动水条件巷道截流阻水墙建造机制与关键技术研究

来源 :煤炭科学研究总院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:stslayer
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
动水条件巷道截流技术长期处于经验摸索层面,其内在力学机理与关键技术缺乏系统研究,开展该项研究对提高矿井水害灾后治理技术水平有重要意义。通过理论分析、相似模拟试验、室内注浆试验、数值模拟计算、现场工程应用等手段,研究了动水巷道骨料灌注及注浆加固机理,分析了阻水墙与围岩的作用规律,探索了阻水墙建造的关键技术及优化方法。主要研究成果如下:(1)考虑流速、骨料粒径、断面糙度、坡度、投料速度等因素,研发了动水巷道截流堵水可视化试验模拟系统,为动水条件下截流过程研究奠定了基础。(2)通过相似模拟试验发现了骨料运移堆积规律,评价了主控因素对骨料灌注效果的影响机制,指出巷壁糙度对增加接顶概率的重要意义。分析了孔间距和钻孔数量的影响因素,提出正常灌注时从细到粗,接顶时粗细组合、上游下游搭配的投料原则。采用应力拱和管涌概念解释了堆积段的失稳溃坝机制。(3)建立了骨料中水泥浆液的运移方程,得出骨料粒径、浆液时变性及黏度为主要影响因素,结合室内测试发现了浆液运移存在空间分区效应,验证了水灰比0.7:1~1:1的浆液流动性和阻水性兼备适于大量灌注。(4)基于CFD-DEM耦合计算模型,模拟了骨料在水下运移堆积的一般过程,得出速度场和压力场的演化规律。建立了双巷截流模型,得出优先封堵其中一条巷道更具合理性。模拟了倾角对堆积规律的影响,结论与理论预测相符。(5)基于Mindlin模型建立了阻水墙应力状态方程,分析了水压力、围岩与墙体弹性模量比对墙体应力分布状态的影响,结合Flac3D软件进行了数值模拟验证,得出重点加固范围是上游距来水端较近的堆积区域。(6)基于堆积段水力学稳定性、浆液初凝时间和水流能量判据提出骨料堆积段长度的预测方法。根据截流过程中流量的空间分布,提出巷道未接顶区流速的估算方法。运用单孔灌注能力、预计截流时间与堆积长度相匹配的原理,提出钻孔数量的计算方法。(7)以石坝井煤矿截流堵水工程为例,对截流施工方案的关键参数进行了分析预测,通过现场试验和技术优化验证了阻水墙建造技术体系的有效性。
其他文献
针对当前水面无人艇自主航线偏航路径跟踪控制方法,未考虑水面无人艇在运行过程中受到的干扰,导致控制精度低和控制时间长的问题,提出水面无人艇自主航线偏航路径跟踪控制方法。构建水面无人艇的干扰模型,分析水面无人艇在运行过程中受到的海风干扰、海流干扰和海浪干扰,建立水面无人艇自主航线偏航路径跟踪控制模型,完成航线偏航路径的跟踪控制。实验结果表明,所提方法的水面无人艇自主航线偏航路径跟踪控制精度较高,能够有
阐述医院信息化建设的特点,我国医院信息化建设的现状、存在的问题、应对的措施,包括确定计算机系统位置和整体布局、应用程序在不断优化和创新。
在现代科技手段日益完善的背景下,信息技术在各行业和各领域中拥有着广阔的应用前景。但我国医院信息化建设目前仍处于探索阶段,在信息化建设的实际发展过程中面临着多方面问题与挑战,这在一定程度上阻碍了医院信息化建设的可持续发展。本文围绕医院信息化建设的意义进行简要分析,并结合医院信息化建设存在的问题提出加强医院信息化建设的发展对策,旨在为医院信息化建设的全面均衡发展提供理论方面的指导,使其快速适应新形势背
随着海洋经济的迅猛发展,水面无人艇(Unmanned Surface Vehicle,USV)的重要性更加显著。由于无人艇本身具有非线性不确定性和欠驱动的特点,在航行过程中易受到风、浪等环境因素的干扰,使得未知扰动下USV的路径跟踪控制问题非常困难。将无人艇路径跟踪控制分解为对USV航向的控制和导引策略的设计两个问题。首先采用由粒子群算法改进的灰狼算法(PSO-GWO)对自抗扰航向控制器的相关参数
导读胃肠型感冒和胃肠炎的临床症状比较相似,人们很容易混淆。一旦不对症治疗,根据经验自行服用止泻药进行治疗,不仅缓解不了任何症状,还会延误最佳治疗时机。柯萨奇病毒进入呼吸道或者口引起的感染称为胃肠型感冒,有时还会伴有细菌性的混合感染现象。有些人在胃肠型感冒早期,会误以为是急性胃肠炎。其实胃肠炎和胃肠型感冒这两种病症之间还是有很大区别的,需要详细区分。下面给大家介绍一下这两种疾病的区别以及用药治
期刊
针对存在有界扰动的非线性无人驾驶车辆避障过程中最优路径规划跟踪问题,提出一种基于预测时域内系统输入输出收缩约束(PIOCC)的模型预测控制(MPC)方法.首先在构建目标函数时,为扩大可行性解的范围引入软约束思想,将最优规划路径的跟随问题转化为对模型预测控制优化问题的求解;其次为避免短预测时域造成闭环系统发散而导致在约束条件限定下出现无可行性解的情况,采用预测时域内系统输入输出收缩约束的方法,设计模
区块链技术的发展,为新时代公共服务效能的提升带来了契机。区块链在公共服务供给中的技术赋能,主要集中于精准识别和智能筛选需求信息、智能辅助公共服务供给决策、实时追踪和评估服务效能等方面。然而,传统理念固化带来的智能思维不足、数据整合共享难度大、信息安全风险加大、制度法规缺位等现实弊病,将会制约公共服务供给的智慧化转型。据此,应当辩证看待区块链技术的双重性,积极从理念、技术、监管、制度等多维角度采取因
针对双喷推无人艇自主航行时的路径跟踪问题,采用最优控制的方法进行求解。根据双喷推无人艇的动力学特性建立双喷推无人艇三自由度运动方程,并由任务需求设定目标函数;在此基础上,根据航行实况建立约束条件,从而得到求解双喷推无人艇路径跟踪问题的数学模型。通过建立含有拉格朗日松弛项的哈密顿函数,将带有复杂约束的优化问题转化为无约束优化问题,采用粒子群优化算法求解最优拉格朗日乘子,并将其代入哈密顿函数;采用广义
煤炭开采越来越向深处发展,底板突水问题日益严重,井下近水平定向钻孔因轨迹可控可调、钻孔延伸远、便于集中管理等优点,逐渐成为煤矿水害防治的有效途径。而在水害防治定向钻孔施工过程中,坚硬岩石孔段的施工比例较高。而目前煤矿井下常用的装备及机具不能满足硬岩高效定向钻进要求,具体体现在泥浆泵能力不足、可选配的螺杆钻具输出扭矩小等方面,导致在坚硬岩层钻进过程中钻头磨损加速,且易出现粘滑现象造成钻头蹦齿,严重制
人工冻结法在富水软土地层隧道建设中应用广泛,但冻土冻胀现象对上覆结构的安全性具有不良影响。随着冻结隧道下穿上覆结构工程数量的逐年增加,冻胀引起上覆结构变形的现象已经引起了学者们的高度关注,但上覆结构在冻结下穿过程中的变形计算方法及相互作用规律尚不清楚。本文瞄准冻胀的实质是冻土中水分迁移引起的宏观表现这一理论核心,基于达西定律、质量守恒定律和迁移势理论,构建人工冻土水分场计算数学模型及水分迁移引发冻