复杂破碎巷道支护难度分级方法研究与应用

为解决复杂破碎巷道支护方式选取缺乏定量化方法和标准、支护效果不稳定等难题,以金川三矿区为例,基于灾变耦合原理得到巷道变形破坏耦合路径,选取岩石强度应力比、矿岩破碎系数及岩体结构等级作为巷道支护难度评价指标,利用改进的LEC分级评价方法提出了巷道支护难度分级方法,将支护难度划分为Ⅰ~Ⅳ级。根据所提支护难度分级方法对该矿1 438 m分段进行了快速分级,并依据不同分级结果采取了对应的支护策略,支护效果良好。研究表明:所提巷道支护难度分级方法能够快速实现复杂破碎巷道支护级别分类,具有较高可靠性,为实现巷道安全、经济支护目标提供了技术支撑。

电网单相断线故障类型及电压特征

断线故障包括断线不接地、断线电源端接地、断线负荷端接地等。而断线故障类型、位置、系统中性点接地方式等均会影响系统电压幅值和相位等电气量特征。为挖掘各种断线故障在不同情景下的电压特征,系统地归纳和总结了单相断线故障类型,分析了不同断线故障下中性点可能的移动范围及断线后断口两端电压变化特征,运用对称分量法推导了110 kV断线时,负荷侧35 kV、10 kV母线电压特征,对断线故障定位、电网故障判别与处置具有现实意义。

110kV终端变电站高压侧线路单相断相接地故障分析

对110kV终端变电站高压侧输电线路发生的单相断相接地故障进行了建模分析及实例计算,研究了变压器三侧母线电压变化情况,针对变压器中性点两种运行方式分析了继电保护的动作行为。分析了系统中电阻分量会引起非故障相电压幅值偏差,同时根据电网实际参数的取值范围利用M语言对高压侧非故障相电压幅值偏差进行了计算,结合三维视图直观展示了电压偏差的变化趋势。有助于运行人员深入理解单相断相接地的故障机理,及时正确处理电网中发生的单相断相接地故障,确保电网安全稳定运行。

芳纶单股纱线阻燃防静电织物的生产实践

为了满足石油工人防护服阻燃防静电的需求,以芳纶1313原液/阻燃粘胶(兰精)/阻燃腈氯纶40/30/30 19.7 tex混纺纱作为经纱,以芳纶1313原液/阻燃粘胶(兰精)/阻燃腈氯纶/导电纤维38/30/30/2 19.7 tex混纺纱作为纬纱,开发出一种平纹组织的阻燃防静电织物。通过介绍该织物的纱线规格和组织结构,分析整经工序、浆纱工序的注意事项以及织造工序断经和断纬的原因与解决措施。指出:对于强力偏低的单股纱线,浆纱应注重提高断裂伸长率和增加耐磨次数,织造应从边组织穿法、开口时间、剑头动程、后梁和停经架位置等方面进行分析与调整;调整后,织造该阻燃织物的机台平均效率为87%,下机一等品率为91%(纱疵除外),织机效率高、布面质量好。

接地网腐蚀和断点的诊断理论分析

对发、变电站接地网腐蚀和断点的诊断理论进行了研究。通过严谨的理论分析 ,采用灵敏度分析法建立了故障诊断方程 ,并将能量最低原理及优化技术引入地网的故障诊断方程的求解中 ,讨论了目标函数为线性和非线性两种情况下 ,故障诊断方程结合一定的约束条件及目标函数的求解问题。仿真计算和模拟试验结果验证了该诊断理论与方法的正确性、可行性及实用性。

岩石(煤)的碎胀与压实特性研究

本文通过自行设计的一套岩石（煤）的松散和压实试验方案及相应的实验设备，对兖州矿区岩（煤）样进行了较为系统的碎胀与压实特性研究，测定了岩石（煤）的碎胀系数、碎胀曲线、压实曲线和侧压曲线．

高地应力破碎软岩巷道过程控制原理与实践

高地应力破碎软岩巷道,由于赋存条件的复杂性和影响因素的多变性,使得该类巷道的开挖与支护极为困难.基于该类巷道变形的动态阶段性特点,针对性地提出该类软岩巷道支护的过程监控分步支护的过程控制方法,即开巷初期充分发挥围岩自身的承载能力;适时采取围岩注浆加固,“保护与强化”围岩力学性能,提高围岩完整性;最后关键部位加强支护.借助于新型化学注浆材料,成功控制了纵跨十多岩层的朱仙庄矿25回风上山.

应用探地雷达探测活动断层

在浅覆盖区采用探地雷达探测地震活动断层。通过实验确定出最佳的采集参数和数据处理流程,在雷达剖面上,能够清晰地显示出断层上部的形态特征、上断点埋深和岩土分层。结合钻孔资料,利用雷达剖面上对第四系覆盖的分层结果和上断点所在的层位可以分析和评价断层的活动性。

接地网腐蚀与断点诊断软件系统的开发

用传统电网络理论,以灵敏度矩阵的形式建立了故障诊断方程,再结合能量最低原理建立利用优化方法中的BFGS变尺度法求解各段导体电阻增量的数学模型,然后利用VC编程开发了可视界面友好且使用方便的接地网诊断软件系统。通过仿真计算和模拟试验证明了该诊断系统的实用性和可靠性。

岩溶区不同含水率破碎围岩地质雷达波形特征研究

为研究岩溶区裂隙块状结构破碎灰岩在不同含水率时的地质雷达波形特征，以广西六寨至宜州高速公路40座公路隧道为依托，进行大量现场实测。对裂隙块状结构破碎灰岩的实测数据进行筛选，并基于被选数据，采用SIR－3000地质雷达RADAN后处理软件分析不同含水率情况下的线测、点测反射强弱定性特征，同时采用对MATLAB分析软件进行数据接口语言汇编的方法，研究不同含水率情况下回波中心频率值及其分布范围，结果表明：当含水率分别小于26％、介于26％～42％和大于42％时，线测、点测反射强弱变化较大，回波中心频率以低频为主，分别在85，80MHz和53MHz附近波动，且分布范围依次减小，分别为21～105MHz，12．5～102MHz和11～77MHz。

直流侧故障对模块化多电平换流器的影响研究

对于直流侧双极性短路故障,首先分析了故障通路对电容闭锁充电以及故障对交流侧功率的影响,然后对如何减少故障对交流侧无功的影响提出了建议。对于直流侧单极接地故障,通过仿真换流站不同接地电阻下,故障对系统稳定性的影响,对接地电阻的选择提供了建议。对于直流侧断线故障,分析了故障发生后控制器的作用,并给出了不同控制方式下,故障对系统稳定性的影响。此外,就双极短路和断线故障后闭锁时刻对系统的影响进行了分析。最后,在PSCAD/EMTDC中建立HBSM-MMC模型验证了分析的正确性。

老采空区破裂岩体变形性质研究

废弃采空区破裂岩体变形是导致地表沉陷的主要原因。根据长壁采空区及其覆岩中采动次生结构面和结构体特征,将长壁采空区覆岩结构划分为四种类型。通过岩石碎胀与压实试验和相似材料模拟试验,研究了采空区破裂岩体碎胀与压密特征,指出了长壁采空区破裂岩体碎胀系数分布规律。

青藏铁路变电站接地网腐蚀断裂点的判断

由于存在各种原因腐蚀及冻土季节性融冻时的机械应力,青藏铁路沿线变电站的接地网比在平原地区更容易出现接地网导体的腐蚀和断裂。为了掌握接地网导体的腐蚀和断裂情况,利用电网络和矩阵理论,建立了接地网在土壤中腐蚀、断裂点诊断的数学模型。根据优化理论建立了线性目标函数并对建立起来的腐蚀、断裂点判断数学模型进行了求解。通过大量的模拟实验表明,此方法可以有效地发现变电站接地网出现的腐蚀、断裂情况并可准确地定位,为青藏铁路沿线变电站接地网的安全可靠运行提供保证。

盐穴储气库破坏后地表沉陷规律数值模拟研究

地下盐穴储气库在天然气调峰和保障供气安全上具有不可替代的作用。地下盐穴储气库达到设计年限后,将报废而逐步垮塌,必然引起严重的地表沉陷。因此,对盐穴储气库破坏后地表沉陷规律进行研究具有十分重要的意义。考虑到目前的数值分析软件进行地表沉陷分析的不足,开发了用于盐穴储气库破坏后地表沉陷数值模拟的有限元专用软件—2D-Sink,该软件具有处理破碎岩块的能力。应用2D-Sink对盐穴储气库破坏后引起的地表沉陷规律进行了系统的研究,共建立了6种模型进行数值模拟,分别研究了地表沉陷层理效应、地表沉陷的岩层倾斜效应、地表沉陷的断层效应和多盐穴地表沉陷规律。对多溶腔地表变形曲线与单溶腔叠加的地表变形曲线进行比较,验证了地表沉陷叠加原理的正确性。研究成果为盐穴储气库报废后地表沉陷灾害控制提供了理论基础。

考虑岩石破裂后变形特性的巷道围岩特征曲线

给出了岩石破坏后侧向应变与纵向应变之比与围压之间的定量相关关系,并利用霍克—布朗（Hock-Brown）的节理岩体经验强度准则,推导出了考虑岩石破坏后变形特性的巷道围岩特征曲线方程,并给出了一个工程算例。结果表明,理论结果与实测结果比较吻合。

特高压直流直线塔断线荷载分析

导(地)线断线严重影响输电线路的安全运行。针对特高压直流线路的特点,采用ABAQUS软件建立了分裂导线连续档断线模型。通过有限元分析,求得V型绝缘子串的摆幅、冲击荷载以及各相导线的断线荷载。通过与断线荷载理论计算结果比较可知:我国现有线路规程关于断线荷载的取值是合理的,按规程设计线路在一定程度上能够抑制倒塔事故的发生。

面向断股补修任务的输电线维护机器人设计

输电系统中,架空地线断股是一种严重的线路故障,人工开展断股补修工作强度高,风险大。介绍了一种输电线维护机器人用于完成断股补修维护任务。该机器人采用视觉检测方法完成输电线路环境状态的检测,并根据当前所处环境状态完成合理的任务规划。机器人平台可以按照规划携带专用维护工具沿线路行走,跨越防振锤障碍靠近断股故障,并通过专用维护工具实现断股的复位与紧固。最后,机器人设计的合理性,基于环境状态检测的机器人任务规划的有效性与稳定性都通过实验得以验证。

基于电压信息的配电网断线故障定位

为利用配电自动化系统实现断线故障定位,定量分析了断点两侧伴随不同过渡电阻接地情况下的中压馈线电压以及配电变压器低压侧电压特征。提出了一种基于馈线终端单元(FTU)和配电变压器终端单元(TTU)上报的电压稳态信息的断线故障定位方法。并对其适应性进行了分析。对分布式电源接入对断线故障特征的影响也进行了分析。提出了单相接地故障处理技术和基于电压特征的断线故障处理技术协调互补的建议。基于PSCAD软件对示例配电网进行了仿真以验证提出的方法,仿真结果表明文中提出的断线故障电压特征正确、断线定位方法有效。

架空线单相断线接地复故障分析

中低压6～66 kV配电系统中,架空线路单相断线接地复故障时有发生,危及人身安全,影响电力负荷正常运行。在考虑接地点在负荷侧及考虑负荷性质的前提下,对小电流接地系统单相断线接地复故障时保护安装处、断线点、接地点和负荷侧的电流、电压进行分析,并导出各点电压、电流的计算公式,绘出相应的电压、电流相量图。分析表明,保护安装处、接地点及负荷侧的电压与负荷性质和过渡电阻有关;断线相断线点的电压与负荷性质有关。用PSCAD仿真验证上述结论的正确性。研究结果为小电流单相接地故障、单相断线故障和断线接地复故障的判断提供了理论依据。

破碎矿体地下开采地压控制问题

针对许多矿山矿体破碎难以安全开采,采场地压表现为在自重应力作用下,顶板出现拉应力破坏,导致顶板冒落的情况,对某矿山开展了采场地压规律的动态监测,得出了采场巷道地压变化的一般规律。所确定的支护结构对矿区的生产起到了安全保障作用,对类似条件矿山开采具有参考价值。