步进式加热炉垫块脱落与板坯跑偏分析及措施

针对加热炉垫块脱落现象严重的问题,通过跑偏试验和步进机构运行状态分析认为,步进机构运行偏斜造成板坯跑偏是垫块脱落的根本原因。采取校正步进机构液压缸伸缩量一致,调整定心装置安装间隙精度在(0.5±0.1)mm,采用预先偏南50~100 mm的布料方式等措施后,有效缓解了板坯跑偏现象,垫块脱落问题基本得到解决。

高速铁路隧道衬砌掉块气动力学行为及演化机制

随着我国高速铁路建造技术高质量发展,高速列车运行速度不断提升。受列车运行速度、隧道服役时间等众多因素的影响,高速铁路隧道在服役期间,衬砌裂损掉块病害现象日益凸显,严重危害行车安全。为探究行车环境下,列车风及其流场结构对隧道衬砌掉块下落过程的影响规律,建立列车-隧道-衬砌掉块-空气三维气固耦合计算模型,模拟行车环境下衬砌掉块自隧道拱顶脱落到下降落地的全过程。研究结果表明:1)衬砌掉块的下落过程包括3个方向的平动与转动,平动以沿列车纵向运动为主,纵向运动位移约为横向运动位移的4倍,转动以横轴为主;2)列车风与衬砌掉块相互作用相互影响,列车风作用在掉块时,掉块周围的流场出现漩涡、绕流等现象继而改变掉块的运动姿态和方向。与此同时,掉块的运动又进一步使其周围流场结构发生改变,以此不断反复直至落地;3)沿列车纵向上是流场结构的主要流动方向,列车风作用在掉块上,推动其运动,故沿列车纵向为衬砌掉块的主要运动方向。衬砌掉块随时间变化与流场结构产生不同的夹角与不同强度的绕流,故衬砌掉块的转动以横轴为主。研究结果对防治隧道掉块病害及提高行车安全性具有一定的参考价值。

高应力地下交叉洞室爆破诱发掉块的微震活动及震源机制研究

岩体掉块是在地下洞室开挖过程中容易遇到的破坏灾害之一。为客观评价爆破开挖引起的地下交叉洞室岩体掉块的微震活动及震源机制,在白鹤滩水电站母线洞安装了6个单轴加速度计和8个单轴检波器,开展原位微震监测试验。在时域上,生产爆破的微震活动响应表明,爆破后3 h内,微震活动处于活跃阶段。在空间域上,随着工作面的推进,开挖区周围的应力集中分布,岩体的破坏和劣化逐渐加剧。微震事件的活动区域与应力集中区域一致。基于矩张量反演法分析破裂机理可知,地下交叉洞室岩体掉块的破裂机理以拉张断裂为主。研究结果可为类似地下洞室围岩的稳定性分析、爆破开挖及支护优化等问题的重新思考提供重要参考依据。

X-A成膜钻井液体系在滇东北地区页岩气调查井中的应用

滇东北地区二叠系茅口组灰岩地层十分破碎,存在井漏、塌孔、钻具放空等事故风险。在该地区以往钻井施工过程中采取套管护壁方法进行处理,成本较高、劳动强度大。在页岩气调查井云大地4井施工过程中试验应用X-A成膜钻井液体系,对茅口组灰岩地层掉块、坍塌、地层压力失衡等情况起到很好的抑制和平衡护壁作用,有效地解决了可能出现的各类工程风险,岩心采取率大大提高。

某近水平岩层隧道拱顶塌方掉块机制与应急处置研究

汉巴南铁路巴中至南充段位于川东红层地区。褶皱宽缓、岩层近乎水平是川东红层地区工程地质的典型特征。文章结合现场某隧道施工过程中地质揭示情况,利用Midas GTS有限元分析软件,对多种工况下隧道施工过程中位移及应力应变的情况进行数值模拟计算,得出了隧道开挖后围岩位移及应力分布特征,并总结了塌方掉块机理,提出了适用于区域内水平岩层的开挖工法和初期支护建议,可为区内类似地质条件下的隧道发生塌方掉块应急处置提供借鉴。

黏土地层隧道开挖面三维稳定性上限分析

对不排水均质黏土地基隧道开挖失稳三维破坏模式进行改进,弥补了目前隧道开挖稳定性问题中三维极限分析上限法的不足。采用截椭圆柱体构造多块体平动破坏模式,克服了现有三维多块体平动破坏模式与隧道开挖面不完全接触的缺陷;进一步针对三维多块体平动破坏模式存在的问题,提出了多块体转动–剪流组合破坏模式,得到了均质黏土地层中隧道开挖稳定的上限解,明显改善了现有的极限分析上限解,并与三维弹塑性有限单元法结果及文献中的离心试验结果进行对比,验证了上限分析方法的有效性。

基于非线性M–C准则的深埋土质隧道三维塌落破坏上限分析

围岩条件较差时,深埋土质隧道在隧道开挖过程中容易发生塌方,准确预测深埋土质隧道塌方土体的范围极其重要,目前能预测深埋土质隧道塌落范围的理论研究不够成熟。为了提前预测土质隧道围岩顶部塌落体的范围,基于非线性Mohr–Coulomb准则和极限分析上限法,推导出深埋土质隧道在三维破坏机制下塌落体的上限表达式,得到了深埋土质隧道塌落体范围的精确解。通过数值软件Matlab绘制出了塌落体的三维形状,研究了各参数对深埋隧道塌落体形状的影响,并与既有研究进行对比分析,研究结果表明:土体中各参数、隧道顶部圆弧的半径和支护力对深埋土质隧道塌落体的范围影响比较大;基于非线性Mohr–Coulomb准则下深埋土质隧道塌落体的上限分析可以求解出有、无支护力条件下塌落体的高度和宽度,求解合理、可靠,并能给出防止深埋土质隧道塌方发生的支护力大小,可为隧道工程设计提供理论依据。

节理化块体边坡失稳机理数值分析

针对三峡库区移民新址的工程地质问题，用改进的岩土工程软件系统FINAL，研究了节理化块体岩坡的失稳机理，指出除了节理的C，值控制岩块的滑移、倾覆变形，倾倒等破坏形式外，岩块的模量E也对倾覆变形破坏起重要作用，从而不仅说明了保护坡脚，防止岩块浸水软化的必要性，也说明了应用传统离散元法分析这类问题的局限性。

浅谈沁水盆地郑庄区块陷落柱形成机理及分布规律

陷落柱的存在使煤层的连续性受到破坏,并且沟通了相邻富水层,已成为制约煤层气勘探开发成效的重要因素之一。为了提高勘探成效,规避风险,对沁水盆地郑庄区块煤系地层陷落柱的成因机理和条件、剖面形态及其地震反射特征、分布规律和影响因素等方面进行了系统分析与研究,认为该区在由南西向北东倾伏的大型鼻状构造背景控制下,陷落柱分布呈现北东向带状分布、东西成群出现的特点,主要是受奥陶系石灰岩沉积的不均质性、该区地下水强径流方向和区域构造背景控制,而与局部褶皱走向无关。

大倾角综采面液压支架稳定性分析及控制

基于葛泉矿1523工作面27°～41°的大倾角生产地质条件,对空顶和带压移架下的大倾角综采面液压支架进行防倒防滑力学分析,得出支架下滑和倾倒的重要影响因素。并提出安装防倒防滑装置、改进采煤工艺、加强制度管理等一系列的稳定性控制措施。现场实践表明：液压支架咬架频率由26%减小到8%,端面顶板冒高大于0.3m的冒落频率由62%减小到21%。

四川茂县二里崩塌形成机理与防治措施浅析

二里崩塌为"5.12"特大地震所诱发的次生地质灾害,发育有4个崩塌灾害点,需采取可靠的防治措施。通过对二里崩塌的地质环境条件、崩塌基本特征的调查分析,结合工程地质分析方法,指出二里崩塌主要是倾倒式崩塌和滑移式崩塌两种类型。对两种不同成因类型的崩塌进行了较为详细的论述,研究了两种类型崩塌的形成机理,并据此提出了针对崩塌落石的防治工程措施。

某都市农庄办公楼控制爆破拆除

介绍了昆明市绿水青山都市农庄办公楼的控制爆破拆除,楼房总高21.00m,建筑面积为2772m2,大楼属框架-剪力墙结构,共5层,拆除高度较高、工程量大、结构坚固,针对楼房的建筑结构特点和周边环境要求,采用多切口的定向倒塌和分区块延期控制爆破技术对建筑楼房进行拆除。通过经验公式和工程实践,对实施拆除爆破时所引起的建筑楼房周围地面质点的振动速度和大楼塌落触地振动速度进行理论计算分析。分析结果表明其振动速度和塌落引起的地面振动速度均在安全值以内,确保了周围环境和建筑物的安全,验证了拆除控制爆破的有效性和安全性。

超支化聚合物HP-NH2的合成及防塌机理研究

井壁稳定是当前水基钻井液钻深层页岩气的技术难点。以二乙烯三胺和N,N-亚甲基双丙烯酰胺为原料,通过迈克尔加成反应合成了超支化聚合物HP-NH_(2)。采用红外光谱法、液相色谱-质谱联用法、凝胶色谱法、粒度分析法和热失重分析法表征了HP-NH_(2)的结构和特征。研究发现,HP-NH_(2)的数均分子量为3371 g/mol,多分散指数为2.7,分子量分布较宽,粒径280~1900 nm,抗温能力达到280℃。通过线性膨胀实验、回收率实验、泥饼分散实验和"人造泥饼"法分析了HP-NH_(2)作为防塌剂的防塌性能。研究表明,随着HP-NH_(2)浓度的增加,膨润土的线性膨胀率逐渐降低(最低为19.11%),岩屑的滚动回收率逐渐升高(最高为75.18%),人造泥饼的渗透率逐渐下降。小分子HP-NH_(2)能够插入蒙脱石的晶层间,交换出层间易水化的阳离子,拉紧基底间距,抑制蒙脱石的水化分散;大分子HP-NH_(2)能有效封堵泥饼的微纳米孔缝,起到一剂多用的功效。因此,HP-NH_(2)可作为一种潜在的一剂多用防塌剂应用于水基钻井液体系。

高放废液处置场选址勘察特大构造破碎带的钻进工艺

高放废液处置的特殊性决定了它对选址勘察中钻探施工有极其严苛的要求。在钻探工艺方面受到了多方面的限制,对钻探施工影响极大,尤其是遇到特大构造破碎带、地层极为复杂的情况下,对钻探是极大的考验。在甘肃北山BS02号孔施工中,通过采用多种不同技术措施,钻穿了十月井特大构造破碎带和复杂地层,满足了设计要求,保证了工程质量和水文地质试验效果。

高速公路隧道洞口浅埋段塌方冒顶分析与治理

某高速公路隧道左线洞口位于隧道浅埋段,由于受地质状况和施工不当的影响,在施工过程中发生隧道塌方冒顶事故。针对隧道浅埋地段如何有效预防和处理塌方冒顶的问题,本文以该高速公路隧道塌方冒顶段为依托工点,采用大型有限元数值模拟软件建立塌方区实际地质模型,对隧道塌方冒顶发生过程进行数值模拟;并结合数值计算结果对本次隧道塌方冒顶过程进行机理分析与整治方案设计,为依托工点合理整治提供依据。后期监测结果表明整治方案合理有效,研究结果可为公路隧道浅埋段塌方冒顶的预防与处理提供有益参考。

湘河大泉钒矿复杂地层钻进技术

湘河大泉钒矿钻探施工中所遇到的主要问题是第四系黄土层及坡积砾石、细砂岩风化层较厚,上部破碎,钻孔坍塌、掉块严重,下部矿层呈粉状粘土岩,取心难度十分大,成孔困难,导致勘探工程进展缓慢。经过现场及时分析原因,采取有针对性的钻探工艺及其他技术措施,有效地解决了这些问题。

延长油田罗庞塬区水平井钻井液防塌技术研究

延长油田罗庞塬区块部分层段由于泥页岩、碳质泥岩和油页岩发育突出,在钻井施工中常出现定向托压、掉块普遍和地层垮塌严重等现象,针对这些技术难题进行了该区块钻井液体系研究,确定4%KCl、5%聚合醇和0.6%~0.8%SI-150作为抑制性防塌处理剂主体防塌,选择1%氧化沥青、3%超细碳酸钙(1%2000目+2%3000目)和1%弹性石墨作为封堵性防塌处理剂协助防塌,形成了适合延长油田罗庞塬区块防塌钻井液体系。该钻井液体系封堵性和抑制性良好,页岩滚动回收率保持在93%以上,极压润滑系数控制在0.07以下。该钻井液体系在罗平16井和蒲平48井2口水平井成功进行了现场应用,取得了良好效果。

武昌倒口湖地区F地块岩溶特征、地面塌陷机理分析及治理措施

通过大量勘探资料,总结出该地区溶洞多分布在灰岩面附近及以下一定深度范围内,其中灰岩面往下5 m范围内溶洞最为发育,5 m以下溶洞相对较少;-14 m标高以上溶洞最多、最发育,为岩溶强发育带,-14 m标高以下溶洞相对渐少,为岩溶弱发育带。在水平方向上,多数为独立成洞,贯通的可能性较小,溶洞以单层为主,多层较少。岩溶地面塌陷是因上覆松散砂土颗粒受地下水潜蚀影响,长期不断流失,在砂土层中逐渐形成漏斗状疏松体,随着漏斗状疏松体的不断扩大,最后发生塌陷,属于"潜蚀—漏斗状疏松体型"塌陷。有针对性地采取高压水平帷幕、静压注浆以及渗透注浆的治理措施,可有效防止岩溶地面塌陷的再次发生。

矿区地面塌陷预报机制初探——以广东省松坑镇铁矿为例

广东省惠东县松坑荷寿下铁矿区因长期开采引发地面沉降、塌陷等一系列环境地质问题.矿区发生大型地面塌陷之面积达2300m^2,深1～4m,地下水水位变化规律反映出地面塌陷的发展趋势：一般在塌陷前6d水位明显下降;4d下降幅度为67.4%;前2d水位急剧下降,下降幅度为109.4%.由此通过矿区地下水水位观测,可以预警、预报地面塌陷,从而减少因地面塌陷所造成的损失.

下霍煤矿1306综采工作面回采过陷落柱的工艺优化

阐述了陷落柱的特点,结合下霍煤矿1306综采工作面的实际情况,在回采过程中遇到的陷落柱地质状况,以及历次通过陷落柱的情况,针对不同类型的陷落柱采取相应的通过方法,并结合这些方法以及取得的经验,对1306综采工作面回采时过陷落柱进行方法选取,同时优化回采过陷落柱的安全措施,对综采工作面的过陷落柱有一定的指导意义。