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多维冲击提高PDC钻头破岩效率的机理研究

振动与冲击 2021年第2期40卷 258-264,278页

作者：刘书斌倪红坚王勇张恒中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油大学(华东)非常规油气开发教育部重点实验室山东青岛266580

在一维冲击辅助破岩技术基础上发展出了更加高效的多维冲击破岩技术,但相应的破岩机理研究却不够深入。为揭示多维冲击提高PDC钻头破岩效率的机理,建立了冲击-切削破岩分析模型,模型将一维和多维冲击作用视为不同角度的单齿冲击问题,通... 详细信息

在一维冲击辅助破岩技术基础上发展出了更加高效的多维冲击破岩技术,但相应的破岩机理研究却不够深入。为揭示多维冲击提高PDC钻头破岩效率的机理,建立了冲击-切削破岩分析模型,模型将一维和多维冲击作用视为不同角度的单齿冲击问题,通过有限单元法探讨了轴向、扭向和多维冲击作用下岩石的损伤演化和岩屑形成过程,并进一步计算和分析了冲击角度范围为0°~90°的破岩比功,通过现场试验对模拟结果进行了验证。结果表明:一维与多维冲击的岩石破碎机理不同,多维冲击破岩过程同时受到挤压和剪切裂纹的影响;不同冲击速度矢量存在不同的最优冲击角度使破岩比功最低;多维冲击器提速幅度高于一维冲击钻井工具;研究结果有助于传统冲击钻井工具与结构优化的技术升级。

关键词：破岩多维冲击 PDC 比功破岩效率钻井工具

临近溶腔内压对隧道初支稳定性影响的模型试验

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湖南大学学报（自然科学版） 2018年第9期45卷 92-102页

作者：方勇姚志刚邓如勇刘书斌西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031

部分未经处理溶腔填充物复杂且受季节性、突发性降雨影响,溶腔内压增大会影响临近隧道结构稳定性,易导致施做后的初支结构失稳.以某三车道公路隧道为依托,开展了隧道开挖后承压溶腔对初支力学行为影响的模型试验.试验中逐级增加溶腔内压... 详细信息

部分未经处理溶腔填充物复杂且受季节性、突发性降雨影响,溶腔内压增大会影响临近隧道结构稳定性,易导致施做后的初支结构失稳.以某三车道公路隧道为依托,开展了隧道开挖后承压溶腔对初支力学行为影响的模型试验.试验中逐级增加溶腔内压,测试了隧道洞周位移、初期支护内力及背后围岩压力的变化特征,研究承压溶腔位置及内压对隧道初支稳定性的影响.试验结果表明:隧道临近溶腔处洞周位移随溶腔内压增大而变大,达到临界内压时突然增大;承压溶腔内压增大显著增大了钢拱架临近溶腔测点处的弯矩,使钢拱架轴力水平整体提升;同时增大了临近溶腔位置处及墙角处初期支护背后围岩压力,造成初支受力不均匀.洞周位移发生突然增大、钢拱架在轴力和弯矩共同作用下达到屈服强度时,初期支护结构失稳.在试验设定的溶腔尺寸及间距下,仰拱处存在溶腔时,内压增大,隧道初期支护最先失稳.

关键词：承压溶腔初期支护稳定性模型试验

上覆薄煤层采空区公路隧道开挖稳定性试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2015年第7期42卷 100-107页

作者：方勇周超月刘书斌徐晨西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031

隧道下穿煤层采空区施工将对周围地层产生扰动,影响隧道围岩及初期支护的稳定性.进行了上覆薄煤层采空区隧道开挖的室内相似模型试验,试验中通过测量隧道开挖过程中采空区地层、隧道拱顶的沉降及初期支护内力等参数,对上下台阶法和单侧... 详细信息

隧道下穿煤层采空区施工将对周围地层产生扰动,影响隧道围岩及初期支护的稳定性.进行了上覆薄煤层采空区隧道开挖的室内相似模型试验,试验中通过测量隧道开挖过程中采空区地层、隧道拱顶的沉降及初期支护内力等参数,对上下台阶法和单侧壁导坑法进行了对比分析.测试结果表明,隧道开挖引起的采空区地层沉降受开挖方法的影响显著,上下台阶法开挖引起的采空区地层沉降高于单侧壁导坑法,沉降槽曲线较陡、沉降范围更宽.两种开挖方法中,围岩压力的最大值均位于右拱脚处,钢拱架最大弯矩出现在拱脚处,最大轴力位于拱腰或拱肩处.其它条件相同时,采用单侧壁导坑法开挖时初期支护背后的围岩压力、钢拱架内力和偏心距等普遍大于上下台阶法开挖.研究表明在隧道下穿倾斜煤层采空区施工时,采用单侧壁导坑法开挖可以显著减小对采空区地层及围岩的扰动,但同时需增强初期支护的刚度,确保围岩及隧道结构的整体稳定性.

关键词：公路隧道煤层采空区单侧壁导坑法上下台阶法模型试验

甘肃地产党参商品等级划分合理性分析及相关性的研究

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甘肃地产党参商品等级划分合理性分析及相关性的研究

作者：刘书斌甘肃中医药大学

学位级别：硕士

目的:针对甘肃省各主产区党参种植面积的逐年扩大,传统商品等级划分标准已不能客观指导市场进行合理交易,严重影响了甘肃大宗药材党参种植产业的现状。本研究以甘肃不同栽培区域、不同商品等级党参(白条党参、纹党)为研究对象,对目前甘... 详细信息

目的:针对甘肃省各主产区党参种植面积的逐年扩大,传统商品等级划分标准已不能客观指导市场进行合理交易,严重影响了甘肃大宗药材党参种植产业的现状。本研究以甘肃不同栽培区域、不同商品等级党参(白条党参、纹党)为研究对象,对目前甘肃地产党参的种植现状、质量的参差不齐、现行商品等级划分不合理等问题作相关研究,探讨党参商品等级与质量评价指标的相关性,以期提出科学、规范、合理的种植建议,并为行业商品等级标准的规范化提供经验与方法。方法:通过文献查阅、专家咨询和实地调研的方法,对甘肃地产党参的品种分布,种植加工等情况进行实地调查,采集30个不同主产地党参药材,对其外观性状指标进行量化,同时,按《中国药典》(2010版)方法测定水分、总灰分和醇溶性浸出物含量,采用HPLC测定党参炔苷和苍术内酯Ⅲ含量,采用硫酸-苯酚法对党参多糖进行含量测定,运用单因素方差、因子分析、聚类分析和灰色关联法对数据进行综合评价,分析出党参商品等级与质量评价指标之间的关联性。结果:1甘肃商品党参药材主要分为白条党参和纹党。白条党主要分布在定西地区等地,栽培面积逐年增加;纹党主要集中在陇南文县及其周边县区,其商品等级自主划分为多个等级。近年来由于主产地种植技术水平普遍不高、产销体系管理混乱、当地主管部门不能进行有效总体调控等诸多因素,致使人工栽培党参销路不畅,党参商品附加值较低,党参的种植面积有明显下滑趋势。2在横切面和粉末显微鉴别中,不同产地党参间存在着一定差异,但同一产地不同商品等级党参其性状、显微方面差别不大。薄层色谱鉴别中有党参炔苷相同颜色斑点,但颜色深浅不同,说明甘肃不同产地党参药材中党参炔苷含量高低不同。水分均低于药典规定要求,在6.23%.10%之间;总灰分在2.25%.59%之间,平均含量为4.45%,其中74.47%的党参样品合格;醇溶性浸出物的平均值为60.36%,普遍高于药典规定55.0%。不同产地党参炔苷含量:宕昌县白条党参>岷县>陇西县>渭源县>漳县>临洮县>武都区>文县>宕昌县纹党;不同产地苍术内酯Ⅲ含量:宕昌县白条党参>岷县>陇西县>渭源县>漳县>临洮县>武都区>文县>宕昌县纹党,且在野生党参上没有检测出苍术内酯Ⅲ成分;不同产地党参多糖含量:宕昌县纹党参>陇西县>临洮县>宕昌县白条党参>武都区临洮县>武都区>文县>渭源县>岷县>漳县,不同品种多糖含量依次为野党参、纹党和白条党参,纹党比白条党参多1.10倍。3采用SPSS 21.0统计软件进行PCR分析,党参炔苷是影响党参质量最为显著的因子,通过因子总得分排序发现,前10名中,白条党参占70%,纹党占30%,说明白条党参的总体质量优于纹党的质量。二等品排名较一等品、三等品较高,说明当前甘肃党参主产区等级划分比较混乱。CA分析可聚为四类,样品(白条党参临洮产、白条党参渭源产、纹党文县产和纹党武都产)聚为Ⅰ类,以上四个产地占79.07%,样品(白条党参宕昌县产和岷县产)聚为Ⅱ类,样品(白条党参漳县、陇西产,纹党武都产)聚为Ⅲ类,样品(宕昌县产野党一等品和二等品)聚为Ⅳ类。结果发现以商品等级分类不明显,但以产地、品种分类较为明显。4基于灰色关联法分析得出,相对关联度>0.465的样本中,岷县、临洮、陇西县占白条党参样本总数的20%,文县和武都区分别占纹党样品总数的28.57%和68.75%,说明以上产地的党参质量较好。药材排名并不与其商品等级保持一致,二等品相对于该产地一等、三等品商品居于排名前列,排名前51名中,白条党参:二等品>一等品>三等品;纹党:二等品>一等品>三等品>四等品。文县石积坝乡产纹党甚至出现商品等级越高,其排名越靠后,综合质量越差的现象。5对党参进行多指标评价比较发现,产地因素(海拔、经纬度)与药材芦下直径、长度、水分、总灰分、党参多糖呈正相关性,与苍术内酯Ⅲ呈显著的负相关性;商品等级与药材芦下直径呈正相关,相关性系数分别为0.551和0.218;芦下直径与长度、水分呈极显著的正相关,相关性系数分别为0.779和0.496;与党参炔苷和苍术内酯Ⅲ呈负相关,但相关性未达到显著性水平;药材长度与苍术内酯Ⅲ含量呈负相关性。结论:甘肃党参的资源和种植面积优势并没有转化为经济优势,不同栽培区域、不同商品等级的甘肃地产党参的品质和种植情况仍需进一步研究。应在党参主产区建立党参种苗培育基地,稳定党参品质,加工方式逐步实现由粗加工向精深加工转化,形成优质、稳定、高效的生产格局,保证甘肃地产党参生产的持续、健康发展。因子总积分和灰色关联度评价结果均支持以渭源县、临洮县为核心区域为白条党主产区;文县及武都地区为核心区域为纹党的道地产区。目前党参主产区商品等级划分较混乱,商品等级越高低已不能代表药材的质量优劣。传统的商品等级标准与质量评价指标有一定相关性,但不能正确指导市场交易。外观形状结合内在质量指

关键词：党参合理性灰色关联法商品等级相关性质量评价

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岩溶空腔对大断面公路隧道稳定性的影响研究

岩溶空腔对大断面公路隧道稳定性的影响研究

作者：刘书斌西南交通大学

学位级别：硕士

我国西部山区山高谷深,沟壑纵横的岩溶溶蚀地貌给城市快速路网的建设带来了施工难题,尤其大、特大断面隧道穿越岩溶地层往往为该线路的控制性工程,隧道在岩溶地层的施工难题成为整条线路的控制性难题。岩溶地层因岩溶发育而形成的岩溶空... 详细信息

我国西部山区山高谷深,沟壑纵横的岩溶溶蚀地貌给城市快速路网的建设带来了施工难题,尤其大、特大断面隧道穿越岩溶地层往往为该线路的控制性工程,隧道在岩溶地层的施工难题成为整条线路的控制性难题。岩溶地层因岩溶发育而形成的岩溶空腔,造成岩溶地层围岩的应力场分布与普通地层有很大区别,在岩溶空腔附近有较强的应力集中区,当隧道开挖后,这种应力分布的不均匀性还会加剧。岩溶地层的复杂性(尤其隧道临近岩溶空腔时),加之受季节性、周期性、阵发性降水影响,隧道运营期衬砌受力极为复杂。因此研究岩溶空腔对隧道施工及运营期稳定性的影响极为必要。本文依托重庆市快速路网中"三横线"的重要组成部分——双碑隧道,采用数值分析的方法研究岩溶空腔对隧道施工期及运营期稳定性的影响,主要对隧道施工期隧道开挖稳定性及运营期二次衬砌受力特性、安全性进行了研究,主要研究内容和结论如下:1)采用二维平面应变模型,当隧道背后存在隐伏岩溶空腔时,考虑空腔大小、位置、与隧道间距三种因素不同的所有工况,模拟隧道开挖并监测洞周位移、初期支护内力,研究了岩溶空腔对于隧道洞周围岩及支护结构的稳定性的影响规律。2)采用三维有限元模型,模拟岩溶空腔的三维空间结构与隧道沿纵向掘进完整的开挖工序、施工循环,选取岩溶空腔沿纵向空间尺寸变化的三个典型断面,监测并分析隧道洞周位移及围岩位移场、初期支护内力、塑性区,研究岩溶空腔对隧道纵向开挖稳定性的影响规律。3)采用渗流结构模型,监测二衬外水压力、二衬结构内力,研究临近隧道岩溶空腔的存在对隧道渗流场的影响;在设计排水系统下,得出二衬结构内力分布特征并评价其安全性。

关键词：大断面隧道数值分析岩溶空腔开挖稳定性外水压力二衬内力

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中晚期食管鳞癌同步放化疗的疗效分析

中晚期食管鳞癌同步放化疗的疗效分析

作者：刘书斌新疆医科大学

学位级别：硕士

目的：探讨三维适形放疗同步联合紫杉醇与顺铂或者顺铂与5-氟尿嘧啶两种不同化疗方案在中晚期食管鳞癌中的近期疗效及毒副反应。方法：回顾性分析2009年1月至2011年1月期间100名在我院被确诊为中晚期食管鳞癌并行三维适形放疗同步联合... 详细信息

目的：探讨三维适形放疗同步联合紫杉醇与顺铂或者顺铂与5-氟尿嘧啶两种不同化疗方案在中晚期食管鳞癌中的近期疗效及毒副反应。方法：回顾性分析2009年1月至2011年1月期间100名在我院被确诊为中晚期食管鳞癌并行三维适形放疗同步联合紫杉醇与顺铂化疗或者同步联合顺铂与5-氟尿嘧啶化疗患者的临床资料，采用SPSS17.0统计学软件包进行统计学分析和处理，观察两组患者在有效率、毒副反应以及生存率方面有无差别。结果：三维适形放疗同步联合紫杉醇与顺铂化疗方案的有效率85.4%，三维适形放疗同步联合顺铂与5-氟尿嘧啶化疗方案的有效率65.4%，两组差异有统计学意义（P＜0.05），但在1年和2年生存率方面两组差异无统计学意义（76.3%vs64.1%，63.6%vs48.7%，P＞0.05）。两组患者治疗后的主要毒副作用是白细胞降低、急性食管炎以及消化道反应，两组间的发生率差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论：紫杉醇联合顺铂同步三维适形放疗的方案能够增加临床缓解率，提高有效率，急性毒副反应主要是白细胞降低，患者治疗后耐受性较好，该方案不能提高长期生存率。

关键词：中晚期食管鳞癌同步放化疗近期疗效毒副反应

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成熟宝典第一版

隧道掌子面前方小型有压溶腔对围岩稳定性影响分析

丛书名：现代文明家庭书架

1997年

作者：刘书斌刘玉梅

成熟宝典

ISBN: (纸本)7800886743

成熟宝典

关键词：青年修养

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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湖南大学学报（自然科学版） 2017年第9期44卷 137-145页

作者：方勇汪辉武周超月刘书斌西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031

以重庆双碑隧道工程为研究对象,采用FLAC3D模拟施工中掌子面正前方存在小型带压溶腔的情况,根据计算所得安全临界距离,采用自主发明的一套模拟溶腔内压的试验装置,开展了几何相似比为1∶25的室内模型开挖试验,研究隧道开挖至安全临界距... 详细信息

以重庆双碑隧道工程为研究对象,采用FLAC3D模拟施工中掌子面正前方存在小型带压溶腔的情况,根据计算所得安全临界距离,采用自主发明的一套模拟溶腔内压的试验装置,开展了几何相似比为1∶25的室内模型开挖试验,研究隧道开挖至安全临界距离时,溶腔内压增加至掌子面崩坏过程中,此阶段掌子面周边围岩压力、掌子面位移以及初期支护内力的变化规律.结果表明:随着掌子面前方溶腔内压的增加,掌子面位移先呈近似正比例增加,随后掌子面位移增大速率逐渐增加,最后产生突变破坏;围岩压力随溶腔内压增大呈现出增大趋势,其中拱顶处围岩压力影响较大,拱肩与仰拱处次之,其他位置围岩压力影响不大;钢拱架弯矩分布规律在不同溶腔内压作用下基本相同,在溶腔内压增大过程中,初期支护拱顶以及仰拱处弯矩呈增大趋势,其影响主要集中在拱顶附近及拱底处,其它位置处弯矩影响不大;随溶腔内压增大钢拱架轴力均呈现增大趋势,轴力变化较大位置主要出现在拱顶处,左右拱腰处次之,仰拱以及拱肩处变化幅度较小;受溶腔内压大小的影响,掌子面处位移、初支内力以及偏心距变化速率均越来越快.

关键词：小型带压岩溶模型试验数值模拟初期支护掌子面稳定性

富水岩溶地层三车道公路隧道二次衬砌受荷特征研究

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水文地质工程地质 2016年第6期43卷 74-80页

作者：刘书斌邓如勇方勇西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031

施工质量差造成二衬背后排水系统效率低下,遇突发性降水则会造成二衬背后水头高度增加,二衬实际受荷为初支、二衬接触压力与二衬背后外水压力。以某三车道公路隧道为依托,对多个断面初支、二衬接触压力进行现场测试并回归分析,运用荷载... 详细信息

施工质量差造成二衬背后排水系统效率低下,遇突发性降水则会造成二衬背后水头高度增加,二衬实际受荷为初支、二衬接触压力与二衬背后外水压力。以某三车道公路隧道为依托,对多个断面初支、二衬接触压力进行现场测试并回归分析,运用荷载结构模型计算二衬在实测接触压力、外水压力共同作用下的内力分布规律,并与实测数据进行对比,结果如下:初支、二衬间接触压力分布较为均匀,量值小于设计荷载;二衬背后水头高度增加将显著增大墙角、仰拱处弯矩,水头高度大于6 m时,弯矩增大更为明显;二衬各测点处轴力随背后水头高度增加整体呈增大趋势,水头大于6 m时,二衬下半断面轴力变化速度明显增大;大于8 m时,上半断面轴力变化速度明显增大。采用换算后接触压力、外水压力计算得到二衬内力与实际二衬内力量值、分布规律基本一致。

关键词：接触压力外水压力二次衬砌受荷特征现场测试