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明清古建筑群火灾智能监测技术研究

湖南大学学报（自然科学版） 2023年第7期50卷 169-177页

作者：王茹李朴杰王亚康胡又文西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 上海建科工程咨询有限公司上海200032

针对明清古建筑群存在的火灾隐患高、火灾监测智能化水平低的问题,以xBIM为二次开发平台,利用SQL Server建立数据库,搭建了火灾智能监测平台,以实现对体量庞大的古建筑群监测体系的集成化管理.对于探测器产生的实时数据,通过对Mann-Kend... 详细信息

针对明清古建筑群存在的火灾隐患高、火灾监测智能化水平低的问题,以xBIM为二次开发平台,利用SQL Server建立数据库,搭建了火灾智能监测平台,以实现对体量庞大的古建筑群监测体系的集成化管理.对于探测器产生的实时数据,通过对Mann-Kendall算法进行迭代优化,既有效避免了传统固定阈值算法带来的漂移问题,又提高了火灾探测器的精确性.并结合火灾动力学模拟,以火灾危险源、建筑结构为影响因素,对火灾探测器的布置进行合理优化,以提高其探测的高效性.本文为明清古建筑群的火灾监管,提供了一套科学、高效的集成化管理技术.

关键词：古建筑群感烟探测器布置 Mann-Kendall算法火灾探测

一种基于弹性理论的大采高区段煤柱合理尺寸计算方法

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煤炭科学技术 2023年第3期51卷 37-51页

作者：于远祥解智勋胡梦玲邵红旗常石峰白永彪西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054 中煤科工生态环境科技有限公司天津300461 陕西有色榆林煤业有限公司陕西榆林719000 神木煤业石窑店矿业有限责任公司陕西神木719300

不同工况下区段煤柱两侧支承压力分布及岩体变形存在显著差异,考虑煤柱两侧不同支承压力对煤柱整体稳定性的影响,基于大采高区段煤柱的弹性力学计算模型,分析了支承压力下煤柱任一单元岩体的应力应变分量。通过建立大采高煤柱弹塑性界... 详细信息

不同工况下区段煤柱两侧支承压力分布及岩体变形存在显著差异,考虑煤柱两侧不同支承压力对煤柱整体稳定性的影响,基于大采高区段煤柱的弹性力学计算模型,分析了支承压力下煤柱任一单元岩体的应力应变分量。通过建立大采高煤柱弹塑性界面上岩体的柱条模型,确定在0.65倍煤柱高度处单元岩体将首先发生水平拉伸破坏,利用虎克定律提出了该单元岩体极限拉应变与煤柱极限平衡区宽度的关系式。依据煤柱破裂区岩体的受力特征,运用摩尔库伦准则推导了煤柱破裂区宽度的计算公式。结果表明:①煤柱极限平衡区宽度与岩体极限拉应变和弹性模量反相关,与煤柱埋深和煤柱高度正相关;②煤柱高度及其与顶底板的界面摩擦角是影响破裂区宽度的关键性因素;③煤柱两侧不同工况下,煤柱岩体极限拉应变与其所受侧压呈正变关系,区段煤柱采空区侧所受侧压较巷道侧偏大,采空区侧岩体的极限拉应变也相应较大,表现为采空侧极限平衡区宽度较巷道侧偏小。最后,将上述理论公式应用于陕北某矿30109工作面大采高区段煤柱极限平衡区和破裂区宽度的分析计算,给出了该工作面两侧区段煤柱的合理宽度及其支护方案。工程应用表明,30109工作面区段巷道围岩变形控制效果良好,满足现场生产需求。

关键词：大采高区段煤柱弹性理论柱条模型极限平衡区煤柱尺寸煤柱稳定性

煅烧凝灰岩对水泥水化产物和硬化体孔结构的影响

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建筑材料学报 2024年第1期27卷 67-75页

作者：胡亚茹杜永康杨少锋邓洋陈延信西安建筑科技大学材料科学与工程学院陕西西安710055 陕西建材科技集团股份有限公司陕西西安710018 陕西富平生态水泥有限公司陕西渭南711709

为探明煅烧凝灰岩对水泥水化产物的影响,借助X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等测试方法,分析了700℃下煅烧不同时间后凝灰岩的矿物组成及其对水泥水化产物和硬化体孔结构的影响.结果表明:煅烧后凝灰岩中的沸... 详细信息

为探明煅烧凝灰岩对水泥水化产物的影响,借助X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等测试方法,分析了700℃下煅烧不同时间后凝灰岩的矿物组成及其对水泥水化产物和硬化体孔结构的影响.结果表明:煅烧后凝灰岩中的沸石水、结构水和吸附水被脱除,斜发沸石等沸石矿物架状结构发生破坏,形成无定形的SiO_(2)和Al_(2)O_(3);煅烧凝灰岩有助于水泥中的水化硅酸钙(C-S-H)、钙矾石(AFt)和单硫型水化硫铝酸钙(AFm)形成,且降低了C-S-H的钙硅比(n(Ca)/n(Si)),消耗了Ca(OH)_(2),水泥更易发生碳化;水化28 d后,煅烧凝灰岩水泥的孔隙率降低,孔径分布更细,从而提高了水泥强度.

关键词：煅烧凝灰岩水化产物早期水化孔结构

基于时序InSAR的黄土滑坡隐患早期识别——以白鹿塬西南区为例

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西北地质 2023年第3期56卷 250-257页

作者：张林梵陕西铁道工程勘察有限公司陕西西安710043

中国黄土滑坡灾害频发且分布广泛,传统的地质灾害调查对于地处高位、形变特征不明显和隐蔽型的滑坡隐患难以有效识别,是滑坡灾害监测预警成功率低的主要原因之一。如何有效超前判识别地质灾害隐患是地质灾害防治工作的前提和基础,时序In... 详细信息

中国黄土滑坡灾害频发且分布广泛,传统的地质灾害调查对于地处高位、形变特征不明显和隐蔽型的滑坡隐患难以有效识别,是滑坡灾害监测预警成功率低的主要原因之一。如何有效超前判识别地质灾害隐患是地质灾害防治工作的前提和基础,时序InSAR技术在此领域具有良好的应用潜力,但如何更好地将InSAR技术融入到滑坡灾害相关研究中仍处于探索阶段。笔者以西安市白鹿塬西南区为研究区,在高精度三维倾斜摄影、ALOS-2雷达影像集等数据基础上,以时序InSAR技术反演得到104处地表形变明显区域;结合黄土滑坡易发指数、航拍影像和野外核查,快速识别黄土滑坡及隐患23处,其中包括新识别的滑坡隐患20处和在册的滑坡灾害3处,通过与传统地灾调查数据比对和实地调查核实验证了时序InSAR方法探测结果的优势和有效性,并构建了基于高精度InSAR和DEM数据的黄土滑坡隐患早期识别方法。

关键词：黄土滑坡早期识别时间序列InSAR 易发性指数形变测量

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装配式混凝土结构湿连接发展现状

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2022年第6期54卷 914-922页

作者：史继创田鹏刚张风亮边兆伟成浩陕西省建筑科学研究院有限公司陕西西安710082 陕西建科建设特种工程有限公司陕西西安710082

围绕国内外已开展的研究工作,介绍了我国最常用的两种预制装配式混凝土结构湿连接形式——套筒灌浆连接和浆锚搭接连接,分析了影响湿连接节点质量的各种因素,并评价了不同影响因素下湿连接节点质量缺陷的检测方法,以便实际工程中进行选... 详细信息

围绕国内外已开展的研究工作,介绍了我国最常用的两种预制装配式混凝土结构湿连接形式——套筒灌浆连接和浆锚搭接连接,分析了影响湿连接节点质量的各种因素,并评价了不同影响因素下湿连接节点质量缺陷的检测方法,以便实际工程中进行选用;最后,总结与讨论了各国规范中装配式混凝土结构水平缝承载力的计算公式,为今后装配式混凝土结构湿连接的发展提供基础理论支持.

关键词：湿连接节点质量缺陷检测承载力计算

煤矿超长斜井敞开式全断面掘进机施工可行性分析

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煤炭科学技术 2023年第7期51卷 310-320页

作者：汪青仓刘全辉宋朝阳李强任怀伟陕西延长石油榆林可可盖煤业有限公司陕西榆林719000 北京中煤矿山工程有限公司北京100013 中煤科工开采研究院有限公司北京100013

斜井是保障矿山高效生产的矿井开拓方式之一,可实现矿井主运连续化,大型采、掘、运装备可采用无轨胶轮化直接下井,无需地面拆解和井下大硐室中组装的复杂工序。为满足陕西可可盖煤矿10.0 Mt/a的产能需求,基于井筒开拓方式影响因素的分... 详细信息

斜井是保障矿山高效生产的矿井开拓方式之一,可实现矿井主运连续化,大型采、掘、运装备可采用无轨胶轮化直接下井,无需地面拆解和井下大硐室中组装的复杂工序。为满足陕西可可盖煤矿10.0 Mt/a的产能需求,基于井筒开拓方式影响因素的分析以及可可盖煤矿工程地质与水文地质条件的分析,提出了4版矿井开拓方案,考虑到外部运输条件便利、场地集中便于管理、缓坡斜井无轨胶轮化和无需换装等优势,初步确定了井田西部主副斜井+中部进回风立井的开拓方案;进一步梳理了煤矿长距离斜井钻爆法与机械破岩施工技术发展的现状与趋势,鉴于现有钻孔爆破法和悬臂掘进机作业线施工斜井存在掘进效率低、工序多、风险高等问题,提出了超长斜井采用全断面掘进机掘进的技术方案,论证了采用敞开式全断面掘进机施工的可行性和适用性;通过对比分析斜井围岩管片支护与锚网喷支护的优缺点,选择了近工作面锚网喷与局部围岩较破碎区段增设钢拱架的支护方式。根据可可盖煤矿工程地质与水文地质条件、环境条件、工程条件、建井技术、装备性能、施工工期、投资成本等因素的综合分析,可可盖煤矿主副斜井建设技术装备具有可行性和先进性,为同类型矿井开拓方式选择与超长斜井施工技术装备的确定提供了参考,为煤矿安全高效、绿色智能建设和发展奠定了基础。

关键词：矿井开拓超长距离斜井敞开式全断面掘进机建井

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彬长矿区“井上下”立体防治冲击地压新模式

煤田地质与勘探 2023年第3期51卷 19-26页

作者：吴学明马小辉吕大钊郑凯歌王东杰陕西彬长矿业集团有限公司陕西咸阳712000 彬长矿区灾害综合治理工程研究中心陕西咸阳713602 陕西彬长孟村矿业有限公司陕西咸阳713600 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

随着煤矿开采强度的不断增大,矿井逐渐向深部转移,冲击地压灾害日益严峻。而深部冲击地压矿井往往存在一层或多层坚硬厚岩层,这些坚硬顶板厚度较大,整体性强,突然断裂时会释放大量弹性能,易引发冲击地压事故,严重制约矿井安全生产。以... 详细信息

随着煤矿开采强度的不断增大,矿井逐渐向深部转移,冲击地压灾害日益严峻。而深部冲击地压矿井往往存在一层或多层坚硬厚岩层,这些坚硬顶板厚度较大,整体性强,突然断裂时会释放大量弹性能,易引发冲击地压事故,严重制约矿井安全生产。以陕西彬长矿区孟村矿为例,针对矿区内煤层埋藏深、普遍存在多种坚硬厚岩层的特殊情况,提出针对性治理措施:对顶板上方0~80 m范围内厚度超过10 m的坚硬厚岩层进行破断、弱化处理,对煤层上方0~30 m范围的低位岩层采取顶板深孔爆破预裂措施,对煤层上方30~60 m范围内的中位坚硬岩层采取顶板定向长钻孔水力压裂措施,对煤层60 m以上高位坚硬岩层采取地面水平井分段压裂措施;使高、中、低位顶板产生的裂缝在垂向上实现贯穿,将顶板“切割”成相对规则的“块状”结构,使上覆岩层应力由“硬传递”转化为“软传递”;并结合煤层大直径孔卸压、煤层爆破等煤层卸压措施,形成了区域与局部相结合、煤层与岩层全覆盖的“井上下”立体防治模式。工程实践证明:采用“井上下”立体防治模式后,工作面103 J以上微震事件降低88%,周期来压强度降低23%,来压持续时间缩短61%,防冲效果良好。该技术模式的成功应用可为类似地质条件下冲击地压矿井灾害治理提供借鉴。

关键词：冲击地压 “井上下”立体防治分段压裂定向长钻孔水力压裂煤层卸压煤岩强度弱化

可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井关键技术与装备

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煤炭学报 2022年第1期47卷 499-514页

作者：范京道封华宋朝阳任怀伟马英汪青仓谭杰刘全辉李川陕西延长石油矿业有限责任公司陕西西安710016 北京中煤矿山工程有限公司北京100013 中煤科工开采研究院有限公司北京100013 陕西延长石油榆林可可盖煤业有限公司陕西榆林719000

我国西部煤矿资源开发是保障煤炭资源供给的战略性任务,少人、安全、绿色、机械化、智能化矿井建设是现阶段煤炭智能化发展的必然趋势和重要方向。首先梳理了我国煤矿斜井和竖井全断面机械破岩掘进技术和装备现状,分析了适用煤矿井筒掘... 详细信息

我国西部煤矿资源开发是保障煤炭资源供给的战略性任务,少人、安全、绿色、机械化、智能化矿井建设是现阶段煤炭智能化发展的必然趋势和重要方向。首先梳理了我国煤矿斜井和竖井全断面机械破岩掘进技术和装备现状,分析了适用煤矿井筒掘进的不同类型装备机械破岩掘进工作面临的共性难题;针对可可盖煤矿典型的西部富水弱胶结地层条件,确定了可可盖煤矿斜井和竖井联合开拓方案,并从地层条件、装备性能、围岩控制和经济合理性等方面,研判了采用斜井TBM掘进和竖井钻机钻井的可行性,提出了智能化建井建智能矿井的理念,构建了可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井模式;针对可可盖煤矿地层岩石强度低、扰动敏感的特性,突破了斜井敞开式TBM掘进高效破岩与围岩控制、连续排渣、装备推进与支撑协同控制等技术,实现了TBM姿态大幅度调整,一次掘进断面面积40 m2,形成了“探-破-支-运”一体化连续掘进技术体系,单月最高掘进进尺523.8 m;首次在西部富水弱胶结地层中采用竖井钻机钻井,提出了全岩地层竖井“一钻完井”工艺,形成了适用我国西部煤系地层钻井法凿井的大型竖井钻机及其配套装备体系,包括大直径全断面钻头结构、稳定钻杆、大型门式起重机以及竖井钻机高效集中控制系统,攻克了竖井钻机配套大型门式起重机安装、起下钻智能控制、竖井钻机高效钻进等关键技术与智能监控难题,实现了西部富水弱胶结岩石地层8.5 m大直径井筒高效钻进,单日最高钻进进尺10.8 m。

关键词：智能煤矿矿井建设机械破岩 TBM 竖井钻机钻井

聚合物凝胶堵漏剂配方及其在高原铁路超深水平孔中的应用进展

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地质与勘探 2024年第3期60卷 601-609页

作者：赵文辉陕西铁道工程勘察有限公司陕西西安710043

高原铁路横穿藏东南缘,区域岩性复杂多变,岩体强度以及完整程度差异极大,致使线路勘察异常艰难。在开展的超深水平定向孔钻探勘察中,孔内漏失、掉块严重,严重影响钻探进度。分析认为,漏失通道大,水泥浆、PAM+SZ803高分子堵漏剂等传统堵... 详细信息

高原铁路横穿藏东南缘,区域岩性复杂多变,岩体强度以及完整程度差异极大,致使线路勘察异常艰难。在开展的超深水平定向孔钻探勘察中,孔内漏失、掉块严重,严重影响钻探进度。分析认为,漏失通道大,水泥浆、PAM+SZ803高分子堵漏剂等传统堵漏材料径向渗透力弱、凝结性差和提下钻时的抽汲作用等多因素,共同导致掉块卡钻、坍塌埋钻、漏失、钻孔弯曲等井下复杂现象发生。为解决水平孔超深部裂缝性漏失问题,利用聚合物凝胶自由交联作用机理,合成一种新型聚合物凝胶堵漏剂。通过实验测试配方中交联剂、延缓剂(GH-8)、羧甲基纤维素的含量以及温度对成胶黏度、成胶时间影响,当聚乙烯醇3%、硼砂2%,羧甲基纤维素0.3%、GH-80.6%,交联温度30~45℃时,成胶时间74~91 min,成胶黏度247400~254400 mPa·s,符合生产需求。承压封堵模拟实验研究表明,加入3%木屑后承压能力还可提高47%,漏失量减少30%以上。生产试验表明,本凝胶堵漏剂配方可有效解决裂缝性漏失问题,护壁效果明显,具有很好的推广应用前景。

关键词：高原铁路线路勘察超深水平孔裂缝性漏失聚合物凝胶配方堵漏剂