张基伟
- 作品数：14 被引量：56H指数：6
- 供职机构：煤炭科学研究总院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学交通运输工程理学更多>>
- 适用于井筒冻结工程的换热器选型与设计研究被引量：1
- 2018年
- 完成了适用于井筒冻结工程的换热器选型与基本参数设计,介绍了固定管壳式换热器基本工作原理,确定了换热器基本参数为:管程介质为待加热盐水,壳程介质为过热氨蒸气,换热面积25.87 m^2,换热管长度1 500 mm。利用工业性试验,验证当盐水流量控制在15 m^3/h时,换热器回收热量平均为744 MJ/h,可回收冻结工程制冷系统废热的10%,取得了良好的节能降耗效果。
- 张基伟郭垒
- 关键词：井筒废热回收
- 西部软岩地层基于内外壁联合承载的冻结井壁减薄方法被引量：4
- 2020年
- 为解决深部软岩地层冻结井筒内壁设计厚度较大问题,运用煤矿立井井筒设计理论和锚杆支护理论,研究了冻结井筒内层井壁、外层井壁和围岩的联合承载受力机理,提出了一种新型井壁结构形式和内层、外层井壁厚度减薄方法,即在井壁围岩中打入短锚杆,锚杆端头浇筑在外壁内部,并将锚杆端头闭锁的钢丝绳连接在内壁钢筋上,通过不同结构联合承载的方式提高内壁和外壁的承载能力,进而减薄井壁厚度。以内蒙古红庆河煤矿副井-640~-660 m冻结段为研究对象,通过理论计算得出了采用新型井壁结构形式后的井壁厚度,其中新型内层井壁厚度较原井壁可减薄12.5%,外层井壁厚度可减薄20%;结合数值模拟手段,给出了新型井壁中的应力传递过程。数值计算表明:新型内层井壁内缘混凝土的压应力值为24.5 MPa,小于原内层井壁内缘混凝土压应力值,验证了新型井壁结构的安全性和可靠性;新型井壁结构中,锚杆和钢丝绳传递的外力主要由外壁的刚性变形承担,锚杆在软岩地层中提供的锚拉作用很小,工程应用时可以缩短锚杆的钻入长度,避免锚杆钻入过程中打穿偏斜的冻结管。这种新型井壁结构将外层井壁强度通过钢丝绳和锚杆连接纳入到了内层井壁的承载体系中,提高了内层井壁的承载力,减薄了井壁厚度。
- 王磊刘志强刘志强王延廷李方政张基伟王延廷
- 关键词：冻结井壁冻结法
- 联络通道冻结施工近隧道端土体温度场分布及管片保温措施优化被引量：10
- 2020年
- 为了研究人工冻结法施工联络通道中近隧道端土体温度场的分布规律以及管片散热对土体温度场的影响,采用现场实测和数值计算的方法,对土体温度场分布、冻结壁厚度和管片保温措施进行分析。结果表明:土体温度、冻结壁扩展厚度均随深度的增加呈指数型变化,当深度大于2.2 m时冻结壁厚度和冻土温度场基本稳定;联络通道的冻结壁沿长度方向可划分为2侧交界面段与正常冻结段;冻结管间距是影响交界面段冻结壁厚度的重要因素之一,因此辅助冻结面冻结壁是联络通道施工中的主要风险点之一;管片散热对土体影响范围与冻结时间呈对数关系,随着冻结时间的延长,影响范围将逐步扩大;为保证交界面区域的冻结效果,可在钢管片内部靠近土体一侧增设5 cm夹心保温层或改良管片壁后注浆材料2种管片保温,优化后交界面靠近管片位置冻结壁厚度可提升约24%。
- 张松岳祖润张基伟张基伟王磊
- 关键词：隧道联络通道人工冻结法
- 岩石裂隙网络的分形特征
- 2021年
- 分形特征与分形维数广泛应用于岩石裂隙网络的量化,及与工程参数的关系模型建立.然而,严格的分形维数的极限定义形式难以直接应用,工程应用中多用近似分形维数值代替,近似的结果在建立量化关系模型时会产生蝴蝶效应,在量化及预测过程中产生巨大偏差.本文回顾了分形研究一系列的发展过程,并基于最新的分形定义提出了一种新的分形维数计算方法.通过对于十个岩石裂隙网络分形维数的计算,证明该方法能够准确有效的计算出图形的复杂度,避免了以往计算分形维数所产生的问题.
- 隋丽丽王鹤远张基伟张桂民孙启冀
- 关键词：分形维数
- 超声波检测技术在粉细砂层冻结壁扩展速度判定中的应用被引量：3
- 2018年
- 提出基于超声波检测技术的冻结壁扩展速度判定方法,阐述了该方法的基本原理与测试方法。通过现场监测,发现冻土超声波波速与温度之间呈指数关系,由原状土平均波速1.66 km/s上升至5.65 km/s。基于超声波理论,通过对比前后2次检测的超声波声学参数,计算出粉细砂层冻结壁扩展速度,符合冻结壁形成基本规律。通过研究,验证了超声波检测技术用于冻结壁发展状况探测的可行性。
- 张基伟郑新赟韩玉福
- 关键词：冻结壁超声波监测手段
- 一种冻结壁扩展速度超声波检测方法
- 本发明公开冻结壁扩展速度超声波检测方法，包括改装冻结器结构；在超声波检测之前应当对声测孔进行验收；冻结壁扩展速度超声波检测，得到冻结壁扩展速度，然后与温度检测孔推测冻结壁扩展速度进行对比，用于监测冻结壁扩展过程。本发明可...
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- 文献传递
- 富水细砂单向冻结超声波时频特性研究被引量：6
- 2020年
- 为了掌握富水细砂单向冻结超声波时频参数响应特征,利用NM–4A型非金属声波检测仪,对单向冻结条件下不同冻结锋面位置的富水细砂进行超声波纵波透射试验。利用小波分解、傅里叶变换及连续小波分析等方法,分析局部冻土的声波波形、频谱等参数变化规律。结果表明:(1)由下至上单向冻结的富水细砂土受水分迁移的影响形成3个声阻抗区域:下部冻结富水区、中部冻结水分降低区和未冻水分降低区,单向冻结过程中接收波时频特征一直受到未冻水分降低区散射衰减作用的影响;(2)随着冻结锋面高度增加,局部冻结冻土接收波波形周期数目逐渐增多,但散射衰减作用相比于恒温冻结冻土仍较明显;(3)单向冻结细砂土纵波波速随着冻结锋面高度提升而增加,二者满足三次函数关系,相关性很好;(4)随着冻结锋面高度增加,频谱特征发生变化,最终频谱出现多峰,主频难分辨,频带宽,高频部分所占比例与低频部分基本相同的现象,由此发现单向冻结后期频谱内不同峰值可表征试件内部已出现的特定声阻抗区主频;(5)随着冻结锋面高度增加,冻土散射衰减逐渐减小,尾波由较发育转变为不发育;(6)利用连续小波分析方法可以分析出试件的历史冻结模式:单向冻结冻土主频值位置偏向于冷端,而恒温冻结冻土主频值位置基本位于整个时域的中间位置。
- 张基伟刘书杰刘书杰
- 关键词：岩石力学纵波波速傅里叶变换小波分析
- 深部冻结井筒内壁早期温度-应力场演化特征研究
- 为了研究深部热－力耦合条件下冻结井筒内壁早期温度应力问题,基于固体热传导原理与轴对称热应力理论,提出了考虑如内热源、外部冷源、塑料板摩擦约束、上覆井壁荷载和地层侧压力等多种边界条件的深井内壁大体积混凝土热－力耦合方法.获...
- 张基伟李方政喻新皓丁航孔令辉
- 关键词：冻结井筒大体积混凝土温度场应力场
- 混凝土井壁抗压强度超声波检测被引量：1
- 2017年
- 采用超声-回弹综合法,对龙固煤矿副立井混凝土井壁抗压强度进行检测;同时在相同测区,与回弹法检测结果进行比较。结果表明:前者检测结果具有较高的准确性,检测值更接近于实际强度,能够满足检测要求;根据检测结果,可以判定井壁安全性。
- 李志深范文昌张基伟
- 关键词：混凝土井壁抗压强度超声波检测平测法
- 深部冻结井筒内壁早期温度-应力场演化特征研究被引量：10
- 2021年
- 为了研究深部热-力耦合条件下冻结井筒内壁早期温度应力问题,基于固体热传导原理与轴对称热应力理论,提出了考虑如内热源、外部冷源、塑料板摩擦约束、上覆井壁荷载和地层侧压力等多种边界条件的深井内壁大体积混凝土热-力耦合方法。获得了深部冻结井筒内壁早期温度-应力场演化特征,确定了易出现早期温度裂缝的高风险区,提出了混凝土早期温度裂缝防治措施优化方向。结果表明:①应用热-力耦合数值模拟方法求解出内壁大体积混凝土温度、应变最大值与现场实测结果较一致;②由于内壁水化放热导致内壁浇筑后中心位置的温度远高于内、外缘附近区域,极易导致温度裂缝的出现;③内壁浇筑初期,内壁各个位置应变为正,呈内缘至中部大于外缘的规律;浇筑后期,内壁外缘至中心区域出现收缩变形,应变最大为-6×10-5;④内壁浇筑初期,内壁内部储存了一定的压应力,分布规律为内壁中部压应力大于内、外缘。随着内壁温度的不断下降,内壁外缘拉应力达到2.2 MPa,极易在此区域内出现井壁早期温度裂缝。
- 张基伟张基伟喻新皓李方政李方政
- 关键词：冻结井筒大体积混凝土温度场应力场
