单漏斗放矿柔性隔离层界面形态演化规律

采用Origin软件对隔离层界面形态演化观测数据进行拟合,并对高斯模型参数进行理论分析和统计分析,构建隔离层界面剖面整体动态函数表达式;将实测隔离层界面形态曲线与动态函数式进行比较,在力学分析基础上,推导底部类似抛物线形状的函数表达式,解出函数分界点坐标。两项函数式共同构成完整的隔离层界面形态数学模型。研究成果为柔性隔离层作用下散体介质流理论体系的系统构建打下坚实基础。

柔性隔离层下多漏斗散体矿岩力链演化特征的离散元模拟

为进一步揭示柔性隔离层下散体介质流动过程的内部作用机理,基于离散元软件PFC开展了柔性隔离层下散体介质流力链演化特征的数值试验研究.结合接触力学及统计力学相关知识,对多漏斗放矿过程中散体介质体系内力链长度、数量、强度、方向和准直系数等的演化特征进行了量化研究.研究发现:多漏斗放矿过程中,强接触及力链接触占比均比较稳定,其中强接触占比稳定在33%左右,力链接触占比稳定在16%左右,上下波动幅度均不超过2%;力链总数随着放矿次数的增加不断波动减少,并在放矿后期稳定在790条左右;不同放矿次数下力链长度的概率分布几乎一致,均随着力链长度的增加呈指数形式递减;力链强度的概率分布随着放矿次数的增加先呈指数形式上升再呈指数形式下降,并在0.7■(■为平均接触力)处出现一峰值;放矿初始阶段,力链主要沿铅垂方向分布,力链方向分布形态近似花生状;此后随着矿石颗粒的持续放出,散体介质体系内部局部应力集中现象明显,力链分布主方向由1个演变为4个(铅垂方向、水平方向及与水平方向呈±60°夹角方向);力链准直系数随着放矿次数的增加呈指数形式增长并逐渐保持稳定.

柔性隔离层下单漏斗散体矿岩力链演化特征模拟

开展柔性隔离层下单漏斗散体矿岩力链演化特征模拟研究,对于进一步揭示柔性隔离层下散体介质流动规律的内部作用机理具有重要意义。基于大量放矿同步充填留矿法数值试验模型,利用PFC强大的数据处理及图片输出功能,结合接触力学及统计力学相关知识,对单漏斗放矿过程散体介质体系内力链长度、数量、强度、方向、准直系数等的演化特征进行量化研究。结果表明:在柔性隔离层下单漏斗放矿过程,随着放矿次数的增加强接触占比逐渐由37%减小到32%,并在放矿后期逐渐保持稳定,力链接触作为强接触自组织而成的结构,其接触占比在放矿过程稳定在17%左右。力链总数随着放矿次数的增加逐渐减少,并在放矿后期稳定在810条左右,且不同放矿次数下力链长度的概率分布几乎一致,均随着力链长度的增加呈指数式递减;随着放矿次数增大力链强度的概率分布先呈指数式上升,再呈指数式下降,在0.7 F(F为平均接触力)处出现一峰值。放矿初始阶段,力链主要沿垂直方向分布,力链方向分布形态近似花生状,此后随着矿石颗粒的持续放出,力链方向分布形态由花生状逐渐变为椭圆最终演变成花瓣状形态,力链分布主方向由一个演变为三个(垂直及与水平方向呈±30o夹角的方向)。力链准直系数在第9次放矿结束后达到顶峰,随后逐渐下降并保持稳定。

基于室内模型试验的多漏斗同步放矿柔性隔离层材料受力特性分析

开展多漏斗放矿条件下柔性隔离层材料受力特性分析是放矿机理研究的基础。该文基于室内模型试验,测定了试验中隔离层所受拉应力和压应力,分析了隔离层材料的受力特性及失效条件。研究结果表明:1)横向上,随测点与隔离层中心点距离的增大,隔离层内部拉应力值的变化趋势与正弦函数一致;隔离层所受压应力值逐渐减小,所受摩擦力值呈余弦函数形态变化;对应空腔部位的隔离层未受支持力作用,其余部位的隔离层所受支持力载荷的变化规律与压应力一致;2)纵向上,作用于隔离层的所有力系值随下降深度的增加而增大;隔离层接触底部结构前,其内部平均拉应力值随下降深度增加呈指数函数增大;隔离层所受拉应力最大值与下降深度的关系为σsmax=-0.32+0.32e0.005h,隔离层失效点满足等式s=±30.12 cm。

柔性隔离层下非同步放矿陀螺体的再现规律

为强化对柔性隔离层下放出体出现"陀螺体"现象的认识,通过借鉴传统立面放矿的概念,并基于大量放矿同步充填留矿法数值试验模型,利用PFC的数据处理及图片输出功能,开展了柔性隔离层下非同步放矿陀螺体再现规律的数值试验研究.研究结果表明:在不同的组合方案放矿条件下,隔离层形态整体呈W形;在放矿优先顺序上,有无优先顺序放矿对隔离层的影响不同;各工况条件下,隔离层出现的空腔在放矿后期表现出宏观特性;放矿过程中产生明显的隔离层横向摩擦效应促使放出体由椭球体向陀螺体转化,陀螺体的转化程度取决于放矿控制是否均匀.

柔性隔离层在屋面防水保护层中的应用

通过实际工程,对屋面细石混凝土防水保护层产生的纵横裂缝进行原因分析,指出刚性隔离层不能对柔性保温层及刚性防水保护层起到有效隔离作用,而采用柔性隔离层,能有效隔离从而减少屋面防水保护层裂缝的产生。通过比较,对于带有保温层的屋面防水保护层,采用柔性隔离层比砂浆等刚性隔离层更具优势。

柔性隔离层下多漏斗矿岩流动特性及影响因素正交模拟试验

研究散粒体的流动性能及其影响因素对于降低损失和贫化具有重要的意义.借鉴前人研究成果,选择了隔离层厚度、隔离层界面摩擦系数、颗粒摩擦系数、颗粒半径、墙体摩擦系数5项主要影响因素,采用正交实验法。建立了五因素三水平正交放矿数值模型;通过对多漏斗放矿条件下矿岩流动规律的模拟,探讨了柔性隔离层作用下多漏斗放矿流动特性;结合多漏斗放矿试验特点,选取放出量与放出体交线高度比与隔离层起伏角为评价指标.利用矩阵分析法,获取指标体系的权矩阵,阐明了影响因素作用规律.研究结果表明:多漏斗放矿条件下,因各放矿口间的相互影响而产生交错、缺失等不同程度的变异,放出体并不呈规则椭球体形状;隔离层界面在放矿初期呈近似水平下移,后期弯曲起伏较大,呈圆弧形下移,直至放矿终了以波浪形悬浮于底部结构;隔离层运动形态对放矿效果的影响起着至关重要的作用;5项主要因素影响的主次顺序是墙体摩擦系数、颗粒摩擦系数、颗粒半径、界面摩擦系数、隔离层厚度;当墙体摩擦系数为0.2、颗粒摩擦系数为0.8、颗粒半径为0.008m、界面摩擦系数为0.8、厚度为0.005 m时,放矿效果最佳.

同步充填工艺柔性隔离层物理力学参数范围研究

探讨柔性隔离层物理力学参数范围,有助于揭示同步充填放矿工艺中散体介质流动的本质规律。通过解析物理试验中隔离层全曲面所受力系,分析其曲面拉应力与压应力特性,确立了隔离层材料物理力学参数范围。研究表明:隔离层厚度与抗弯截面系数存在一定的函数关系,其厚度必须介于合适的范围;隔离层材料抗拉强度与其下降深度呈指数增长关系,隔离层下降深度越深,所需的隔离层材料抗拉强度就越大;抗压强度与下降深度呈指数增长,但随着隔离层下降深度的增加,抗压强度增长速率逐渐变缓;抗弯曲能力与隔离层材料的宽度成1次幂增加,与隔离层材料的厚度成3次幂增加;隔离层要有较大的耐摩系数。研究成果可为同步充填工艺过程中隔离层材料的科学选择提供理论指导。

多漏斗放矿柔性隔离层界面移动规律及其拉力特性

在同步充填理念指导下,提出了大量放矿同步充填无顶柱留矿采矿方法.区别于传统放矿工艺,新方法属于柔性隔离层下放矿,因此开展多漏斗放矿柔性隔离层界面移动规律及其拉力特性研究具有重要意义.基于相似原理设计制作了试验模型,探讨了隔离层界面移动规律,并对其拉力特性进行了分析.研究结果表明：下降过程中的柔性隔离层曲线整体形态为正弦曲线;各下降深度下的隔离层拉应力在横向上呈正弦函数变化趋势;隔离层波幅及其整体拉伸形变变化规律一致,均呈指数形式增长;隔离层所受最大拉应力点始终为r=±30. 12cm处,且其所受最大拉应力值与下降深度呈指数形式增大.相关力学特性可作为隔离层选材的重要依据.

污水压力深隧内衬连续缠绕玻璃钢管结构的设计和优化

近几年来,随着我国对城市排水系统的不断重视,全国范围内越来越多的地区开始兴建污水(压力)深隧等。面对不断提高的工程要求和更复杂的内外部腐蚀环境,采用连续缠绕玻璃钢管道内衬的三层复合隧洞结构是一个有效解决方案。通过采用弹性力学理论对该三层复合隧洞结构进行设计分析和内压工况下理论计算,建立了应力计算公式,并在此基础上进一步优化,提出一种带柔性隔离层的四层复合的分离式隧洞结构。优化后的四层结构更能充分发挥各层材料的性能,在满足安全的条件下更具有经济性。