深部沿空掘巷含软弱夹层顶板离层破坏特征及控制研究

含软弱夹层顶板对深部沿空掘巷稳定性具有重要影响,为有效控制深部高偏应力沿空掘巷含软弱夹层顶板离层破坏,基于含软弱夹层组合体试件力学试验及受采动影响下沿空掘巷数值模拟试验,获得了软弱夹层层厚、层数和层位对顶板的影响以及偏应力条件下含软弱夹层顶板离层演化规律,阐释了含软弱夹层顶板沿空掘巷失稳主要原因,结合顶板支护载荷和煤柱支撑载荷下的悬臂梁力学模型,对含软弱夹层顶板控制要点进行分析,进而提出离层控制方法。结果表明:随着软弱夹层厚度和层数增加,对组合体力学特性劣化影响逐渐变大,软弱夹层位于低位时对组合体试件的劣化影响强于高位,组合体试件破裂均由软弱夹层产生,并随着层厚、层数和层位的不同呈现差异化破裂发育特征。沿空掘巷后主剪切破裂带由顶板左肩角产生并与软弱夹层邻近岩层破裂区相互连接,导致软弱夹层离层严重,主剪切破裂带发育形态和顶板非协调变形程度随主应力偏转角度以及软弱夹层层厚、层数和层位变化,揭示了含软弱夹层顶板沿空掘巷失稳机理。推导了顶板支护载荷和煤柱支撑载荷下的巷道顶板离层解析式,发现软弱夹层在锚固区内的离层量比在锚固区外减少79%,离层大小各主控因素影响程度及其控制优化顺序依次为煤柱支撑载荷—顶板支护载荷—顶板弹性模量。针对深部沿空掘巷含软弱夹层顶板的离层规律和控制要点,提出了“提高煤柱承载能力、减少顶板裂隙发育、增加软弱夹层顶板变形协调性”的离层联合控制方法。现场离层监测显示顶板最大离层量为10 mm,表明该方法能有效控制含软弱夹层顶板离层。

深厚软土深基坑被动区土体加固机制

周边环境复杂地区的软土深基坑对变形控制的要求极高,目前基坑支护主要遵循“强桩强撑”的设计思路,针对坑底以下存在深厚软土地层的情况,对基坑内侧被动区软土进行加固,能改善土体物理力学性能,有效约束基坑开挖变形。建立4种深厚软土地层基坑开挖模型,通过将离心模型试验的实际监测结果与Plaxis3D岩土有限元软件建立的等比例三维数值模型模拟结果相互验证,研究支护桩端在软土中的深基坑变形破坏模式和被动区加固效果。结果表明:在被动区软土未加固的情况下,支护桩端在软土中的基坑发生整体失稳破坏,支护桩进入硬土后的嵌固作用对基坑变形控制非常有利,在被动区设置裙边矩形加固,基坑变形显著减小;随着加固体深度、宽度的增加,基坑各项变形值均呈减小趋势,到一定值后变化不明显,加固深度、加固宽度的有效范围分别为0.4H~0.6H、0.6H~1.0H;加固体尺寸变化对地表沉降的影响最大,其次为支护桩水平位移、基底隆起。

基于离心模型试验的软土基坑被动区加固

深厚软土地区深基坑内侧被动区土体抗力明显不足,开挖容易诱发较大的围护结构变形和基坑整体失稳,被动区软土加固能有效改善软土力学性能,约束基坑围护结构变形。为探究软土深基坑被动区加固的作用效果,结合离心模型试验和数值模拟技术,对被动区软土加固基坑的变形与受力特性进行了分析。结果表明:深基坑被动区软土加固能够抑制基坑围护结构出现较大的变形,且提升了被动区土体的抗力;随着被动区加固体加固宽度或加固深度的增加,基坑支护桩水平位移、主动区地表沉降值、被动区基底隆起值均呈减小的趋势;被动区加固宽度和加固深度存在合理的区间范围,当加固深度为0.5~0.6倍开挖深度、加固宽度为0.6倍开挖深度时,基坑变形控制程度较好,加固体加固深度变化对基坑变形响应更敏感,因此在软土地区深基坑被动区加固时,应优先考虑加固体加固深度对基坑变形控制的影响。

焦炭反应性对块矿高炉冶金性能的影响研究

研究焦炭反应性对块矿在高炉中的熔滴性能和滴落物质量等冶金性能的影响,可全面解析不同反应性的焦炭在高炉内的实际劣化情况,为完善焦炭综合评价指标体系提供技术支撑。通过铁矿石荷重还原滴落性能实验检测装置,在CO_(2)/N_(2)体积分数比为30%∶70%条件下,研究5种不同热态反应性的焦炭以及混装焦炭对高炉操作和滴落物质量的影响。研究结果表明:焦炭反应性从22.0%升至50.2%,软化温度逐渐减小,软熔带增厚;当焦炭反应性小于35%时,随着反应性的增加则压差陡升温度降低、透气性变差,同时滴落物中会逐渐出现难还原的Fe2SiO_(4)和未彻底还原的FeO,滴落物中焦粉含量也逐渐增加;当焦炭反应性大于35%时,随着反应性的增加则压差陡升温度升高,透气性得到改善,难还原的Fe_(2)SiO_(4)和未彻底还原的FeO逐渐减少,滴落物中焦粉含量也逐渐减少。按一定比例搭配的混装焦炭在减小软熔带厚度、改善透气性、减少滴落物中焦粉含量等方面优于单一热态性质的焦炭。

强降雨作用下含软弱带填方边坡稳定性影响因素分析

为研究强降雨作用对含软弱带填方边坡稳定性的影响,以陕西省延安市某基覆型边坡为例,测定边坡土体基本物理力学参数,并对其固结三轴试验结果进行分析,基于试验结果对参数进行标定后利用数值模拟软件Geo-Studio分析了不同降雨方式以及坡型对填方边坡稳定性的影响.研究结果表明:(1)通过三轴试验得到土体黏聚力为30.2 kPa,内摩擦角为23°,三轴压缩过程中应变曲线由应变硬化向应变软化逐步过渡.(2)降雨雨强、降雨持续时间、坡高、坡度以及软弱层厚度的增加均会导致填方边坡稳定性系数降低,递减型降雨对边坡稳定性影响最为严重.(3)软弱带厚度的增加会导致土体中的水分向软弱带迁移,使软弱带处于局部饱水状态,增加了边坡失稳的可能性.

盾构掘进对浅基础建筑物的扰动及影响分区研究

软土地层中地铁隧道盾构掘进对上方建筑物的扰动效应明显。本文以典型软土地层为背景,模拟不同空间位置盾构下穿浅基础建筑物的扰动效应,分析地表沉降变化规律,探究盾构下穿独立基础、筏板基础、箱型基础建筑物的内力及变形特征,并基于复合准则和强度折减法研究了软土地层盾构下穿建筑物的影响分区。研究结果表明:建筑物沉降随隧道埋深的增加先增加再减小,在隧道埋深(H)=12 m时达到最大值;隧道埋深增加会导致建筑物的水平倾斜变小,最大倾斜值出现在H=6 m处;可将隧道衬砌及围岩的安全系数比值曲线突变点作为强、弱影响分区的界限。研究结果可为软土区盾构掘进对浅基础建筑物的扰动分析及影响区的划分提供参考。

双向极不等压软岩巷道围岩裂隙分布及变形机制

巷道围岩蝶形塑性区破坏是引起巷道围岩大变形的重要原因,近年来引起了巷道支护工作者的高度重视。掌握蝶形塑性区内围岩变形机制是实现软岩巷道围岩控制的基础。然而,有关于蝶形破坏理论中围岩变形机制的研究却鲜有报道。针对上述问题,以南方某矿一采区南运巷产生的大变形特征为研究对象,在分析巷道所处应力环境及地质条件的基础上,对围岩裂隙分布、巷道变形机制及控制方法进行了系统研究。结果表明:南运巷是典型的极不等压软岩巷道,巷道开挖后,围岩裂隙呈“蝶形”分布;“蝶形裂隙区”集中出现在“蝶形塑性区”范围内,蝶叶部位围岩裂隙以剪切裂隙为主,且蝶叶部位剪切裂隙大多围绕巷道呈“环形”分布,而张拉裂隙则集中出现在巷道围岩自由面附近。蝶形塑性区内围岩应力特征主要有2方面:一为围岩的主应力方向发生了偏转,具体表现为最大主应力围绕巷道呈环形分布,巷道上部最小主应力方向指向巷道中心,巷道下部最小主应力方向背离巷道中心;二为围岩最大/最小主应力比值较大,且主应力比值等值线呈“蝶形”分布。根据塑性区内围岩裂隙分布特点及应力特征,建立了含软弱面围岩力学剪胀模型,认为处于此应力特征下的围岩剪胀作用较强,剪胀作用使围岩向巷道空间内挤压,进而使巷道产生大变形。围岩裂隙分布不规则及原支护方案不合理是导致巷道产生大变形的主要原因。基于上述研究,提出了以“全断面预应力短锚索+关键部位长锚索加强支护+注浆”为核心的差异化支护方案,现场监测表明,新支护方案可有效控制围岩变形,保证巷道在使用期间的稳定性。

带内齿的谐波减速器专用交叉滚子轴承设计及其表面淬火加工技术

随着谐波减速器行业的不断发展,如何实现整机体积更小、重量更轻变得至关重要。利用一种交叉滚子轴承的新设计理念,将轴承与其他连接部件设计为整体结构,可实现谐波减速器整机轻量化的目的。在产品研制过程中,利用无软带表面技术,可实现滚道硬度高、齿韧性好的目的。

基于辅助气压模式的破碎软岩地层盾构下穿砖混房屋施工安全技术研究

为解决基于辅助气压模式土压平衡盾构在裂隙发育的破碎软岩地层中始发下穿结构老旧浅基础砖混房屋的施工难题,以广州地铁某区间为例,首先从周边环境及地质情况分析本次施工重难点。然后分别从施工前准备、过程控制、工后保护3个角度开展了关键施工技术研究。最后从工程效益、经济效益、社会效益开展综合评估。研究结论表明:辅助气压工法允许地层存在一定程度的发育裂隙,但需利用其他辅助措施以满足土仓保压要求,同时需结合地层保压性,积极调整土仓渣土高度;在盾构始发阶段,需通过勤调泡沫空气流量或螺旋机转速,有效减小仓内瞬间压力波动;渣土经改良至一定流塑态后,以闸门开度与螺旋机转速为双控指标,并利用辅助气压工法可保证掘进速度。在软岩地层中掘进时,适当提高刀盘转速并降低贯入度,可减小盾构下穿诱发的建筑物沉降。

标准“软联通”提升江苏自贸试验区“软实力”

自由贸易试验区既是我国深化改革的“试验田”,又是承担对外开放的“排头兵”。本文从标准化视角,分析江苏自贸试验区探索开展标准“软联通”的意义,结合自贸试验区当前在国际标准化工作方面的现状和不足,提出标准“软联通”提升江苏自贸试验区“软实力”的对策建议,为助力推动更高水平的对外开放提供参考。

高炉原料冶炼反应机理研究

在高炉的冶炼过程中,含铁炉料随着温度的升高和还原反应的进行逐渐由固态转变为液态,由于原料成分复杂,其软熔行为不是在一个固定的熔点发生的,而是在一定的温度范围内,实现炉料由固态变软再熔化的过程。因此,含铁炉料的软熔性能需用软熔开始和结束温度以及软熔区间等指标来表达。通过调整入炉原料配比进行综合炉料软熔性能研究,发现烧结矿软熔带宽,滴落温度最高;球团矿软熔带窄,其软化开始温度比烧结矿高,滴落温度比烧结矿低;块矿的软熔区间最窄,软化温度低,滴落温度远低于烧结矿和球团矿。

超柔浓染仿HOY 83 dtex/144 f涤纶全拉伸丝的生产工艺

为生产超柔浓染仿高取向丝(HOY)工艺的83 dtex/144 f涤纶全拉伸丝(FDY),讨论了底部加热器温度、无风区高度、集束高度、预网络压力以及GR_(1)辊壳材质对涤纶FDY的生产及物理性能的影响。结果表明:底部加热器温度为305℃,无风区高度为69.5 mm,集束高度为510 mm,预网络压力为0.025 MPa,GR_(1)辊壳材质选择镀陶瓷时,生产的83 dtex/144 f涤纶FDY具有较好的柔软度和吸色性。

山西某煤矿深部软岩巷道围岩控制技术

针对山西某煤矿深部软岩运输大巷围岩变形量大的问题,通过分析不同侧压系数对围岩塑性区范围的影响,得到最大塑性区深度为1.8 m。根据该巷道地质条件和应力场分布情况,提出“锚网索喷+壁后注浆”联合支护方式。采用数值模拟和现场监测可知,采用该支护方案后,最大顶底板及两帮移近量均在150 mm以内,有效控制了巷道围岩变形。

上颌单颗前牙缺失患者即刻种植时机对牙槽骨吸收量及美学效果的影响

目的:探讨上颌单颗前牙缺失患者即刻种植时机对牙槽骨吸收量及美学效果的影响。方法:选取2019年10月-2021年10月于笔者医院口腔修复科预行种植义齿修复的上颌单颗前牙缺失患者84例,按照即刻种植时机不同分为对照组(n=42)和观察组(n=42)。对照组采用延期种植即刻修复术,观察组采用即刻种植即刻修复术。比较两组临床疗效,采用红色美学指数(Pink esthetic score,PES)和白色美学指数(White esthetic score,WES)评估两组软组织美学效果,比较两组骨吸收相关指标、并发症及患者满意度。结果:观察组治疗有效率高于对照组(P<0.05);修复后3个月,观察组PES评分和WES评分均高于对照组、牙槽骨吸收值低于对照组(P<0.05);修复后6个月,两组PES评分和WES评分均降低、牙槽骨吸收值均增加,且观察组PES评分和WES评分均高于对照组、牙槽骨吸收值低于对照组(P<0.05);而两组牙槽嵴宽度、唇侧骨板厚度和并发症总发生率比较,差异均无统计学意义(P>0.05);修复后6个月,观察组整体美观、附着高度、咀嚼功能评分均高于对照组(P<0.05),两组种植体色泽比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:上颌单颗前牙缺失患者行即刻种植即刻修复效果显著,可有效恢复患者牙龈软组织美学效果,骨吸收量较低,患者满意度较高。

“三软”巷道长短锚索联合支护控制变形研究

针对“三软”特厚煤层巷道围岩变形严重、控制难度大、掘进效率低、采掘接替困难的难题,提出了一种锚网索支护控制技术。采用现场超声波探测及钻孔窥视揭露方法,测定围岩松动圈塑性范围为2.4~3.0 m;采用数值模拟得到锚索不同间距下的支护效果,确定顶板采用锚网索、两帮采用锚杆的支护方案,设计合理的支护间距,并成功进行了工程应用。结果表明,长、短锚索联合支护可有效控制复合软岩巷道的变形。两帮和顶底板的移近量不大于30 mm;掘进期间顶锚索应力为60~170 kN,受力较为稳定。可见长短锚索联合控制技术可有效提高巷道围岩控制效果,而且生产实践表明,采用长短锚索联合控制技术后平均月进度突破143 m(架棚支护平均月进度60 m),掘进效率实现成倍增长,有效解决了采掘接替困难问题,经济社会效益显著。

动压影响区松软留顶煤巷道支护技术研究

厚煤层开采工作面回采巷道断面普遍较大,随着矿井采掘深度和开采范围的不断增大,回采巷道围岩控制难度增加,这就需要做好动压巷道围岩变形控制。本文以某煤矿11307回顺为研究对象,分析动压影响下松软留顶煤巷道围岩变形特征及影响因素,并提出具体支护方案。总体来说,采用锚杆索、注浆、钢筋托梁及金属网组合支护顶板,采用锚杆索、金属网组合支护巷帮。工程应用后,11307回顺巷道位移变形量较小,可满足使用需要。

不同块矿配比条件下的高炉炉料结构

为实现高炉的经济、高产和高质,邢台某钢铁企业采用了富氧大喷吹的工艺措施。围绕高炉现场的原燃料条件,在低烧结矿比的条件下,研究了调整不同块矿及球团矿等酸性炉料的入炉量对降低软熔带位置、改善料柱的透气性、提高高炉的透气性指数和煤气利用率的影响。研究结果表明:当炉料结构为烧结矿+球团矿+南非矿时,随着南非块比例的增加,软熔带的位置上移,滴落温度升高,最大压差和特征值升高,料柱透气性变差,另外南非块碱金属较高,易损坏焦炭结构,故南非块长期使用时,配加比例不宜超过8%;在烧结矿和球团矿入炉比例一定的情况下,逐渐使用纽曼块、SP10替代南非块,当南非块与纽曼块比例为1∶1时,最大压差和特征值最低,料柱透气性最佳为868 kPa·℃,即南非块和纽曼块均为10%较适宜;随着SP10矿替代比例的增加,软熔带区间变宽,且最大压差和特征值都明显升高,炉料的熔滴性能恶化;由于SP10爆裂性能较差,易导致粉末产生量较多,进一步造成料柱透气性恶化,因此SP10不易超过6%。

长短桩结合被动区加固在深厚软土基坑中的应用研究

在深厚软土地区进行基坑支护设计长期以来是基坑工程界的一大难题,往往出现基坑开挖深度不大、桩长设置很长且不能满足规范要求的情况。为解决上述问题,文中在深入分析长短桩结合被动区加固作用机理的基础上,以武汉中体科技体育中心项目为例,详细介绍了此项目所运用的长短桩结合被动区加固支护结构,并使用弹性抗力法对基坑变形和稳定性进行计算分析,得到了短桩结合被动区加固可有效控制基坑位移、长桩控制基坑整体稳定性的结论,基坑监测数据表明此项目长短桩结合被动区加固的运用是成功的。最后,提出了深厚软土地区基坑长短桩结合被动区加固的设计流程,以期为类似工程提供借鉴。

基于关键层理论的导水裂隙带预测

导水裂隙带高度是矿井水害防治的关键,为预测厚煤层开采条件下导水裂隙带高度,基于关键层理论计算了某工作面导水裂隙带的高度。结果表明,该工作面关键层主要由砂质泥岩和细粒砂岩构成,关键层的厚度为23.42~24.21 m,是所有岩层中厚度相对较大的岩层;黄土和红土等软岩层对导水裂隙带的发展起到了一定的抑制作用;基于关键层理论确定的最大导水裂隙带高度为136.9 m,与实测导水裂隙带高度十分接近,误差仅为6.08%。该成果可有助于准确判别矿井充水来源。

滇中红层软岩隧洞不良地质段施工技术研究

滇中引水工程线路较长,跨越多个地质构造单元,广泛存在活动断裂、高地下水、高地应力、软岩大变形等问题。滇中红层软岩洞段集中分布在大理、楚雄线路,其中,楚雄段凤凰山隧洞倒虹吸交通洞上游控制段穿越滇中红层软岩及元谋-绿汁江断裂带。该段施工过程中,充分运用超前地质预报、超前支护、预留变形量、分层分部开挖、多个支护类型、监控量测、及时封闭成环等手段,将多个控制因素加入到开挖支护施工中,增加了隧洞稳定性,提高了安全保证率,形成了适合滇中红层软岩不良地质段的施工技术。