二氧化碳静态爆破的边坡振动场地效应和能量分析

进行真三轴CO_(2)静态爆破压裂实验和现场测试,获得压力曲线、试样裂隙分布、现场振动曲线和岩体破坏特征,并通过分析压力曲线和裂缝扩展特征来研究致裂原理,同时还利用窗函数傅里叶变换提取振动特征,以评估破岩现场边坡的结构安全。研究结果表明:(1)CO_(2)静态爆破的峰值振动速度在8 m处衰减至满足建筑物保护要求,比传统的钻爆法更安全;(2)CO_(2)静态爆破引起的振动波形的主频高于钻爆法的,且随着距离的加长,振动能量的分布逐渐分散;(3)钻爆法的振动速度预测公式适用于CO_(2)静态爆破的,且带高程的预测公式更为准确。根据压力曲线、试样裂隙分布和现场岩体损伤,提出CO_(2)静态爆破的HIG破岩模型,为新技术的研究提供了基础框架。在实验中没有采集到温度数据,今后迫切需要对聚能剂的瞬时放热特性和温度对CO_(2)状态的影响进行研究。

干冰聚能静态破岩技术振动规律与频谱特征

为了明确干冰聚能静态破岩技术诱发振动的影响范围及规律,本文利用微震监测系统对干冰聚能静态破岩过程进行全程监测,获得了干冰聚能静态破岩和机械破岩诱发的振动信号,对其振动规律与频谱特征进行对比分析。得出如下结论:干冰聚能静态破岩诱发振动速度在3 m距离处即降到了25 mm/s以下,可满足爆破振动安全允许标准;诱发的振动频率主要分布在100 Hz以下,与镐头机诱发的振动相比,振动频率在50 Hz以下的成分更多、幅值更大,低频成分更多;诱发振动速度随震源距离增加呈乘幂函数衰减,比机械破岩引起的振动影响范围更小;边坡加速了干冰聚能静态破岩诱发振动速度的衰减,坡度越陡,振动速度沿该方向的衰减越剧烈,干冰聚能静态破岩技术未使用危险爆炸品,与炸药破岩相比没有审批、运输限制,现场施工安全环保。研究结果对干冰聚能静态破岩技术的现场应用具有指导作用。

应力波在各向异性介质中传播及损伤数值模拟

基于COMSOL的相场损伤对应力波在各向异性岩层中的传播和所造成的损伤进行数值模拟研究,使用无限元边界来避免固定边界下应力波反射造成的影响,通过对爆破孔孔间距以及孔心连线的转角进行参数化扫描以研究二者对应力波传播和损伤演化的影响。最终得到应力波传播和损伤演化云图,以及应力时程曲线和破坏区面积(损伤>0.9)变化曲线并得到以下结论:应力波在弹性模量更小的方向应力幅值较高;轴线转角减小会延迟中心处应力波第一个波峰的时间,且峰值应力减小;孔间距减小会导致更大的峰值应力和更明显的叠加效应,但会导致破碎区面积的减小。

二氧化碳气动破岩封孔方法及力学模型研究

为完善新型二氧化碳气动破岩技术,对其封孔方法及力学模型展开研究,通过依托岩方清理工程,采用不同封孔材料进行气动破岩试验对比,最终得出最优的封孔方案,同时根据岩石的强度理论建立孔内压力与冲孔强度、拉伸破坏强度以及剪切破坏强度的关系,并给出实现理想破岩效果的压力关系条件,为施工人员计算破岩参数提供一个切实可行的方向。最终得到以下结论:①快干水泥和水的混合砂浆可满足封孔强度需要,铺碎石垫层可有效防止冲孔;②满足冲孔压力>破岩峰值压力>剪切破坏孔压≥拉伸破坏孔压时破岩效果最为理想。可见该种封孔方法对二氧化碳气动破岩效果得到增强。

大跨地铁风道导洞开挖的地表沉降分布规律研究

北京地铁8号线大红门桥站-和义站区间附属风道为跨度16.2 m的单跨结构,采用暗挖洞桩法(PBA工法)施工。为有效控制导洞开挖引起的地表沉降,必须合理安排导洞施工顺序。基于三维数值模拟方法对不同的导洞开挖方案地表沉降分布规律进行研究,并与地表沉降监测结果进行比较分析。结果表明:不同的导洞开挖顺序的地表沉降发展路径差别显著,但最终的沉降值基本一致;随着导洞的开挖,地表沉降槽宽度增加并不明显,但是由于导洞开挖的群洞效应,地表沉降速度发展较快。因此在后续的拱部开挖支护中,必须通过调整支护措施和开挖方案来严格控制地层沉降。

NMR谱仪软件脚本环境的研究与应用

主要讨论在核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)谱仪软件中引入脚本环境的方法和应用.首先,介绍脚本语言的概念,并比较分析了几种脚本解析器;其次,概述了谱仪软件的系统结构,阐述了使用QtScript引擎建立脚本环境的方法,并结合NMR软件系统中实验参数、命令行等模块,提出了可行的脚本化方案;最后,给出了测试结果和改进方法.

超临界水热冲击致裂技术研究初探

为了应对复杂敏感环境硬岩破除难的问题,文中提出一种超临界水热冲击致裂技术,以液态水为基液,利用自主研制的本安型聚能剂在水中放热,使液态水吸热转变为超临界态,迅速发生体积膨胀,是一种新型高能流体冲击致裂技术。通过试验验证超临界水热冲击致裂方法的可行性,并通过改变聚能剂配比、聚能剂和水质量比、在水中加入添加剂的方式,探究超临界水热冲击致裂效果及影响因素。研究表明,超临界水热冲击致裂效果与聚能剂剂量、水的成分、用量等有很强的相关性;在水中加入添加剂后,致裂效果得到明显改善,且加入白醋的致裂效果优于加入小苏打。该技术的研发对矿山开采、煤层增透等领域的岩石破碎方案具有重要指导意义和应用前景。

煤样破坏应变局部化与表面电位分布规律研究

为研究煤样表面电位分布与破坏局部化之间的关系,进行了煤样受载应变场及表面电位分布规律的测试,研究分析了表面电位场与煤样应变局部化和煤样破坏的对应关系。结果表明,煤样变形破坏过程中表现出明显的应变局部化特征,应变局部化集中区域是煤样损伤和破坏剧烈区域,应变局部化带往往是煤样出现破坏的位置。煤样变形破坏的表面电位场具有与应变场相似的分布特征,在损伤局部化区域表面电位场也具有集中化特征,煤样表面电位高、低电位点的连线反映了煤样的断裂面位置。

核磁共振波谱仪接收机的设计与实现

介绍了液体高分辨率核磁共振波谱仪接收机的设计.接收机以PCI-104为控制器实现网络通信与采样流程控制,通过FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)实现数字中频接电路的控制和数据处理,简化了硬件结构;通过在接收机中引入脉冲序列生成器,产生接收机所需的采样控制信号,降低接收机与系统其他模块的耦合度.最后组成500 MHz核磁共振波谱仪实现核磁共振信号的检测.

脉冲动态核极化增强的NMR和MRI系统研究（英文）

该文介绍了一种自行设计和构建的可扩展脉冲动态核极化谱仪,可以实现核磁共振波谱与磁共振成像的功能.该仪器的新颖设计主要有:1)采用基于PCIe的分布式总线结构,能够极大地提高数据传输效率和通信可靠性,实现精确控制脉冲序列;2)采用外部高速的DDR芯片存储脉冲序列元素和FID数据,可以极大的提高脉冲序列的执行速度,减少快速成像序列的TR时间间隔;3)采用时钟移相技术,可以精确产生分辨率为纳秒级别的数字脉冲.最后对该仪器的动态核极化-磁共振波谱与核磁共振成像功能进行了实验验证.

破碎围岩巷道锚网索喷注耦合支护技术的研究与应用

深部软岩巷道具有非线性大变形特征,单一的支护方式难以控制。锚网喷注支护是具有锚网喷支护与注浆加固共同作用的一种耦合主动支护方式,可以改变围岩力学参数,提高围岩强度。文章结合鹤岗矿业集团兴安矿四水平中央石门返修的工程实践,分析了锚网喷注支护的工程特点。经理论分析和工程应用表明,锚网喷注支护显著提高了围岩的强度和承载能力,有效地控制了深部软岩巷道变形问题,是一种有效控制深部软岩巷道变形的支护形式。

复杂环境下大跨地铁风道结构建造方案研究

采用PBA工法建造的大跨地铁风道结构施工顺序主要有逆作法和顺作法两种方法。为克服传统PBA工法存在的问题,以北京地铁8号线三期工程大红门桥站-和义站区间附属大跨风道为背景,提出一种风道负1层和负2层分别顺作的施工方案,并采用三维数值模拟方法,对风道结构不同施工方案进行研究。针对风道拱部的中导洞开挖跨度大、地层沉降控制难度大的特点,提出一种联合支护结构。工程实践表明:负1层和负2层分别顺作的结构施工方案更有利于地层沉降控制及结构安全,联合支护结构有效控制了大跨中导洞开挖引发的地层沉降,确保周边环境安全和结构自身安全。

巷道断面积对井下测风站位置影响的数值模拟研究

文章设置了不同巷道断面的巷道模型,模拟了风流流动,对不同位置的断面速度分布进行了分析,研究了巷道断面积对煤矿井下测风站位置设置的影响。数值模拟结果表明:巷道断面越大,在巷道转弯处,风流发生紊乱后,越不易达到稳定流动,巷道断面的水平方向比竖直方向更难达到稳定流动,且进口方向对出口方向影响更大,使出口方向达到稳定流动的距离更远。在确定的模型下,经最小二乘法拟合,测风站位置与巷道断面积满足线性关系:y=a+bx。

地铁盾构设备状态故障与检测

伴随社会经济的飞速发展,城市进程化发展逐步深入,盾构机在城市发展建设中应用愈加频繁,盾构机施工期间的故障问题应予以足够的重视。为了减少盾构机故障,促进盾构机的有序运行,务必要开展好盾构机的维护与保养工作。本文对地铁盾构设备状态故障与检测进行了简要的分析,希望可以为相关工作人员提供参考。

考虑变形破坏的煤层钻孔瓦斯流场分布特征数值分析

基于弹塑性理论与渗流机理,采用Comsol Multiphysics的应力场和渗流场耦合功能,考虑煤层钻孔变形破坏,模拟了单孔状态和多孔布置形式下煤层钻孔瓦斯渗流,分析了变形破坏成因和瓦斯流场分布特征。

伴生菌对普通生酮基古龙酸菌发酵的影响

为了实现普通生酮基古龙酸菌的单独培养和产酸,采用伴生菌巨大芽孢杆菌生长时分泌的胞外液、胞内液混合的培养方法,通过测定普通生酮基古龙酸菌单独培养时活菌数及摇瓶发酵中2-酮基-L-古龙酸(2-KGA)生成情况,研究添加伴生菌胞内液和胞外液对普通生酮基古龙酸菌生长和产酸的影响。结果表明:普通生酮基古龙酸菌利用一定量的伴生菌胞外液和胞内液可以实现普通生酮基古龙酸菌的单独生长和正常产酸。

超临界CO_(2)热冲击破岩技术:致裂原理与振动安全研究

新型超临界CO_(2)热冲击破岩技术与传统钻爆法相比振动弱、能量可控,适合城市公共区域等复杂敏感地区破岩工作。目前超临界CO_(2)热冲击破岩技术的致裂原理尚不清楚,现场试验中振动安全评价没有标准。为了研究超临界CO_(2)热冲击破岩技术致裂原理和振动安全,同时进行了真三轴CO_(2)热冲击致裂试验和破岩现场振动监测试验。试验结果表明:(1)CO_(2)热冲击破岩诱发振动速度在6m时即降到了30mm/s左右,满足爆破振动安全允许标准要求;(2)CO_(2)热冲击破岩引发振动频率主要分布于1~100Hz,随着震源距的增加,破岩诱发振动波形频谱主要成分分布也逐渐变宽;(3)传统CO_(2)相变致裂能量计算公式同样适用于CO_(2)热冲击破岩技术,致裂能量的TNT当量适用于萨道夫斯基公式;(4)CO_(2)热冲击破岩是冲击波和高能气体共同作用致裂岩石,可以分为3个阶段,其中高能气体的气楔作用在岩体损伤中占主导作用。

干冰粉气动破岩振动时频能量分析

为研究干冰粉气动破岩的冲击振动危害效应,试验测试了干冰管内气体压力变化和地表的振动速度,用希尔伯特-黄变换方法研究了干冰粉气动破岩振动衰减规律。研究结果表明:干冰粉气动破岩最大振动速度在11 m时下降至2.5 cm/s以下,是一种振动很小的新型破岩方式;经测量致裂管内压力峰值达到50.85 MPa,计算能量的TNT当量符合萨道夫斯基公式;使用HHT对干冰粉气动破岩振动信号进行时频分析,能量在频域上主要分布于0~100 Hz,振动持续时间0.3 s。

市政工程雨污分流管网施工技术的应用实践分析

伴随着我国城市的面积持续扩大,原来的市政网络排污系统已经不能满足城市污水的排放量,为了给城市居民提供一个良好的生态环境,应根据现行排污体系存在的缺陷,并针对管道分流问题,予以采取相应治理措施。目前,在城市建设中,由于人口密集和经济发展迅速等原因,导致城市污染严重,因此必须要对城市污水系统加以完善,以确保城市的正常运行。本文详细分析了市政工程雨污分流管网施工技术要点以及应用实践,期望改善城市排水功能,确保居民的生活环境,对污水进行有效治理。

大安山矿工作面开采煤岩冲击危险性动态评价研究

煤岩冲击灾害会造成工作面及巷道严重变形及破坏,影响煤矿的安全和高效开采,如何有效评价工作面开采过程的煤岩冲击危险性显得尤为重要。以大安山矿轴7槽西一面为研究对象,对其开采过程中的冲击危险性进行了动态评价,包括:采前冲击危险性预评价、开采过程冲击危险性实时评价和实施防冲措施后冲击危险性再次评价。评价结果与开采现场冲击危险的实际情况相吻合,真实地反映了工作面开采煤岩冲击危险性的空间区域特征和时间动态特征。