“交通安全分析”课程案例库建设

案例教学是课堂中引导学生研究现实中的问题,培养学生创造性思维能力的现代教学法,引入我国后被运用于各领域的教学之中。“交通安全分析”是交通运输工程的核心课程之一,是一门理论性与实践性都很强的课程。为更好地加强理论与实践的融合,培养学生的实践能力,应注重相关案例库建设。针对当前“交通安全案例库”建设的问题,该文分析了案例建设问题与案例选取原则,并总结10个“交通安全分析”课程相关案例,给教学工作提供丰富的案例资源。

交通管理与控制课程虚拟实验教学实践探索

虚拟现实技术在高校专业课程实验教学中有重要的应用价值,能有效促进实验教学进步。文章结合交通管理与控制课程实践教学,从教学原理、实验过程以及教学效果,对虚拟现实技术应用于交通管理与控制课程实验教学的适用性进行了论述,并在交通工程19级本科生进行了虚拟实验教学实践对比。教学实践证明,虚拟现实技术应用于实验教学,不仅节约实验成本,同时激发了学生的学习兴趣,加深了学生对交通安全的认识,教学效果得到较大提升。

不同边界条件下剪切速率对类岩石节理剪切力学特性的影响

为研究不同边界条件下剪切速率对岩石节理剪切力学特性的影响,采用RDS-200型岩石节理剪切试验系统对人工浇筑的具有相同节理形貌的不规则水泥节理试样进行了常法向应力和常法向刚度2种边界条件下5种剪切速率的直剪试验。结果表明:(1)常法向应力边界条件下,随剪切速率增大,相同法向应力下的类岩石节理峰前剪切刚度减速增大,峰值剪切强度和残余剪切强度呈对数降低;随剪切速率增大,类岩石节理黏聚力减速增大,内摩擦角呈对数降低。(2)常法向刚度边界条件下,随剪切速率增大,相同法向应力的类岩石节理峰前剪切刚度减速增大,峰值剪切强度呈对数降低,较高法向应力下的残余剪切强度先增大后减小;随剪切速率增大,类岩石节理黏聚力呈对数降低,内摩擦角减速增大。(3)与常法向应力边界条件相比,常法向刚度条件下,节理黏聚力平均增加了115.85%,内摩擦角平均降低了8.44%;相同初始法向应力和剪切速率下,峰前剪切刚度、峰值剪切强度和残余剪切强度分别平均增加了11.96%、19.47%和32.32%,峰值法向位移平均降低了40.12%。该研究结论可为不同剪切速率下地表和地下工程岩体节理的剪切失稳评价提供一定参考。

巷道交岔点稳定性影响因素的数值分析

为了揭示巷道交岔点失稳机理,寻求合理的交岔点支护方式,采用FLAC3D程序对不同交岔点形式、深度、围岩强度、开挖顺序及开挖步距大小等因素进行了数值模拟计算.结果表明:目前煤矿使用的各种形式交岔点的变形和破坏都超过普通巷道,其中十字交岔点的变形和破坏最大;就巷道埋深和围岩强度来说,两者均存在一个临界值,当巷道交岔点埋深超过临界值,及围岩强度低于临界值时,巷道交岔点的变形和破坏将会加剧;十字交岔巷道开挖时,应选用较小的开挖步距,并避免支巷从远处向主巷贯通,及两支巷同时开挖对交岔点造成叠加影响.因此,在埋深一定的情况下,应选择较硬的岩层布置交岔点,通过加固措施提高围岩强度,并选择合适的开挖卸载方式,以提高巷道交岔点的稳定性.

深井巷道底鼓机理及切槽控制技术分析

为了确定水平应力对深井软岩巷道底鼓的影响,采用数值模拟软件FLAC3D对不同岩性、不同侧压系数的巷道变形破坏情况及底板切槽深度对巷道变形的影响进行了研究.结果表明,岩性较弱时,侧压系数对巷道变形影响较大,侧压系数小于1时,巷道顶板下沉量较大,侧压系数大于1时,两帮变形量及底鼓量较大,且侧压系数越大,两帮变形量及底鼓量越大.底板垂直切槽技术能有效减少巷道底鼓量和顶底移近量,切槽深度为巷道宽度一半时,巷道稳定性最好.

浅谈我国大采高综采技术

本文介绍了大采高综采工艺及设备的历史及国内现状、工作面合理采高、工作面长度及推进度、煤壁片帮及防治 ,液压支架防倒与防滑等。

多级加载下岩石裂隙渗流分段特性试验研究

利用自行研制的岩石裂隙辐射型渗流系统,试验研究室温下粗晶大理岩、中砂岩、灰岩和细晶大理岩4个岩石张裂隙在法向闭合过程中的渗流分段特性及加载历史的影响。根据闭合裂隙的接触状态及流域分布特征,裂隙渗流可分为群岛流、过渡流、沟槽流3个阶段;单位水头流量与法向应力呈指数函数关系,随法向应力增加而降低,后次加载中相同法向应力下单位水头流量明显较低;单位水头流量与力学隙宽呈幂函数关系,幂指数范围为1.93～2.60,可认为接触型粗糙岩石裂隙渗流量与力学隙宽呈次立方关系;后次加载时,相同力学隙宽下单位水头流量也明显较低;水力等效隙宽与力学隙宽呈分段的线性关系,修正的立方定律在相应分段内成立。研究结果对岩体裂隙渗流计算有一定的理论意义。

大理岩裂隙渗流特性及充填砂土影响

利用自行研制的岩石裂隙渗流系统,对9个不同裂隙面形貌的大理岩试样分别进行充填和未充填裂隙渗流试验,研究了不同法向应力条件下,加卸载过程、水头差大小、裂隙面形态、充填砂土粒径及厚度等因素对裂隙渗流的影响。试验结果表明:裂隙未充填时,在法向加载阶段,渗流量随水头差的增大呈线性递增,渗流量随法向应力的增大呈负指数减小,并得到了包含裂隙面三维形貌参数坡度均方根S_q的渗流量和法向应力关系式;单位水头流量与力学隙宽呈指数关系,指数平均值为3.01,基本符合立方关系。因此,通过增加修正参数得到了修正的立方定律,其中修正参数与裂隙面的三维形貌参数S_q呈指数关系。在法向卸载阶段,渗流量随法向应力的降低基本不变,相较于加载阶段,卸载阶段法向应力对渗流量的影响明显降低;相较于未充填裂隙,充填裂隙闭合量、裂隙面形态、法向应力在加载和卸载阶段对渗流量的影响均较小,充填砂土的粒径或厚度越大,相同法向应力下裂隙渗流量越大。

初次断裂前矩形顶板的差分解

给出弹性地基四边夹支平板简化模型,分析初次跨落前顶板的受力机理。采用小挠度弯曲理论的微分方程,建立简化模型的边界条件,用差分法求解方程,并给出算例。结果表明:老顶顶板从中心点开始破坏,破坏沿平行于长边中心线向两边传播。当中心部位破断冒落后,破坏以"O"形向外传递。此结果与已有结论[2]一致,说明差分法可用于顶板破断分析。为"O"形圈理论和顶板来压预报提供了新的理论证据。

基于线性回归分析的网约车需求量影响因素研究

随着互联网技术的不断进步和居民出行质量需求的不断提高,同时为了响应国家对绿色交通的号召,网约车行业应运而生。作为一种出行方式,网约车具有方便快捷、全天候、低成本、范围广等优点,但仍存在诸多问题使其未得到充分利用。基于大数据和问卷调查数据,以客观条件和用户体验作为影响因素,建立网约车需求量的多元线性回归模型,并应用Eviews软件对模型进行检验,通过求解得到修正后的网约车需求模型。最后,进行了影响因素重要性分析并据此提出相应的运营策略与建议。

浅谈我国大采高综采技术

介绍了大采高综采工艺及设备的历史及国内现状,工作面合理采高、工作面长度及推进度的确定,煤壁片帮及防治,液压支架防倒与防滑的措施,可供类似矿井参考。

岩石裂隙法向循环加载本构关系试验研究

法向变形对岩石裂隙渗流及应力波传播都有重要影响。在分析岩石裂隙法向变形机制的基础上,结合试验曲线循环滞后及其形状特点,探讨岩石裂隙在法向循环加载下的本构关系。试验得到粗晶及细晶大理岩裂隙岩样的15个循环加、卸载法向应力–闭合曲线。第一循环加载曲线与其他加、卸载曲线明显不同,其拟合曲线单独产生。平移其余加、卸载曲线使其低应力端点通过原点后,采用四参数双曲线–幂函数方程拟合所有曲线。加载累计闭合量和卸载残余闭合量与循环次数存在较好的指数函数关系,可确定循环加、卸载拟合曲线的2个端点;通过初次拟合得到加、卸载曲线幂函数项指数与循环次数的关系,再假定各加、卸载拟合曲线通过循环加、卸载拟合曲线的2个端点,获得幂函数系数的表达式;最后通过2次拟合,先后确定加、卸载曲线最大隙宽及初始刚度与循环次数的关系式。将各循环加、卸载曲线的3个参数拟合值代入双曲线–幂函数表达式,并平移各拟合曲线使其通过加卸载拟合曲线的2个端点,可得到拟合精度较好的连续拟合曲线。研究结果对循环加载下岩石裂隙法向闭合的数值模拟具有一定的实用价值。

巷道交岔点合理支护参数正交优化

为了寻求交岔点巷道合理的支护参数,基于正交设计试验,采用数值模拟软件Flac^(3D)对不同围岩强度下交岔点巷道的支护参数进行了数值模拟分析,并对试验结果进行了极差和方差分析。研究表明:巷道交岔点应选取在侧压系数小于1的围岩内;围岩强度较低时,巷道支护参数的变化对围岩稳定性影响较大;锚杆支护可有效改善交岔点的稳定性,锚索在巷道围岩变形大且塑性区厚度小于锚索长度时支护效果才会比较明显。

岩石单裂隙水力特性试验研究进展

岩石单裂隙渗流特性是研究裂隙岩体渗流的基础,由于岩体工程实践的迫切需要,国内外研究者众多.本文以岩石单裂隙渗流的数值模拟和实验室试验的研究内容为线索,综述了粗糙度、隙宽、曲折流、沟槽流、平行板模型等概念和应力、温度、各向异性、入渗水头、尺寸效应、溶解等因素对岩石单裂隙渗流的影响,最后给出了目前存在问题及展望.

单孔岩样水压致裂的数值分析

水压致裂是改变岩体结构的一种天然行为和人为手段。采用F-RFPA2D软件,对水压致裂过程、裂缝扩展形态及注水孔形状和大小、应力条件和岩样强度等影响因素进行了研究。将开始出现声发射的水压称为微裂压力,将声发射急剧增多、裂缝非稳定扩展直至岩样破坏的水压称为破裂压力。岩样尺寸一定时,微裂压力和破裂压力随内孔面积增加而降低,方形孔岩样的微裂压力和破裂压力均小于同面积的圆形孔。微裂压力和破裂压力随围压或岩样强度增加而增加,且其差值随岩样强度增加而增加,理论破裂压力与模拟值趋势基本一致。方形孔的宏观裂纹起裂位置多在角点附近,而圆形孔比较随机。无围压时,宏观裂纹的延伸方向随机;有围压时,宏观裂纹扩展方向大致与主应力方向一致,且沿较大主应力方向的宏观裂纹扩展至岩样破坏,较小主应力方向宏观裂纹不完全发育。研究结果对水压致裂试验和工程实践有一定参考意义。

一种协调控制巷道围岩变形的新型支架

针对现有支护方式不能有效控制部分软岩巷道围岩变形的状况,提出一种协调控制围岩变形支架来提高巷道围岩支护力,进而减少巷道整体变形量.介绍了该新型支架的结构组成及工作原理,并进行了力学分析.该支架结构简单、操作方便、无材料消耗、可重复使用,可用于协调控制回采巷道、软岩巷道等大变形巷道的变形.随着深部矿井开采力度的加大,协调控制深部巷道围岩的新型支架将具有较好的推广应用价值.

岩样尺度、孔道及端部摩擦效应的数值分析

采用FLAC3D分析岩性参数、软化方法、网格划分和加载速率对圆柱岩样单轴压缩应力-应变曲线的影响,并基于优化参数分析岩样尺度、孔道及端部摩擦效应。当峰后软化模量增加、剪胀角增大、抗拉强度降低、单元划分变细或加载速率减小时,轴向应力-应变曲线的峰后软化段趋于陡峭。在单轴压缩时,端部光滑岩样一端产生Λ形破坏带,长径比对强度无明显影响;端部固定且长径比大于2时,岩样在中部产生X形破坏带,其峰值强度大于端部光滑岩样,且随长径比变化不大;端部固定且长径比小于2时,强度和平均模量随长径比减小而增大。孔道岩样的平均模量与孔径无明显关系;在相同围压下强度随着孔径增大而降低,峰后软化曲线趋于陡峭。完整和中空岩样的破坏均从岩样中心逐步向周边扩展,中空岩样形成2个同顶点圆锥面破坏带。数值模拟与试验结果比较吻合,可用于相关岩体工程设计和分析。

煤样的尺寸、形状及锚固效应

为研究煤样的尺寸、形状及锚固效应,加工了不同高度的圆形、正方形和长方形截面试样,对完整试样单轴抗压强度与高径比关系、锚固试样的强度和变形参数变化进行了试验研究,并通过数值模拟研究了钻孔存在、载荷分布及载荷大小对煤样强度的影响。结果表明,三种截面试样强度均随高径比增大而降低,与高径比呈负指数关系。无托盘非预应力锚杆若不能对试样破裂位置形成闭锁路径,则不能明显提高试样的承载能力。钻孔的存在可明显降低试样的峰值强度及弹性模量,托盘载荷可明显提高试样的残余强度,钢带载荷可明显提高试样的强度和变形参数。相同等效面力作用下,两侧面施加全侧面载荷试样及局部施加托盘载荷试样强度随等效面力增加而增大的程度有限,甚至在等效载荷较高时有所降低。研究结果对进一步理解试样的尺寸、形状及锚固效应有一定帮助。

岩石裂隙的法向蠕变及渗流的影响

法向蠕变是岩石裂隙的重要力学性质之一.通过分析岩石裂隙法向蠕变机理、进行干燥及渗流情况下岩石裂隙法向蠕变试验,探讨了岩石裂隙的法向蠕变及渗流的影响.研究表明,对于粗糙岩石裂隙来说,瞬时有效应力总等于裂隙凸起的压缩强度,因而初始法向蠕变明显,而后随接触面增加,蠕变速率逐渐降低;渗流过程中,岩石裂隙法向蠕变更加明显,且初次加载应力水平下岩石裂隙法向蠕变远大于后续加载应力水平;岩石裂隙法向蠕变不能决定岩石裂隙渗流能力的降低,水力冲蚀作用明显时,可能产生裂隙渗流能力随裂隙法向压缩而增大的情况;岩石裂隙的蠕变闭合与岩石裂隙面粗糙度有关,粗糙度越大,岩石裂隙蠕变闭合量越大.研究结果对岩石裂隙法向蠕变的数值模拟及工程实践有一定参考价值.

煤与瓦斯突出的压力容器物理爆炸假说

根据掘进工作面前方支承压力分布特征,建立了掘进工作面前方煤体的压力容器模型.通过分析认为,该模型满足压力容器爆炸的2个条件:气体迅速膨胀和容器壁脆性断裂.进而,基于压力容器发生物理爆炸前的孕育、爆炸后的能量及破坏能力,解释了煤与瓦斯突出的预兆、基本特点和一般规律,并分析了石门自行突出等问题的原因.最后,基于压力容器物理爆炸条件,给出了煤与瓦斯突出的预测指标和防突施工的努力方向,并对已有防突措施进行分析和评价.煤与瓦斯突出的压力容器物理爆炸假说的提出,对揭示煤与瓦斯突出机理具有重要意义.