国家科技支撑计划(2006BAB16B01)
- 作品数：31 被引量：301H指数：11
- 相关作者：周国庆杨维好赵晓东夏红春韩涛更多>>
- 相关机构：中国矿业大学聊城大学河南理工大学更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家自然科学基金河南省教育厅自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学天文地球更多>>
- 图像处理技术在分凝冰演化规律研究中的应用被引量：14
- 2011年
- 通过一维开放系统的不同温度梯度人工冻土连续冻结试验,采用动态图像采集和数字分析技术,实现了在冻结过程中获取的分凝冰生长信息在空间和时间分布上的一致性。根据试验中获得的即时图像信息,经过二值化处理后,可以定量的确定分凝冰形成的时间、位置、厚度及发展规律等主要信息。结果表明,图像分析获得的分凝冰厚度与位移计测得的冻胀量基本吻合,分凝冰演化过程可以划分为3个主要阶段:初始阶段几乎不产生分凝冰;第二阶段冻结锋面推进速度减缓,分凝冰以不连续薄冰层形式少量出现;第三阶段冻结锋面趋于稳定,分凝冰的产生主要为末透镜体的生长。在连续冻结试验中,温度梯度与末透镜体的形成时间近似成线性关系,温度梯度越大,出现末透镜体的时间越早。
- 周金生周国庆张琦商翔宇周扬
- 关键词：人工冻土图像处理温度梯度
- 冻结管保温效果研究被引量：5
- 2011年
- 针对当前多圈孔冻结造成的冷量分配不合理以及大圈径冻结孔布置与永久井架基础的矛盾,运用现场实验与数值模拟对比分析冻结器套管抽真空保温与聚氨酯保温的优劣性.实验表明:在目前技术水平下套管抽真空真空度不够导致隔温效果差、持续时间短;采用聚氨酯保温冻结器,管外土体降温梯度小于未保温情况,且与未保温冻结器管外温差随冻结期增长趋于稳定.在目前施工技术水平下,用聚氨酯对冻结器进行保温是非常有效的.
- 黄井武王建平王恒
- 关键词：冻结管保温聚氨酯节能
- 新型单层冻结井壁温度场相似模拟研究被引量：11
- 2010年
- 基于中国矿业大学的新型单层井壁结构,采用物理模拟方法研究了不同厚度、不同井帮温度条件下井壁内温度场发展规律,结果表明,新型单层井壁浇注后,温度迅速上升,井壁越厚,达到的最高温度就越高;专利井壁采用补偿收缩混凝土补偿了部分温差,井壁内外温差虽略微超过规范规定的最大控制温差(25℃),但井壁不会开裂;井壁内部高水化热使得井壁获得至少8d的全断面正温养护时间,井壁无冻害危险;井帮温度不同,相同厚度的井壁达到的最高温度不同;井壁越厚,井帮温度对井壁能达到的最高温度影响越小.利用龙固煤矿实测岩土参数进行的新型单层井壁物理模拟试验结果较好地验证了基于龙固外壁现场实测数据反演得到的水泥水化参数进行数值模拟的结果.
- 陈晓祥杨维好
- 关键词：冻结井壁温度场
- 新型单层冻结井壁膨胀及温度应力场数值计算研究被引量：4
- 2012年
- 基于一种新型单层井壁结构,利用数值计算方法,对变温度、变弹性模量、变约束条件的井壁温度和膨胀应力场进行了深入研究,结果表明,加入膨胀剂的新型井壁径向在浇筑全程中均处于受压状态,井壁径向不会开裂;采用微膨胀混凝土能在井壁竖向产生最大约1.59 MPa的压应力,有效防止了井壁温度裂缝的形成;温度拉应力仅出现在距井壁表面100 mm左右,拉伸裂缝属于浅表裂缝,且井壁内缘的竖向配筋将有助于抑制水平裂缝的出现;微膨胀混凝土可以在井壁环向最大提供2.8 MPa的环向压应力,使井壁在环向始终受压.研究结果对于单层井壁的设计与施工具有重要的指导意义.
- 陈晓祥徐仪昌
- 关键词：温度应力膨胀应力
- 表土层注浆加固法防治井壁破裂的机理及应用被引量：11
- 2009年
- 基于煤矿井壁破裂事故频发的现状,介绍了利用表土层注浆加固法的“缓释”和“抑制”双重效应治理井壁破裂的机理,并对该方法的工程应用情况进行了分析与探讨.研究表明,表土层注浆加固井筒周围的含水层能够有效改善井壁的受力状态,缓释和抑制井壁的竖直附加力,深部的应力缓释效果最明显,向浅部依次递减.注浆过程中,地面变形与井壁受力实测趋势基本吻合.加固后,土的黏聚力及内摩擦角提高了1倍,压缩系数仅为注浆前的1/3～1/4,整个井筒竖向附加压应变减少的平均值达332.71με,作用在井壁上的垂直荷载显著减少.因此,通过地面注浆加固井壁周围的表土层,可以推迟井壁破坏的时间,达到防治井壁破裂的目的,有利于确保井壁的安全.
- 夏红春汤美安
- 关键词：井壁破裂注浆竖直附加力
- 土-地下结构界面层效应试验研究被引量：9
- 2011年
- 用粗糙钢板模拟地下结构面,利用DRS-1型超高压直残剪试验系统,研究了不同法向应力条件下福建标准中砂与地下结构接触面及界面层的剪切力学特性.结果表明:随着法向应力的改变,界面层内土体的力学特性发生明显变化.在相对低应力条件下,接触面及界面层内土体的剪切应力-剪切位移曲线均呈现出应变软化特性,但界面层内土体的抗剪强度高于接触面处的抗剪强度,发生明显的"界面层强化效应";反之,在相对高应力条件下,将发生"界面层弱化效应",即界面层内土体的抗剪强度低于接触面处的抗剪强度,接触面及界面层内土体的剪切应力-剪切位移曲线均呈现出应变硬化特性.利用"界面层效应因子"可以衡量界面层效应的类型及其强弱化程度.
- 夏红春周国庆杜泽超
- 关键词：地下结构法向应力界面层
- 深厚表土多圈管冻结温度场演变规律研究被引量：15
- 2010年
- 为了得到深厚表土多圈管冻结温度场的演变规律,考虑压力对土体结冰温度的影响,研制了深厚表土冻结壁温度场试验系统.依据相似理论,以赵楼风井井筒冻结工程为原型,进行加载后的多圈管冻结温度场试验研究。结果表明:3圈冻结管冻结锋面交圈时间为50 d,冻结壁厚11.2 m,冻结壁平均温度-22.8℃,拟合得到冻结壁平均温度随时间变化函数T1=-3×10-93τ+2×10-52τ-0.0358τ+2.932,井帮温度随时间变化函数T2=-0.0207τ+10.32.特征面温度场进入拟稳定阶段后,冻结壁厚度基本稳定,冻结壁平均温度、井帮温度满足井筒开挖要求;特征面温度场进入稳定阶段后,冻结管冷负荷主要用于维护冻结壁向内扩展区和向外扩展区的温度.
- 胡坤周国庆荆留杰王建州周杰魏亚志
- 关键词：深厚表土多圈管冻结温度场冻结壁
- 冻结凿井技术研究进展与存在的问题被引量：11
- 2007年
- 简要回顾了我国近10年来深厚冲积层冻结凿井技术的研究进展情况,分析了目前深厚冲积层冻结凿井工程设计与施工中存在的主要技术问题及其产生原因。在此基础上,对深厚冲积层冻结凿井技术研究工作提出了建议。
- 陈朝晖
- 关键词：深厚冲积层
- 新型单层冻结井壁水平极限承载特性试验研究被引量：6
- 2013年
- 针对采用双层复合井壁的井筒掘进断面有效利用率大幅降低的情况,提出一种新型单层冻结井壁结构,为获得该种井壁结构的水平承载特性,采用相似模拟试验方法,研究3个井壁的水平极限承载特性和变形破坏特征,研究结果表明,井壁竖向、环向应变值、竖向位移与竖压一致性较好,不会出现机械滞后的问题;井壁所受竖压可视为均匀竖压;泊松比与混凝土强度无关,弹性模量与混凝土强度相关;竖向极大正位移与加载围压之前的最大竖向荷载呈正比关系;竖向极大位移与水平极值位移/水平极限荷载基本呈正比关系;在忽略竖压影响的情况下,径向位移与水平应力基本上呈正比关系;井壁破坏时内侧压应变远大于井壁外侧,内侧总压应变一般为-2 000^-2 500με,有时达到并超过-3 000με;新型单层井壁极限承载力高于普通混凝土井壁。研究结果对完善新型单层井壁设计理论以及指导新型单层井壁快速、科学施工等均具有重要意义。
- 陈晓祥杨维好
- 关键词：采矿工程冻结井壁
- 不同温度梯度冻结中砂加卸荷变形特性研究被引量：7
- 2010年
- 采用K0固结,负荷冻结,加、卸荷的方法,进行了4种不同温度梯度冻结中砂的三轴试验,获得了温度梯度和加、卸荷过程对冻结中砂变形演变的影响规律.结果表明:温度梯度的存在增大了冻结中砂起始切线泊松比,抑制了冻结中砂最大体缩量;不同温度冻结中砂加、卸荷过程中均呈现出体缩—体胀趋势,但不同温度梯度以及加、卸荷条件下的体缩速率和最大体缩量差异很大,且随温度梯度增加,体缩—体胀规律逐渐向持续体胀演变;卸荷过程增大了径向变形演化速率,抑制了冻结中砂体缩的发展,这一规律能合理解释加荷过程中获得的冻土强度高于卸荷过程的基本结论.
- 赵晓东周国庆李生生
- 关键词：温度梯度
