高温对煤炭地下气化围岩损伤的影响

煤炭地下气化是煤炭无害化开采技术创新战略方向之一，该技术可以回收老矿井废弃煤炭资源，对传统采煤技术难以开采的煤炭资源进行原位清洁转化。气化过程中燃空区形成带来的结构应力和高温造成的热应力共同作用对岩石造成损伤。以大城勘查区深部煤层为气化对象，得出典型围岩热物性及力学参数随温度变化规律。基于连续损伤力学理论，在平滑Rankine损伤模型的基础上提出高温岩石损伤变量模型，使用COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件对深部煤层地下气化过程围岩温度、主应力、损伤变量进行模拟研究。结果表明，5种典型岩石的比热容随温度升高整体呈上升趋势，导热系数随温度升高整体呈下降趋势，抗压强度和弹性模量随温度变化规律差别较大。围岩受温度影响范围随气化时间呈指数变化，气化10 d时，温度影响范围仅为3.27 m;气化50 d时，温度影响范围达到5.73 m;气化100 d时，温度影响范围为8.21 m;气化400 d时，温度影响范围达到18.20 m。结合地下气化过程中普遍采用的控制注气点后退气化法，岩石处于高温区的时间在40 d左右，温度场对围岩的影响范围约为4.7 m。燃空区上方及两端均出现损伤...     

青岛华润万象城商业综合体结构设计

青岛华润万象城属于复杂超限高层建筑,工程长宽比偏大,平面布置较为复杂,具有扭转不规则、楼板局部不连续、竖向不规则、抗侧力构件不连续、结构超长等特点。结构设计采用基于性能的抗震设计方法,对结构进行详细的小震弹性计算、小震弹性时程分析、中震及大震验算,并在工程中设置了RBS消能墙作为"抗震二道防线",其对平面扭转不规则也具有较好的控制效果。此外,对超长结构的温度应力作用、大跨度楼盖的舒适度以及抗浮设计方案进行分析与研究。计算及分析结果表明,结构各项指标能较好满足规范的相关要求,结构布置合理、安全可行。     

Inconel 690传热管GTAW对接焊接头组织及力学性能研究

对Inconel 690传热管材进行钨极气体保护焊(GTAW)对接焊,采用拉伸试验机、压扁试验机和光学显微镜测试和分析传热管焊接接头,同时利用ANSYS软件开展焊接接头在设计工况失压时的一次应力强度校核。研究结果表明:焊缝中心为树枝胞状晶,熔合线附近为粗大柱状晶。室温时接头的平均抗拉强度为619 MPa,平均屈服强度为292 MPa,350℃时接头平均抗拉强度为475 MPa,平均屈服强度为206 MPa,拉伸接头断裂从熔合区开始贯穿整个焊缝组织,呈塑性断裂。压扁试验和反向压扁试验结果表明管接头完好。通过ANSYS分析可知,设计工况下传热管接头350℃许用应力强度150 MPa限值可满足其一次应力强度要求,且裕量较大。     

梁结构振动支承约束反力控制

支承或连接构件对梁结构的动力学性能有至关重要影响,必须保证其在振动过程中不发生破坏或者失效。通过合理设计和布局附加弹性支承可以实现对这些重要连接构件所承受约束反力的控制。应用微分变换法推导含附加支承的梁结构支承约束反力及其对于附加支承位置和刚度的灵敏度表达式,并通过优化设计附加支承位置和刚度实现具有弹性约束端的简支梁结构各支承约束反力的平衡,可提高结构的动力学性能。     

增材制造技术在超高膨胀封隔器中的应用

石油和天然气行业不断关注增材制造技术在航空航天和汽车行业的应用发展。研发了利用增材制造技术的超高膨胀封隔器,该封隔器的支承环系统由增材制造。增材制造设计大幅减少了支承系统的构件数量,同时显著提高了膨胀能力和额定压力。密封元件系统与增材制造支承环安装在一起,提供了极端膨胀比、零挤压间隙和对不规则孔的良好适应性。分析和测试结果表明:直径膨胀比高达111%,与常规封隔器相比,提高50%以上; 至少涵盖5种线重的套管(外径相同); 在148.89 ℃的温度下,密封元件能够保持压力68.95 MPa。介绍了增材制造技术、增材制造支承环概念、增材制造材料力学性能、密封元件系统优化和测试情况,以期给我国的完井作业提供借鉴。     

王坡煤业综放工作面瓦斯抽采技术应用

以王坡煤业3316综放工作面为工程背景,分析了高地应力松软煤层顺层瓦斯抽采钻孔施工影响因素,采用螺旋钻进自排渣的钻孔施工工艺以及新材料径向膨胀主动承压式注浆封孔工艺,并与原工艺进行了现场对比试验分析,优化后的瓦斯抽采工艺应用效果显著,有效解决了瓦斯抽采成孔及封孔问题,能够满足安全高效的生产需求。     

工作面支承压力峰值计算方法研究

为了确定区段煤柱尺寸和预防动力灾害事故(瓦斯事故、冲击地压、底板突水等),对支承压力分布规律进行研究。采用理论分析、数理统计研究方法,研究支承压力峰值大小,提出支承压力峰值大小的计算公式。以山西省内30个煤矿144个地应力测试数据为基础,进行支承压力峰值系数计算,得出峰值系数为2.88~5.06,符合国内学者的共识,支承压力峰值是3~5倍的上覆岩重,进一步验证了支承压力峰值的计算公式的合理性。