基于荷载扰动深度的矿山采动场地稳定性分析

荷载扰动下的安全临界深度作为判别矿山采动场地稳定性的关键指标,对矿山地质安全与变形控制具有重要指导意义。采用极限平衡法分析壁式开采采空区破裂岩体自然平衡应力拱结构特征,利用角点法计算矩形均布荷载作用下地基中附加应力影响深度,推导了地下开采工作面与上方荷载扰动下的临界深度计算公式。以山东省济宁市某矿山采动场地稳定性评价为工程实例的研究结果表明:顾及上覆荷载附加应力的采空区活化的临界深度为159.5m,与采用开采条件判别法和地表移动变形判别法得到的场地稳定性评价结果一致。研究成果可为相似地质采矿条件下采空区破裂岩体结构特征分析与矿山安全地质危险性评价提供理论指导。

江西瑞昌某填方边坡稳定性分析及治理工程措施

以江西省瑞昌市矿石运输廊道项目仙姑台段填方边坡为研究对象,分析了该边坡的地质环境条件、边坡特征及变形机制,采用极限平衡法对边坡在天然和暴雨工况下的稳定性进行了评价,结果表明两种工况下该边坡均处于不稳定状态,潜在最危险滑动面为素填土与粉质黏土接触部位。针对边坡的不稳定性问题,提出了锚拉抗滑桩、钢筋混凝土板墙、浆切片石护坡墙、截排水沟等综合治理措施。

某锰矿露天废石场边坡稳定性评价及高陡边坡防治

矿山开采工作的地质变化容易导致地质灾害的发生,进而影响周边人们的生产生活。针对锰矿露天废石场的高陡边坡问题,利用极限平衡分析法对岩土体进行物理力学参数的分析,以分析滑坡面的受力状况及边坡稳定性因素。再使用三维快速拉格朗日分析法,并结合废石场设计图纸的数值,生成三维集合建模以分析滑坡面的边坡角和堆置高度。结果显示,圆弧形滑坡面在自重和地震作用中,整体安全系数下降20.21%~20.48%,沿基底接触面滑动安全系数降低18.56%~19.75%。废石场堆置高度的不断变化和边坡临界值的计算,得出合理边坡角为29°。为高陡边坡防治的治理方案提供技术参考。

岩质高边坡稳定性分析及防治措施研究——以洋溪水利枢纽船闸下引航道高边坡为例

岩质边坡稳定性是水利枢纽区最突出的岩土工程问题之一,岩质边坡稳定性评估对水利枢纽区具有重要意义。基于优势结构面统计分析进一步得出控制型结构面是复杂结构岩质边坡稳定性评估的有效手段。以洋溪水利枢纽工程船闸下引航道高边坡为例,经赤平投影技术及极限平衡法综合评估,得出了边坡控制型结构面,并采取了支护措施。该边坡在控制型结构面作用下,潜在失稳模式为楔形体模式;综合考虑暴雨工况和汛期工况后得出暴雨工况对边坡稳定性影响最大;针对边坡提出的支护措施进行综合评估,验证了支护措施的有效性。

考虑矿山边坡稳定性和经济效益的坡态控制参数敏感性研究

坡态控制参数的确定是露天开采设计的重要环节,为明确各参数发生波动时边坡稳定性和剥离量的变化程度,以广东省某矿山为研究对象,对露天矿山边坡结构设计中的台阶高度h、安全平台宽度l_(1)、清扫平台宽度l_(2)和台阶坡面角α四个坡态控制参数影响因子进行敏感性分析。采用极限平衡法计算了108组不同坡态控制参数下边坡的稳定性系数,通过相关系数矩阵以及多元线性回归建模,进一步结合基于剥离量的经济效益计算,定义了综合效益权重δ_(i),并以此定量分析了各坡态控制参数因子对边坡稳定性与经济效益的影响程度。结果表明:综合效益权重排序为α≫h>l_(1)>l_(2),当设计方案稳定性系数不满足安全系数时应优先增大清扫平台的宽度与安全平台的宽度,反之则应该优先考虑增大台阶坡的面角,并据此原则确定了最优方案为台阶坡面角70°、台阶高度12 m、安全平台宽度6 m、清扫平台14 m。

某岩质边坡稳定性分析评价与防治措施

针对徐州某岩石高危边坡的地质环境条件、现场情况、地层分布、边坡特征,对边坡运用稳定性量化方法采用赤平投影法和极限平衡法对岩坡稳定性进行定性和定量计算,对该边坡进行稳定性分析及评价,并提出边坡防治建议,为后续边坡治理设计提供依据,以确保边坡的稳定性。

软弱基底排土场变形破坏治理措施研究

针对软弱基底露天矿排土场普遍存在的变形破坏问题,结合胜利东二露天矿南排土场南帮边坡的工程实际,基于极限平衡理论,给出了通过探槽及滑坡变形反分析综合确定基底赋存条件及抗剪强度指标的方法;提出了对软弱基底排土场的变形治理措施;根据已有监测数据,对南帮边坡治理效果进行了评价。结果表明:在实施削坡减载措施后,各地表监测点的累计位移趋于平缓,边坡治理措施效果明显,解决了胜利东二露天矿迫切的安全问题,为同样具有软弱基底的其他露天矿排土场变形及破坏治理提供了指导。

软弱倾斜复合基底排土场边坡失稳机理与控制

针对露天矿软弱倾斜基底排土场边坡变形失稳问题,以蒙东西二露天矿排土场边坡为工程背景,基于刚体极限平衡与三维数值模拟方法,揭示了不同基底倾角条件下排土场边坡稳定性变化规律,分析了软弱倾斜复合基底排土场边坡失稳机理,并讨论了治理措施。研究表明:①排土场边坡稳定性与顺倾基底倾角呈负相关关系,与逆倾基底倾角呈正相关关系;②排土场边坡基底失稳过程可分为排土场沉降、局部剪切错动、局部剪切破坏、剪切裂缝扩展和贯通5个阶段;③排土场潜在滑坡模式是以排弃物料内部拉裂的圆弧形态为侧界面,以基底剪切滑移为底界面的切层—顺层滑动;④排土场边坡基底逆倾时的稳定性明显优于基底顺倾时的稳定性,极限平衡法分析结果与数值模拟研究结果具有良好的一致性,充分体现了软弱倾斜复合基底排土场的边坡失稳特征。在上述分析的基础上,进一步讨论了排土场边坡稳定性控制方案。针对顺倾基底明显不利于排土场稳定的问题,通过调整局部区段排土线的布置及发展方式和改变剥离物的排弃顺序有助于提高顺倾基底条件下排土场的稳定性。

给定周期条件下环型交叉口优化控制方法研究

环形交叉口左转二次控制理论自提出以来,在国内得到了一定的应用,同时也暴露出诸多问题,如原对称式控制方法易导致饱和度不均衡、部分进口绿灯时间利用不充分等。本文在环形交叉口左转二次控制理论的基础上,针对环型交叉口各流向的不对称性,以环型交叉口各流向饱和度均衡为优化目标,提出了基于非对称性的环型交叉口优化控制方法。并以各进口道饱和度方差为评价指标,对该优化方法进行评价。文章的最后,以该方法在厦门市的实际应用为例,说明该方法的正确性及实用价值。

夏热冬冷地区混合式地源热泵运行方法研究

通过对合肥地区几类典型建筑进行全年能耗模拟,得出各类建筑冬、夏季地埋管换热器吸/排热的比例;结合某具体混合式地源热泵实验,分析出基于全年地埋管换热器"热平衡"的不同类型建筑应用混合式地源热泵的控制方法和控制参数。

混合式地源热泵夏季运行的试验研究

分析了混合式地源热泵的控制方法和控制参数。通过试验对比了在相同运行方式下冷却塔与地埋管串、并联时混合式地源热泵的运行结果,得出了基于系统综合效率与热平衡条件下的南京地区较合理的混合式地源热泵连接与运行方式。

基于全年热平衡的混合式地源热泵运行特性的实验研究

通过实验分析得出混合式地源热泵在工程应用中的意义。指出合理的混合式地源热泵冷却塔与地埋管的连接方式,在综合考虑地源热泵地埋管全年吸热排热平衡与地源热泵系统效率的基础上得出混合式地源热泵的合理控制方式和控制参数。指出地埋管单位井深换热量无明确的意义,提出地埋管单位井、地埋管内换热介质与土壤原始温度单位温差换热量的意义,并在本实验中给出地源热泵机组制冷效率与地埋管出口水温的关系。

混合式地源热泵控制方法分析

通过实验分析得出混合式地源热泵在工程应用中的意义,指出地源热泵运行时其地埋管换热器全年吸/排热平衡的重要性。混合式地源热泵在工程应用时,主要作用之一是维持地埋管换热器的全年"热平衡"。通过对南京地区几类常见的典型建筑进行全年能耗模拟,得出不同建筑冬、夏季地埋管换热器吸/排热的比例。结合具体混合式地源热泵实验,分析出基于全年地埋管换热器"热平衡"的不同类型建筑应用混合式地源热泵时的控制方法和控制参数。

一种串联蓄电池系统多重多状态能量均衡器及其控制方法

针对大型串联锂电池组中各单体电池能量不均衡、充放电容量受个别单体电池影响等问题,该文提出一种串联蓄电池系统多重多状态能量均衡器及其控制方法。静置状态下的第一、二重均衡,各电池单元同时工作,提高了串联电池组中各电池单元内部单体电池能量一致的速率;第三重均衡中三种不同状态下的三种不同均衡方式,使得电池单元与可调电压源之间实现能量快速转移,且串联电池组充放电容量得到有效提升。此均衡器结构易于模块化,均衡原理简单,均衡速度快,适用于大型串联电池组系统。该文详细介绍了均衡器基本原理与控制方法,并搭建实验平台进行均衡实验,结果证明了该均衡器的可行性。

芙蓉镇站连接线工程对在建工程的影响研究

研究目的:张吉怀铁路芙蓉镇车站位于顺层斜坡,车站以半挖半填的路基工程为主,铁路工程按顺层工点进行设计。芙蓉镇站连接线工程平行展布于铁路工程右侧,路堑边坡开挖可能诱发顺层溜坍灾害,甚至危及高铁线路安全。本文采用极限平衡反演分析法和现场直剪试验综合确定层面参数,采用稳定分析和数值模拟两种方法评估路堑工程切坡对在建张吉怀铁路的影响,并根据爆破工程相关规范规程确定不同距离的单段最大装药量。研究结论:(1)K3+000之前路堑切坡不会对高铁正线产生影响,对梁场场坪稳定存在潜在影响,应加强对梁场边坡的防护;(2)K3+000之后路堑切坡会影响高铁正线工程稳定,建议改线后以路堤或桥梁通过;(3)在距张吉怀高铁建(构)筑物55 m以外地段,按70 kg最大单段装药量进行爆破设计,可满足安全要求;在张吉怀高铁建(构)筑物55 m以内地段,在逐次爆破中需逐渐减少炮孔数、孔深及药量,直至临近20 m范围内,采用人工或机械开挖,以保证安全;(4)本研究结果可为芙蓉镇站连接线工程设计优化提供依据。

串联液态金属电池组均衡控制策略研究

液态金属电池是一类廉价高效、适合规模电能存储的新型储能电池技术。在分析液态金属电池特性的基础上,研究了一种基于开关矩阵的电感型均衡电路,提出以荷电状态(SOC)作为均衡变量,以SOC极大和极小的电池单体作为均衡对象,通过"变步长"方式对均衡电流进行控制的cell-to-cell均衡控制策略,并阐明了其具体的工作原理。利用Ma tla b/S imulink软件构建了串联液态金属电池组均衡控制系统模型,并针对串联液态金属电池组处于静置状态和恒流充电状态分别进行均衡控制仿真分析。该均衡控制策略适用于电池组的各种运行状态,可有效提高电池组中液态金属电池的一致性和容量利用率。

暂态电压失稳模式的主导不稳定平衡点计算

构建了负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型时电力系统暂态电压稳定分析的数学模型.针对采用牛顿法求取故障后系统电压失稳模式的主导不稳定平衡点(CUEP)存在的初值确定难题,提出了一种实用的解决方案:通过判别给定故障的主导负荷母线,对主导负荷母线以外系统由故障后稳定平衡点处的状态进行戴维南等值,对负荷中感应电动机部分采用其稳态等值电路,再由感应电动机的转矩特性求得CUEP附近的一个点作为迭代初值,以计算CUEP.文中还给出了如何得到更接近CUEP的迭代初值以便更可靠地求得CUEP的方法.IEEE 9节点和39节点系统的计算结果证明该方法可靠有效.

游梁式抽油机平衡重调节简单计算方法

目的：解决目前游梁式抽油机平衡重调节的复杂计算问题。方法：从游梁式抽油机平衡的基本原理出发，推导出平衡重调节的简易计算公式。结果：以濮2-28井的CYJ12-4．8－73HB型抽油机为例，利用驴头悬点上、下冲程测得的电流和SG7示动诊断仪测得示功图中的参数计算并调整了平衡重的位置。结论：该方法计算简单，便于现场应用。

紧邻建筑土质滑坡治理工程设计与实践

滑坡工程位于北京门头沟区,主要由人工填土及粗粒混合土组成,由于坡脚开挖及地表水渗入导致坡顶裂缝、变形明显且持续扩大,形成牵引式滑坡。通过对其特征、成因分析,并在土工试验基础上对滑带剪切参数进行反演计算,采用极限平衡法进行滑坡稳定性分析,提出采用抗滑桩+堑顶微型桩+坡面锚杆格构的综合治理措施。治理后滑坡变形得到控制,公路及坡脚建筑物得到安全保护,取得了良好的社会经济效益,以期对类似灾害治理工程有一定借鉴作用。

广吸力范围内非饱和粉土动力变形特性

以非饱和粉土为研究对象,利用饱和盐溶液蒸汽平衡法和吸力可控的动三轴仪进行动力变形试验,得到了广吸力范围内非饱和粉土试样在净围压和吸力基本不变条件下的骨架曲线、动弹性模量和阻尼比,研究了吸力对非饱和粉土动力变形特性的影响。结果表明,在同一净围压下,非饱和粉土试样的骨架曲线和动弹性模量随着吸力增大而提高,而阻尼比随着吸力增大而减小。此外,随着试样的水力状态从边界效应区到过渡区再到残余区的变化,非饱和粉土试样的骨架曲线和动弹性模量的提高幅度逐渐减小,而阻尼比减小的趋势显著,动弹性模量随应变的衰减率随着吸力的增大而减小。