超深竖井大跨度预制梁板结构施工技术研究

针对超深竖井井口混凝土梁板采用预制工艺,避免了大跨度高支撑体系难题。预制工艺采用免拆模板为UHPC150超高性能混凝土预制板,整体上提高了现场施工安全;预制梁板提前进行预制,不占施工直线时间,从工效上有效提高备仓速度、施工更加便捷;每一步预制件工序严格验收把控质量,从质量上更有利于各工序细节把控,满足设计及规范要求,取得有效成果。

BTA深孔加工中流体力引起的钻杆涡动的研究

分析了BTA深孔加工中钻杆和工件内孔壁间由于切削液的存在而引起的旋转钻杆涡动问题。首先以非线性形式给出了钻杆旋转时受到的切削液反作用力,然后建立了有流体力作用时钻杆运动的数学模型,分析了切削液引起的钻杆涡动和失稳的力学机理与条件,证明了失稳的主要原因是自激振动,而激振力引起的次谐振是次要原因。通过分析失稳与钻杆运动参数的关系,得出了对生产实践有指导意义的切削用量选择准则,理论分析结果与实际生产中使用的数据一致。

BTA深孔加工钻杆系统的稳定性及分岔

研究了BTA深孔加工钻杆系统的稳定性和分岔。考虑了钻杆质量偏心和切削力波动的影响,利用切削液非线性流体力以增加数值计算的精度。通过引入变分约束原理的有限元方法,同时完成了非线性分析所需的流体力及其Jacobian矩阵的计算。在稳定性分析中,通过改变系统的时间尺度,将非线性钻杆系统周期轨迹的周期显式地出现在钻杆系统的系统方程中;然后对传统打靶法进行改造,将周期也作为一个参数一起加入打靶法的迭代过程,确定了钻杆运行周期轨迹并有效减少了周期计算量。结合Floquet稳定性理论,将理论计算与实验结果相结合验证了上述方法的正确性和有效性。

深井曝气活性污泥法处理皂化废水的研究

论述了深井曝气活性污泥法处理环氧丙烷皂化废水的运行效果。将该工艺的特性参数与一般的活性污泥法进行了比较,认为深井曝气法处理皂化废水不仅在技术方法上具有效率高、耐冲击负荷、污泥产生量少等技术特征,而且在社会效益和经济效益方面具有投资少、运行费用低、占地省等优势。

深通孔键槽铣床柔性转轴振动特性研究

为探寻深通孔键槽专用铣床柔性转轴加工过程中的振动特性,结合机床结构,运用欧拉-伯努利理论推导出转轴径向的振动位移响应函数模型,得到工艺参数单因素变化下转轴的振动位移响应曲线。开展转轴振动试验测试,分别比较转轴振动位移幅值的理论与试验值,相对误差均在10%内,表明理论与试验的一致性较好,验证了柔性转轴振动理论模型推导的正确性。模型数据和试验结果表明:在机床铣削过程中,应尽量选择小的铣削深度、多齿数铣刀配合小的每齿进给量及相对较小的铣削速度,使铣削过程更平稳,降低对深通孔键槽加工质量的影响。该研究结果为机床产品设计提供参考。

基于博弈赋权超深井井壁SFRC支护方案优选及应用

云南会泽铅锌矿一超深竖井建设面临高地应力、高渗透水压等工程难题,为确定该深部竖井井壁最佳配比的钢纤维混凝土支护方案,利用矿山现场砂、石、水泥等材料制作10种不同钢纤维掺量的混凝土试样,经过14 d标准养护后开展单轴压缩、劈裂拉伸、四点弯曲等试验。结合钢纤维混凝土强度测试结果和现场工况,选取抗拉强度、人工劳动成本等8项评价指标作为模型的判别指标,分别选取可拓层次分析法、改进熵权法对评价指标进行赋权,基于博弈论组合赋权构建综合评价模型。利用评价模型计算10种SFRC支护方案的相对贴合度,最终优选出方案T2-30(长纤维掺量40 kg/m^(3),中长纤维掺量5 kg/m^(3),短纤维掺量10 kg/m^(3))SFRC支护作为超深竖井井壁最佳支护方案。现场应用表明:SFRC支护对深部竖井井壁的支护效果良好,对竖井井壁完整性与井筒稳定性控制效果明显优于先前的单掺钢纤维混凝土支护方案。

探水注浆技术在超深井筒加固中的应用

淮南某矿副井井筒深超过1 000 m,在累深571.95-706.4 m的基岩段,存在2个含水层,根据盐化测井曲线显示,上述2个含水层均有异常反应,涌水量预计为352 m^3/h,严重威胁井筒的施工安全。经研究决定,在该层段进行探水注浆加固堵水。本文主要介绍了探水注浆的技术方案、施工工艺及应用效果。

GH4169低压涡轮轴深孔钻削试验研究

低压涡轮轴是保证航空发动机稳定性的重要组件,其内孔加工质量直接影响航空发动机的性能。针对低压涡轮轴的结构与材料分析,结合深孔钻削的加工特点,制定了合理的加工工艺方案。通过对加工零件的理论分析和经验分析,选择合适的加工刀具进行深孔钻削试验,并确定了钻削参数组合为主轴转速n=170r/min,进给量f=0.06mm/r,切削液流量为Q=110L/min。使用该套工艺参数进行零件加工,经检测,加工内孔直径、表面粗糙度和孔直线度均满足产品加工要求。

“坑中坑”盾构吊出井施工技术以广州市深层隧道排水系统东濠涌试验段为例

为解决周边既有建(构)筑物对工程总体筹划的影响,在上软下硬复杂地质条件下调整施工顺序完成超深盾构吊出井施工的问题,在常规浅基坑“坑中坑”施工经验的基础上,以国内首个深层排水隧道——广州市深层隧道排水系统东濠涌试验段工程为依托,对采用不同施工顺序和方式的2种施工方案(2次“坑中坑”分步完成和一次“坑中坑”一步到位)进行对比分析,并利用ABAQUS有限元软件对这2种方案中的关键工序(小圆井的后扩挖与先扩挖)进行计算模拟。结合实际施工过程和监测记录,最终得出结论:1)对于与深层隧道工作井类似的超深基坑的坑中竖井结构形式,采用与浅基坑相反的先小后大和先深后浅的施工顺序更加有利;2)采用先建后拆,2次或多次“坑中坑”施工方案优于一步到位、一次成型的施工方案。

高深溜井井筒堵塞的爆破处理实践

溜井是采用平硐-溜井方式开拓矿山的运输咽喉,溜井正常与否对矿山生产影响极大。本文通过黑沟铁矿高深溜井井筒堵塞处理实例,对其堵塞爆破处理方法及经验做了系统分析。重点介绍的爆破冲击波破拱疏通高深溜井井筒高位堵塞的爆破方法,富有新意,可供国内外同类型矿山参考借鉴。

污水处理中深井—气浮组合工艺节能减排机理

介绍了兴平污水处理厂深井—气浮组合(VT)工艺流程、运行数据。分析了VT工艺中超深水U型管曝气、空气搅拌作用使得氧高效传递的原理和效果,VT工艺中氧的平均饱和溶解度为54～66 mg/L,气泡滞留时间为180～300 s,α系数>0.85。从曝气深度与鼓风机功率间的关系着手,阐述了采用VT工艺较常规DAT-IAT工艺省电近55%。继而从VT工艺可同时实现混合液的提升和回流以及污泥减量浓缩角度,进一步阐述了采用VT工艺的节能减排能力。

大口径深层曝气井地下竖井构筑物施工风险管理

深层曝气井地下竖井构筑物的施工风险与拟建场地工程地质勘察、成孔钻进、外管下放、管外回填固化等环节风险相关。利用层次分析-模糊评判方法把深层曝气井地下竖井构筑物施工风险表示为有序的递阶层次结构,通过确定各施工环节的风险权重,对施工环节的风险进行排序,确定各施工环节的风险程度。把层次分析的量化结果与模糊数学中的综合评判方法结合起来,对深层曝气井地下竖井构筑物施工进行全面的风险评价、管理。

超千米深井提升机可视化监测系统应用

针对超千米深井摩擦式提升系统高速、重载运行下的安全监测问题,提出以关键承载部件为监测对象的深井提升机可视化监测系统。从提升系统组成结构、工作机理出发,确定以轴承、钢丝绳、天轮为监测对象,设计了模块化结构的可视化监测方案。基于最小熵反褶积(Minimum Entropy Deconvolution,MED)结合总体平均经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)的方法对轴承振动信号分解,采用相关系数和样本熵确定有效分量并从其中提取故障微弱特征信号,在此基础上以在线-离线诊断方式实现轴承故障实时在线识别。设计基于机器视觉的钢丝绳摆动和天轮偏摆监测方案,通过摄像头位置布置提高监测对象与背景对比度,利用图像边缘识别算法实现图像数据的处理。通过采集张力平衡装置油压对张力进行监测,利用动力供电装置对提升容器上张力监测设备供电,完成系统软件设计和硬件平台搭建,并进行模拟试验验证关键技术的可行性。轴承故障模拟试验结果表明采用相关系数和样本熵可对EEMD分解信号中的有效分量进行提取,得到对应的轴承故障频率。钢丝绳摆动模拟试验结果表明图像边缘检测算法可检测到钢丝绳位移,与传感器检测结果相比位移最大差值为0.76 mm。最后进行现场示范,结果表明该监测系统可有效获取监测设备状态参数,实现对超千米深井提升系统的可视化监测和故障识别,有利于保障其稳定安全运行。

城市深层隧洞输水系统水力过渡过程特性分析

【目的】研究城市深层隧洞输水系统的水力过渡过程特性。【方法】以西丽水库至南山水厂原水管工程实例为研究对象,利用Bentley hammer软件建立输水系统模型;分析启泵间隔时间对输水系统稳定性的影响,并进一步分析典型工况下管道糙率对输水系统稳定性的影响;探究增设3#竖井为调压井对输水系统稳定性的影响。【结果】当启泵间隔时间大于240 s时,2#竖井最低瞬态水位趋于稳定;管道糙率越大,启泵工况下最低瞬态水位越低,事故停泵工况下涌浪水位的超调量越大;增设3#竖井作为调压井对输水系统水锤压力极值影响不大。【结论】启泵间隔时间大于240 s时,启泵间隔时间对输水系统稳定性几乎没有影响;管道糙率越大,典型工况下系统稳定性越差;增设3#竖井作为调压井后需投入大量维护成本,且对输水系统水锤压力极值影响不大,故不建议设置为调压井。