地质灾害变形管段在线应力超声测量技术

当油气管道受到土体的推动作用产生不均匀变形时会存在安全隐患,需对管道进行在线安全裕度的评估。基于声弹性理论,研究了变形管道在线应力超声测量技术,自主研发了一套油气管道在线应力超声测量专用装置,并进行现场工程应用尝试。结果表明,该技术是测量变形管段在线应力的有效手段,可为定量评价管道安全裕度和修复质量提供可靠的数据。

基于DCS的汽轮机在线应力监测

某燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机启停十分频繁,为减少汽轮机寿命损耗,开发了一套基于DCS的在线应力计算软件,以加强汽轮机启动时应力的监测和分析。

介质膜在线应力及热应力的测量

本文描述一种测量介质膜生长过程中的应力的方法。测量结果表明:硅片在850～920℃热氧化时,二氧化硅膜中的压应力为3.4～2.1×10~9dyn/cm^2,应力随氧化温度的升高而降低。这种方法也可用于测量介质膜的热应力及热膨胀系数,测得LPCVD氮化硅在800～900℃范围内的平均热膨胀系数为4.3×10^(-6)/℃。

毫秒激光辐照单晶硅的在线应力损伤研究

为了测量毫秒脉冲激光辐照非透明材料的在线应力及应力应变演化的过程，基于光学干涉理论，针对大功率固体激光器与材料的相互作用，采用马赫-曾德尔干涉的方法，得到了材料损伤的干涉条纹。通过对干涉条纹变化的分析与处理，可以得到材料在线应力及其演化过程。基于光学干涉理论，选择单晶硅作为实验材料，建立comsol仿真模型，并在理论及仿真的基础上开展实验。实验与仿真的r（x）方向误差在11．7％～33．91％之间，z（y，z）方向误差在20．25％～31．34％之间，说明用马赫-曾德尔干涉的方法测量非透明材料的应力具有可行性。实验研究为激光与非透明材料作用过程中在线应力损伤及演变过程研究提供了一个新的方法。

基于FEA与应力在线监测的RTG钢结构疲劳寿命预测

疲劳是轮胎式集装箱门式起重机(RTG)钢结构发生破坏的主要因素之一。针对RTG的工作特点和动力学特性,提出一种适用于RTG钢结构的疲劳寿命预测方法。采用有限元分析(FEA)获取其自重应力,与应力在线监测获取的外载荷应力进行线性叠加,获得其工作过程中的完整的应力谱样本;采用雨流计数法获取S-N特征曲线,基于Miner法则进行时域疲劳寿命预测;采用Welch函数进行快速傅里叶变换,将应力谱样本转换为频域信号,基于Dirlik、ZB模型进行频域疲劳寿命预测。分析结果表明,3种模型的相对误差非常小,时域方法需要大量的应力谱样本,频域方法计算效率更高,3种模型均可应用于工程实际。

600MW汽轮机转子高精度热应力在线监测模型研制

转子热状态的监控必须实时计算转子体内温度和应力场。从二维轴对称体内导热微分方程出发,经过一些合理假设和简化后,用积分变换的方法推导得到转子内温差及热应力迭代计算公式,并通过实例与有限元计算结果作了对比。结果表明所得模型计算精度高、计算速度快,所得到的热应力计算公式不仅可用于汽轮机和燃气轮机转子热状态理论分析,还可用于在线监测和疲劳分析以及处理材料、边界条件的非线性因素。所采用的推导方法和得到的应力计算公式还可用于其它具有类似边界条件的轴对称体内热状态分析。

基于应力在线-微震监测系统的厚煤层掘进面防冲优化

为优化矫正巨厚砾岩下厚煤层掘进面的防冲卸压措施,采用理论分析、力学计算及现场验证相结合的方法,探讨了巨厚砾岩下厚煤层掘进面冲击地压机理,提出了应力在线-微震监测方案,现场试验结果表明:在相向相邻井田采空区掘进时,可根据微震监测数据得到岩石破裂角对工作面宽度及开切眼位置进行优化处理,同时基于应力监测数据可对钻孔卸压参数进行优化。常村煤矿21220掘进工作面优化后煤柱宽度不小于150 m,工作面宽度取265 m,帮部卸压孔深度优化为25 m,掘进头卸压孔深40 m,卸压孔直径大于150 mm,成功应用于现场并取得了良好效果,验证了结论的可靠性,为相似条件下掘进工作面的防冲措施提供技术支撑。

矿井动力灾害应力在线监测适用性研究

为合理选用冲击地压灾害局部监测装备,实现对工作面采动影响、煤体高应力区和关键层断裂前煤体应力变化特征的准确监测,龙煤鹤岗矿业公司在具有冲击地压和矿震灾害威胁的多个工作面应用多种煤体应力在线监测系统进行了长期的检验及总结分析。应用结果表明,在线监测系统能够满足冲击地压防治监测需求,并且能够对煤体卸压的有效性进行检验;局部应力监测作为区域微震监测的补充,是冲击危险工作面必要的局部监测方法;但使用过程中存在单点监测范围的差异性和软煤中应力变化不敏感的问题。

浮法玻璃的应力与退火

玻璃的退火是浮法平板玻璃生产过程的一个重要环节。文章阐述了玻璃热应力产生和消除方法,指出在线应力检测是控制退火质量的较好途径。

硫化机安全技术及在线监测实例

轮胎定型硫化机在设计、制造、安装和使用过程中都有安全技术的要求,100"(2540)以上的大规格轮胎定型硫化机由于合模力吨位大,人机安全尤其重要。文中前面部分介绍硫化机安全方面的要求及措施;后面部分侧重阐述针对大规格轮胎定型硫化机的合模力承载构件实行在线应力监测的实例。

在役油气长输管道磁力耦合式应力检测原理及其应用

为检测油气长输管道在复杂服役环境下管道壁的应力,提出了利用油气管道壁的磁力耦合效应进行实时在线应力检测,论述了其原理和应用方法。探讨了油气管道常用管线钢应力改变磁畴结构及运动方式的机理,总结了油气长输管道的应力检测系统的应用技术要点,分析了磁力耦合式应力检测系统的工程应用条件。

两种汽轮机转子热应力计算方法的比较分析

本文分别对汽轮机自启停转子热应力在线计算的一维差分法和惯性环节法进行了详细的描述,对这两种方法的通用性、简捷性、计算精度等方面进行对比分析,得出一种更适合我国现阶段转子热应力的在线计算的方法,从而更好地实现单元机组启停自动化,提高机组的运行安全性和经济性。

非对称开采条件下工作面“多向应力”变化特征研究

在非对称开采条件下,工作面受上覆岩层自重应力、超前支承应力、采空区侧向支承应力和回风巷煤柱应力等“多向应力”叠加影响,使得工作面应力呈“非对称”性。为研究非对称开采条件下工作面“多向应力”变化特征,基于微震监测、应力在线监测和理论计算,对母杜柴登煤矿30202工作面回采过程中所形成的非对称开采条件下的应力变化进行分析;并基于工作面所受应力条件和围岩体结构条件,分析了“多向应力”叠加显现机理。结果表明:30202工作面回采期间,煤柱支承应力沿走向分为应力升高区、应力明显降低区、应力缓慢降低区和应力稳定区,其应力峰值主要集中在工作面前方40 m左右,应力集中系数平均为1.61;在非对称开采阶段,在走向方向工作面超前支承应力影响范围较回采初期增加了100 m左右;在不考虑垂直应力影响的情况下,相邻工作面采空区的侧向应力对30202工作面倾向方向的影响范围为44 m,应力最大值为56.1 MPa。在“多向应力”耦合作用下工作面在回采过程中产生能量集聚,并在采动扰动下发生能量释放,满足了大能量事件发生的基本应力条件;同时在扰动条件下采空区发生高位顶板错动,以及围岩支护薄弱为大能量事件的发生提供了围岩结构条件。研究结果可为工作面非对称开采条件下采场矿压显现规律研究、顶板控制和巷道支护设计提供指导。

基于微震和应力监测的支承压力分布探测与应用

为研究纳林河二号矿井综采工作面支承压力分布特征,采用微震和应力在线监测技术对纳林河二号矿井31102工作面辅运顺槽煤体垂直应力进行了现场实测。研究表明,辅运顺槽超前影响距离约150 m,超前60 m左右进入剧烈影响区,工作面滞后影响距离约350 m,其中150～300 m为动压影响剧烈区;辅运顺槽一侧侧向压力峰值位于距离采空区18 m左右的煤柱内;超前工作面60 m至滞后工作面300 m范围内辅运顺槽应加强支护。现场应用实践表明该支护距离满足现场强矿压防治需要。

小保当二号煤矿超长综采工作面初次来压规律分析

为探究小保当二号煤矿132202智能超长综采工作面初采阶段的压力显现规律,采用在线应力监测设备实时监测综采工作面各液压支架的应力数据。结果显示,在超长工作面来压前工作面局部发生一次小规模压力显现;超长工作面开始初次来压具有分区来压的特点,机尾侧率先来压,之后工作面机头侧和中部陆续来压,且工作面机尾侧来压强度整体高于机头侧。超长工作面初次来压总持续时间约29 h,其中整个工作面强烈来压持续时间约7.0 h;工作面机头侧初次来压步距约79.6 m,工作面中部初次来压步距75.6~82.6 m,平均78 m,机尾侧初次来压步距约74.7 m。

新技术在高压电缆VCV生产线的应用

主要介绍了近几年应用于高压电缆立式连续硫化(VCV)生产线的新技术,分析了新技术应用对高压电缆VCV生产线生产效率及产品质量的影响。结果表明新技术的应用显著提高了VCV生产线的生产效率,产品质量也获得了明显改善。

基于微震和应力在线监测的深井综放采场支承压力分布特征

为研究深井综放采场支承压力分布特征，采用微震和应力在线监测技术对赵楼煤矿1306工作面走向煤体垂直应力进行了现场实测。研究表明：工作面推进过程可分为初采阶段、工作面“见方”阶段和正常推进阶段。工作面“见方”阶段存在初始影响范围、显著影响范围和剧烈影响范围，初采和正常推进阶段超前支承压力没有明显的剧烈上升阶段；工作面“见方”阶段超前支承压力影响范围和相对垂直应力为其他2个阶段的1.5~1.7倍；数值模拟分析与现场实测结果吻合较好。根据支承压力分布特征，确定了不同回采阶段的合理超前支护距离和解危措施。

大采深厚表土复杂空间结构孤岛工作面冲击地压防治技术研究

厚表土层覆盖下的深埋不规则孤岛工作面覆岩空间结构复杂多变,顶板运动剧烈,该类孤岛工作面在受到大采深和地质构造等因素的影响下,极易发生冲击地压。以某矿不规则深井孤岛工作面为工程案例,首先对工作面冲击危险性进行分析评价,通过开采前进行的模拟推进,采用覆岩空间结构理论,分析得到了高应力区域,确定了冲击危险区域和危险程度;采用应力在线监测系统进行冲击危险性实时预报,钻屑法进行危险性检验;采取钻孔卸压和爆破卸压措施对危险区进行处理,有效的保证了复杂空间结构下孤岛工作面的安全回采。

门座起重机筒形支柱动力响应分析与监测

对门座起重机筒形支柱结构加载和卸载工作状态进行了有限元动力响应计算,分析时考虑了风载荷的影响,在此基础上研制并实施了应力(应变)在线监测系统。实际运行结果表明,此系统能够确保起重机的正常运行,避免事故的发生。

软、硬煤层冲击地压监测原理及指标确定原则

随着煤层开采深度的增加,软、硬煤层都能发生冲击地压灾害,冲击地压预报、预警技术成为防治冲击地压的重要手段;通过介绍钻屑法、应力在线监测系统、微震监测系统等冲击地压监测技术,分析软、硬不同煤质冲击地压监测预警原理,对不同煤质提出不同的冲击地压预警指标。并介绍了山东某冲击地压矿井成功运用冲击地压监测技术防治冲击地压案例,研究表明冲击地压灾害是可预报、预警的,也是可治理的。