阶村山体描述盐岩衰减蠕变阶段的黏弹塑性蠕变力学行为;通过引入描述盐岩屈服强度随时间强化的硬化函数来反映盐岩硬化机制;采用瞬时塑性元件描述不可恢复的瞬时变形。基于Kachanov蠕变损伤定律与Lemaitre应变等价原理构造了一种带有应变触发的非线性黏壶元件,该元件能够较好描述盐岩加速蠕变阶段的非线性变形特征。基于组合模型理论推导了考虑硬化和损伤效应的盐岩一维、三维蠕变方程;通过分析已有盐岩单、三轴蠕变试验等时应力-应变曲线特征,确定了村山体启动应力阈值;结合等时应力-应变曲线和蠕变试验数据对模型中的参数进行了辨识。结果表明:建立的蠕变本构模型仅用一组参数即能描述不同应力状态下盐岩的蠕变力学特性,可为预测盐岩蠕变变形特征提供一定的理论依据。

泥岩动态冲击力学响应及裂纹演化试验研究

为探究冲击载荷作用下泥岩的动态力学响应及裂纹扩展规律,利用室内霍普金森冲击试验系统结合高速摄像采集手段,对泥岩展开了7种不同冲击速度的动态压缩实验。讨论了不同冲击速度下泥岩的应力应变曲线、破坏特征等力学行为;利用高速摄像捕捉整个破坏过程,从细观角度分析其裂纹扩展过程,同时利用数字图像处理分析岩石在冲击过程中位移场及能量演化特征。研究结果表明:随着冲击速度的增加,冲击应变率和动态抗压屈服强度呈线性增加趋势变化,泥岩的峰后塑性增强;在冲击载荷作用下破坏形态呈渐进式发展,大致可分为“劈裂型”、“粉脆型”和“粉碎型”;根据高速摄像采集图像可以发现,动态冲击作用下泥岩的裂纹扩展可分为无损段、起裂段、扩展段和破裂段,且冲击速度越大,裂纹在扩展段的发展越错综复杂,岩石劣化区更加破碎;冲击过程中,随着裂纹的演化,位移场从连续向不连续发展,且最大位移量表现出率相关性。动载冲击下泥岩的能量演化特征具有明显的率相关性,能量随着冲击速度的增加而增加。泥岩在应力峰前阶段以弹性能存储为主,峰后阶段耗散能急剧增加,弹性能释放,造成泥岩破碎失稳。

深部硐室群围岩蠕变特征及稳定性控制

为了探究深部硐室群围岩蠕变特性和不同锚杆间排距对围岩变形的抑制作用,本文以陈四楼煤矿深部硐室群为研究对象,采用室内实验对深部硐室群砂质泥岩试样的蠕变特性进行分析,通过数值模拟方法对锚杆间排距和硐室群的支护效果进行研究。研究结果表明:随着荷载水平的增加,岩石轴向变形不断增加,当荷载增加到0.9σc时,岩样发生蠕变失稳破坏;深部巷道随着锚杆间排距的增加,围岩应力及变形均呈现先减小再增加的特征,当间排距为0.5 m时,可以较好地实现围岩与锚杆的耦合支护效果;将0.5 m的锚杆间排距应用到深部硐室群时,硐室群顶板及两帮应力分布更加均匀,围岩整体变形量较小,现场监测表明,硐室围岩底鼓量最大,顶板下沉量次之,两帮收缩量最小。

超广角切伦科夫望远镜原理样机数据获取系统研制

文章介绍了超广角切伦科夫望远镜原理样机数据获取系统设计方案和初步测试结果。望远镜原理样机数据获取系统采用NIM(Nuclear Instrumentation Module)标准插件+SCD(Switched Capacitor Digitizer)并行阵列形式,该系统具有高灵敏度、低噪声、快速触发(<30ns)、快速存储等优点。西藏羊八井观测站测试结果显示,该套数据获取系统成功观测到宇宙线事例,能够满足望远镜和闪烁体阵列,符合观测宇宙线的设计需求。

浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制

本文主要针对于浅埋暗挖法隧道施工技术及其地面沉降控制进行了研究,希望通过对文章的探讨,能够为相关方面的研究提供理论性的参考。

开关电源原理与应用分析

本文介绍了开关电源的基本工作原理,开关电源的分类。并深入的介绍一款由UC3842组成的开关电源原理,整个电源由输入电路部分,整流,反馈,过压保护,过流保护,自恢复,输出电路等组成。开关电源的效率比线性电源高。

便桥荷载作用下深基坑地下连续墙变形特性分析

为了研究便桥荷载作用下深基坑地下连续墙变形特性,以深圳市地铁6号线科学馆站超深基坑的上跨便桥段支护工程为依托,采用有限差分程序FLAC3D结合现场监测情况对便桥荷载作用下超深基坑地下连续墙的墙顶沉降、墙顶水平位移和地表沉降等变形特征进行了分析,通过实测与模拟变形对比分析,验证了数值模型的可靠性,在此基础上对便桥荷载作用下的地下连续墙墙底失稳机理进行了探讨,根据极限承载力理论得出了相应稳定性验算公式,并对影响地下连续墙变形的主要因素进行了分析。研究表明:影响地下连续墙变形的主要因素为土层性质、便桥荷载和地下连续墙嵌固深度;墙底土体与墙侧土体比较,前者的强度和刚度对地下连续墙的变形影响更大;便桥荷载作用下地下连续墙容易产生墙底失稳,应对其墙底稳定性进行验算。

试述如何优化工程管理以提高建筑工程质量

在建筑行业中,消费者最关注的建设结构的质量是否符合标准,能否在保证居民安全的情况下满足居民的各方面需求。尽管由我国经济迅速发展,建筑行业进入了成长期,建筑项目的整体质量有很大提高,但是仍然有质量不达标的工程存在,不但无法满足居民的居住需求,甚至可能危害居民的人身安全,所以采取有效措施优化工程管理,保障工程质量,成为了现代建筑行业发展的焦点。本文首先论述了优化工程管理的重要性,随后提出了目前建筑工程管理中存在的问题,最后针对当下问题提出相应的对策。

木寨岭隧道软岩大变形的机理分析及处理措施

高地应力下的软岩大变形是导致隧道破坏的一个主要原因,因此,能否有效的控制变形,是保证隧道能维持正常施工和后续使用的重要因素。针对木寨岭隧道所处的复杂环境,分析隧道的变形原因和机制,提出了利用变形缝进行治理和总结现阶段防治大变形的主要措施,对以后的工程提供参考意见。

家竹箐隧道煤系地层段病害监测措施

结合工程实例,针对由衬砌开裂,渗水等病害使隧道产生的不同程度、不同方式的变形,提出了激光变形观测方案,达到了动态监控隧道内力的目的,最终在发生病害前及时采取加固措施,避免因隧道病害发展导致更大损失。

单轴压缩条件下冻融灰岩裂隙扩容及损伤破坏分析

为研究冻融灰岩单轴压缩下裂隙应变演化及渐进损伤特征,开展了0次、10次、20次、40次灰岩冻融单轴压缩试验,建立了基于裂隙体应变特征的冻融灰岩损伤本构方程,结合PFC2D数值模拟分析了冻融灰岩的损伤破坏模式。结果表明:经历40次冻融循环后,灰岩的单轴抗压强度、弹性模量、泊松比由原来的109.88 MPa、65.38 GPa、0.225分别降至70.36 MPa、46.62 GPa、0.197;冻融10次、20次、40次灰岩裂隙体应变极值分别增至0.0106, 0.0146, 0.0269。基于体积应变拐点法及位移回归分析法得到的冻融灰岩扩容应力值随冻融循环次数增加而降低,两种方法所得结果的相对误差低于10%。基于裂隙体应变特征的理论应力-应变曲线与试验曲线具有较好的一致性,所建的损伤本构方程适用于低冻融次数灰岩。基于PFC2D所得的冻融灰岩单轴压缩破坏模式为劈裂破坏和“劈裂-剪切”破坏。

岩石单轴声发射及能量耗散特征颗粒流模拟研究

基于石膏岩室内单轴声发射试验,结合PFC^(2D)颗粒流模拟,分析了单轴压缩下岩石声发射演化特征,从空间角度反演了微裂纹萌生、汇集到破坏的过程,同时对渐进破坏过程的能量变化进行分析。研究结果表明:岩石颗粒流细观参数对宏观参数的显著性影响各不相同,利用正交试验及回归分析可量化宏细观参数关系;单轴压缩过程中,声发射事件在峰后阶段大量产生,发展过程可依次划分为无损期、平静期、增长期和陡增期,声发射事件陡增期存在沉寂期,可作为岩石破坏的前兆判据;岩石模型内部最先出现张拉裂纹,峰前阶段内部裂纹随机产生,汇集性并不明显,宏观破裂面形成于峰后阶段,且破裂面附近富集大量拉伸裂纹;岩石内部能量在峰前阶段以弹性能储存为主,峰后应变能大量释放,耗散能急剧增加,能量耗散比呈“N”形变化;基于声发射试验结果所得本构模型更适用于描述离散元单轴压缩过程中的应力应变关系。