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关键词： 地下采空区   顶板安全厚度   理论计算   数值模拟   采空区治理  

摘要： 大西沟铁矿露天开采安全受原地下开采残留空区的影响。为确保境界内台阶开采的安全,采用4种理论计算方法和数值模拟,确定不同跨度采空区的顶板安全厚度,建立顶板安全厚度与采空区跨度的函数关系,对境界内采空区进行分类,并结合采空区顶板安全厚度确定其处置时机。研究结果表明,采空区顶板安全厚度随跨度增加呈二次函数增长,露采境界内已探知的5个空区均为简单易处理的Ⅰ类空区。当前阶段应在1343.9 m标高对2个采空区进行处理,未来应在1368 m标高对2个采空区进行处理,在1356 m标高对1个采空区进行处理,处理手段均为爆破崩落。研究结果为大西沟铁矿境界内采空区的安全处置奠定基础。

关键词： 低温二氧化碳捕集   旋流分离器   数值模拟   分离效率  

摘要： 为了探究双切流入口式旋流分离器在低温二氧化碳捕集应用下的分离性能,采用RNG k-ε湍流模型和DPM模型对DN 25 mm型双切流入口式旋流分离器内气液两相流场进行模拟分析。结果表明:当入口速度大于0.15 m/s时,对1μm以上液滴分离效率高于95%,总分离效率不低于94%;当入口速度大于0.2 m/s时,分离效率可达到98%以上。相关研究结果可为旋流分离器在低温二氧化碳捕集的实际工程应用提供理论依据。

关键词： 盖挖法基坑   地铁隧道   数值模拟   变形规律   方案比选  

摘要： 盖挖法基坑上跨既有地铁隧道施工势必导致既有隧道变形,依托北京某深大基坑工程,采用了ANSYS软件建立三维有限元模型,模拟了盖挖法基坑施工过程,讨论了注浆加固和围护桩参数变化对既有隧道变形的影响。研究表明:(1)注浆加固能够显著减小既有地铁隧道的变形。(2)围护桩参数的改变对既有地铁隧道变形的影响变化较小。

关键词： 巷道支护   数值模拟   支护参数   围岩位移  

摘要： 淮南矿区地质构造复杂,围岩松软破碎,支护难度大,返修率高,有效的巷道支护方式及合理的支护参数对煤巷围岩控制至关重要。以潘三矿2331(1)工作面巷道为工程背景,建立复合顶板平衡拱力学模型。结果表明,复合层状顶板自然平衡拱变形破坏时需要及时进行支护。数值模拟分析表明,巷道支护后,围岩应力状态基本呈对称分布,应力分布形态似蝶形状;围岩浅部应力约0.2MPa,支护体发挥了应有的效能,起到了主动支护作用。巷道围岩变形中,底鼓量最大,最大值为296mm;其次为帮部变形量,右帮部变形量较左帮变形量大,最大值为175mm;顶板下沉量最大值为110mm。巷道施工后3个月现场观测数据表明:巷道综合测站处顶板基本无下沉,帮部变形在30~80mm之间,外段1^(#)~3^(#)综合测站处底鼓量为200mm左右,巷道围岩控制效果良好。

关键词： 掏槽爆破   HJC本构模型   数值模拟   有限元分析   岩石力学试验  

摘要： 随着炸药管控的日益严格,对施工安全性和成本控制的需求也日益增加。数值模拟技术作为一种快速且经济有效的手段,具备在实验室与现场之间快速测试各种参数组合的能力。通过数值模拟可以提前获得试验结果,快速调整施工参数,从而降低工程成本。该研究的目的在于通过岩石力学试验明确施工现场白云石大理岩HJC本构参数,并运用现场岩石的真实参数进行数值模拟试验以提升工程安全性并降低成本。通过结合现场岩石力学试验获得的白云石大理岩HJC本构参数,最终得到的掏槽槽腔截面面积、宽度和高度与数值模拟结果的误差均在6%以内,验证通过的岩石力学试验得到的准确本构模型参数进行的数值模拟结果与现场施工结果高度相符。

关键词： 裂纹   泄漏率   相变   数值模拟  

摘要： 针对压力管道裂纹泄漏的计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)计算问题,提出了一种可考虑流体压降相变过程的CFD裂纹泄漏计算方法。在理论分析和数值模拟方法研究基础上,建立矩形窄缝裂纹模型,实现了裂纹泄漏过程的瞬态模拟,并进行了计算结果的验证和分析。结果表明,泄漏流体的流动特性符合相变泄漏过程的物理规律,计算结果与试验结果符合性良好,平均误差在15%以内;单位面积泄漏率随裂纹张开位移的增加而增加,随流体过冷度的增加呈现增幅趋缓的增加。所提出的计算方法和分析结果可为压力管道裂纹泄漏率研究提供直接的技术参考。

关键词： 锚杆   倒肋式风机基础   数值模拟   有限元方法   抗倾覆性   抗滑移性   局部破坏   经济性  

摘要： 为了解决风机基础施工成本高、施工难度大等问题,提出了一种新型锚杆倒肋式风机基础。利用有限元分析软件ABAQUS对该新型风机基础与传统梁板式风机基础在极端运行荷载工况下的混凝土应力、钢筋应力、基础位移以及基础倾斜率进行数值模拟分析,并进一步讨论二者的混凝土用量、钢筋用量、土方开挖量。结果表明,锚杆的添加以及倒肋的结构设计使锚杆倒肋式风机基础的受力性能、经济性等方面明显优于传统梁板式风机基础,具有较好的应用前景。

关键词： 电弧炉炼钢   废钢熔化   热态模拟试验   冷态模拟试验   数值模拟  

摘要： 废钢熔化特性对于电弧炉炼钢流程至关重要。对电弧炉炼钢过程中废钢熔化行为的研究现状进行了综合评述,从热态模拟试验、冷态模拟试验以及数值模拟研究3个方面论述了废钢几何性质、废钢预热温度、熔池温度、熔池流动性质、废钢及熔池的元素含量、底吹工艺、侧吹工艺以及电弧特性等因素对废钢熔化行为的影响,旨在为电弧炉炼钢过程中的废钢熔化特性研究提供参考和借鉴。

关键词： 大同盆地   地下水   铀   地球化学   数值模拟   健康风险评价  

摘要： 查明地下水中铀(U)的分布特征、富集机制及对不同人群的暴露风险,为干旱-半干旱地区地下水资源保护和可持续利用提供数据支持。综合利用Shukarev分类法、热力学计算、水文地球化学数值模拟和人类健康风险评估(HRA)等方法,分析了大同盆地地下水和地表水中U污染分布特征和形态分布,解释了地下水中U的形成机制,评估了U污染对不同人群的暴露风险。结果表明,地下水TDS分布范围较大,为27.60~4034.00 mg/L,其中浅层地下水(Ⅰ区)整体上TDS较高,为338.00~4034.00 mg/L(平均1371.80 mg/L),U含量为0~2.44 mg/L(平均0.26 mg/L),超标率为71.74%,与TOC、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)浓度垂向分布一致,随着埋深深度增加,整体浓度呈现变小趋势。氧化还原条件、络合、吸附和蒸发浓缩作用是控制研究区地下水中U浓度和形态分布的机制,其中微生物参与下的还原作用是制约地下水中U浓度的关键。此外,铀酰离子(UO_(2)^(2+))与碳酸盐配体形成易于迁移的UO_(2)(CO_(3))22-和UO_(2)(CO_(3))_(3)^(4-)稳定络合物,也是影响地下水中U迁移的因素之一。人类健康风险结果表明,地下水和地表水的非致癌风险排序为儿童>青年人>成年人,地表水和Ⅰ区地下水的非致癌风险超标率最大(100%)。

关键词： 中介机匣   探针支杆   数值模拟   流场  

摘要： 以小尺寸高负荷增压级中介机匣流道为对象,采用数值模拟的方法研究了无探针、探针支杆直径为12 mm及12×6 mm腰型支杆测点处总温总压及支杆尾迹对流场影响。结果表明:腰型支杆进出口总压损失较圆柱支杆较小;改变探针支杆对测点处总温及总压脉动结果影响较大;支杆尾迹对流场周向影响可达数倍支杆尺寸。