三软大倾角特厚煤层留小煤柱巷道支护研究

针对三软大倾角特厚煤层条件下煤柱宽度大造成的支护困难、资源浪费等问题,开展汾源煤业5-1042留小煤柱巷道支护研究。通过室内试验测试了煤岩力学参数,验证了5-104工作面三软特征。针对提出的支护方案,采用FLAC3D数值模拟软件分析了不同煤柱宽度、锚索间排距下的巷道水平位移、垂直位移和塑性区分布,发现将煤柱宽度从40 m缩小到20 m巷道变形量小,稳定性提高。最后支护方案进行现场试验。现场结果表明:留小煤柱巷道现场支护效果良好,顶板变形量小,围岩稳定性好,为类似特厚煤层留小煤柱巷道支护提供了工程借鉴。

大倾角斜巷高压铠装电缆敷设技术研究与应用

庞庞塔煤矿因规划开采五采区,需提前安装五采区变电所。根据实际需要,从地面35 kV变电站向五采区变电所敷设电压等级为6 kV的185 mm^(2)高压铠装电缆2趟共10660 m,其中的控制性工程是,电缆要敷设在大倾角行人斜井架空人车横梁上的电缆桥架内,常用的电缆敷设方法不适用于大倾角井筒的电缆敷设,且安装工期长,安全无保证。基于此,研究并应用了一种在有架空人车及横梁的倾斜井巷中的铠装电缆敷设技术,应用效果并在庞庞塔煤矿成功应用。

复杂岩质边坡预应力锚索优化设计

由于预应力锚索可以改善岩体的强度性质、提高岩体的整体性、减小岩体的变形,使岩体达到要求的稳定安全度,因此被广泛应用于复杂岩质边坡治理工程中。预应力锚索设计参数的选取,如锚索吨位、锚索长度、锚固角、锚索间距等直接影响着边坡加固技术的可靠性和经济上的合理性。采用刚体极限平衡法,给出了考虑预应力锚索时的安全系数公式;推导了在获得相同抗滑效果的前提下,使得锚索长度最短的最优锚固角公式;研究了锚索设计优化流程:先求出最优锚固角,然后在最优锚固角下调整锚索长度;以某工程为例,实现了锚索优化设计,验证了优化流程的可行性和合理性。

最佳倾角的单轴逐日系统设计研究

为解决当下灰尘附着、鸟类粪便和气象等问题导致逐日系统光转换率降低,甚至导致光传感器失效等问题,根据太阳辐射模型和最佳倾角数学模型,以单片机STC89C51为控制模块,光伏板作为接收平台,步进电机作为动作枢纽,辅以A/D转换模块、时钟模块等,设计一种简易无传感器逐日系统。系统内光伏板既作为发电装置使用同时也作为光传感器来辅助单片机判断太阳方向,系统各部分电路的协调工作省去了安装光学传感器。基于太谷县3月、7月、10月全晴天太阳位置进行跟踪,利用Matlab对理论值和实验值进行统计分析,平均误差小于5%,并选取7月份太谷县连续5个全晴天进行跟踪,数据表明,在10:00—15:00范围内,系统精度较大,相对误差小于2%。该系统对太阳能的高效利用和推广普及具有重要意义。

太阳辐射变化对光伏电站最佳倾角的影响分析

从中国典型资源区选取6个一级辐射站(北京、额济纳旗、格尔木、拉萨、喀什、郑州站)1961-2016年的太阳总辐射、水平面直接辐射和散射辐射数据资料,在用气候倾向估计法分析太阳辐射的变化趋势和利用Klein-Hay模型计算分析最佳倾角的基础上,分析太阳辐射变化对光伏电站最佳倾角的影响.结果显示:(1)近56年,6个一级辐射站的太阳辐射量的总体变化趋势是下降的;除格尔木市和郑州市外,其他4个城市的水平面直接辐射量呈下降趋势;从2003年开始,北京市出现散射比大于直射比的情况;1976年后,郑州市的散射比大于直射比;格尔木、喀什、拉萨市近56年的直射比均高于散射比;额济纳旗市的直射比、散射比变化不明显.(2)6个典型资源区一级辐射站的最佳倾角随着太阳辐射量的降低而减小;北京、喀什、拉萨市的最佳倾角的下降受总辐射量和直射比的影响;格尔木市和郑州市的最佳倾角的下降受总辐射量和散射比的影响.

锚索桩设计计算的几个力学问题及有关概念探讨

分析探讨了锚索桩设计计算的几个力学问题及有关概念。传统上对于桩身嵌入段的计算,须根据桩身与桩周岩土的相对刚度划分为刚性桩和弹性桩两种不同的计算模型,并各自对应不同的算法及计算公式,通过对两种模型计算式的数学极限分析表明,刚性桩模型算式仅为弹性桩计算法中将嵌入段的桩身刚度取很大值下的特例,两种模型算法在力学本质上是统一的。由锚索桩嵌入段分别按弹、刚性桩模型算式的位移、转角的对比分析可知,基于弹性桩模型计算出的锚索受力大于按刚性桩模型,以弹性桩模型进行锚索设计偏于安全,而嵌入段的换算长度取1.3("m法")或0.8("常数法"),从工程设计角度方可作为刚/弹性桩模型的划分判据,此时两种模型的最大位移或转角差别才小于5%。桩上锚索倾角的力学效应除矢量分解作用影响水平锚拉力大小外,更重要的是将影响锚拉点处的水平约束刚度,进而改变锚索桩超静定结构的受力分担,因此锚索最优倾角的选取可使较好地控制桩身位移且降低锚索初拉力得以兼顾。力图令桩身正负弯矩峰值大致相等的所谓"平衡设计原则"实际上具有较强条件性,须依赖于锚索既要初拉力合适又能在正常工作状态下具备足够大的锚拉力。

冲孔卸压抽采技术在中马村矿突出煤层中的应用

针对中马村矿存在高瓦斯煤层的问题,采用了水力冲孔技术,介绍了水力冲孔增透机理,通过在中马村矿开展水力冲孔卸压抽采技术工业性试验,初步确定了水力冲孔最优冲煤量和有利于冲孔的钻孔倾角。结果表明:单孔冲煤量在0.4~1.3 t/m范围内上下浮动,冲煤量主要以0.8 t/m居多,即最优冲煤量为0.8 t/m;钻孔的倾角对水力冲孔的冲煤量有一定的影响,钻孔倾角在40°~70°之间最有利于冲孔。采取水力冲孔增透抽采措施后与普通钻孔相比,抽采瓦斯初始流量平均提高5倍以上,衰减系数降低50%以上。

索道桥施工控制参数的精细数值解析算法

为了提高索道桥施工控制参数的计算精度,在分析既有近似解析算法原理的基础上,基于全桥主索无应力索长不变量,统筹考虑锚跨和主跨缆索架设过程中索段的相互转换影响,提出了精细数值解析算法。通过算例对比分析了近似算法和精细算法的计算精度差异,结果表明:施工过程中钢索无应力索段长度在主、锚跨之间相互转换和温度变化的影响不容忽视。锚索倾角对主索受力、线型的影响相对较小。忽略锚索垂度,对于无应力索长计算精度的影响甚微;而忽略锚索倾角,则影响很大。近似解析法得到的主跨钢索垂度值的误差较大,而索力值和索长值的误差较小。精细数值解析算法的计算结果高精度地满足了构件变形协调条件,计算效率高。

曲线形独塔无背索斜拉桥施工控制关键技术

漳州市双鱼岛内环北路桥为跨径(110+25)m的曲线形独塔无背索斜拉桥,采用塔梁墩固结体系,主梁采用钢-混凝土混合梁结构。该桥采用先梁后塔、塔索同步的总体施工方案,为保证成桥后的内力和线形满足设计要求,采用无应力状态控制法对该桥进行施工控制。在该桥施工控制中,通过设置预拱度控制主梁线形;通过设置纵向预偏量和预抛高控制桥塔线形;采用割线法进行索导管倾角修正;通过张拉索力和2次放索控制桥塔内力,斜拉索一次张拉到位;采用"减小张拉索力+调整螺母位置"的方法解决斜拉索的"超长"问题;通过2次放索将张拉索力调整到成桥索力,采用迭代法计算放索之前的目标索力。内环北路桥已建成,成桥后的桥梁线形和内力均符合设计要求。

无背索斜拉桥结构设计与施工

无背索斜拉桥是一种新型斜拉桥,其造型独特,且极具视觉冲击,适合于对景观要求较高的城市桥梁。为了全面了解其结构构造、受力特点及动力特性,以某无背索斜拉桥方案设计为例,详细介绍了主塔、主梁、拉索等主要构件结构设计,并通过建立三维有限元模型,分析了其动力特性与稳定性。结果表明,一阶失稳模态为主塔侧弯,其稳定系数偏高,主塔截面仍有优化空间。另外,分析了无背索斜拉桥的斜塔倾角及主梁截面形式选取等关键技术问题。

预应力锚索加固技术在高陡岩质边坡中的应用

针对露天开采高陡岩质边坡的滑坡问题,提出采用预应力锚索对边坡进行加固。以仓上金矿503剖面处高陡岩质边坡的预应力锚索加固方案为例,由理论推导和数值模拟确定出锚索与滑动面间的最优夹角,同时应用FLAC3D对该方案的加固效果进行模拟评估,结果表明该方案能有效提高高陡岩质边坡的稳定性,可为该类大型露天矿边坡的加固设计提供参考。

大倾角破碎特厚煤层综放面回采巷道支护技术实践

针对大倾角破碎特厚煤层综放工作面回采巷道支护失效的问题,深入分析了锚网索喷支护失效的原因,在对锚杆、锚索安装配套材料的规格及强度和锚索涨紧强度、锚杆预紧扭矩、托锚力等相关技术参数进行现场测试的基础上,形成并成功地实施了适合大倾角破碎特厚煤层综放工作面回采巷道围岩控制的"三高、三小、三及时、两协调、一让压"、薄弱部位补强、较大托盘护表的锚网索喷支护关键技术,使深部回采巷道围岩得到有效控制。

不同倾角导流拖缆水动力性能数值模拟与试验研究

拖缆是拖曳系统的关键组成部分,良好的水动力性能对减小拖缆张力、增加拖体下潜深度、消除拖缆抖动等具有积极的意义。为了研究倾角对导流拖缆水动力性能的影响,运用STAR-CCM+对不同速度下不同倾角的导流拖缆进行了数值模拟,分析了倾角对导流拖缆阻力、阻力系数和流场分布的影响,并在船模水池进行了拖曳试验,以验证数值模拟的准确性。数值模拟和试验结果表明,在相同速度下,随着拖缆倾角的增大,单位长度导流拖缆的阻力逐渐增大,拖缆的切向阻力系数和总阻力系数逐渐增大,法向阻力系数逐渐减小;数值模拟结果与试验结果具有较好的一致性,但试验阻力系数均略大于仿真计算阻力系数,试验总阻力系数比仿真计算值平均增大了18.8%。研究结果对后期导流拖缆拖曳系统的拖曳姿态和响应特性分析具有一定的参考价值。

屋顶分布式光伏并网发电系统的运行特性研究

首先,以方位角和倾角作为研究出发点,建立倾斜面上接收到的太阳辐射量的计算模型.通过计算确定了天津地区朝向和偏离正南方位倾斜面的最佳光伏方阵安装方案:朝向正南时,按35°倾角安装;偏离正南时,与不同的方位角对应有一个最佳倾角范围.然后,基于对天津某小区屋顶分布式光伏并网发电系统的研究发现:在光照较强月份,因方位角与安装倾角的不同而带来的发电量差异最大可以达到34%,高于在光照较弱月份表现的差额.就全天发电情况来看:上午时在光电转换量上,太阳辐射量中的直射辐射光电转换量高于散射辐射的部分,而在光电转换速率上,则刚好相反;下午时,散射辐射量占比的变化是减弱发电子系统之间因方位角和安装倾角不同对发电量影响的主要因素.

MG132/320-W采煤机在大倾角工作面的应用及改进

简要介绍了MG132 32 0 -W型采煤机在回采大倾角单一煤层条件下存在的缺陷 ,分析了MG132 32 0 -W型采煤机电缆卡下滑的危害 ,提出了改进方法 ,成功地解决了电缆卡的防滑问题。

大倾角煤层回采巷道支护方案设计

针对大倾角煤层回采巷道支护难度大、支护效果差的问题,在分析锚杆支护理论和锚杆支护可靠性的基础上,分析了大倾角煤层回采巷道矿压显现规律和锚杆支护在大倾角煤层巷道支护的可行性。最后,根据煤矿地质条件及煤层特点确定了巷道顶板、两帮及底板的支护参数。

大倾角综采工作面切顶卸压沿空留巷工艺技术

根据锦旸煤矿一采区-260 m综采工作面和巷道条件,采用切顶卸压自成巷技术对上巷进行沿空留巷,在上巷采用“恒阻锚索+铁板托盘锚索”加固,对上巷的下帮进行深孔爆破技术预裂顶板,爆破后采用U型钢配金属网和粉煤灰进行辅助支护、挡矸、与采空区隔绝,工程实践中取得效好安全生产效果。

大倾角煤巷锚索网支护技术在庇山矿的应用

庇山矿回采巷道垂深820~980m,巷道压力大、煤层倾角大,原有架棚支护巷道变形严重。通过探索采用锚索网支护技术,巷道变形得到有效控制,解决了大倾角煤巷顶板回采巷道支护难题。矿压观测结果显示:巷道围岩变形在巷道使用允许范围内,满足安全生产需要,取得良好效果。

乌东德水电站左岸地下电站小夹角陡倾岩层主厂房开挖支护技术

从地下厂房布置与地质条件的关系出发,阐述了地下厂房的开挖、支护施工技术与成效,重点研究小夹角陡倾岩层下开挖分层与爆破方式优化、仰角锚索施工技术创新、直立隔墙对穿锚固技术优化、直立高边墙挖空率与围岩稳定的关系等问题,运用数据统计对比进行了分析。本文提出的优化创新技术对土建工程洞室布置、开挖与支护技术应用具有一定的参考价值。

无背索斜拉拱桥桥型方案设计

结合广西梧州的人文、地理、经济、文化等方面的特色和城市桥梁对景观的要求,构思出造型独特、景观优美的无背索斜拉拱桥方案。该方案将一般斜拉拱桥的主塔改为倾斜,单面设置拉索,形成无背索斜拉-拱组合体系。详细介绍该桥型的结构构造,并为了解结构体系的受力特点,对该桥型进行空间有限元分析。结果表明,结构内力分配合理。另外,探讨了斜塔倾角的变化对主拱内力的影响,得到了主拱内力随倾角变化的分布规律,并通过分析得出,斜塔倾角为60°左右较为合适。