基于风流及粉尘分布规律的机掘工作面风筒布置

为优化机掘工作面局部通风布置,改善工作面通风及排尘状况,基于气固两相流理论,利用数值模拟的方法分析了机掘工作面压入式、抽出式及长压短抽式3种通风方式下,随着风筒口至工作面距离的变化,工作面风流运动规律及粉尘的分布规律,并确定长压短抽通风方式风筒口合理位置为:压入式风筒口距工作面距离Ly在3.5槡S^5槡S或6槡S^6.5槡S,抽出式风筒口距工作面距离Lc<1.5槡S。确定压入式通风风筒出口至工作面最佳距离约为3槡S,抽出式风筒吸风口至工作面最佳距离约为槡S;确定长压短抽式通风风筒口最佳位置为Ly在6槡S^6.5槡S,Lc≈槡S。模拟结果与前人文献试验结论基本一致,模拟结果可靠。

大断面瓦斯隧道风筒布置对瓦斯浓度的影响研究

为优化超大断面瓦斯隧道掌子面的风筒布置,改善掌子面通风状况,文章以新凉风垭隧道为例,计算其需风量和选择风机型号,利用FLUENT软件建立流体力学分析模型,研究了压入式通风下超大断面隧道瓦斯浓度和风速的变化规律以及风筒位置对隧道沿程风流流场及瓦斯浓度的影响情况,最终确定了风筒最佳的安装位置。结果表明:超大断面瓦斯浓度和风速大小在同一断面分布极为不均匀;瓦斯隧道回流区影响范围与风筒到掌子面的距离呈正相关;随着风筒布置距离的增大,瓦斯浓度趋于稳定的位置随之增大;该工程隧道风筒出风口最佳布置位置距离掌子面约为2.5 S(30 m),相比其它较小断面隧道风筒距离大于15~20 m左右,瓦斯浓度最低位置在距离掌子面2 m左右区域;隧道断面的瓦斯浓度随Ly的递增呈“下降-上升-平衡”的趋势。

风筒布置位置对掘进巷道流场分布的影响

根据流体力学的相关理论,利用Fluent对风筒不同布置位置条件下的掘进巷道流场进行了数值模拟,以考察风筒布置位置对掘进巷道流场的影响。结果表明:风筒布置在巷道侧壁时,巷道瓦斯浓度在未布置有风筒一侧侧壁及迎头处较大,在无风筒侧壁的掘进迎头处达到最大值;当风筒布置在巷道中部时,瓦斯浓度在巷道侧壁及迎头处较大,在巷道两侧侧壁的掘进迎头处达到最大。对比风筒布置在巷道侧壁时,风筒布置在巷道中部条件下的瓦斯浓度较小,但巷道内形成的涡流较多,经由掘进迎头折返的风流速度较小,不利于巷道风流循环及有害物质的排出。

高温掘进巷道中双压风筒布设位置及降温效果研究

为解决高温掘进巷道中冷却方法和冷却成本问题,量化分析双压风筒布置方式对巷道中人工作业区的通风降温效果,利用Fluent软件对不同通风布置模型进行数值模拟。首先,提出双压风筒通风降温思路,并分别建立3种风筒布置巷道的三维几何模型;其次,在送风速度v=8 m/s,送风温度T=293.15 K且相同环境模拟参数的条件下,对不同布置方式的降温效果进行对比研究;最后,分析得出布置2模型的温度场分布及降温效果最好,并总结其在不同送风温度时的降温规律,确定经济适用的通风降温方案。研究表明:风筒布设位置是决定巷道温度分布的关键因素,双压风筒的间距影响风流流向的对称性,而风筒位置高度影响温度均匀分布的距离;当送风速度v=8 m/s时,布置2通风降温效果明显且满足矿井通风需求标准,送风温度T=298.15 K时能为矿山生产最大限度节约经济成本。

大断面隧道风筒空间布置参数对风流流动及瓦斯扩散规律的影响研究

为优化大断面公路瓦斯隧道掌子面的风筒空间布置参数,降低掌子面瓦斯聚集超限问题,以召泸高速白兆瓦斯隧道为研究对象,通过数值模拟压入式风筒在不同附壁水平距离、垂直距离、风筒出口距掌子面的距离工况参数下的风流特性及瓦斯扩散,确定风筒合理的安装方式和布置层位。结果表明:风筒附壁平距和垂距分别为2.25m和4.5m时,掌子面附近工作区受涡流和回流作用较小,瓦斯质量分数低于0.1%;风筒出口距离掌子面的距离为25.6m工况下,在兼顾施工经济性和安全性的同时,掌子面瓦斯不易积聚,隧道中后部瓦斯质量分数低于0.071%。按照模拟结果得出的风筒合理布置参数在现场实际应用,对比结果显示两种情况下的速度和瓦斯质量分数变化规律基本吻合,充分说明了风筒空间布置参数的合理性,研究结果对大断面瓦斯隧道灾害防治具有一定的指导意义。

3车道瓦斯隧道通风流场及瓦斯运移规律研究

为有效进行大断面公路瓦斯隧道施工期通风降气,以古金高速公路大梁子隧道工程为依托,采用SCDM软件建立2台阶带仰拱的计算模型,使用Fluent软件进行数值模拟,揭示在不同台阶长度、风筒出风口距掌子面距离、双风筒布设形式下,隧道掌子面及附近区域的通风流场特征和瓦斯运移规律,并结合现场监测数据进行验证。研究结果表明:1)流场在通风20 min后基本稳定,上台阶和仰拱段会形成涡流阻碍瓦斯的运移、扩散和稀释,在风筒非对称布设情况下,掌子面风筒对侧的墙角处出现瓦斯积聚现象;2)隧道内通风降气效果的敏感性影响因素排序为双风筒及布设形式>风筒出风口距掌子面距离>台阶长度,建议优先采用双风筒同侧布设送风,其次调整风筒出风口距掌子面距离为20~25 m和台阶长度为15~20 m;3)采用双风筒同侧布设通风时,掌子面及附近区域风速提高、瓦斯体积分数大幅降低,且施工现场开展的送风试验与数值计算结果吻合度高,验证了双风筒同侧送风的可靠性。

高温金属矿井巷道掘进中组合压冷风筒布位对降温效果的影响

为量化研究高温掘进巷道在双压入抽压混合通风中设备布置对降温效果的影响规律,利用Fluent计算流体力学(CFD)软件对掘进巷道通风降温进行数值模拟。首先,建立双压入混合通风三维模型,利用Fluent软件对模型进行边界条件及求解器参数设置;其次,设置3组压入风筒2不同布置位置的对比试验进行数值模拟;最后,分析双压入抽压混合通风降温作用下的掘进巷道温度场分布,量化压入风筒2不同布置位置时巷道内温度分布规律。研究结果表明:双压入混合通风中压入风筒2的布置位置对巷道内的温度分布影响明显,当压入风筒2布置于距掘进面30 m处时,掘进巷道30 m范围内温度稳定在26℃左右;当压入风筒2布置于距掘进面50 m处时,掘进巷道50 m范围内温度虽有约1℃的波动但整体数值保持在28℃以下;当压入风筒2布置于距掘进面70 m处时,掘进巷道内温度波动幅度较大且出现大范围温度超出限值情况,此时双压入混合通风降温作用基本失效。

隧道钻爆法施工风流流场规律的数值模拟

为了解决公路隧道钻爆法施工粉尘浓度高的问题,以京昆高速公路辛庄隧道为研究背景,运用Fluent软件对风流流场分布规律进行数值模拟,并与现场实测的风速分布情况进行对比分析,模拟结果与实际数据基本一致。研究结果表明,当风筒出口风速为20m/s时,压入式风筒安装的最佳距离是距离掌子面40~50m,在这个范围内,最有利于粉尘的排出。

现浇混凝土空心楼盖结构优化设计

文章介绍了基于混凝楼盖受力性能的混凝土空心楼盖结构布置方式。根据混凝土楼盖的弯矩分布和混凝土空心楼盖的自身特点,布置钢筋和芯筒的布置位置和方向,并介绍了混凝土空心楼盖设计计算方法,可为我国的混凝土空心楼盖设计提供参考。

有限空间实现多路通风技术探讨与应用

在矿井建设和生产或狭小空间作业期间,时常会遇到因井下局部地点作业空间巷道断面窄小而不能实现安装多路通风且满足相关切换倒风的要求,或者安装常规自动倒风装置后无法布设多路通风设施,满足同时向不同掘进地点供风等问题。本文通过理论探讨和实践应用验证了单路风筒自动倒风装置技术的可行性,在该项目现场使用稳定,供风充足,满足了现场通风需要,也为今后小断面多风筒的布设提供了成功经验。

钢筋混凝土现浇空心楼盖设计

钢筋混凝土现浇空心楼盖技术是新兴的钢筋混凝土现浇楼板结构,本文简要的介绍了它的特点及计算方法,供设计参考。

预应力现浇混凝土空心楼盖设计

结合某地下车库的工程概况,分析了该工程的设计,阐述了预应力现浇混凝土空心楼盖的设计思路及其相应的构造措施,指出了现浇空心楼盖的应用优势及设计中的注意事项。

风筒位置对隧道作业区风速场分布影响研究

为提高钻爆法施工中通风降尘效果,提高施工效率与整体效益,通过现场实测统计分析施工过程中实际风速场分布特点,在此基础上基于气固两相流理论利用数值模型分析了台阶坡度变化以及台阶与风筒相对高程位置关系对于上台阶主要作业区域以及下台阶主要作业区域风速场分布的影响。将台阶坡度设为30%和50%2种工况研究当风筒出风口位置较低时台阶过渡方式对于风速场分布的影响;将出风口位置设为低于台阶、平行于台阶以及高于台阶对比分析台阶与风筒相对高程位置关系对于风速场分布的影响。研究结果表明:无论台阶过渡方式如何变化,风筒出风口高度高于台阶所在高程线的综合通风效率优于风筒高度低于台阶所在高程线的情况;当出风口位置因施工因素限制布置较低时,上下台阶过渡坡度越缓,通风效果越好,越有利于抑尘。

高层建筑剪力墙筒体合理化设计方法案例分析

以两个实际工程案例为依托,对高层建筑剪力墙筒体的合理化设计方法进行了案例层面研究分析,并依据分析结果整理了通用性质适用结论,可作为常规工程设计参考方法。首先对研究目标、内容及方法进行了具体说明。随后,对研究选择的两个工程案例概况进行了介绍。其后,对案例1框架-核心筒高层建筑中筒体剪力墙合理化设计方法进行了案例研究。最后,对案例2框架-剪力墙高层建筑中筒体剪力墙合理化设计方法进行了案例分析。研究结果表明:通过选用合理的筒体剪力墙优化设计方法,在筒体布置、墙肢设计、连梁方案等方面采取具体措施,可以有效提升高层建筑筒体剪力墙的设计成果的经济合理化水平。

框架-核心筒结构剪力墙材料用量影响因素案例研究

以数个实际工程为依托,对框架-核心筒结构剪力墙材料用量影响因素进行了案例研究,并依据分析结果整理了通用性质适用结论,可作为常规工程设计参考方法。首先对研究内容及方法进行了具体说明,并对选取的4个工程案例进行了简要介绍。随后,对剪力墙筒体布置方案的影响效果进行了具体分析。其后,对墙肢长度及开洞方案的影响效果进行了案例研究。最后,对连梁高度及连梁长度的影响效果进行了具体评估。研究结果表明:通过在剪力墙筒体布置、墙肢长度与开洞方案设计、连梁高度与长度控制等方面采取具体措施,可以有效提升框架-核心筒结构筒体剪力墙设计成果的经济合理化水平。

科技期刊文摘

船舶锚链筒布置设计。