大型地下洞室群通风空调系统设计

文章概述了大亚湾反应堆中微子实验站工程地下实验厅的通风空调系统在大体积洞室群，长距离通风及温湿度要求高等复杂条件下的设计思路和方法。     

复杂地下洞室群施工污染气体及粉尘通风运移

在地下洞室群的爆破施工过程中会产生大量污染气体及粉尘,对地下洞室群施工通风污染气体及粉尘运移的认识有助于优化洞室群施工通风设计,提高洞室群通风方案的合理性。本文针对某大型复杂地下储油洞室群穹顶施工过程中的通风问题,采用CFD数值模拟及现场实测的方法,对污染气体及粉尘在洞室内的运移进行了分析。结果表明：气流在洞室内的发展过程分为涡流区、回流区和碰撞区,涡流区和碰撞区是通风过程中较不利的位置。多洞室的情况下,洞室内的污染气体容易在主通道内聚集。粉尘在洞室与连接通道交叉的位置以及主通道左侧转弯处浓度较高。洞室穹顶内污染气体及粉尘运移的速率较高,并且粉尘相对于污染气体的运移存在滞后性。     

地下洞室群开挖顺序优化设计

遵循动态规划原理建立了地下洞室群开挖顺序动态规划模型,提出了评价不同开挖排序方案优劣的最小能量偏差准则,并以能量偏差为目标函数.实例计算表明,开挖顺序对围岩稳定的影响是明显的,对开挖顺序的优化要给予重视;提出的地下洞室群开挖顺序动态规划模型合理,计算工作量较少;以形状改变比能偏差为目标函数的优化方案中最大洞周位移比位移类目标函数的最大洞周位移略大,但从应力状态、塑性区面积和能量的角度考虑,前者的优化方案更佳.因此,以形状改变比能偏差为目标函数更合理.     

地下洞室群预应力锚索施工技术

桌水电站二期工程主体工程由进水口、引水隧洞、压力钢管、地下厂房、尾水系统等地下洞室群组成,围岩为二叠系中统忙怀组第二段第三层流纹岩（LP）;Ⅲ、Ⅳ级结构面较发育。工程设置了预应力锚索作为地下洞室群的永久支护措施,尤其是顶拱吊顶锚索,垂直向上孔深达40m,张拉吨位达1000KN,施工难度较大,是国内施工难度最大的之一,国际上也是罕见的。施工中合理地运用有效的技术措施．成功确保了预应力锚索施工进度和质量。本文阐述地下洞室群预应力锚索施工技术措施内容及成果,为今后类似地工程施工提供借鉴。     

大跨度近距离地下洞室群围岩应力分布研究

随着国民经济快速发展,地下空间开发与利用日益增多,且向着大跨度多洞室深部方向发展,因此以大跨度近距离地下洞室群为研究对象,研究其周围的应力分布具有代表性。在对其充分研究之前,总结目前研究现状,发现不足之处,为进一步探究打下基础。     

地下洞室动应力集中系数分布规律

为了能够给平面爆炸应力波作用下地下洞室加固,利用试验和理论研究了在平面应力波的作用下,地下洞室动应力集中系数分布规律。结果表明:当洞室受到拱顶正上方平面波作用时,洞壁各个位置都是产生压应变,拱顶至侧墙底部动应力集中系数先增加后减少,最大在拱脚处。当入射方向从拱顶向左侧偏移至水平方向,迎爆侧和其背爆侧动应力集中系数较小,与迎爆方向垂直的方向动应力集中系数较大,并且入射方向两侧的高应力集中系数的作用范围随着入射角度变化而不同,动应力集中系数也逐渐不以应力波的入射方向对称。这将对实际工程进行抗爆设计非常有意义。     

龙游大型古地下洞室群工程地质条件及病害研究

龙游大型古地下洞室群虽然已保持了长达两千年之久的完整,但是现场调查发现,这些洞室存在着许多病害现象.为了更进一步保护这一人类文化瑰宝,作者从工程地质调查入手,对龙游石窟区的工程地质条件、水文地质条件以及洞室群的病害类型等进行了分析.并在此基础上,提出了以支顶为主的观赏式保护措施.图7,参14.     

某大型地下洞室群整体稳定性评价

运用数值模拟的手段，分析了某水电站大型地下洞室群厂房开挖后围岩的整体稳定性，并进一步研究了错动带对地下厂房洞室群稳定性的影响。     

地下厂房洞室群动力反应时程分析

采用动力时程分析法,对杨房沟水电站地下厂房洞室群地震反应进行了三维非线性数值模拟,分析了洞周围岩的加速度、位移时程变化及应力分布特征.计算结果表明,在地震荷载作用下,洞室高边墙对加速度有一定放大效应;洞周围岩地震位移波形与输入地震波形一致,围岩各质点间的相对变形及围岩永久变形均较小;围岩应力分布较为合理,最大主应力及最小主应力幅值较小,地下洞室群在设计地震荷载作用下抗震稳定性较好.     

天荒坪抽水蓄能电站地下洞室群合理开挖顺序研究

首先根据地下结构问题的特点,简要介绍了地下结构工程进行三维弹塑性有限元分析应注意的几个问题。在此基础上,独立编制了相应的三维弹塑性有限元程序,应用该程序对天荒坪抽水蓄能电站地下洞室群地数值计算,计算中模拟了地下洞室的几种开挖顺序,考虑洞室间的相互影响及工作性状,从而确定出最合理的开挖顺序。     

大型地下洞室群相邻块体地震响应

为了更好地模拟地下洞室中存在的相邻块体结构在地震荷载作用下的运动与动态响应特性,建立了一种考虑块体间黏结强度影响的地下洞室相邻块体动力抗滑模型,并通过数值模型分析了该抗滑模型的有效性与优越性。在工程实例分析中,采用经典抗滑模型时Ⅰ类相邻块体中两块体水平X向位移在整个地震阶段的均方根值分别为2.16 cm和2.02 cm,采用修正抗滑模型时两块体对应响应值分别为2.00 cm和1.94 cm;Ⅱ类相邻块体中两块体在经典抗滑模型与修正抗滑模型条件下的对应响应值分别为3.68cm和3.65cm与3.55cm和3.54cm,上述结果反映了相邻块体在黏结特性的作用下具有更好的稳定性,说明该模型具有较好的工程适用性与应用价值。     

基于Petri网的地下洞室群路径规划

地下洞室群建设是由引水隧洞、辅引洞和横通道等组成,横通道贯穿于引水隧洞或者辅引洞,形成了一个巨大的网。出渣是地下洞室群建设中的一个重要环节,占总循环时间的40%-60%。出渣运输过程中,如果不能对车辆进行合理的调度,在一些关键位置(如交叉口、工作面)形成堵塞,影响工程进度,降低出渣效率。采用Petri网建立地下洞室群交通运输系统的模型,利用面向对象语言(Qt语言)和关系数据库(MySQL)设计相关的仿真程序,结合锦屏二级水电的一些具体数据,得到了锦屏二级水电站引水隧洞中工作面、交叉口的自卸车排队率和装载机的利用率以及整个交通运输系统的路径规划图。     

地下洞室群的弹粘塑性有限元分析

针对岩石类介质,基于Perzyna的弹粘塑性理论,采用弹粘塑性本构模型,建立了相应的有限元列式,并从理论和经验两方面讨论了迭代过程中时间步长的限制问题。对某洞室围岩稳定性所进行的分析,考虑了洞室开挖过程中的粘性效应,得到了洞周围岩的位移,应务随时间变化的规律,为地下洞室施工的适时支护提供了依据。     

大型地下洞室群变形实测与数值模拟

以某水电站大型地下洞室群开挖为例,建立了三维数值分析模型,研究了洞室群开挖后洞周围岩的变形特性并分析了锚索应力损失对周围岩体变形和应力状态的影响;通过模拟结果与实测结果进行对比,分析模拟方法的合理性和支护方案的可行性.结果表明,围岩水平位移在洞室边墙中部最大,竖向位移在洞室拱顶最大,在洞室交叉部变形也较为显著;模拟结果与实测结果较接近,能良好地反映洞室实际开挖的过程和围岩的变形规律;锚索预应力损失达到某一程度时会使围岩水平位移显著增大.     

天荒坪抽水蓄能电站地下厂房洞室群围岩分类

随着抽水蓄能电站的建设发展,抽水蓄能电站地下厂房洞室群围岩的稳定性对于保证抽水蓄能电站安全生产运行,有着非常重要的实际意义,而围岩分类是评价地下洞室围岩稳定性的基础,本文采用了RQD分类和水利水电围岩工程地质综合分类对天荒坪抽水蓄能电站地下厂房洞室群围岩进行了分类,为分析地下厂房洞室群围岩稳定性提供了重要的依据。     

复杂洞室群施工期通风有害气体扩散数值模拟

为了进一步认识复杂洞室群施工期联动通风中有害气体扩散的特点,该文基于流体动力学和射流理论,针对某地下洞库工程建立了湍流k-ε数学模型,模拟了压入式风机与吸出式风机联合通风、压入式风机与通风竖井联合通风这2种方案的有害气体扩散过程,得到了主洞室中不同截面CO体积浓度随时间变化的规律,分析了不同通风出口的排烟总量,比较了这2种方案的通风效果。结果表明:复杂洞室群通风中适当布置吸出式风机可提高通风效率、减轻施工巷道的排烟压力。     

露天-地下联合开采中洞室群动力响应分析

利用FLAC3D软件模拟了露天爆破荷载作用下地下洞室群的动态响应.采用IDTS3850测试仪实测爆破振动数据,利用萨道夫斯基经验公式计算在最大装药量和最短爆心距情况下的爆破振动参数;将速度时程转换为应力时程,并利用FLAC3D内置的Fish函数,通过在边界节点或内部节点上输入动力荷载时程来实现动力加载,然后从塑性区、位移和应力方面对动力模拟和静力分析结果进行比较,得出动力荷载对洞室群稳定性的影响状况.研究表明:爆破振动会加大洞室群的竖直位移,尤其是洞室间交叉区域的位移;施加动力荷载后,对静力作用下所产生的应力集中有一定的卸荷作用,还会增大洞室壁的片帮,但不会使洞室群整体破坏.     

主成分分析法在地下洞室群施工中的应用

为全面考虑大型地下洞库群施工过程中涉及的诸多因素,以选择合适的施工方案,介绍了主成分分析方法的基本原理及实施步骤,采用了层次分析法确定影响因素的权重.利用此方法在充分考虑大型地下洞室群施工过程中诸多影响因素的基础上,结合工程实例对施工方案进行了评价,并从中优选出最佳施工方案.层次主成分分析法分析各个指标因素之间的相对重要度,使施工方案的评价更具有客观性.     

某抽水蓄能电站地下洞室群围岩三维稳定分析

某抽水蓄能电站地下厂房为大跨度、高边墙地下洞室群,地质条件复杂,分布软弱夹层,高边墙及洞室间岩体的稳定性是洞室设计的关键因素。根据水压致裂法地应力测试数据计算侧压力系数,构造初始地应力场,按照开挖顺序建立三维弹塑性计算模型,分析地下洞室群围岩应力与变形特征、塑性区分布,评价了地下厂房洞室群围岩稳定性,为洞室设计提供科学依据和基础数据。     

非煤地下矿山机械通风系统的建立研究

现今,我国地下采矿事业蓬勃发展,但是因开采过程中的爆破、出矿等原因产生粉尘、有毒有害气体等污染物对井下作业人员身体造成很大危害。因此,针对矿井内产生的一氧化碳、硫化氢等有毒气体,在非煤地下矿山工程的开采过程中引入机械通风系统势在必行,从而改善非煤地下矿山的开采环境,提高矿井空气质量,保证井下作业人员身体健康。就非煤地下矿山机械通风系统的建设进行研究。