预应力中空注浆锚杆锚固机理与参数分析

基于理想弹性载荷传递函数关系,建立了力学数学模型,探讨得出预应力中空注浆锚杆锚固段的力学平衡微分方程。通过分析锚杆和注浆体之间共同作用的效果,得出预应力中空注浆锚杆的轴向荷载和界面剪应力的分布函数,并且对影响锚固体锚固效果的参数进行了分析。结果表明:增加锚杆和注浆体的直径可以很好的增强支护效果,但是单一增大锚杆的长度并不能达到更好的支护效果;经由过程计算和分析,得出事先在锚杆上施加预应力,能更好地限定围岩变形。     

露天矿边坡分层多次高压注浆机理研究及应用

通过分析劈裂注浆机理,建立了不同浆脉长度和起劈宽度的分层多次高压注浆技术浆脉作用模型,共10组,对分层多次高压注浆机理进行研究。结果表明,该注浆方式可形成具有充分扩展和延展的锚固体,能够提高锚固应力影响范围并优化锚固效果。选取我国典型露天矿边坡作为应用实例,分别进行普通单次常压和高压注浆、分层2次和4次高压注浆,并通过拉拔试验验证效果,得知分层4次高压注浆相对于常规注浆有更高的最大拉拔力,与数值模拟结果相符,说明该注浆方法能够有效地提高锚固体的作用效果,具有经济、高效、稳定性强的特点,为露天矿边坡加固提供了新的思路和方法。     

基于超高水材料充填系统优化的地表减沉研究

为有效控制采动覆岩破坏并保护地表环境及建筑设施安全,对现有超高水材料充填系统进行优化应用研究。理论分析超高水材料充填的地表减沉效果,针对现有充填系统工艺的不足,设计研发高速涡流制浆系统,建立流量匹配模型实现浆液流量的自适应匹配;将优化后的充填系统应用于某超高水材料充填工作面,从不同取样地点充填体试样强度对比和充填区地表下沉量2方面进行效果检验。结果表明:优化后的充填系统制浆所需时间为原有系统的1/4,不同取样处充填体试样的强度误差小于5%,制浆效果稳定;区域地表平均下沉量约78 mm,在Ⅰ级破坏之内,充填减沉效果良好。     

煤层瓦斯压力测定中的钻孔注浆新技术研究

为简化复杂地质条件下测定煤层瓦斯压力的工序并提高高压注浆的成功率和可靠性,以达到准确、快速测量瓦斯压力的效果,基于胶囊注水封孔器的原理和特性及高压注浆的现场情况,提出了一种新型的注浆方法。通过钻孔注浆模型的建立和数值分析、模拟,发现新式注浆工艺可满足10 MPa的注浆压力,能有效封堵钻孔中的裂隙。现场对比实验证明新式注浆方法较传统注浆方法减少了工序,提高了安全性和可操作性,节省时间约35 h。新型注浆方法在复杂地质条件下可提高测压工作整体的效率。     

抑制煤炭自然发火注浆堵漏材料的性能研究

针对矿用注浆封堵材料的缺点,如黄泥灌浆材料容易产生裂缝,堵漏风效果差,罗克休、膨胀水泥等材料价格昂贵、含挥发性溶剂,对人体有毒害作用,研制出一种新型的注浆堵漏材料,该材料以水泥为基料,添加减缩剂、聚丙烯纤维、水玻璃、增稠剂。通过试验测试了不同水固比下浆体的粘度、流动度、凝结时间、结石率等性能参数,并利用电镜扫描对浆体的微观结构进行观察,进而确定最佳水固比。研究结果表明,抑制煤炭自然发火注浆堵漏材料的最佳水固比为1:1.4;当聚丙烯纤维的掺量为0.25%,水玻璃的掺量为2.5%时,结石体的微观结构紧致,裂隙较小,满足堵漏风材料的要求。     

可靠性分配理论在系统安全目标实现中的应用

在系统安全理论中,确定各基本事件的可靠度以实现所给定的系统安全目标值问题一直没有得到很好解决。笔者将可靠性分配理论与故障树分析方法相结合,提出了2个层次可靠度分配法:最小割集之间采取可靠度再分配法,对构成最小割集的各个基本事件之间采取等分配法。从而建立系统中各单元可靠度再分配量化模型。为便于应用,通过实例,详述系统各单元可靠性分配的计算过程。研究表明,运用该模型可准确、简便地计算出各单元的可靠度,使系统在给定的目标值条件下达到系统的安全性优化。     

减缓地表沉降的覆岩离层注浆新技术的研究

较系统地介绍了覆岩离层产生的力学机理 ,分析了适合离层注浆控制地表沉降的地质采矿条件 ,探讨了充填物在离层空间的力学机理及离层充填注浆设备及注浆系统 ,并对离层注浆的应用效果确定了评价指标     

可靠性理论在公共安全领域的应用研究

对公共安全体系从系统可靠性的视角,综合运用可靠性方面的知识,构建公共安全系统混联模型;进而将可靠性分配理论与故障树分析方法相结合,根据系统安全目标的要求,确定混联系统的第一层次各单元事件的可靠性目标值,对构成各单元的各个下属单元采取最小工作量可靠度分配方法,从而建立系统中各单元可靠度再分配量化模型。通过建筑物火灾引起人员伤亡事故实例,详述系统各单元可靠性分配的计算过程。研究表明,可靠性理论可以成功地应用到公共安全领域;使系统在给定的目标值条件下达到系统的安全性优化,实现了公共安全保障效能,减小灾害损失。     

注浆实时监测系统的研制

在煤矿、注浆是一个粗放管理的薄弱环节,注浆实时监测系统很好地克服了这一毛病.姚桥煤矿东二风井注浆实时监测系统创造性地研制出RS一485收发器、半双工异步通信总线、一对双绞线实现多站联网构成分布式系统,实现了远距离注浆实时监测、打印以及计算机存储、查询,具有设备简单、价格低廉和容易维护等特点,值得推广应用.     

黄土隧道WSS注浆数值模拟及现场监测分析

以西安地铁一号线朝阳门到康复路区间黄土隧道为例,在分析了二重管无收缩注浆技术(WSS工法)原理的基础上,制定了具体的施工方案,确定了技术参数和质量保证措施,并建立了FLAC三维数值模型,对注浆效果进行了验证分析,证明了其可行性.现场监测结果表明,在黄土地区采用该工法进行注浆加固止水,能够保证掌子面的干燥作业.该方案施工注浆效果明显,达到了治理隧道地下水患的目的,同时也减小了地面沉降(仅为17.4mm).     

城市公共安全系统可靠性研究

城市公共安全体系由诸多子系统组成 ,其功能的实现依赖于城市公共安全系统的整体可靠性。笔者采用组合功能分析和过程分解的方法 ,对城市公共安全系统的功能、结构和组成进行了讨论 ;应用结构化功能-事件树的混合方法对城市公共安全系统的可靠性特征进行了定性分析 ;建立了城市公共安全系统可靠性模型 ,相应的数学模型可作为城市公共安全保障工作中预防为主的科学依据。据此可以得出 :城市公共安全系统中事故和灾害预防子系统的地位应优于事故预警、应急反应和灾害控制等后处理环节的结论 ,同时可以给出了城市规划中公共安全系统设计的建议。     

某炼油厂冷却循环水系统故障与危害性分析

根据采集的某炼油厂一年的冷却循环水系统的故障数据,采用故障模式影响及危害性分析方法对该系统的可靠性进行了分析.由该系统结构特点,划分了水冷塔、换热器、水冷塔风机、水泵、水管、阀门等7个子系统及19种故障模式,统计了各子系统的故障率,分析了系统的故障模式及其故障原因,计算了各子系统的危害度.结果表明水泵及水冷塔风机的危害度最高,换热器的危害度排第三,但其故障率排第四,说明在做故障分析时不能只统计故障率而不进行危害度分析.最后提出了相应的改进措施,经过一年的实际运行,效果明显.     

Reliability-based optimisation of a mine production system using genetic algorithms

In this research, a safety management system is planned for a mine operation. The objective is to develop a mine production design that will achieve the desired reliability and variance of reliability estimation of system while performing all sub-system functions at a minimum cost. The problem was formulated in an underground mine system containing five sub-systems with varying reliability estimates, estimation variances and feasibilities and solved by genetic algorithms (GA).     

基于最小路径的应急系统响应可靠度的计算

为了分析突发事件应急系统可靠性,计算应急系统响应可靠度,首先分析一般应急系统的组成与结构,提出应急系统由硬件子系统、软件子系统、人子系统、人与硬件关系子系统和人与软件关系子系统组成,根据系统的最小路径推导得到应急系统响应可靠度的解析表达式,分析各个子系统的可靠度,得到对于特定的应急系统响应可靠度的解析表达式可以由最小路径直接得到的结论,为其他复杂系统的可靠度的计算提供依据。     

地面注浆控制井壁破裂变形的理论与实践

阐述地面注浆控制井壁破裂变形的机理,并就具体工程进行分析。根据对井壁混凝土应变、地表变形、注浆帷幕测试结果,注浆前、第一阶段注浆、第二阶段注浆、注浆后的4个阶段内,井壁竖向附加应变分别经历了增加100με、缓释200με、再缓释200με、最终缓释200με的变化过程。与此同时,工业广场地表经历了抬升(对应与第一阶段注浆)、稳定(对应于间歇期)、再抬升(对应于第二阶段注浆)和稍降(对应于注浆后)的过程,地面最终抬升约稳定在70~80mm之间。利用高频应力波检测注浆体,笔者认为注浆帷幕交圈闭合较好,平均厚度近7.6m。研究表明,地面注浆加固能有效地改善井壁的受力状态,对井壁既有应变有显著缓释作用,对矿井疏排水造成的井壁附加应变的增长有明显抑制作用,从而起到维护井筒安全的作用。     

高压喷射注浆加固地基RJP工法及北京现场试验

为满足土木工程建设对大直径旋喷桩和超深基础防漏止水的需要，１９８８年ＲＪＰ（ＲｏｄｉｎＪｅｔＰｉｌｅ）工法应运而生。其旋喷桩直径达２４０～３２０厘米，固结体质量优良，工艺可靠，成本较低。１９９６年５月在旋喷发明人、本工法专利权拥有者中西涉博士的指导下，中日数公司在北京探矿机械厂内联合进行了ＲＪＰ工法现场试验。旋喷桩直径达３米，团结强度良好，施工工艺简单。试验结果表明，在拥有三重管旋喷设备和经验的中国有良好的推广应用价值和发展前景。