PDC高速切削水泥塞机理研究

针对连续管在钻井作业时因钻压高、转速低导致钻头磨损严重和钻磨水泥塞效果不佳的问题,基于弹塑性力学和岩石力学,以Drucker-Prager准则作为固井水泥强度准则,通过单轴和三轴试验得到固井水泥弹性模量、泊松比、内黏聚力和内摩擦角等参数,建立固井水泥本构模型,并用ABAQUS软件建立高速切削水泥塞二维有限元模型,在此基础上分析了倾角、切削深度和切削速度对破碎比功的影响。研究结果表明:高速下切削水泥塞产生细小且均匀的碎屑,较低的速度切削水泥塞产生块状或者带状的碎屑;倾角(5°~25°)和切削深度(1.0~2.5 mm)与破碎比功呈正相关,而破碎比功随切削速度的增大而减小,当切削速度为2.26 m/s时破碎比功最小,破碎水泥塞的效率最高。研究结果可为PDC钻头切削水泥塞提供理论支撑。

接触面对驳船撞击桥墩动力响应的影响

碰撞接触面形式对驳船撞击桥墩的动力响应存在影响。利用有限元分析方法,研究了驳船与桥墩分别以平面接触和弧面接触碰撞时的撞击力及撞深规律,讨论了碰撞响应差异的力学机理,分析了不同接触形式下桥墩结构的碰撞动力响应;根据驳船撞击作用下桥墩的最大动力响应等效原则,提出了可供桥墩设计所用的等效撞击力。结果表明:驳船撞击桥墩时呈现明显的瞬时弹性碰撞和后期非弹性碰撞2个阶段,碰撞接触面尺寸和形状对驳船撞击桥墩的弹性和非弹性碰撞响应均存在显著影响,最大撞击力不一定能直接作为桥墩的设计依据,而等效撞击力可以作为桥墩的设计参考值。

红砂岩填石路基强夯处理的试验研究

针对红砂岩填石路基质量较难控制,压实度不够的情况,采用强夯法进行处理。通过对红砂岩填石路基的强夯试验和地表变形、深层变形等的观测分析,提出了采用压实度确定强夯设计参数的方法,分析研究了强夯的加固效果、变形规律与夯击能量、夯击次数、夯击影响深度及夯击水平影响距离的关系,获得了强夯法加固各参数具体拟合计算公式,并提出了设计和施工建议。

静态破碎技术研究综述与建议

静态破碎技术是将搅拌好的静态破碎剂填充在岩石或混凝土的孔内,利用静态破碎剂膨胀产生的膨胀压力“静悄悄”地使岩石或混凝土松散酥碎的方法.为促进静态破碎技术的发展及应用,介绍静态破碎剂的主要膨胀性能及其测试方法,分析孔直径、孔间距、孔排距、孔边距、孔深度对破碎效果的影响,展示静态破碎拆除技术在建筑拆除、混凝土及岩石破碎等方面的应用.结果表明:由氧化钙、水泥、石膏和减水剂等组成的石灰系静态破碎剂在工程中应用最多;静态破碎剂的体积膨胀主要来源于反应过程中固相体积和孔隙体积的增加;膨胀压力随氧化钙掺量的增加而增大;破碎首先发生在孔边与自由面距离最小处;孔径越大、孔深越深,破碎剂用量越多,膨胀压力越大,破碎效果越好,但破碎剂用量过大易引起破碎剂从孔洞喷出;在一定范围内,破碎剂在孔附近某点处产生的应力与该点至孔边缘距离的平方呈反比,适当缩减孔距能够取得更好的破碎效果.

碎石土地基强夯加固效果评价与工程实践

山区碎石土回填地基强夯加固效果的准确评价一直是普遍关注的难题。在分析碎石土回填地基强夯加固机理的基础上,针对山区碎石土回填地基的特点,探讨采用公式估算法及试验检测法评价其强夯加固效果的有效性、合理性,并结合实际工程进行了对应分析。分析结果表明:采用公式估算法评价山区碎石土回填地基的强夯加固效果具有局限性,而单一试验检测评价方法可靠性低、成本高,只有综合采用瑞雷波、荷载板和动力触探法才是山区碎石土回填地基经济、适用、可靠的检测评价法,而相应地基承载力及变形模量综合评价是其有效加固深度合理、适用的判定指标。

废弃线路板尾渣选冶联合提纯新工艺

采用"粉碎-重力分选-生物浸出"工艺对一种铜含量为0.93%的废弃线路板尾渣进行处理.结果表明,将废弃线路板尾渣深度粉碎到粒径小于0.1mm,经细粒摇床重选后,金属粉末中铜含量为60.21%,非金属粉末中铜含量为0.23%;采用T.f菌在25～35℃,浸出液pH=2的条件下,对非金属粉末浸出48h,浸出渣中铜含量降低到0.07%,浸出渣为纯化的玻纤树脂复合材料,是制备高性能塑料的优质原料;生物浸出液可通过萃取-电积工艺回收其中的铜,浸出溶液可循环使用.

爆破漏斗实验及动力作用分析

介绍了爆破漏斗的实验设计和实验方法，并对实验结果进行了分析。通过实验，得到了药包在模型煤层介质中的爆破漏斗参数和产生松动爆破时的临界埋深。基于爆炸动力学理论，得出了药包爆炸裂隙区半径的计算值与药卷临界埋藏深度基本吻合的结论，从而证明了“三区”理论计算式的正确性，为特定条件下爆破工程控制参数的设计提供了理论依据。

果园自走式施肥开沟机田间性能试验研究

为验证自走式施肥机在果园的应用效果,选取标准果园开展作业试验。试验结果表明:开沟和施肥的平均深度分别为273mm和233 mm,地面平整度为4.16 cm,碎土率为92%,符合相关农艺要求;机具的灵活性、稳定性和安全性均较优良。

浅埋煤层旺采区下长壁开采压架机理及防治技术

依据对浅埋煤层开采下压架机理已有的认识,对大柳塔煤矿22103综采面旺采区下开采发生的3次较大范围来压事故原因进行分析,并提出相应的防治对策。结果表明:旺采区上部覆岩在一定的采高范围内存在叠合梁结构,上位悬臂梁与下位悬臂梁失稳的不同周期性是长壁工作面支架失稳的主要原因之一。

非成岩水合物单喷嘴射流破碎规律实验研究

为了提高单喷嘴射流破碎采掘水合物的效率,推进海洋非成岩水合物固态流化开采的商业化进程,基于非成岩水合物替代试样,设计非成岩天然气水合物单喷嘴射流破碎实验方案,搭建单喷嘴射流破碎实验系统,研究射流时间、射流靶距、射流压力和喷嘴水平段直径等因素对替代样射流破碎深度和破碎体积的影响。研究结果表明:在所设的实验条件下,随时间增加,水合物破碎深度和破碎体积呈先增大后趋于平稳的趋势,水射流作用下达到极限破碎深度的时间为30 s;破碎体积和破碎深度与射流靶距呈反比例关系,与射流压力呈近似二次方正比例关系;破碎深度与水平段直径呈正比例线性关系,破碎体积与水平段直径呈二次方关系;在射流压力和直径的影响下,破碎相同体积所需要的耗能分别为0.91 W/cm^(3)和2.85 W/cm^(3),射流压力对非成岩水合物的射流破碎影响更大。该研究为海洋非成岩水合物的固态流化射流破碎缩扩型单喷嘴的设计及优化提供了实验依据。

混凝土厚板静态破碎试验研究

为考察孔深和外围孔与内孔灌入破碎剂浆体的间隔时间对混凝土厚板静态破碎效果的影响,开展了7个混凝土厚板试件的静态破碎试验。垂直于厚板顶面钻孔,并在破碎前沿孔连线及其延长线方向双向切断厚板上部纵筋。试验结果表明:孔深小于板厚的70%时,破碎剂浆体结硬膨胀引起的裂缝已无法向下延伸至厚板底部;孔深由板厚的70%增至90%时,破碎效果逐渐提高,但破碎后形成块体的最小短边尺寸和最大长边尺寸相近,孔深为板厚的80%时,破碎后形成块体的数量最多;先外围孔灌入破碎剂浆体,经历一段时间浆体结硬膨胀后再向内孔灌入破碎剂浆体,与所有钻孔同时灌入破碎剂浆体相比,破碎效果提高,其中对外围区域的提高比对内部区域的提高明显,此外,破碎后形成块体的数量、最小短边尺寸和最大长边尺寸相近。基于试验结果,给出如下建议:破碎混凝土厚板时,孔深应取为板厚的80%;宜采用先外围孔灌入破碎剂浆体,待外围孔内浆体结硬膨胀后再向内孔灌入破碎剂浆体的方法。

不同纤维面层对泡沫夹层复合材料低速冲击性能的影响

采用玻璃纤维、碳纤维、混杂碳/Kevlar和Kevlar纤维织物为面层,自制闭孔硬质聚氨酯泡沫芯材,通过RTM工艺制备了泡沫夹芯复合材料,分析了25J能量下的冲击损伤程度。提出了以泡沫夹芯结构的平均损伤角度、穿透深度和最大开裂宽度作为表征试样损伤程度的参数。结果表明:25J冲击能量下,Kevlar纤维面层泡沫夹芯试样,冲击载荷—时间历程曲线峰值最高,完成一次冲击试验历程最短,冲击后试样损伤程度最低;玻璃纤维面层泡沫夹芯试样,低速冲击载荷—时间历程曲线峰值最低,冲击后试样损伤程度最高。

陆域与海域深厚碎石回填地基高能级强夯有效加固深度对比试验研究

以广东某石油仓储工程高能级强夯法地基处理为背景,采用平板载荷试验、动力触探试验、标准贯入试验、瑞利波试验及室内土工试验相结合的方法,研究陆域与海域深厚碎石回填地基15 000 k N·m高能级强夯下的有效加固深度。研究结果表明:陆域强夯区的有效加固深度不小于10.0 m,海域强夯区的有效加固深度不小于8.0 m;陆域回填区与海域回填区夯点与夯间处强夯加固效果没有显著差别,说明试验设计参数合理,场地经15 000 k N·m能级强夯处理后地基的均匀性较好,强夯影响深度超过20.0 m,消除了20.0 m深度范围内粉砂层的液化,但对于深厚填土覆盖下淤泥质粉质黏土层的影响不大。在本试验条件下,对于深厚的碎石土杂填土地基,建议采用Menard公式确定有效加固深度时的修正系数α介于0.21~0.26之间。

回转支承轴承滚道硬化层深度分析计算

为了提高回转支承轴承的质量,保证轴承在一定载荷下不会出现心部破坏,延长轴承的使用寿命,轴承滚道表面必须进行硬化处理并确定一定的硬化层深度值。基于上述要求,建立了回转支承轴承滚道硬化层深度计算方法,为确保回转支承轴承的使用寿命提供了一定的参考。

绳锯牵拉破碎混凝土排水渠方案优化分析

针对隧道内排水渠排水量小的问题,选用绳锯牵拉方法对混凝土排水渠进行破碎加深。以正三角形钻孔方案为基础,采用有限元分析和函数逼近法研究不同钻孔间距、钻孔深度工况下,混凝土排水渠破碎特点与破碎加深最优方案。研究结果表明,孔间距是影响破碎体积的主要因素,钻孔深度也会对破碎体积产生影响,而且随钻孔深度增加其破碎难度也增加;当绳锯牵引力为2801 N,竖向钻孔深度为275 mm、纵向钻孔深度为200 mm、钻孔间距为240 mm时,破碎断面为300 mm×300 mm,C40素混凝土排水渠破碎加深效果最好,满足绳锯破碎加深混凝土排水渠的工作需要。

主支管截面高度比大的矩形钢管偏心相贯节点平面外抗弯承载力

通过有限元计算获得支主截面高度比(简称高度比)不小于0.9的十字形矩形钢管偏心相贯节点的平面外抗弯承载力,并利用参数分析和回归分析,建立高度比不小于0.95、基于“主管侧壁挤压屈曲”破坏模式的矩形钢管偏心相贯节点的平面外抗弯承载力计算式。结果表明:前文基于“主管表面屈服”破坏模式的偏心相贯节点抗弯承载力计算式的高度比适用范围可从0.85推广至0.9,所提出的计算式适用于高度比为0.95~1.0的偏心相贯节点的抗弯承载力,对于高度比为0.9~0.95的节点,建议取两个节点承载力计算式的较小值。

2207工作面胶带运输顺槽巷道支护分析

分析了曙光煤矿2207胶带运输顺槽巷道的支护形式、参数,以及存在的片帮严重、工程进度缓慢、劳动强度大等问题,通过计算与COMSOL软件模拟确定了巷道围岩破坏深度,优化了支护参数。

煤矿深部大断面岩巷TBM掘进围岩支护研究

新巨龙能源有限责任公司二水平北区回风大巷采用TBM盾构机施工过程中,掘进工作面巷道围岩松软易破碎,围岩变形严重,同时还受到煤层顶板含水层的影响,给掘进工作面掘进效率与安全生产造成了较大影响。笔者以深部岩巷围岩破碎严重条件下二水平北区回风大巷的支护作为研究对象,通过在盾构机顶护盾及左上与右上护盾的下方增加钢筋排仓存放钢筋排,并对巷道现有支护方式进行改良,确定了钢筋排+锚网索喷的支护方式。对比分析了支护方式改造前后围岩变形量,支护方式优化后巷道围岩变形量显著降低,取得了良好的工程应用效果。

小粒径薄层铺装抗滑性能研究

该文针对目前封层类和常规热拌沥青混合料预养护技术存在的缺陷,对小粒径薄层铺装沥青混合料预养护技术展开应用研究。选择SMA-5混合料级配类型,在室内确定混合料配合比的基础上,对试验路段的混合料性能进行评价,并对路面抗滑性能进行跟踪观测。研究表明,小粒径薄层铺装沥青混合料具有优异的抗滑性能。

综采工作面压架原因分析及预防措施

以朱家峁煤矿1305-2工作面为研究对象,对综采工作面压架的原因进行了分析,并介绍了防支架压死的预防措施,为矿井以后的预防压架及综采工作面顶板管理工作起到了较好的指导作用。