评判高铁轨道短波不平顺病害的轨道冲击指数法

基于轴箱垂向振动加速度能有效刻画轨道短波不平顺引起轮轨之间高频冲击的特性,提出基于带通滤波后轴箱垂向振动加速度的轨道冲击指数,评判高速铁路轨道短波不平顺病害;相对以轴箱垂向振动加速度幅值为指标的传统评价方法,用轨道冲击指数评判轨道的短波不平顺病害,可以有效减少钢轨接头焊缝、道岔以及钢轨不均匀磨耗、波浪和波纹磨耗等各种随机因素对评判结果的影响。针对传统的轴箱垂向振动加速度移动有效值计算方法效率低的问题,通过挖掘相邻2个移动有效值的递推关系,设计出轴箱垂向振动加速度移动有效值快速计算方法。采用轨道冲击指数法和实测的轴箱垂向振动加速度评判轨道短波平顺状态,并与轮轨力检测结果对比。结果表明:用轨道冲击指数能更有效评判轨道短波不平顺病害,而且具有很好的重复性;用给出的轴箱垂向振动加速度移动有效值快速算法有效解决了传统算法计算量过大的问题,满足了工程在线应用的要求。

广深线石龙地区准高速铁路开通前后铁路环境噪声冲击指数

广深线准高速铁路是我国第一条准高速铁路，其开通前后铁路环境噪声对居民影响程度必将产生变化。通过现场测试，采用铁路环境噪声冲击指数，分析评价准高速铁路对环境噪声的实际影响。结果表明，广深线准高速铁路开通后，石龙镇敏感地段铁路环境噪声冲击指数有所下降，高噪声居民下降率昼间约为２２．６％，夜间约为２３．２％。

结合噪声冲击指数的城市住宅小区交通噪声综合评价(英文)

结合噪声冲击指数(NII)的城市住宅小区交通噪声综合评价,比单一的LeqA评价结果更加符合噪声污染的实际情况.文中以广州市"天一新村"为例,探讨如何利用GIS图形数据的中介作用,实现噪声冲击指数计算中众多人口数据与噪声级数据的分区域管理,从而简化计算过程,提高计算效率,并对评价结果的合理性进行主观评价验证.

广深线石龙地区准高速铁路开通前后铁路环境振动冲击指数

广深线准高速铁路是我国第一条准高速铁路，其开通前后铁路环境振动对居民影响程度必将产生变化。通过现场测试，采用铁路环境振动冲击指数，分析评价准高速铁路对环境振动的实际影响。结果表明，广深线准高速铁路开通后，石龙镇敏感地段铁路环境振动冲击指数有所下降，高振感居民下降约６％。

千秋煤矿煤的单轴抗压强度与冲击能量指数关系

为了搞清煤体强度对冲击地压防治的影响,通过试验研究了千秋煤矿二号煤层试样单轴抗压强度与冲击能量指数之间的关系。结果表明煤样的冲击能量指数与单轴抗压强度呈较显著的线性关系。煤样的浸水软化试验证明煤的冲击能量指数随单轴抗压强度降低而减小。降低煤层的煤体强度可以消减煤的冲击倾向性,是防治冲击地压发生内因的有效措施。

瓦斯压力影响下煤岩力学性质与冲击能量指数演化规律及机制

深部煤层冲击地压诱发瓦斯涌出、突出事故频繁发生,对井下安全生产带来了巨大威胁,厘清瓦斯对煤岩力学性质、冲击倾向性演化规律是建立有效防治手段的基础。运用物理试验方法,基于自主研发的可视化煤岩流−固耦合试验系统,研究瓦斯压力影响的煤岩吸附、力学性质及碎块分布规律,分析瓦斯影响的煤岩冲击能指数演化特征与机制。结果表明:具有强冲击倾向性煤岩的瓦斯等温吸附曲线符合Langmuir模型,随瓦斯压力升高,煤岩软化特性越发明显,弹性模量、软化模量均呈阶段性降低,瓦斯对二者在煤岩峰值前后具有不同的影响效果且存在临界压力,试样破坏形式呈“脆性张拉→剪切→张拉+塑性流动”过渡,冲击能指数与试样碎块尺度均呈先减小后增大的“V”形变化特征,破碎后具有更多盈余能;含瓦斯煤岩小尺度碎块是灾害发生的客观条件,瓦斯膨胀能为煤体动态失稳提供了额外的能量,增大了冲击地压发生过程的强动力性和破坏性,这种煤岩基质骨架与瓦斯运移的固−流耦合降低了冲击地压发生的临界指标且具有更高的致灾潜能。研究成果与启示为进一步判定深部高瓦斯煤层灾变倾向并建立行之有效的防治手段提供了试验基础和研究思路。

基于实际冲击能量指数(W)的岩爆预测技术研究

岩爆是深井矿山开采过程中常见的一种地质灾害。岩爆的发生不仅威胁到井下人员、设备和材料的安全,还会破坏地下采场结构。为了预防岩爆的危害,可从岩爆的倾向性、发生强度及位置进行研究。在分析岩石冲击能量指数(WCF)和弹性变形能指数(WET)的基础上,发现WCF存在夸大实际岩体中存储的弹性变形能的问题,因此提出实际冲击能量指数(W)。构建以实际冲击能量指数(W)为主,弹性变形能指数(WET)和岩石脆性指数(K)为辅的爆脱型岩爆预测新技术,将其运用于冬瓜山铜矿的矿井岩爆预测,所得预测结果证明实际冲击能量指数(W)比岩石冲击能量指数(WCF)能更好地预测矿山的岩爆问题,预测效果更加真实、可靠,表明构建的岩爆预测新技术有效。

基于冲击耗能指数定量评价岩石硬度试验研究

岩石硬度是反映岩层软硬、可钻性和爆破难易程度的重要指标,解译冲击钻进钻具响应信息可为原位、快速、定量评价岩石硬度提供新思路。采用高精度数字型位移、液压和转速传感器监测冲击钻机的关键传动部位,搭建了冲击钻机数字钻进过程监测系统。平行开展岩石硬度测定和冲击钻进正交试验,建立了各类岩石的钻进响应信息标准数据库,深入剖析推进压、冲击压、旋转速度与冲击耗能之间函数关系,并提出利用冲击耗能指数定量评价岩石硬度的方法。研究发现,推进压和冲击耗能呈负相关的线性关系;冲击压和钻进耗能拟合曲线为开口向上抛物线,各种岩石对应曲率半径不尽相同,但对称轴基本一致;钎杆转速对钻进耗能的影响可忽略。通过对单位体积钻进耗能进行无量纲化处理,滤除了冲击钻进机械参数的影响,定义了可用于表征岩石硬度的新指标:冲击耗能指数η,其离散性小且与岩石硬度具有良好的相关性。利用数字传感技术获取和解译常规钻孔的钻进过程响应信息,可在不额外增加勘测或试验工作量情况下测定岩石硬度,为工程现场直接评价岩体参数提出了新途径。

卸压加载方法在测量冲击能量指数中的应用

为了测定煤岩试样的冲击能量指数KE,在没有电液伺服试验机和刚性试验机的条件下,开发了卸压加载方法并利用该方法设计了一套实验装置。利用该实验装置对通化矿务局煤矿现场所取煤样进行冲击能量指数KE的测定,得出了一定的数据并绘制出应力–应变全程曲线,验证了卸压加载方法的可行性。结合其他方法测出的弹性能量指数、动态破坏时间及单轴抗压强度,可以判断相关矿井能否发生冲击地压灾害。

煤的冲击能量指数实验研究

为了研究煤的冲击能量指数对冲击倾向性的反映机理和煤的冲击能量指数影响因素,对薛湖煤矿二2煤层煤样进行了单轴压缩实验,得出煤的物理力学性质和节理裂隙发育程度对煤的冲击能量指数的影响机理,得出煤的冲击倾向性可以从改变剩余能量的量和改变弹性能转化为动能的效率两方面来影响煤的冲击能量指数。

基于应变软化模型不同尺寸煤样力学特效及冲击能量指数研究

为了研究尺寸效应对煤样力学特效及冲击能量指数的影响,采用FLAC3D对尺寸为φ2×4m、φ1×2 m、φ0.5×1 m、φ0.1×0.2 m和φ0.05×0.1 m的试样进行数值模拟分析,选用Strain-Softening/Hardening Mohr-Coulomb本构模型研究峰后应变软化阶段,通过fish语言编写循环语句提取AxialStress。研究结果:不同尺寸煤样均呈现“X”型破坏;尺寸越大脆性特征越明显,尺寸越小塑形特征越明显;随着尺寸的增加,强度越来越低,符合客观实际。不同尺寸煤样残余强度接近,尺寸对应力应变曲线形态及数值影响较大。随着尺寸的增加,峰前积聚的变形能和峰后消耗的变形能均呈现递减的趋势,冲击能量指数在增大,冲击倾向性程度呈现近线性增长。

低强度冲击倾向性煤岩相似材料配比试验研究

物理模拟试验是研究煤岩冲击地压的重要科学手段之一,研制出低强、冲击倾向性的煤岩相似材料,是冲击地压物理模拟研究的关键。针对材料性能要求,引入冲击能量指数和脆性指数,采用正交试验设计法与敏感性分析法,选取碳酸钙含量、重晶石粉含量、石膏水泥质量比和水含量4个因素,设计4因素5水平共25组正交配比方案。开展试样单轴压缩及声发射特征试验,得到试样应力-应变曲线和声发射演化特征并测定每组试样强度、冲击能量指数等性能参数,对比分析各试验参数在4个影响因素不同水平下的变化规律,并以冲击能量指数和脆性指数作为筛选条件挑选相似材料配比方案。试验结果表明:水含量和碳酸钙含量是制备低强度冲击强煤岩相似材料的主导因素,改变石膏水泥质量比能够调节相似材料脆性程度与强度;以冲击能量指数K_(E)≥1.5、脆性指数B_(Izhou)≥0.2为选择标准,共得到6组低强度高冲击倾向材料配比,水含量为19%~25%,碳酸钙含量为26%~32%时制备试样冲击倾向性能够满足试验要求;试样加载过程中,屈服阶段之前声发射事件不活跃,进入屈服阶段后振铃计数陡增,出现高能量破坏,屈服前后呈现“平稳过渡,急剧上升”的趋势。

水分对煤力学性能及冲击能量指数的影响研究

煤的破坏是能量驱动下的一种失稳现象,为探究水分对煤破坏过程中能量积聚与耗散的影响,开展了不同含水状态煤样的单轴压缩试验,并基于此对煤的力学性能及冲击能量指数进行分析。结果表明:随含水率的增加,煤样单轴抗压强度和弹性模量显著降低;煤样的初始压密阶段、塑性变形破坏阶段及峰后破坏阶段在全应力-应变过程中的占比均增大,线弹性阶段占比减小;煤样峰前积聚变形能减小,峰后损耗变形能升高,冲击能量指数降低;含水率增加使煤样由劈裂破坏转变为剪切破坏,在破坏时崩落的碎块粒径变大,碎块数量减少,破坏声响减弱;饱水状态下煤样较干燥状态煤样单轴抗压强度、冲击能量指数及冲击能量速度指数分别下降35.32%、86.07%、99.63%;采用煤层注水工艺能有效降低煤层冲击倾向性。

MOV电阻片指数波冲击老化特性试验研究

针对在系统中运行过的氧化锌避雷器电阻片(MOV)进行指数波冲击老化试验。实验选取3片运行6年的相同尺寸的电阻片,进行连续10次30/60μs指数波冲击电流实验。实验结果表明,首次冲击老化后,电阻片温度急剧上升,但每次冲击温度增加的幅值却越来越小,直至温度趋于稳定后不再增加;电阻片的伏安特性随冲击老化程度逐渐下移,U_(1mA)随着冲击次数增加近似线性降低,而75%U_(1mA)下的泄漏电流随着冲击次数增加近似线性增加;电阻片在冲击老化时不易发生损坏,但与电极接触的表面会产生斑点,且斑点主要集中在临近外表面区域。

煤矿冲击矿压综合防治技术及工程实践分析

针对老虎台矿在开采过程中出现的冲击地压问题,采用综合指数法对58008-3工作面的冲击地压危险程度进行评价,结果显示58008-3工作面具有强(偏中等)冲击危险性,冲击危险性指数为0.76。根据对老虎台矿58008-3工作面的地质构造情况以及临近工作面冲击地压情况的分析,得出58008-3工作面回采区域内的F25断层对工作面冲击或微震事件发生具有较强的影响因素。为减少冲击地压灾害发生,提出采取大直径卸压钻孔、高压注水和优化回采工艺等措施进行冲击地压防治。

登山步道游憩冲击之长期监测——以玉山国家公园塔塔加步道为例

本研究应用由植群覆盖度减少率(CR)、植相变异度(FD)及植株高度降低率(HR)等三项植群冲击介量所合成之植群冲击指数(IVI),与步道截面土壤冲蚀量之变化,自1991至2004年间,定期就游客践踏对塔塔加步道所造成之游憩冲击效应进行长期的调查监测,探讨其变迁与可能的影响因子。本文汇整14年来所完成之重要调查监测与研究成果,并提出若干建议事项供为游憩生态学之相关研究,与经营管理单位在制定或修正其步道冲击防治与管理策略时之参考。

组合煤岩冲击倾向性特性试验研究

煤层的冲击矿压危险性与煤岩体的结构特征关系非常密切.研究顶板-煤体-底板所构成的组合煤岩体试样变形破裂规律及冲击倾向性对于预测冲击矿压具有非常重要的实践意义.通过对组合煤岩的试验研究,得到组合煤岩试样中顶板强度越大,强度越强;组合煤岩试样的弹性模量随着煤样百分比的增加而减小.组合煤岩试样的冲击能指数随着顶板与煤样高度比值的增加而增加;冲击能指数随着煤样百分比的增加而降低;弹性能指数随着煤样百分比的增加而呈现增加的趋势.组合煤岩试样中顶板岩样厚度越厚,冲击倾向性相应就越强;组合煤岩试样中煤层厚度越大,则其弹性能指数就越大.

深部复杂地质条件下矿井冲击地压分析及防治

针对深部复杂地质条件矿井开采过程中的动压显现问题,采用综合指数法确定出赵楼煤矿首采1302工作面具有强(偏中等)冲击危险性,冲击危险指数为0.79。通过对赵楼煤矿1302工作面地质及生产技术条件的分析,得出煤层开采深度、煤层的强冲击倾向性、坚硬顶板、岩浆岩侵入和断层等地质构造是影响冲击的主要因素。基于此,对该工作面划分了5个重点防冲区域,并提出了巷道底板钻孔、底板爆破、煤体钻孔、煤体爆破及顶板爆破预裂等防冲措施。工程实践表明:通过先期对冲击危险区域进行科学分析,并在生产过程中及时实施防冲措施,将有效降低深部复杂地质条件下煤层开采过程中的冲击危险性。

率效应影响下煤的冲击特性评价方法及应用

加载速率的变化能够影响煤的强度表现,进而影响煤的冲击特性。选取属性相近(出自同一煤块)煤样进行多加载速率力学试验,得到试样的部分冲击特性评价指标(单轴抗压强度和冲击能量指数)随加载速率的变化规律,结果表明,上述指标随加载速率的增加先升高后降低,即存在临界加载速率,其冲击倾向性评价结果出现从无到强的全部可能性,且临界加载速率对应最强冲击可能性,提出描述该特性的"加载速率敏感度"指标和避免临界加载速率的方法,基于现场监测设计工作面推进速度与试验室加载速率的转换流程,实现了试验室结论向现场的应用,应用表明该方法具有较好的适用性。

煤层冲击倾向性试验研究

采用MTS对山东某矿3下煤进行了煤层冲击倾向性试验研究,通过对冲击能量指数、弹性能量指数和动态破坏时间3个煤层冲击能量指标的试验和分析,得出煤层具有较弱的冲击倾向;结合实际采矿条件,应加强冲击地压的预测预报,以保证矿井的安全生产。