发电机气隙距离、磁场强度和轴电压的在线监测

本文结合一台实际的水电机组多参数状态在线监测与诊断系统,对发电机的轴电压、气隙距离和气隙磁场的实测情况进行了详细论述。该系统已在福建省某水电厂投入运行。

深厚冲积层立井井壁冻结压力的模糊随机分析

对口孜东矿井壁冻结压力进行现场监测,发现冻结工程中井筒所承受的压力具有随机性,总体趋势分为加速上升期、平缓上升期和平稳期。同时,受冻结管偏斜、盐水流量不均、土性差异和环境变化等因素影响,井壁冻结压力又具有明显的模糊性。为兼顾随机性和模糊性,采用模糊随机方法对井壁冻结压力不确定性进行分析。通过公式推导和数据拟合,分别在黏土层和钙质黏土层建立井壁冻结压力的模糊随机表达式,最后通过朱集西矿进行验证。结果表明:模糊随机分析值与现场实测值基本吻合,为今后深井施工安全提供了可靠保障。

多次破裂立井井壁竖直附加力实测及演化特征分析

对历经多次破裂治理的华东地区张双楼矿新增的两层传感器的竖直应变进行了监测,分析了立井井壁多次破裂段竖向应变的演化规律,将其历时变化情况与相关文献数据进行对比分析,发现多次破裂段应变波动年均值比一般井壁应变波动大;指出井壁多次破裂治理段只有附加力累积特征,几乎没有季节温度应力的波动特征;发现老副井累积的大量的附加应变主导的竖向应变,与厚表土层的不断疏水沉降密切相关,且发现矿井附近地面应变值比井壁总体应变值小。

超厚粘土层冻结壁与井壁温度场实测研究

张集煤矿副井井深280.52-449.69m段有一单层厚度达169m的超厚粘土层,以膨胀性厚粘土为主,为目前国内穿越单层粘土最厚的立井。根据该井筒内、外层井壁厚度及混凝土强度等级的不同,共布置6个监测水平,对粘土层冻结壁与井壁温度场进行了实测研究。结果表明,受混凝土初期水化放热与冻结管冷量供应的影响,外壁温度变化曲线明显呈现3个阶段,即线性快速增长阶段、非线性快速下降阶段和趋于稳定阶段。冻结壁内部温度变化趋势相对较平缓,始终处于负温状态。邻近井帮冻土在外壁混凝土浇筑后的2d内,达到最大融化距离,为200mm左右。邻近井帮融土在外壁混凝土浇筑后的12-14d内,首先进入负温状态,即产生回冻现象。在冻结壁与外壁间铺设泡沫塑料板,可在一定程度上减小混凝土水化放热与冻结管冷量供应间的相互影响。

万福矿副井井壁大体积浇筑温度场变化规律分析

通过万福副井温度场的监测数据,研究分析其水化热温度变化规律,结果表明井壁在1 d左右达最高温度约75℃,而最低温度达-20℃,存在较大温差,进而提出降低入模温度和洒水养护及使用纤维混凝土等方法来降低井壁最大温差,避免过多的温度裂缝。

大体积高性能混凝土冻结井壁水化热温度场实测与分析

大体积高性能混凝土井壁水化热温度场发展规律对于研究井筒温度应力、提高井壁质量极为重要,为获得实测资料,对国内井筒直径和井壁厚度均最大的冻结井壁开展了早龄期温度场实测研究与分析。设置4个监测层位,实时监测获得了一次浇注厚度达2.5 m的C60高性能混凝土井壁温度场的分布规律及井壁内径向各点的温升规律,获得不同厚度和标号井壁的最高温度达61.4~73.1℃、最大温升39.6~48.8℃、内部最大温差24.3~33.0℃。拟合得到了较符合现场浇注井壁内最高温升与龄期的双指数关系式。并结合工程实践,从混凝土材料、水化热温升、降低约束和养护条件等方面分析了大体积混凝土井壁预防开裂的技术措施。实测数据为冻结井壁设计与施工提供宝贵的基础资料,为工程建设提供借鉴。

深井马头门处沥青块钢骨混凝土井壁结构的研究与应用

针对淮南新集一矿西区副井马头门及下段井筒处于强膨胀性泥岩地层中,对该马头门处立井井壁进行设计优化,选用了一种沥青块钢骨混凝土新型井壁结构。该井壁为沥青块缓冲层、密集槽钢井圈和钢筋混凝土的复合结构。采用有限元数值模拟方法,对钢骨混凝土井壁和原设计钢筋混凝土井壁的力学特性进行了对比分析。结果表明,相对于钢筋混凝土井壁,钢骨混凝土井壁的极限承载力可提高22%。沥青块钢骨混凝土井壁内力的现场监测结果表明,沥青块层具有较好的缓冲作用和调压效果,井壁结构受力状况良好且安全储备较高,进而验证了井壁结构优化方案的合理性和可靠性。

基岩冻结新型单层井壁现浇混凝土温度场实测研究

以呼吉尔特矿区葫芦素副立井为工程实例,对国内首个基岩冻结新型单层井壁现浇混凝土温度场开展了现场实测研究,对新型单层井壁的防冻害、防裂技术进行了讨论。研究结果表明:在取消泡沫塑料保温层、现浇混凝土与冻结基岩直接接触的条件下,通过适当增加冻结管至井帮距离、提高井帮温度的方法,可保证新型单层井壁在强度增长期免受冻害,葫芦素副立井实测的全断面正温养护时间≥26.7 d。采用微膨胀混凝土技术、"竖筋预紧"等方法在现浇混凝土中施加预压应力,可部分抵消井壁因温度变形产生的拉应力,葫芦素副立井井壁防裂效果良好。

松散富水煤矿斜井围岩稳定性分析及工程应用研究

针对山西古交矿区穿越松散富水围岩斜井工程,基于工程地质勘探情况,对主要含水层分阶段进行数值模拟分析,结果显示进入砂卵石层后工作面出现负孔隙水压力,至中砂岩层工作面出现较大张拉-剪切破坏,且破坏范围随掘进深度不断扩大.据此确定表土层采用壁后注浆和地面预注浆综合防治涌水,井壁结构为钢筋混凝土砌碹,而表土和基岩交界段则采用工作面预注浆超前加固,钢筋网喷棚架初次支护和混凝土二次衬砌的支护方式.为评价支护效果,采用钻芯取样对浆液固结体作抗压强度测试和声波检测评价注浆效果,对井筒典型断面收敛变形、支护结构受力及地表建筑物沉降进行实时监测,结果表明:断面两帮和顶底最大收敛量约75mm和55mm,钢筋应力远小于屈服强度,地面沉降量控制在15mm,井壁结构受力合理且有较高的安全储备,保证了斜井的围岩稳定.

冻结井壁安全监测评价方法探究

针对目前冻结井壁安全监测数据分析方法不明确的问题,基于拉麦公式和钢筋混凝土弹性模量等效的方法,研究了大海则煤矿主井内壁钢筋混凝土井壁结构的外力计算方法,提出了利用现有安全监测课题中传感器监测数据测量实际井壁受力,研究了井壁破坏预警值与报警值的划分方法。结果表明:大海则煤矿主井内壁561 m层位实际受力在设计值的35%左右,整体受力在安全范围以内。