探地雷达在白洋淀湖底地层结构探测中的技术攻关与实践

白洋淀湖底地层调查对于白洋淀生态地质调查、湖底生态清淤及湿地生态保护具有非常重要的现实意义。为系统探明白洋淀湖底地层结构,从区域尺度对湖底地层实现完整刻画,为钻探调查提供精确的靶区数据支撑,创新了探地雷达应用范围,采用船载方式,透过水体开展了湖底地层勘查。剖析白洋淀湖底结构探地雷达勘探技术难点,分析了含底泥和不含底泥2种情形下水上勘探电磁波的传播特征和湖底原生地层的地球物理响应条件,建立了淀水+淤泥层+湖底原生地层的湖底简化结构模型。通过对比国内外主流探地雷达系统不同硬件设备的勘探能力与适应条件,优选出双皮划艇搭载50 MHz低频组合天线的工作模式,结合适用于水下电磁波弱信号提取的数据处理技术,获得了白洋淀湖底15 m深度范围的地层结构数据。结果表明,此种工作模式适用于湖区水深小于5 m的水域,原生地层电磁波整体呈现弱反射特征,湖底15 m深度范围内存在2~3组砂层反射界面。淤泥层会大大削弱湖底原生地层的电磁波反射强度。存在厚砂层的水域,电磁波会形成强反射波组,砂层展布形态刻画清晰,砂层厚度变化在0~3 m之间。本项研究实现了湖底地层结构建模分析、天线勘探模式优选、数据处理过程优化等技术集成。该技术成果为白洋淀淀区地下水与地表水三维地质建模提供了基础依据,为湖底地层钻探勘查提供了靶区支撑,有力推动了白洋淀湿地水-陆一体化探测技术方法体系的构建。

煤矿覆岩离层注浆减沉技术研究及应用

针对门克庆煤矿11-3101工作面铁路下压煤问题,为提高煤炭资源回收率,应用离层注浆减沉技术减小地表下沉,通过室内试验测试了不同配比充填料浆的流变特性,确定了合适的料浆配比,同时构建采动覆岩离层演变力学模型,提出了离层动态发育位置及离层开度预测方法。研究结果表明:11-3101工作面从下往上将会产生四个离层,分别位于工作面顶板上方45.42、228.38、337.19、363.99 m处;离层开度从下到上依次为2.62、1.49、1.39和1.33 m,开度随着层高的增长而递减;注浆压力为6.5 MPa,注采比大于45%时,地表倾斜变形值小于3 mm/m,现场监测结果显示铁路路基最大沉降量仅58.72 mm,注浆减沉效果显著。

古建筑压煤开采对斜坡上覆堆积层变形扰动影响研究

针对缓倾顺层斜坡上覆堆积层的采动稳定性与变形机理的研究,特别是从协调地下资源开采与地上文物古建筑安全防护视角出发的研究处在探索阶段。以山西省宝应寺斜坡堆积层为研究对象,基于地表动态监测与地质过程机制分析,结合数值模拟研究了堆积层稳定性与地表裂缝成因机制,并探讨优化了开采方式。研究表明:①长壁式地下开采是引起堆积层变形的诱因,堆积层软弱特性与斜坡软硬互层结构是其变形内因。堆积层下伏基岩变形模式为垂向挤压水平拉张,对堆积层变形具有放大效果,牵动其产生地裂缝。堆积层变形破坏机制为:坡下采空—覆岩弯曲—侧岩倾倒变形—下伏岩层应力集中—牵动拉裂;②堆积层裂缝分布在上坡方向采空区工作面端部附近,平面上近似平行,呈“之”字或锯齿状。地物裂缝较之地表裂缝数量更多、但规模更小,寺院建筑群受隐伏张性地裂缝影响致地基形变造成地面以上结构开裂;停采后监测期内,堆积体变形速率趋于收敛,残余变形消减,由变形移动转为基本稳定;③完全采空后,堆积层表现为以下错为主的拉张变形,剪应变显现,持续开采条件下堆积层变形程度将加剧。下伏基岩最大主应力增量达1080.75%,拉应力集中;④短壁房式开采留设区段煤柱利于减小堆积层变形。研究为认识地下资源开采扰动斜坡上覆堆积层变形破坏与寻求古建筑压煤开采文物保护解决方案提供了参考。

基于数字射线的保温层下腐蚀深度测量技术

保温层下腐蚀(CUI)是由于水或其他腐蚀介质渗入保温层后,与金属表面形成电解液环境的腐蚀现象,CUI具有隐蔽、范围广和危害性大等特点。采用他比式数字射线测量方法对带保温管道进行壁厚测量,结合高低射线能量和图像处理技术,从而提高CUI的测量精度,满足现场检验检测需求。

新型纳米保温材料PTA装置蒸汽管道应用总结及经济分析

某公司动力中心供PTA(精对苯二甲酸)装置蒸汽管线有中压蒸汽管道和高压蒸汽管道,高压蒸汽管道设计压力9.81 MPa,设计温度545℃和380℃(减温),管道材质为12Cr1MoVG。中压蒸汽管道设计压力4.5 MPa,设计温度465℃,管道材质为12Cr1MoVG。高压和中压蒸汽管线总长度约5000 m。为保证装置长周期稳定供汽,该公司采用了导热系数更低、憎水率极高的新型纳米气凝胶保温材料+硅酸铝复合的保温方案,应用后实测保温效果良好,通过数据计算节能效益明显。

超高层钢结构中桁架层下连次柱施工研究

文中以某超高层建筑为例,对超高层钢结构中桁架层下连次柱施工进行研究。结果表明,设置支撑系统情况下桁架的最大挠度比未设置支撑系统的条件下降低了82.2%,设置支撑系统情况下桁架的最大应力比未设置临时支撑系统的条件下降低了69.6%。通过校准调整,各个构件的变形均满足设计方案的要求,施工质量良好,可为类似工程提供参考。

河流下多煤层开采安全性及保护技术

我国新疆地区干旱缺水,艾维尔沟河作为新疆一条具有重要地理特征和环境影响的河流,其对于流经区域的经济、生态都具有重要意义,因此在艾维尔沟河下进行煤炭开采时,既要保证矿井安全也要保证河流的正常使用。采用理论分析、数值模拟等方法对河流下多煤层开采安全性及河流保护技术进行研究,通过理论计算得到多煤层开采条件下,覆岩导水裂隙带发育高度(11401工作面为41.9 m、1502工作面为110 m、11401工作面为113.8 m)并绘制剖面示意图;同时,采用数值模拟方法对覆岩导水裂缝发育形态及高度进行确定,最终基于导水裂隙带高度(117.8 m)与最小煤层埋藏深度(191.5 m)的相互关系,确定河流下开采是安全的可行的。在保证河流下煤层安全开采的前提下,通过分析离层注浆原理,并结合采动影响特征参数及工程现场,提出了以离层注浆为主,河道防渗及优化开采设计为辅的多手段对采动影响范围内地表特定目标的精准保护技术。根据实际采矿地质条件,采用概率积分法计算试采工作面开采前后河道位置处地表移动变形,计算结果显示:采用离层注浆精准保护技术后,河道的最大水平变形值(2 mm/m)未超出允许坝体的极限变形值(2.5 mm/m),所以采用离层注浆精准保护技术可以实现,井下安全开采的同时,保证河道的正常使用。通过对河流下多煤层开采的安全性及保护技术的分析研究,为矿山绿色开采提供参考和借鉴。

浅谈核电站冷冻水系统保温层下腐蚀与防护措施

核电厂冷冻水系统设置了保温层,在系统运行过程中容易发生保温层下腐蚀(CUI)。CUI的发生受到保温结构、运行工况、保温材料和涂层等因素的影响。本文简单探讨了缓解CUI发生可采取的技术和管理措施,并介绍了针对CUI的不同阶段可选择的检测方法及不同检测方法的优缺点。

冲积层下煤层顶板水害探测与防治技术研究

冲积层底部含水性严重威胁冲积层下采煤的水害防治安全,在煤层开采前及开采过程中都需要采取相应的防治水措施以杜绝重大水害事故的发生。因此,为保障厚冲积层煤层放顶煤安全、高效开采,文章开展基于并行电法的冲积层下煤层顶板水害探测与防治技术研究,通过数值模拟及现场实测得到顶板局部富水所引起的响应特征。结果表明,对水体高度敏感的并行电法能够精准、高效地识别顶板富水状态,基于此可进一步提出相应的水害防治措施,进而为冲积层下采煤工作面防治水工作提供关键指导依据。

以覆岩离层注浆为主的保水采煤技术研究

榆神矿区地域辽阔、煤炭资源丰富,是国家重点建设的陕北煤炭基地的重要组成部分。持续高强度的煤炭开采对下水资源造成了破坏,损害了当地脆弱的生态环境。针对榆神矿区干旱半干旱地区水资源贫乏、生态环境脆弱等特点,以区内郭家滩煤矿为重点研究对象,通过研究煤矿开采条件、地质及水文地质特征,提出了在分层开采、限制导水裂隙带发育高度的基础上,以覆岩离层注浆充填控制上部含(隔)水层稳定为主,结合顶板隔水层再造(加固)、冒落带和导水裂隙带注浆封堵、保水采煤效果动态监测等技术的保水采煤一体化技术体系,并对试验示范区保水采煤效果进行了预计。

SBK对高度近视患者泪液功能及视力的影响

目的分析前弹力层下准分子激光原位磨镶术(SBK)对高度近视患者泪液功能及视力的影响。方法本院2017年6月至2022年6月收治的60例高度近视患者分为进行准分子激光上皮角膜磨镶术(LASEK)治疗的对照组和进行SBK治疗的观察组,均每组30例(60眼),分组方法为随机抽签法,两组术后均观察12个月。比较两组泪液功能、视网膜厚度(RT)、角膜前表面像差、视力。结果对照组术前及术后1、3个月平均泪膜破裂时间(BUT)呈先缩短后延长趋势,术后6个月长于术后1个月(P<0.05);观察组术前及术后3、6个月平均BUT均长于术后1个月(P<0.05);观察组术后1、3个月平均BUT长于对照组(P<0.05)。两组整体RT术后1个月与术前比较,升高,观察组高于对照组(P<0.05)。观察组术后1、3个月总高阶像差均方根、四阶球差低于对照组(P<0.05)。观察组术后1、3、6个月视力高于对照组(P<0.05)。结论SBK治疗高度近视对患者总高阶像差均方根、四阶球差影响较小,有助于患者整体RT的改善,且术后患者泪液功能和视力恢复更快。

N_(2)分压烧结时间对超细晶粒Ti(C,N)基金属陶瓷组织和力学性能的影响

针对真空烧结制备超细晶粒Ti(C,N)基金属陶瓷时,烧结体的易脱氮和N的分解问题,通过在液相保温阶段1450℃通入130 Pa氮气,采用分压烧结制备了超细晶粒Ti(C,N)基金属陶瓷,研究了氮气分压烧结时间对金属陶瓷显微组织和力学性能的影响。实验结果表明,氮气分压烧结能提升试样内部组织均匀性。在氮气氛的影响下,试样最外层会形成富Ni层,材料的近表层形成TiN层。分压刚开始,试样最外层只有富Ni层,随分压时间的增加,近表层组织中黑芯相在氮气氛影响下发生溶解,黑芯相尺寸减小,环形相尺寸增加,直至黑芯相逐渐消失,形成富Ti的(Ti,W)(C,N)固溶体,固溶体通过合并长大的方式形成固溶体层,随分压时间增加,富钛的固溶体与N反应在试样近表层形成TiN层。分压烧结时间达40 min时试样的综合力学性能最佳,其抗弯强度增加了20%,达到2350 MPa;维氏硬度增加了13.9%,达到1635HV30;断裂韧性提升不明显。

种下分层施用有机肥和化肥对花生产质量的影响

采用花生营养分层调控-起垄-播种一体机,通过研究花生种下分层施用有机肥与化肥对花生生长发育、养分积累、产量和品质、土壤理化性状的影响,旨在为砂姜黑土区夏花生微域土壤调理、高效施肥提供科学依据。结果表明,与有机肥和化肥撒施相比,种下施肥能改善花生农艺性状、提高经济性状,改善土壤理化性状,增加花生养分积累量,油酸含量平均增加1.94个百分点,产量平均增加554.0 kg/hm^(2),增产11.2%,其中,花生种下5和8 cm分层施用有机肥600 kg/hm^(2)和化肥600 kg/hm^(2)产量最高,为5759.4 kg/hm^(2)。花生种下5和8 cm分层施用有机肥和化肥的产量比种下5 cm同层施用有机肥和化肥的产量平均增加175.7 kg/hm^(2),平均增产3.3%,油酸含量平均增加0.89个百分点。化肥减施25%时,花生种下施用有机肥和化肥比有机肥和化肥撒施产量平均增加258.1~419.4 kg/hm^(2),平均增产5.2%~8.5%,油酸含量平均增加0.75~1.71个百分点,其中花生种下5和8 cm分层施用有机肥和化肥的增产提质效果最好。总之,花生种下5和8 cm分层施用有机肥600 kg/hm^(2)和化肥450 kg/hm^(2),与撒施有机肥600 kg/hm^(2)和化肥600 kg/hm^(2)相比,化肥减施25%,花生增产419.4 kg/hm^(2),增产8.5%,能实现有机肥和化肥协同增效,达到化肥减施和大面积均衡增产的目的,应在夏花生主产区推广应用。

保温层下腐蚀检测技术研究进展

腐蚀检测能够准确地检测腐蚀问题,提前发现潜在风险,为设施的安全运行提供保障。围绕石化设施或管线保温层下腐蚀问题,综合整理了国内的研究成果,全面概述了目前保温层下常用的腐蚀检测技术及其进展,分析了电化学法、光纤法、红外法、脉冲法、射线法、电容法、微波法腐蚀检测的优缺点,并提出下一步研发方向及展望。

磁场和NaCl液膜耦合作用下铜腐蚀产物的演化

在外加磁场条件下对铜进行了静态NaCl液膜下腐蚀试验,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等技术研究了水平磁场对液膜下铜腐蚀产物演化的影响。结果表明:铜在NaCl液膜和磁场耦合环境中的腐蚀产物由疏松的Cu_(2)(OH)_(3)Cl外层和致密的Cu2O内层组成;磁场没有改变铜在NaCl液膜下的腐蚀机理,但加速了腐蚀的进程,改变了腐蚀产物的形貌,经过30 d腐蚀后,腐蚀产物层表面形成了球状Cu_(2)(OH)_(3)Cl晶粒。

衣下空间与服装穿着舒适性关系研究

为揭示衣下空间对服装穿着舒适性的影响,阐明衣下空间与穿着舒适性的关系,在介绍衣下空间定义与测量方法的基础上,通过分析和总结国内外相关研究,论述了不同状态的衣下空间对服装接触舒适性、压力舒适性、热湿舒适性的影响,并重点论述了衣下空间与服装热湿舒适性的关系。结果表明,衣下空间对服装热湿舒适性影响最为明显。最后对衣下空间与服装舒适性关系研究提出展望,认为应区分衣下空间与服装松量二者概念,并着重研究衣下空间热湿传递机理,以探究衣下空间最优分布规律。

泡沫沥青冷再生下面层在某高速公路改扩建项目中的施工技术应用

在海南省某高速公路改扩建项目中,通过泡沫沥青冷再生工艺对旧沥青路面进行铣刨回收再利用,结合项目所在地的环境特点,在施工过程中,通过深入调查和试验研究,确定了在施工材料准备、拌和、混合料运输、现场摊铺和压实等环节的技术要求和特点,明确了泡沫沥青冷再生下面层的施工质量控制要点,并结合项目实际应用情况,描述了对泡沫沥青摊铺稳定性、拌和均匀性和含水量控制等方面的施工建议。

防渗土工膜下支持层增模区设计优化研究

具有下支持层的防渗土工膜在结构锚固处及基础挖填分界部位易产生较大的差异变形和拉应变,需要保证其拉应变控制在合理范围。基于某抽水蓄能电站上水库进/出水口前池土工膜防渗工程,建立三维有限元模型,采用调整下支持层增模区的方法,针对锚固及挖填分界部位土工膜的局部变形适应性问题进行研究。通过对比分析,确定增模区的合理尺寸,并进行进一步优化,取得了显著的工程效益。

低温浅层气井环空带压封窜工艺

采用常规水泥基堵剂进行环空封窜易出现封堵失效、低温浅层难固化、井间窜流的问题,为此,提出了一疏二堵三封环空带压封窜技术。首先通过排液法测定气体排放量,以确定须家河组可燃气体泄漏风险等级,对接近可燃风险等级的情况采用防气窜抗固相离散水泥浆体系,对低于可燃风险等级情况则采用微膨胀低摩阻水泥浆体系挤封;然后采用可提高岩心渗吸效能的纳米前置驱替液疏通蓬莱镇组及浅层;之后挤入高强凝胶形成2 m厚气窜隔离墙暂堵层间见气通道;最后以超细晶须膨胀水泥浆稳定见气通道,并配合高强度油溶性树脂固井工作液封固窜流通道。苏码头区块3口井现场试验表明,挤封须家河组成功后,对蓬莱镇组及上部浅层挤入纳米级二氧化硅前置驱替液,蓬莱镇组地层挤入压力降低了2~3 MPa,治理后环空压力从1.6 MPa降至0,有效解决3口井环空带压问题。该技术可为同类井环空带压治理提供技术借鉴。

互层岩体隧道超欠挖机理及围岩稳定性控制

针对互层岩体隧道钻爆法开挖过程中出现的严重超欠挖问题,依托康定2号隧道,基于Voronoi随机裂隙块体模型和等效爆破荷载时程建立互层岩体隧道爆破计算模型,通过现场超欠挖监测结果验证数值模拟方法的合理性,在此基础上探讨互层倾角对隧道超欠挖的影响规律,最后分析了炮孔周边眼间距优化和增设“预留层”爆破的超欠挖控制效果。结果表明:互层水平时,两侧拱肩超挖严重,顶部出现“门框形”的平顶、离层破坏;互层倾角接近垂直时隧道超挖量较小;隧道拱顶在互层倾角30°时的线性超挖值最大达到0.712 m。现场采用设置“预留层”爆破的优化方案后,最大线性超挖值控制在8 cm以内,满足Ⅴ级围岩光面爆破最大线性超挖值不超过15 cm的要求,且隧道周边位移量减小,围岩无明显变形突变现象。建议对于超欠挖和稳定性要求较高的隧道,采用设置“预留层”爆破的优化方案。