動水高壓條件下巷道底板涌水封堵技術(shù)

為了達(dá)到最接近實際工程的試驗效果,采用中國礦業(yè)大學(xué)的"20mn伺服控制高溫高壓巖體三軸試驗機(jī)",設(shè)計了精確的加壓和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),操作控制比較方便,測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。利用大尺寸(φ200mm×400mm)花崗巖試樣和工程鉆頭(φ30mm的pdc鉆頭),使試驗條件更加接近實際工程情況,開創(chuàng)了該類大試樣試驗的先河。通過正交試驗研究花崗巖在高溫高壓狀態(tài)下的切削破碎規(guī)律,得出以下結(jié)論:(1)高圍壓狀態(tài)(100mpa)下,隨著溫度升高,花崗巖的可切削性逐漸增強(qiáng),在超過一定的鉆壓時,切削速度隨著溫度的升高而明顯增大,在755n鉆壓下,300℃的切削速度比室溫時增大30%～50%;(2)高圍壓狀態(tài)(100mpa)下,隨著溫度升高,單位破巖能耗明顯降低,在鉆壓為755n時,300℃時的單位破巖能耗比室溫時降低20%～30%;(3)在高溫高壓環(huán)境下,切削速度隨著鉆壓或轉(zhuǎn)速的增大而增大;單位破巖能耗隨著轉(zhuǎn)速的增大而增大,隨著鉆壓的增大而減小,與室溫?zé)o圍壓狀態(tài)下的切削破碎規(guī)律基本一致;(4)由于花崗巖在此溫壓范圍內(nèi)屬于漸進(jìn)破壞,抗壓強(qiáng)度下降緩慢,如果鉆壓太低則切削速度和單位破巖能耗受溫度影響很小,為了在高溫下取得對花崗巖的良好切削效果,鉆壓需要超過一定的值。

針對高溫超高壓條件下三腔壓力在一個容器內(nèi)難建立、難傳遞等問題,設(shè)計了一套三腔壓力分隔裝置。該裝置結(jié)構(gòu)簡單實用,不僅能穩(wěn)定建立三腔壓力、模擬地層結(jié)構(gòu)環(huán)境,且可實現(xiàn)圍壓和孔隙壓力間的有效傳遞。

古水11孔套管封固不良,受礦壓影響,鉆孔漏水,具有水量大、水壓高等特點,處理難度大,充分分析鉆孔漏水原因,準(zhǔn)確運用注漿工藝,合理選擇注漿材料,動水條件下成功地在井下封堵了漏水鉆孔,對處理類似鉆孔提供一定的參考。

綜述了高溫高壓條件下氫致不銹鋼損傷的研究進(jìn)展情況,重點介紹了不銹鋼力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)的變化,并就壓力和溫度對氫損傷敏感性影響作了簡單的討論。

利用中國礦業(yè)大學(xué)的"20mn伺服控制高溫高壓巖體三軸試驗機(jī)"、大尺寸(200mm×400mm)花崗巖試樣研究了花崗巖在高溫高壓狀態(tài)下的沖擊鑿巖規(guī)律。研究結(jié)果表明,隨著溫度升高鑿巖速度增大,當(dāng)溫度超過約150℃時,巖石裂隙數(shù)量增多,并且呈現(xiàn)出一定的塑性變形特征,不利于沖擊能量的充分利用,沖擊鑿巖適用于鉆進(jìn)較低溫度下(不超過150℃左右)的堅硬巖層;在高圍壓狀態(tài),沖擊鑿巖的單位破巖能耗隨著溫度升高而降低;在高溫高壓環(huán)境下,在一定鉆壓和沖擊功率范圍內(nèi),鑿巖速度隨著鉆壓或沖擊功率的增大而增大,單位破巖能耗隨著鉆壓的增大而減小。

花崗巖在高溫高壓環(huán)境下會產(chǎn)生熱破裂,強(qiáng)度減小,斷裂韌度降低。研究不同溫度條件下沖擊回轉(zhuǎn)鑿巖規(guī)律具有重要意義,可以為設(shè)計地?zé)衢_采的新型鉆探方法提供理論依據(jù)。利用中國礦業(yè)大學(xué)的"20mn伺服控制高溫高壓巖體三軸試驗機(jī)"、大尺寸(φ200mm×400mm)花崗巖試樣研究了花崗巖在高溫高壓狀態(tài)下的沖擊旋轉(zhuǎn)破巖規(guī)律。得出以下結(jié)論:①在高圍壓狀態(tài)下,隨著溫度升高,花崗巖的強(qiáng)度逐漸降低,沖擊旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)速度隨之逐漸增大;②在高圍壓狀態(tài),沖擊旋轉(zhuǎn)破巖的單位破巖能耗隨著溫度升高而降低,鑿巖效率明顯提高;③在高溫高壓環(huán)境下,在一定鉆壓和沖擊功率范圍內(nèi),鑿巖速度隨著鉆壓或沖擊功率的增大而增大,單位破巖能耗基本隨著鉆壓的增大而減小。

保證高溫高壓條件下水泥環(huán)整體性的泡沫水泥技術(shù)及其應(yīng)用

評價泡沫劑質(zhì)量的主要指標(biāo)是起泡能力和半衰期,起泡能力越強(qiáng)、半衰期越長,說明泡沫劑質(zhì)量越好。利用攪拌法,對dp-4泡沫劑在高溫高壓條件下的起泡能力和半衰期進(jìn)行了室內(nèi)評價實驗。實驗結(jié)果表明:復(fù)合泡沫體系比單一泡沫體系的起泡能力強(qiáng)、半衰期長;當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的原油后,2種體系的起泡能力和半衰期均明顯降低,說明原油對泡沫劑具有抑制起泡和消泡的作用,但添加了聚合物的復(fù)合泡沫體系比單一泡沫體系的穩(wěn)定性好,耐油性也強(qiáng)。

用auger電子能譜技術(shù)分別進(jìn)行金剛石單晶生長界面的金屬膜表面及附近碳原子的精細(xì)auger譜分析、金剛石單晶附近及其表面的auger譜精細(xì)結(jié)構(gòu)分析。研究結(jié)果表明,在高溫高壓有催化劑參與下金剛石單晶生長是雙界面生長,存在兩個主界面d—m及m—c。高溫高壓條件下石墨中碳原子經(jīng)過“過渡層”及“金屬催化劑層”才能將碳原子的電子構(gòu)形從sp2π態(tài)改變成sp3態(tài),從而以碳原子的金剛石四面體結(jié)構(gòu)長到金剛石表面,金剛石晶格結(jié)構(gòu)的形成是在金剛石表面層完成的。

研究目的:針對國內(nèi)某些盾構(gòu)隧道開始出現(xiàn)內(nèi)部構(gòu)筑二次襯砌的工程實際,為探明二次襯砌與管片襯砌的相互作用機(jī)理,提出相應(yīng)分析模型,以便正確評價二次襯砌的功能以及為合理地應(yīng)用二次襯砌提供參考。研究結(jié)論:采用提出的雙層襯砌抗剪壓模型分析了三種典型工況下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力特性,結(jié)果表明:增設(shè)二次襯砌將加大管片襯砌的彎矩,減小管片襯砌的軸力,這在管片襯砌發(fā)生滲漏后更加明顯;相對管片襯砌而言,二次襯砌僅發(fā)揮了輔助性的承載作用;增設(shè)二次襯砌后,雙層襯砌的整體受力并非更加合理;理想中的雙層襯砌聯(lián)合承載作用必須在特定荷載和地層結(jié)構(gòu)參數(shù)的情況下才能發(fā)生。二次襯砌的作用主要體現(xiàn)在管片襯砌完全失效后可立刻發(fā)揮承載潛能,擔(dān)負(fù)安全儲備的作用。

高圍壓高水壓條件下大理巖斷口微觀機(jī)理分析與試驗研究——為了探討高圍壓高水壓對大理巖變形、強(qiáng)度、脆–塑轉(zhuǎn)化特性及破壞斷裂損傷劣化的影響，取錦屏二級水電站引水隧洞大理巖分別進(jìn)行高水壓、高圍壓、低圍壓作用下全應(yīng)力–應(yīng)變過程三軸壓縮對比試驗，然后，對...

復(fù)雜條件下全煤巷道錨桿支護(hù)技術(shù)——介紹了邢臺礦在沖擊性較軟煤層條件下全煤巷道錨桿支護(hù)技術(shù)及支護(hù)工藝，并對圍巖活動規(guī)律進(jìn)行了觀測、分析，得出了該條件下的全煤巷錨網(wǎng)礦壓規(guī)律。

介紹了邢臺礦在沖擊性較軟煤層條件下全煤巷道錨桿支護(hù)技術(shù)及支護(hù)工藝,并對圍巖活動規(guī)律進(jìn)行了觀測、分析,得出了該條件下的全煤巷錨網(wǎng)礦壓規(guī)律。

山西華潤鴻福煤業(yè)公司8號煤層位于發(fā)育穩(wěn)定的l1灰?guī)r之下,煤層傾角達(dá)到16~25°,工作面回采巷道位于向斜構(gòu)造一翼,沿煤層走向布置。將原設(shè)計的矩形巷道在高度、寬度不變的前提下變更為側(cè)梯形斷面,既降低了掘進(jìn)支護(hù)成本,增加了工程煤量,又保留了l1灰?guī)r頂板,穩(wěn)固安全,起到了事半功倍的效果。

導(dǎo)流隧洞的封堵施工是水利樞紐工程下閘蓄水后需立即實施的最后一個關(guān)鍵施工項目,其封堵的成功與否及效果好壞直接關(guān)系到水電站壩前庫區(qū)的蓄水速度及廠房機(jī)組的發(fā)電出力大小。長潭河水利水電樞紐工程導(dǎo)流隧洞永久混凝土堵頭在洞內(nèi)滲水嚴(yán)重、巖體較差等特殊地質(zhì)條件下成功實施封堵并達(dá)到了預(yù)期效果,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展,對于建筑工程施工質(zhì)量的要求逐漸提高,客觀的加大了施工難度。在某些防水工程施工的過程中,可能會遇到各種各樣的影響因素,威脅著工程整體的質(zhì)量可靠性。高水位地質(zhì)條件下施工,不僅要求施工人員具備扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識,也需要他們可以采取有效的措施及時地解決施工中存在的問題。高水位地質(zhì)條件復(fù)雜,對于相關(guān)項目的施工有著較大的影響。

在受到奧灰含水層威脅、薄層底板帶壓開采條件下的水文地質(zhì)條件復(fù)雜礦井突水事故時有發(fā)生。為避免突水點在水流作用下持續(xù)破壞突水增大,保證礦井排水安全,不發(fā)生影響相鄰區(qū)域、淹采區(qū)、淹井事故,為創(chuàng)造突水點后期注漿封堵治理靜水條件,故此在動水條件下最短時間內(nèi)水閘墻快速施工控水技術(shù)是關(guān)鍵。在突水水量較大,巷道施工困難條件下,采用不刷擴(kuò)巷道、預(yù)埋管路、波羅因材料快速成型墻體、圍巖注漿等綜合技術(shù),實現(xiàn)水閘墻快速控水。

針對常規(guī)超高壓試驗裝置加壓及卸壓過程中無法精確控制系統(tǒng)壓力脈動變化、能源浪費等問題,在確保加壓介質(zhì)體積不變的情況下,通過對增壓器位移的閉環(huán)控制,達(dá)到調(diào)整介質(zhì)體積,從而實現(xiàn)系統(tǒng)壓力的精確調(diào)節(jié)。解決了手動卸壓、階梯卸壓等方式帶來的壓力控制不具重復(fù)性等問題,為新研發(fā)的儀器設(shè)備進(jìn)行更接近實際工況的模擬壓力環(huán)境波動的耐壓性能、疲勞壽命及可靠性等模擬測試提供了測試手段。

結(jié)合工程實際,介紹了高水位場地條件下抗浮錨桿施工工藝流程及關(guān)鍵技術(shù)。并對錨桿施工中噴砂冒水處理及底板防水技術(shù)進(jìn)行闡述。

使用改進(jìn)氣流法,對泡排劑pp-f13在高溫高壓條件下的發(fā)泡能力、穩(wěn)定性及攜液能力開展了實驗評價.結(jié)果表明,高壓有利于泡沫性能,隨著壓力的增大,泡沫穩(wěn)定性顯著提高,20mpa的泡沫半衰期較常壓增幅為199.14％,并且壓力高于10mpa后,泡沫穩(wěn)定性提高幅度不大;而隨著溫度的增加,泡沫穩(wěn)定性大幅度降低.壓力與溫度對泡沫的發(fā)泡性影響都不大.穩(wěn)泡劑能夠改善泡排劑的高溫穩(wěn)定性,其中無機(jī)穩(wěn)泡劑sio2穩(wěn)泡能力優(yōu)于有機(jī)穩(wěn)泡劑hpam及cmc,適用于高溫氣藏條件.當(dāng)壓力10mpa、溫度120℃時,含sio2復(fù)合泡沫體系的泡沫半衰期是相同條件下無穩(wěn)泡劑泡沫體系的3.59倍,達(dá)到1295s.高溫高壓動態(tài)攜液實驗表明,氣流速度較低時,sio2穩(wěn)泡劑對泡排劑攜液能力作用小,但隨著氣流速度的增大,sio2復(fù)合泡沫體系攜液能力較無穩(wěn)泡劑泡沫體系有顯著提高.

冬瓜山主井是一條深達(dá)1120m的豎井,穿過多個含水層,井筒涌水量大,隨著井筒深度的增加,地溫也隨之升高.文章在介紹井筒地質(zhì)概況的基礎(chǔ)上,闡述了解決井筒掘砌施工、治水、通風(fēng)、降溫等技術(shù)問題的作法.

聲子晶體是一種新的吸聲材料,研究了局域共振單元包覆層模量、厚度以及橡膠基體模量對聲子晶體共振吸聲頻率、吸聲系數(shù)的影響規(guī)律。在常壓及承壓條件下,包覆層模量越高,厚度越小,共振吸聲頻率越高,其規(guī)律符合共振頻率與包覆層模量、厚度之間的關(guān)系。隨著壓力的增加,聲子晶體的共振吸聲頻率均向高頻移動。承壓條件下,包覆層模量較低的樣品低頻吸聲系數(shù)略高。包覆層厚度為2mm的樣品,常壓及承壓條件下低頻吸聲系數(shù)數(shù)值變化較小?；w橡膠模量對聲子晶體吸聲頻率和吸聲系數(shù)未見明顯影響。