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深地煤炭资源安全高效智能化开采关键技术与实践

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煤炭科学技术 2024年第1期52卷 52-64页

作者：李伟孙希奎山东能源集团有限公司山东济南250101

深地煤炭资源地质赋存复杂,智能化开采是深地资源安全、高效、绿色发展的必由之路。智能化开采成套技术与装备能否适应千米深井复杂地质环境、控制围岩稳定并驱动装备跟随煤层自动推进是影响煤炭安全高效开采、减少作业人员、降低劳动... 详细信息

深地煤炭资源地质赋存复杂,智能化开采是深地资源安全、高效、绿色发展的必由之路。智能化开采成套技术与装备能否适应千米深井复杂地质环境、控制围岩稳定并驱动装备跟随煤层自动推进是影响煤炭安全高效开采、减少作业人员、降低劳动强度的关键。山东能源集团聚焦千米深井智能化开采围岩控制理论,提出了以强度耦合、刚度耦合和稳定性耦合为核心的支架-围岩智能耦合关系,并形成与之相适应的智能耦合控制逻辑;为突破超大采高智能综采开采工艺及超高煤壁围岩控制技术瓶颈,提出了超大采高液压支架工作阻力“双因素控制法”,发明了三滚筒采煤机及其配套开采方法,研制了与超大采高智能综采相匹配的液压支架及配套系统;针对超大采高综放开采智能化放煤理论与围岩控制难题,提出超大采高综放支架-围岩耦合协调采放空间控制方法,创新了超大采高综放“马鞍形”开采工艺,研制了7 m超大采高智能综放开采液压支架及配套系统;研发了无反复支撑、快速循环自移的单元式超前支架,解决了回采巷道超前支护距离长、支护技术与装备适应性差的问题;开发了基于惯导和精准地质模型的智能采煤控制系统,解决了深部矿井工作面设备智能控制及困扰连续生产的难题;搭建了千米深井智能化开采综合管控平台,实现了千米深井重大灾害多源异构数据融合与管控。上述核心技术在山东能源集团赵楼煤矿7302工作面、东滩煤矿3308工作面等多个工作面进行了智能化开采示范建设,取得了良好的应用效果,所获成果整体推动了我国深地煤炭资源安全高效智能化开采水平,可以为类似矿井智能化工作面建设提供理论与技术借鉴。

关键词：千米深井智能化开采支架-围岩关系超大采高液压支架智能采煤控制系统多元灾害

采用支点位移法施工的斜拉桥钢-UHPC组合梁受力分析

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桥梁建设 2024年第2期54卷 64-69页

作者：李利军张国民山东建筑大学交通工程学院山东济南250101 山东省路桥集团有限公司山东济南250014

为了解采用支点位移法施工对大跨度斜拉桥钢-UHPC组合梁负弯矩区力学性能的改善情况,以主跨442 m的沾临高速公路黄河特大桥主桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立主桥三维有限元模型进行受力分析。计算无应力索长及成桥状态钢-UHPC组合梁... 详细信息

为了解采用支点位移法施工对大跨度斜拉桥钢-UHPC组合梁负弯矩区力学性能的改善情况,以主跨442 m的沾临高速公路黄河特大桥主桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立主桥三维有限元模型进行受力分析。计算无应力索长及成桥状态钢-UHPC组合梁线形,并在二者保持不变的基础上,分别对采用、未采用支点位移法施工的钢-UHPC组合梁成桥及运营状态下的弯矩、梁底应力、UHPC桥面板顶(底)缘应力进行对比分析。结果表明:相比于未采用支点位移法,采用支点位移法施工的钢-UHPC组合梁斜拉桥可减小或者消除辅助墩处组合梁的负弯矩,显著增加辅助墩处负弯矩区UHPC桥面板的压应力储备,达到施加预应力的效果,显著改善了负弯矩区钢-UHPC组合梁的力学性能,应用效果良好。

关键词：斜拉桥钢-UHPC组合梁支点位移法无应力索长成桥线形力学性能有限元法

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高速液压夯加固台背碎石土现场试验研究

公路交通科技 2024年第9期41卷 113-122页

作者：张思峰牛立可李庆张建镇王长伟山东建筑大学交通工程学院山东省高速养护集团有限公司山东省路桥集团有限公司

为探究高速液压夯加固碎石土的动力特性及影响规律,依托潍坊至青岛高速公路某台背回填工程,开展了高速液压夯加固箱涵背侧回填碎石土的现场试验研究。试验采用预埋土压力计、应变片等监测元件的方式,监测夯击过程中碎石土及涵背的应力... 详细信息

为探究高速液压夯加固碎石土的动力特性及影响规律,依托潍坊至青岛高速公路某台背回填工程,开展了高速液压夯加固箱涵背侧回填碎石土的现场试验研究。试验采用预埋土压力计、应变片等监测元件的方式,监测夯击过程中碎石土及涵背的应力、应变发展规律。以动应力、残余应力、夯沉量、标准贯入击数及涵背应变作为评价指标,探究了高速液压夯的动应力传播规律,分析了夯击次数、夯击能、夯间距等因素对碎石土加固效果以及施工振动对桥涵台背的影响。结果表明:高速液压夯所产生的动应力主要沿竖向传递,有效加固深度可达2 m,在水平向0.5 m范围内衰减速度快;由于夯击对周围土体的加固作用,对临近夯点夯击时,其动应力明显增加;增加夯击能可有效提高加固效果,使用高档位夯击时加固效果更为显著;加固效果随夯击次数的增加而增强,但每一击所产生的密实效果逐渐降低,对碎石土路基,夯击次数以小于9次为宜;适当减小夯间距可提高加固效果,适宜夯间距为1.5倍夯锤直径;夯击产生的涵背结构物应变远小于规范值,对箱涵等构筑物的安全影响很小。研究成果可为类似桥涵台背路基填土夯实工程的设计及施工提供借鉴和参考。

关键词：桥梁工程高速液压夯现场试验碎石土加固效果影响因素

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橡胶颗粒改良流态粉煤灰路基隔振性能研究

铁道科学与工程学报 2024年第6期21卷 2261-2271页

作者：厉超李文杰顾玉仑张思峰李书俭张宇轩山东建筑大学交通工程学院山东济南250101 山东省路桥集团有限公司山东济南250014

为解决铁路列车运行引发的路基与地基振害问题,基于阻尼耗能原理设计一种新型橡胶颗粒改良流态粉煤灰(FAR)路基。通过室内配合比试验,制备满足工程路用性能要求的FAR路基材料;采用瞬态激振方法测试FAR路基材料的阻尼比,分析橡胶颗粒掺量... 详细信息

为解决铁路列车运行引发的路基与地基振害问题,基于阻尼耗能原理设计一种新型橡胶颗粒改良流态粉煤灰(FAR)路基。通过室内配合比试验,制备满足工程路用性能要求的FAR路基材料;采用瞬态激振方法测试FAR路基材料的阻尼比,分析橡胶颗粒掺量对FAR路基材料阻尼特性的影响规律,揭示FAR路基的阻尼耗能机理;采用COMSOL有限元软件建立轨道-路基-地基三维耦合数值模型,对比研究普通路基与橡胶颗粒掺量为5%、10%和15%的FAR路基动应力和振动加速度的传播规律,分析验证FAR路基的隔振性能。研究结果表明:橡胶颗粒的掺入降低了FAR路基材料的强度和干密度,掺量不超过固体混合料质量的15%时,路基基本物理力学性能可满足铁路工程应用要求。橡胶颗粒的黏弹特性使FAR路基内部动应力发生损耗或衰减,路基阻尼比随橡胶颗粒掺量增加而增大,且橡胶颗粒掺量相同时,橡胶颗粒粒径越小FAR路基的阻尼比越大,推荐采用150目橡胶颗粒。相比普通路基,FAR路基基床底层、路基土体和地基土体的动应力均有减小,衰减幅值为10%~30%,可有效避免路基动弹变形、地基振陷等灾害发生;FAR路基振动主频范围内地面振动加速度级减小2~6 dB,最高达到83 dB,验证了新型FAR路基的良好隔振性能。研究结果可为铁路FAR路基的隔振设计与铁路路基的安全运营提供参考。

关键词：流态粉煤灰橡胶颗粒铁路路基隔振性能阻尼比

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浅议涵闸改建工程施工质量管理

人民黄河 2024年第S1期 135-136+139页

作者：崔建忠赵硕刘学振山东恒泰工程集团有限公司山东黄河工程集团有限公司

黄河下游引黄涵闸改建工程以及黄河下游“十四五”防洪工程作为国务院确定2023年重点推进的55项重大水利工程，是黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略以来山东黄河首批重大水利工程建设项目，也是“十四五”时期山东黄河重... 详细信息

黄河下游引黄涵闸改建工程以及黄河下游“十四五”防洪工程作为国务院确定2023年重点推进的55项重大水利工程，是黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略以来山东黄河首批重大水利工程建设项目，也是“十四五”时期山东黄河重点实施的基本建设项目。从影响涵闸改建工程施工质量管理的3个因素着手，提出建立科学的质量管理系统、切实做好施工前的准备工作、优化施工组织设计、严格控制施工现场、确保材料供应质量、加强施工机械设备管理等六项措施，全面提升涵闸工程施工质量，保证涵闸改建工程项目的顺利进行。

关键词：涵闸改建工程施工质量管理黄河下游

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零距离暗挖下穿既有车站控沉效果研究

铁道工程学报 2024年第4期41卷 96-101页

作者：彭宇一无锡地铁集团有限公司无锡214023

研究目的:新建地铁车站换乘节点的施工不可避免地会对既有线的运营造成影响。本文通过列举新建车站零距离暗挖下穿既有线的案例,通过数值模拟,对比不同方案下的沉降影响分析,从而得出可靠的设计施工方案。研究结论:(1)按常规设计方案,... 详细信息

研究目的:新建地铁车站换乘节点的施工不可避免地会对既有线的运营造成影响。本文通过列举新建车站零距离暗挖下穿既有线的案例,通过数值模拟,对比不同方案下的沉降影响分析,从而得出可靠的设计施工方案。研究结论:(1)按常规设计方案,先施工既有车站结构两侧主体结构,并在衔接处预留后浇带,暗挖完成后再进行后浇带施工,通过数值分析可以发现,下穿段施工过程中,对既有车站结构竖向变形影响相对显著,既有车站道床隆起,车站底板发生不均匀沉降,最大沉降值约2.1 mm,超过规范预警值,存在一定的安全风险;(2)针对传统连接做法,提出了零距离下穿既有车站暗挖施工托举法施工理念,直接将新建结构与既有结构连成整体,从而形成暗挖段施工过程的新建结构对既有结构的托举体系,通过数值分析,托举法施工结束后,既有车站道床沉降可减小50%,控沉效果显著;(3)本研究成果可为新建工程暗挖下穿既有工程提供指导。

关键词：地铁车站零距离暗挖车站道床托举法施工控沉效果

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黄河水利工程建设成本控制研究

黄河冲积平原区软土地基快速液压夯加固参数试验研究

人民黄河 2024年第S1期46卷 167-168,170页

作者：姜涵赵硕张兰芳山东恒泰工程集团有限公司山东滨州256601 山东黄河工程集团有限公司山东济南250000

成本控制是黄河水利工程建设中三大控制目标(进度目标、成本目标、质量目标)之一,涉及材料的采购、施工过程、人材机管理等多个环节。如何控制黄河水利工程施工成本,直接关系到黄河系统各企业执行合同的能力和企业效益的高低。有效控制... 详细信息

成本控制是黄河水利工程建设中三大控制目标(进度目标、成本目标、质量目标)之一,涉及材料的采购、施工过程、人材机管理等多个环节。如何控制黄河水利工程施工成本,直接关系到黄河系统各企业执行合同的能力和企业效益的高低。有效控制施工单位建设成本,是确保工程质量的前提。为此,针对黄河水利工程建设成本控制的内容和方法进行分析,对施工单位实施成本控制、降低工程项目成本、提高企业经济效益等具有一定的意义。

关键词：水利工程成本控制黄河

来源：评论

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铁道建筑 2024年

作者：周冲黄玮王兆军李文杰高建新田树祥厉超山东建筑大学山东高速基础设施建设有限公司山东省机场管理集团有限公司山东省路桥集团有限公司

为探究高能级快速液压夯加固黄泛区粉土、粉质黏土软基参数，设计70、110和150 kJ三种能量进行现场夯击试验。通过监测夯击过程中地基夯沉量、超静孔隙水压力变化，分析加固过程中地基土体性能变化规律，并对夯击前后地基承载力进行检... 详细信息

为探究高能级快速液压夯加固黄泛区粉土、粉质黏土软基参数，设计70、110和150 kJ三种能量进行现场夯击试验。通过监测夯击过程中地基夯沉量、超静孔隙水压力变化，分析加固过程中地基土体性能变化规律，并对夯击前后地基承载力进行检测，进一步验证快速液压夯的加固效果。研究结果表明：70、110和150 kJ能级累计夯击数不宜少于35击，可按最终10击平均夯沉量3、4、5 cm进行止夯控制；夯击40次后70、110和150 kJ能级有效加固深度可达5.3、6.0和6.6 m；夯击处理后地基土体标贯击数和地基承载力明显提高，地基加固效果提升显著。研究结果对快速液压夯设计与施工具有指导作用。

关键词：软土地基快速液压夯现场试验加固参数夯沉量超静孔隙水压力

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基于大刚度支护体系的新型暗挖技术

岩土工程学报 2024年第6期46卷 1332-1338页

作者：聂子云谭小兵朱占国关永平中国铁路设计集团有限公司天津300251 台州市交通投资集团有限公司浙江台州318000

传统暗挖技术存在施工风险大、施工效率低、对周边环境影响大、工程投资大等问题,很难适用于软弱地层或复杂环境下大型地下结构暗挖施工。为解决以上问题,提出一种基于大刚度支护体系的新型暗挖技术。新型暗挖技术利用纵向管幕、顶横梁... 详细信息

传统暗挖技术存在施工风险大、施工效率低、对周边环境影响大、工程投资大等问题,很难适用于软弱地层或复杂环境下大型地下结构暗挖施工。为解决以上问题,提出一种基于大刚度支护体系的新型暗挖技术。新型暗挖技术利用纵向管幕、顶横梁和中间立柱构筑大刚度支护体系,支护体系各构件通过非开挖方式或者在管幕保护下利用小空间构筑,保证施工安全的同时,防止地层出现较大应力释放,支护体系构筑完成后即可进行大面积暗挖施工。新型暗挖技术工序简单、施工效率高、风险低、对周边环境影响小、工程投资小。数值分析和工程实例验证了新型暗挖技术的可行性和实用性,新技术为大型地下结构暗挖技术提供了新的思路。

关键词：大型地下结构暗挖大刚度支护体系数值分析