基于EDEM的砂卵石地层盾构刀具磨损特征研究

为揭示砂卵石地层土压平衡盾构典型刀具的磨损特征,指导该地层中盾构刀具的设计、布置等关键问题。采用室内三轴试验及数值离散元软件(EDEM)仿真分析,标定了颗粒-刀具磨损接触参数。依托北京新机场“磁各庄-1号风井”砂卵石盾构工程,构建了砂卵石地层EDEM数值盾构模型,可视化了砂卵石地层土压平衡盾构中典型刀具(楔犁刀、刮刀)的磨损特征,通过实际工程对模型进行了验证。研究表明:(1)以犁松原状砂卵石土为目的的楔犁刀具是掘进主切削刀具,表现为刀头合金表面以及刃角处连续的摩擦磨损形式,磨损量较大;(2)以剥落输排为目的刮刀主要表现为刀身迎土面以及刀头合金表面随机的点蚀磨损,磨损量较小;(3)刀盘径向刀具的磨损量随轨迹半径及刀体高度的增加而增大,同轨迹上高刀的磨损系数高于低刀,高刀对低刀的磨损有保护作用;刀盘径向刀具和环向刀具的“梯次化”布置可延长盾构单次连续掘进距离。

强风化花岗混合岩上硬下软地层公路隧道施工优化

针对临云高速公路特长隧道全、强风化花岗混合岩上硬下软地层的特殊地质情况,采用原开挖支护方案施工过程中围岩变形收敛较大并可能发生局部坍塌、冒顶等问题,结合隧道变形监测结果,针对性提出缩短隧道台阶长度+锚杆长度及布置的优化方案,并通过有限差分数值模拟软件对不同开挖支护工况的围岩压力、隧道变形、锚杆轴力和塑性区深度等进行对比分析。结果表明:隧道采用台阶法施工时,开挖至硬、软岩层交界处附近,由于拱脚下围岩性质软弱,无法形成可靠的支撑,上覆岩土体会挤压衬砌使其产生较大的沉降和收敛变形,且该交界位置的围岩压力最小;上硬下软地层隧道开挖过程中,中台阶开挖支护对隧道变形收敛影响最大,随着中台阶长度的缩短,隧道变形收敛逐渐减小,围岩压力逐渐增大;短锚杆对围岩的变形控制作用较弱,增长锚杆长度可以更好发挥锚杆的悬吊增强作用,充分利用了围岩的承载能力,减小了开挖支护后隧道的变形;采用上台阶、中台阶、下台阶、仰拱长度分别为4,6,2,2 m,锚杆长度分别为4.5,6.0,6.0,4.5 m的开挖支护方案既可以满足隧道变形收敛要求,也可以方便实际施工,保证了隧道的安全、快速掘进。

错层位巷道布置放顶煤开采关键层的稳定特征

通过理论分析错层位巷道布置关键层的稳定特点,发现接续工作面的长度对上一工作面关键层的稳定性有影响.借鉴已有成熟的关键层理论公式,在计算中采用四边固支薄板并结合固支梁的力学特性,对错层位巷道布置关键层的稳定性进行公式推导,得出关键层跨度的极限临界值.通过相似模拟实验,验证了错层位巷道相邻工作面关键层稳定的特点.结果显示,错层位巷道布置随着接续工作面长度的增加造成接续工作面之间公共关键层的位置不断升高,直至地表,多个工作面之间显现出单一超长工作面关键层的特点.

错层位巷道布置夹矸对顶煤冒放性研究

为解决厚煤层错层位巷道布置下夹矸对顶煤冒放性的影响问题,采用理论推导和数值模拟的方法,研究在错层位巷道布置下工作面支承压力对夹矸破坏程度的影响以及夹矸对顶煤冒放性的影响导致顶煤冒放的难易程度.结果表明:厚煤层错层位巷道布置取消了区段保护煤柱,首采工作面和接续工作工作面连接成整体.随着接续工作面的不断增加导致发挥作用的关键层位置提高,使工作面支承压力增大,同时使夹矸的承载增大.与传统巷道布置相比,错层位巷道布置下工作面支承压力对夹矸破坏剧烈,夹矸破坏充分,顶煤冒放性较易,进一步推出错层位巷道布置下煤层中夹矸的断裂步距缩小,煤层中夹矸的临界厚度增大.

错层位巷道布置条件下端部顶煤的破坏特点分析

通过对错层位巷道布置和传统放顶煤开采条件下上覆岩层运移规律的分析,认为在新技术条件下由于三角煤柱对顶板无支撑作用,在出现了接续工作面以后上覆岩层的破断垮落是连续的,导致发挥作用的关键层位置提高;结合格里菲斯强度理论分析认为,关键层位置的提高将对顶煤冒放性起积极作用,通过相似模拟实验和计算机测点扫描数据分析,发现在出现接续工作面之后关键层的位置由22m处上升至35m处。随着接续工作面的不断增加,关键层破断跨距不断增加,导致关键层不断破断,从而发挥作用的关键层位置不断上升,因而端面顶煤将承担更多覆岩的压力;认为理论分析基本符合实际情况,最终得出新技术条件下工作面端部支承压力随着接续工作面的增多而相对增大,从而有利于顶煤冒落的结论。

上海市强震动台站布设构想

根据日本强震布设的经验,在地震震级越小时,要得到对应烈度,要求观测记录强震台站布置网格间距越小。根据上海市地貌类型及地层特点,基于现有强震台分布,提出新增强震台站布设构想,为今后上海市强震观测点合理布设提供参考。

复合地层中盾构机刀盘与刀具布置选型探讨

随着城市轨道交通的发展,盾构工法越来越得到广泛应用,但在某些地层特别是复合地层中施工时会遇到一些困难,要保证盾构机高效、安全地掘进,除盾构机械性能配置外,作为开挖核心机具的刀盘和刀具的布置选型也非常重要,文中结合工程实例进行分析探讨,为同行提供参考。

近全岩薄煤线综采面合理层位高度优化研究

针对将极薄近全岩煤层作为主采煤层的保护层开采的技术难题,为了实现近全岩工作面安全稳定回采,以平煤十二矿为研究背景,在分析近全岩煤层赋存状况与围岩物理力学特性的基础上,通过理论计算与数值模拟相结合的方法,研究了近全岩薄煤线工作面在设计采高范围内的最优层位布置高度,得出薄煤线层位高度为设计采高2 m范围内的0~0.5 m时,为近全岩工作面的最优开采方案。平煤十二矿己14近全岩工作面开采结果表明,该薄煤线层位布置方案合理,实现了近全岩工作面安全高效回采,具有重要的经济、社会效益。

厚松散层井筒应变传感器布设方法研究

针对板集煤矿厚松散层地质条件,基于FBG传感基本原理,对副井砌筑井壁期间监测传感器布设方法进行了研究,提出了在保证传感器布设成功率和井筒安全监测的前提下,用尽可能少的传感器,获取可靠和全面的井壁受力信息,监控井壁受力状态,实现井壁结构的多点长期在线监测,为井筒安全运营提供技术保障。

基于非连续布局优化法的公路边坡稳定性分析

以某公路边坡为例,根据赣南红层工程地质性质指出了边坡滑动的主要原因,并采用非连续布局优化法,通过边坡稳定性分析给予验证。同时分别采用刚体极限平衡法和有限元强度折减法两种常用的边坡稳定性分析方法,进一步验证非连续布局优化法的适应性和可靠性。

错层位内错式采场“三带”高度的确定方法

基于错层位内错式巷道布置采场"三带"的合理划分对工作面安全、经济的重要性,提出了以关键层理论为基础,综合考虑包括工作面回采范围、岩层断裂角等影响因素在内的新方法。通过实验研究了沿工作面推进方向上、下关键层之间以及关键层与工作面之间的几何关系;垮落带、裂隙带高度的运动特点以及错层位内错式巷道布置沿工作面方向上覆岩层的运动特点,并结合关键层的悬露尺寸与采场之间的空间关系,建立了相应的空间几何模型。结果表明,采场范围、岩层断裂角、岩层的物理力学性质、厚度均是采场"三带"划分的影响因素;另外,划分错层位内错式巷道布置"三带"时,在考虑采场范围因素时需要按照形成搭接工作面的总体个数确定。

杨柳青镇乡:地缘圈界与信仰圈层——兼论汉人社会圈层形态

以杨柳青镇乡为个案,论述了地缘圈界观、地域信仰圈层,认为杨柳青乡村地缘圈界观和于伍爷崇拜表明,社群信仰的民间建构构成官方建构地方的基础因素,情感认同是其记忆重构的机制和线索。杨柳青基于地籍的地界意识和地方神为象征的地缘圈界观之圈层形态,是汉人社会生活和社会关系的一个投影。