水力压裂切割煤层顶板力学机理及参数优化

煤层开采中,上顶板难以断裂,易形成大面积悬顶结构,进而诱发严重的冲击地压等灾害,不利于矿井的安全高效生产。针对利用水力压裂技术解决煤层上悬顶的工程问题,采用地质-工程一体化模拟技术,考虑岩层纵向分层属性,建立了大尺度水平井段内多簇压裂精细模型,开展了水力压裂切割煤层厚顶板力学机理和施工参数优化研究。研究结果表明：(1)水平井多级压裂能够充分切割上顶板,产生密切割缝网结构,附加诱导应力值增大10%,能够有效解决悬顶卸压问题;(2)高粘滑溜水+交联冻胶压裂液体系形成的裂缝体积高于低粘滑溜水体系约40%;(3)影响裂缝扩展的主控因素从强到弱依次为：压裂液类型、地层物性、液量、排量、段长。本文耦合地质建模-裂缝扩展-应力计算,深入研究了水力压裂裂缝扩展规模及其对厚层顶板弱化改造程度,研究成果将指导含厚层顶板煤层安全高效开发。     

层流冷却方式对中厚板温度场影响的数值模拟

针对“首钢”中厚板轧后冷却设备的布置特点,在分析中厚板轧后冷却传热特点的基础上,利用有限差分法模拟了轧后不同层流冷却方式对中厚板温度场分布的影响.模拟结果表明:中厚板内外温差随着冷却速度的增加而加大;同等冷却速度下,为了达到相同的终冷温度,不同的层流冷却方式对中厚板厚度方向的冷却速度和温度分布产生重要的影响.为了达到相同的冷却速度,且在不加大中厚板内外温差的情况下,使喷淋冷却水变稀并且间断开启集管的方式是中厚板冷却的最佳方式.     

桥头跳车处理技术研究

桥头跳车常导致公路交通运输功能无法得到满足,诱发、加重桥梁病害、缩短交通工具使用寿命,并影响交通安全。长期以来高等级公路桥头跳车问题已成为国际公认的公路交通技术难题。一方面桥台地基和基础形式与高填方路基形式不同,导致桥头紧邻两部分的荷载和承载方式不同,易于产生不均匀沉降变形;另一方面桥台部分与高填方路基的基层结构形式不同,在行车荷载作用下,桥头高填方路基基层整体性较差,交通荷载下易产生沉降变形,而桥台部分整体性好,使桥台产生的沉降变形显著减小。本文从减小桥头高填方路基的绝对沉降变形和桥台和填方区路基相对沉降差两方面入手,探讨了高速公路桥头跳车的处理技术,对目前我国高等级公路建设过程中的桥头跳车问题的缓解具有一定的工程参考价值。     

稠油降解菌的筛选及其生物表面活性剂的特性

添加稠油对土壤中土著微生物进行驯化, 分离出33株能以稠油为惟一碳源生长的细菌, 从中筛选出2株高效表面活性剂产生菌XJ1和SJ4, 9株高效稠油降解菌. XJ1和SJ4可将发酵液的表面张力由72.4 mN/m分别降到36.1 mN/m和36.2 mN/m;14 d摇瓶油降解率分别为35.89%和31.59%, 降解效率在各单菌中最高. 同时研究了发酵液中XJ1和SJ4的生长量与其生物表面活性剂产生情况之间的关系, 经红外光谱分析初步确定两种生物表面活性剂均为糖脂类化合物.     

半解析数值法分析四边自由中厚板的受力特性

根据Reissner中厚板理论,结合胡海昌的解耦函数法,本文构造出一种能满足全部自由边界条件的试函数,并以此建立两个广义位移,用该位移求得双参数地基上四边自由矩形中厚板弯曲问题的解析解.利用最小平方误差法并结合数值算例,重点探讨了板弯剪刚度比、地基刚度以及地基剪切模量对弹性地基上四边自由中厚板受力特性影响规律.结果显示:(1)Vlazov地基模型优于Winkle地基模型,因为它考虑了地基剪切刚度的影响,使得板的内力和挠度均有减小,发挥了地基的潜力;(2)当地基刚度较小时,地基的剪切模量对板的挠度和内力的影响显著;当地基的刚度较大时,剪切模量对板的内力和挠度的影响不明显.本文计算精度高,计算工作量小且便于对参数进行分析,以及提供数值分析法判据等多项特点.     

工程图纸粗细结构分割的复合数学形态方法

提出了一种复合数学形态粗细结构分割方法，它能理想地分离工程图纸中的粗，细结构，基本不产生形状失真。     

弹性地基上四边自由厚矩形板的弯曲问题解

在Ｒｅｉｓｓｎｅｒ厚板理论基础是。利用功的互等定理法和迭加法求解集中载荷作用下,弹性地基上四边自由厚矩形板的弯曲问题,得到了完全一致的解析解,可见,功的互等定量法更简便易行。     

粘弹性地基钢板爆炸焊接动力分析

从厚板结构动力理论出发,详细推导了粘弹性地基上厚板爆炸焊接动力响应各力学量的表达式、当工程需要大尺寸爆炸焊接复合板和冲击韧性不好的基板及较厚的复合板时,焊接过程中的力学行为应该计及除传统焊接参数以外的其他参数的影响厚板模型涉及的参数较多,精度高,特别适应于像连铸坯之类的材料爆炸焊接作精细分析和设计的理论依据。     

急斜煤层预爆破顶煤裂隙特征钻孔光学测定

煤岩裂隙钻孔光学窥视测定是基于数字图像相关方法(Digital Image Correlation,DIC)光学测量手段,基于室内光学测试技术,改进煤岩损伤与裂隙现场声光电综合测试装置,以碱沟煤矿+564 m水平B3+16急倾斜煤层工作面为例,经过对超前预爆破顶煤裂隙特征测定,定量分析了顶煤裂隙的数量、大小和倾角,确定裂隙方位,为安全开采提供保障.     

大型常态混凝土闸墩快速浇筑的温控防裂方法研究

针对常态混凝土大型闸墩在快速浇筑条件下的应力安全问题,通过对比分析常规浇筑、短间歇期浇筑和厚层短歇浇筑3种方式的温度场和应力场变化规律,认为在合理安排通水冷却、表面保温和适当降低浇筑温度的前提下,对大型常态混凝土闸墩施行快速浇筑方法能够满足工程防裂要求.方案的实际实施效果较好,可供类似工程参考.