水刀辅助破岩技术的搭载及应用

为解决硬岩隧道掘进机在硬岩地层掘进时遇到的掘不动、掘进慢等难题,研发出一种掘进机搭载辅助破岩系统,即在现有硬岩掘进机开挖系统的基础上集成水射流破岩技术,在水射流与滚刀共同作用下进行破岩。针对水刀辅助破岩技术的搭载及应用进行研究:1)系统介绍辅助破岩系统的搭载设计理念,并对其配套的射流系统泵站、输送系统、喷射系统等进行工作原理和性能参数介绍。2)采用模拟现场工况试验的方法,实现水刀辅助破岩技术搭载的试验研究,得到破岩效果指标参数与高压水射流参数之间的关系。3)基于水刀辅助破岩搭载技术现场应用情况,采用实时采集数据的方法,得到应用过程中的试验方法、试验数据、掘进效果、环境温度、系统功率、存在问题等结果,并提出相应的解决措施。4)基于辅助破岩技术的现场工业性试验,提出辅助破岩技术的优化改进方向。结果表明:硬岩掘进机水刀辅助破岩技术的搭载及应用可行,270 MPa水压耦合掘进时场切深指数均值下降约38.1%,转矩切深指数下降约16.9%,破岩效果显著提升。然而,高压水系统的搭载带来隧道内温度的升高、高压水系统管路异常磨损2方面的问题,从而影响设备的正常掘进,是提升水刀辅助破岩搭载技术应用性的重点努力方向。

高压闸门止水橡皮切搓性能试验研究

偏心铰弧形闸门在压紧止水过程中，对止水橡皮产生很大切搓力，这不仅会增大启闭机的容量，而且会影响止水橡皮的使用寿命，必须尽可能减小或消除切搓的影响，本文从止水橡皮材质上进行实验比较，优选出大压缩量下抗切握性能较好的材质，供工程单位综合选用。

气水相渗特征与高温高压实验研究

随着我国对低渗透边底水气藏的开发的不断深入以及高温高压深井的日益增多,有必要确定高温高压条件下气水相渗特征以及气水相对渗透率曲线。在了解国内外气水相渗研究现状的基础上,总结气水相渗的基本特征及气水相对渗透率的影响因素,最后对比国内外高温高压条件下气水相渗的实验装置特点,为今后的研究提供参考。

小浪底工程高压闸门止水性能试验研究

随着水电站高坝建设的发展，传统的闸门止水形式已无法满足高水头工作闸门的止水要求，科技工作者在不断研究新型、合理、可靠的止水形式。本文结合小浪底水电站工程对高压闸门压紧式止水的另一型式ＮＹⅡ型的水密性能进行试验研究，试验结果满足工程要求，是一种封水效果较好的止水形式。

苏通GIL综合管廊超高水压盾构隧道接缝防水性能试验研究

为解决苏通GIL综合管廊隧道工程超高水压盾构隧道接缝防水设计这一关键问题,首先,通过经验类比与理论分析,提出采用双道密封垫的接缝防水形式。考虑该隧道内部高温的不同影响,近管片内弧面的内道密封垫与近管片外弧面的外道密封垫设计水压值分别设定为1.92、1.60 MPa。然后,结合数值模拟分析,设计并筛选得到内外双道密封垫断面型式。最后,通过压缩性能试验和防水性能试验分别测得试验断面的密封垫压缩性能、闭合压缩力及防水性能。试验结果表明:设计的内外道密封垫接缝在张开量为8 mm、错缝量为15 mm时,防水能力分别达1.94、1.80 MPa,可满足本工程的防水性能要求。

煤矿高承压水下双向防水闸门自动控制技术研究与硐室设计

根据岱庄煤矿高承压水下的地质条件、开拓布局等实际情况和《煤矿安全规程》需求在1160采区运输机巷建设防水闸门硐室。介绍了双向全自动防水闸门硐室位置确定、选择结构形式、硐室尺寸设计、自动控制系统设计和注浆耐压试验等内容,并提出防水闸门硐室施工时的一些注意事项,为同类型地质条件下煤矿的双向防水闸门硐室的设计和施工提供参考。

小浪底工程高压闸门压紧式止水粘弹性力学性能试验研究

高压闸门止水橡皮属于粘弹性材料，在长期荷载作用下其力学性能会发生怎样的变化是设计有为关心的问题。本文结合小浪底工程高压闸门止水的实际工况，对其拟采用的止水橡皮进行了长达一年多的蠕变试验观测，分析研究试验成果，导出了蠕变方程及应力松驰方程，探讨了止水橡皮的粘弹性力学特性，为工程设计提供参考。

新型高压水除鳞喷嘴流场仿真与试验研究

针对扇形喷嘴的弊端,设计出一种新型热态除鳞喷嘴。喷嘴主要利用射流打击力和水蒸汽膨胀破裂力共同完成除鳞工艺。通过对该喷嘴进行数值计算与试验研究表明:该喷嘴五股射流束之间相互影响,外围射流束发散速度快,中间射流束发散速度慢;喷嘴射流打击力分布不均匀,打击力随靶距增加而减小,同一靶距时,中间射流束打击力大,外围射流束打击力小。最后,通过将该喷嘴应用于热态除鳞生产线,证实了该喷嘴在工业上的可行性,同时也表明该喷嘴还应进一步优化设计。

高压闸门伸缩式Ⅲ型止水试验研究

由于高水头电站的发展,水工闸门承受水头日益增高,常规止水已不能满足需要,须进行高压闸门止水研究工作.本文在Ⅰ、Ⅱ型止水的研究基础上,着重介绍Ⅲ型止水试验研究内容,论述其伸缩变形、水密特性及应用范围.

高产油井关井条件下水击效应对井口压力波动影响研究

随着高压油井生产的常态化,在紧急关井工况下,水击效应对井口设备和管线安全带来更加严重的挑战。为了明确关井过程水击效应对井口安全的影响,该文基于多相流和管壁弹性力学理论,构建了关井过程瞬变流预测模型。同时,为验证模型准确性,该文结合大型采气工艺模拟试验井场,开展了试验条件下水击压力波动时间响应规律研究。最后,基于实例X井,确定了不同关井工况与水击压力波动的定量关系。研究结果表明:随着关井时间的逐渐缩短,水击压力的增加趋势呈慢-快-慢的规律;随着产量和含砂量的增加,关井时的水击压力同比增加;相较于常规关井,先快后慢的关井方式可减弱水击效应。该文为现场关井压力控制提供了理论依据。

自封闭式高压闸门水封的试验研究

考虑橡胶材料具有超弹性、大变形等特点,根据伸缩式止水水封的受力特点,利用力学基本原理,设计出一种利用水库库压自行封闭的高压闸门水封,并结合某一大型水电工程进行了试验研究.指出了高压闸门水封水密性的变化规律和封头间隙对此的影响,给出了自封闭式水封在不同库压水平下的安全余量.试验结果表明:在高压闸门上使用自封闭式水封是可行的.这为自封闭式水封的工程应用提供了有益的试验依据.