综采工作面双回撤通道围岩控制技术研究

为保证某矿21102工作面双回撤通道稳定,实现综采设备安全高效回撤,提出锚网索支护+末采临近双排高强立柱的支护方式,通过计算,高强立柱的承载力需大于6.4 MPa。共设计全部采用直径φ1 m的高强立柱、混合采用直径φ1 m和φ0.8 m的高强立柱、全部采用直径φ0.8 m的高强立柱3种支护方案。通过计算,决定施工2排直径φ1 m的高强立柱、间排距1.8 m×1.2 m,采用“三花”布置方式。高强立柱采用新型ZKD型高水速凝充填材料,强度达到15 MPa,在立柱对应的锚索上固定玻璃钢锚杆一体浇筑,将HDPE树脂套管固定在顶板上同时采用约束钢带箍筋可防止高强立柱歪斜变形。实践表明,末采期间回撤通道采用锚网索+高强支柱的支护方式,能够抵御末采期间超前支撑应力和动压影响,回采过程中未见大规模的片帮、冒顶或顶板破碎情况,取得了良好的支护效果。

高填方渠道防渗封堵段渗漏险情分析

输水渠道渗漏时有发生,对渠坡衬砌表面涂刷丙烯酸水泥防水涂料进行防渗封堵后,仍有少量渠水出逸。论文针对反复产生的渗漏问题,采用现场检查及钻探取样等方式,结合渠基的地质条件、渠堤的施工情况和防渗体的防渗情况,综合分析产生了渗漏的主要原因是存在绕渗现象,渗漏渠水从未防渗封堵段绕流到防渗封堵段。同时针对渗漏原因提出了防治绕渗与加固堤脚两类处置措施。

碾压施工质量实时监控系统在南水北调工程中的应用

南水北调中线工程干渠渠道大部分为高填方工程,土石方工程量巨大,沿线分布范围广,同时开展的施工面众多,工期紧,管理方式复杂,这对整个工程的施工质量管理和控制提出了较高的要求。建设管理单位委托科研单位研制开发了"南水北调中线一期工程高填方段碾压施工质量实时监控系统",并在工程实践中得到应用,实现了对于高填方渠道填筑碾压施工过程中主要质量参数的有效监控,为实现渠道工程建设的高质量、高效率安全施工提供了保障,促进了工程管理水平的提升。

高填方渠道溃堤洪水三维风险图研究

目前的风险图绘制研究中,洪水淹没计算多基于一、二维数值模拟,洪灾风险分析较少考虑地形危险性,未能真实反映复杂下游区域洪水淹没情况及洪灾风险分布.因此,本文提出基于三维数值模拟和数据场耦合的高填方渠道溃堤洪水风险图分析方法.首先,建立耦合VOF法的SST k-ω三维溃堤洪水演进数学模型,该模型结合了k-ω和k-ε模型的优势,增加了交叉扩散项,考虑了剪切应力的输送过程,能更精细地模拟湍流过程;其次,基于三维溃堤洪水淹没计算,引入数据场模型,考虑区域地形与洪水各灾情信息的综合风险,绘制三维洪水风险图,并与二维洪水风险图相结合,实现洪灾风险分布的详细、直观表达.以某高填方渠道为例,阐述了风险图绘制方法,分析了溃堤洪水的风险分布特征.

大型人工输水渠道高填方段溃决洪水情景

为防范大型人工输水渠道的高填方段在超常外力下一旦溃决无法用概率表征的潜在风险,需建立适宜的情景分析手段,以模拟与评估不同溃口规模下多种调控手段联合运用在应急处置中的有效性。利用中国水利水电科学研究院自主研发的洪涝仿真模型,通过改进立交河道计算单元的拓扑关系和退水闸模拟方式,建立了渠道一维、溃口流量及两岸二维同步耦合计算的溃堤洪水淹没模型。以某大型人工输水渠道典型高填方段为例,分类对比分析了不同溃口宽度、关闸时间和退水闸是否启用等共12种情景下的洪水淹没特征变化。结果表明:溃口宽度的增加对溃决洪水淹没范围和程度的影响较小;关闸时间越早,越可以有效减少淹没区的面积和水深,且在3h内效果更明显;当地形和构筑物条件有利于洪水扩散时,及早关闸对淹没范围的减小幅度更大;在洪水不容易扩散的区域,及早关闸对淹没水深的减小幅度更大;退水闸启用后对淹没的减轻作用与退水闸和溃口之间的相对位置和距离有关,位于溃口上游且距离越近时越有效。研究可为大型人工输水渠道制定或完善相应应急预案提供基本的手段和依据。

高帧速摄像器

本文介绍了高帧速摄像器的设计、制造、工作和性能。该高帧速有３６０×３６０像素、摄像速度高达５×１０５帧／秒，该摄像器读出电路类似于帧转移ＣＣＤ。

碾压施工质量实时监控系统在南水北调中线工程(新郑南段)的应用

为做好碾压质量控制工作,研制了南水北调中线工程(新郑南段)高填方段碾压施工质量实时监控系统,并在工程中得到应用,实现了对于渠道填筑碾压施工过程中主要质量参数的有效监控,为高填方渠道工程建设的高质量施工提供了保障。

NLK水电站工程跨沟高填方渠道特点及关键技术研究

介绍了土质边坡分析软件STAB 2008在新疆NLK水电站工程跨沟高填方渠道设计中的运用,为高填方渠道的设计提供了依据。在可研招标设计中取得了大量有价值的成果,为工程建设提供了技术保障。

某机场高填方道槽区快速沉降稳定关键技术

以山区地形为主要特点的山区机场,高填方道槽区快速沉降稳定问题是其面临的关键问题之一。结合工程实例,对高填方道槽区快速沉降稳定因素进行了分析,并确定相应对策,总结出实现机场快速沉降稳定的一套经济有效的施工技术。

高填方渠道填筑施工三维模拟分析

利用MIDAS有限元分析平台,结合南水北调中线总干渠某高填方渠段工程实际,建立了填方渠道分层填筑施工的三维有限元分析模型。分析结果表明,渠道分层填筑施工时变形影响区域主要集中在渠道底部中心部位;随着填筑高度不断增加,变形影响范围由初始的渠道外坡脚向渠道底部中心转移,最后发生在渠道底部中心部位;渠道内外坡面变形也随着填筑高度的增加而相应增大。根据填筑施工模拟结果,在渠道填筑初期,内外坡脚和渠道底部中心部位应严格按照设计参数进行填筑施工,并适当加强质量控制措施,确保渠道填筑施工及后期运行安全。

浅埋深煤层矿井高负压区巷道堵漏风技术研究

板定梁塔煤井田外围存在大范围露天开挖煤层自燃火区,与原矿井老采空区相互沟通,在矿井负压通风的影响下,促进火区的发展及蔓延,并将大量的CO气体引到板定梁塔煤矿井田范围内,严重影响矿井的安全生产。通过对矿井高负压区巷道漏风特点进行分析,选择天固充填材料对巷道漏风通道进行封堵,并针对巷道浅表漏风通道和巷道深部漏风通道分别采取不同的治理方案,最终实现漏风通道的封堵,为板定梁塔煤矿的安全生产提供保障。

南水北调中线工程典型渠堤数值模拟分析

为了解南水北调中线弱膨胀土质下深挖方和高填方典型渠段破坏特点,首先采用Geo-Studio软件对2种渠段进行有限元建模,得到不同工况下的2种渠道断面模型;其次用SIGMA/W,SEEP/W模块及饱和-非饱和统一渗流方程,数值模拟完好和破坏2种工况下各渠段水平位移场及渗透压力场;最后用SLOPE/W模块及Bishop法,获得完好和破坏2种工况下各渠段最危险滑动面及安全系数,并提出具体测点布置方案,为典型测点布置和监控指标拟定提供参考。

南水北调高填方渠道沉降过程计算方法研究

高填方渠道的沉降变化过程在南水北调工程中是难以预估的,借助ANSYS有限元,研究填高H、弹性模量E、泊松比等因素对渠道沉降的影响规律,提出侧向变形修正系数K1与附加沉降修正系数K2,并修正填土在加载过程中的压缩模量,在分层总和法的基础上,建立一种适用于高填方渠道沉降变化过程的计算方法。渠道在分级荷载Pi的施加过程中,主要以固结沉降Sj为主,当分级荷载Pi保持不变时,主要产生蠕变变形Ss。该方法的计算参数较少,且考虑侧向变形、附加沉降、以及压缩模量随深度变化等产生的影响,可合理地计算出高填方渠道,从开始填筑直至工后沉降稳定期间的沉降变化过程与沉降总量。基于本文的计算方法,在Matlab7.0上编制可视化的应用程序,并合理地模拟和预测高填方渠道在分级加载下的沉降变化过程,为高填方渠道的设计和施工提供一种快捷实用的指导方法。

南水北调高填方渠道附加应力计算方法研究

由于高填方渠道的截面形式(填高H、坡比i)对填筑体与地基层的附加应力具有较大影响;借助ANSYS有限元,建立截面形式可变的计算模型,发现高填方渠道填筑体中心线上各土层真实的附加应力P低于理论值?H,提出高填方渠道填筑体附加应力修正系数K与地基层附加应力比KP,并明确填筑体的坡比i、高宽比NH对其附加应力修正系数K的影响规律,以及坡比i、高宽比NH、相对深度NZ对地基中附加应力比KP的影响规律,据此,建立适用于高填方渠道填筑体与地基层附加应力的计算方法;研究结果表明,通过本文建立的附加应力计算方法,仅需知道渠道填筑体的坡比i、顶宽a、填高H、重度y等关键参数,便可准确合理地计算出高填方渠道中心线上,各填土层的附加应力P与地基层中不同深度Z处的附加应力Pz,这对高填方渠道沉降过程的计算具有一定的实际意义。

基于SBKF-PNN融合的高填方渠道渗漏监测模型研究

针对目前高填方渠道渗漏检测方法通常单一、数据获取易受环境干扰、渗漏等级难以分类等问题,研究了基于SBKF-PNN融合的高填方渠道渗漏实时监测模型.首先建立基于土质高填方渠段的实验模型,设计了基于ZigBee和GPRS的渗漏信息无线传感网络,将高填方渠道的温度信息、湿度信息、GPS信息和渗流信息进行可移动获取;结合高填方渠道渗漏规律,分析传感器多源数据变化的规律及其关联度,定义了高填方渠道渗漏的等级模式,筛选了温度场、电势场和电磁场等多传感器信息作为渗漏监测量;然后应用贯序式块卡尔曼滤波(Sequential Block Kalman Filter,SBKF)方法对多传感器数据块进行处理,同时采用概率神经网络(Probabilistic Neural Network,PNN)算法进行渠道渗漏的等级分类;最后用大量的实测数据对SBKF-PNN模型进行训练,得到高填方渠道渗漏监测的反演模型,并将该反演模型应用到实际的高填方渗漏监测中.结果表明,基于SBKF-PNN的渗漏监测模型可实现多传感数据块的实时滤波,有效融合多种环境量的突变特征,能较准确地实现高填方渠道渗漏等级分类.