金桥煤矿井筒变形实时测量与井筒破坏突变模型

针对金桥煤矿副井涌沙引发井筒变形的实际问题 ,研究了采用GPS技术实时监测井筒动态非线性变形方法 ;运用了突变理论 ,建立了井筒破坏的突变模型 ;给出了井筒变形的控制变量与状态变量表达式 ;对有效地治理损害的井筒具有重大指导作用 .     

煤矿井筒变形混沌特征分析

基于井筒变形实际监测沉降数据,提出了利用混沌理论相空间重构技术研究井筒变形特征的新思路。研究了井筒变形系统的相空间重构、关联维数的确定、Lyapunov指数的计算、稳定性分析等问题。试验结果表明：井筒变形系统是一个混沌,井筒变形受到多因素影响。得出最大Lyapunov指数可以作为变形体内部不同部分动态变形状态的指标。这一有工程意义的结论,可以为井筒稳定性判定提供支持。     

井筒移动与形变的动态数据处理

从井筒形变的力学模型入手，推导了井筒变生突变的临界压力，按照灰色系统思想，探讨了带有突变现象的灰色非线性模型来预计井筒形变的可行性。实例表明，在突变点大大地改善了拟合精度，它为解释各项工程破裂现象及其预计方法提供了一种有效的数学方法。     

监测矿山井筒变形的摄影测量及其数据处理方法

按照矿山井筒的特点，提出了一种井筒变形监测的新方法———应用摄影测量方法，并初步建立了井筒摄影监测及其数据处理的技术方案。主要内容有：井筒变形及其监测方法简析；井筒变形摄影测量的技术流程；井上、下控制系统的建立；仪器选用与标志；摄影测量与控制点数据联合平差；变形分析。     

基于光纤技术的井筒围岩稳定实时监测系统

针对井筒围岩变形监测受采动影响的问题,提出了采用光纤传感技术监测井筒围岩变形的方法.研究了光纤传感器的不同埋入方式、粘结材料以及施工工艺对结构变形监测的影响,结合金川Ⅱ矿区14行风井加固工程,设计并布设了光纤光栅传感监测系统.现场监测结果表明,基于BOTDR的分布式光纤传感技术具有实时性、远程和自动监测围岩变形的优点,可以直观地得到井筒在不同位置的围岩变形分布特征,为井筒围岩变形提供了准确的测试数据.     

基于DDA方法的排碴井筒堵塞概率分析

依托某公路隧道的超大直径通风竖井工程,针对通风竖井施工中心小直径井筒排碴存在极大堵塞风险、严重影响建设工期的问题,考虑到井筒落石属于非连续变形动力学过程,因此,采用非连续变形分析（DDA）方法,通过对井筒落石进行数值建模,以球体作为基本块体单元,基于捆绑算法将球颗粒捆绑成相应形状块体,模拟块体运动过程中的碰撞、摩擦等,开展了针对性的小直径井筒落石堵塞概率分析。数值模拟结果表明,为避免小直径排碴井筒发生堵塞现象,应严格控制抛入排碴井筒的岩块尺寸与块度;钻爆法施工的小直径排碴井筒超欠挖现象越严重,井筒堵塞概率越大。模拟结果较为真实地反映了排碴井工况的工程实际。     

开采高坑矿立井工广煤柱的井筒变形预计与采煤方法选择的探讨

本文通过井筒变形预计,分析研究了全部陷落法、风力充填、水力矸石充填及混合开采等不同采煤方法对高坑矿立井工广煤拄开采时井筒的变形与损害,得出了水力矸石充填采煤法为最佳的结论。     

井筒变形的实测和数据电算处理

本文以王庄煤矿某矿井为例,介绍了在旧井改造设计过程中,对变形井筒进行实测,以及数据电算处理的优越性。给出了电算处理数学模型,及数据处理优化程序。     

开采高坑矿立井工广煤柱的井筒变形预计与采煤方法选择的探讨

本文通过井筒变形预计，分析研究了全部陷落法、风力充填，水力矸石充填及混合开采等不同采煤方法对高坑矿立井工广煤柱开采时井筒的变形与损害，得出了水力矸石充填采煤法为最佳的结论。     

水平井井筒和气藏耦合的非稳态模型

应用Green函数和Neumann积原理,建立了盒式气藏水平井非稳态产能计算的无限导流模型和有限导流模型,并提出了求解此模型的方法.模型考虑了井筒压降、加速度和径向流入的影响,并可以应用于各向异性气藏.通过与Eclipse结果比较,验证了本模型的合理性.实例计算表明:早期非稳态流动阶段井筒压降对计算结果影响较大;井筒内的压力损失将会使水平井的产量降低和井筒内的压力分布不均匀;受井筒压降的影响,非稳态时的井筒流量分布比拟稳态时更不均衡.     

考虑轴变形影响的零度弧齿锥齿轮传动误差计算研究

传动误差是评判弧齿锥齿轮啮合性能的重要指标之一,直接反映弧齿锥齿轮的传动啮合特性,其与轴系结构密切相关.本文主要研究轴系结构与传动误差之间的正向设计计算方法,提出一种基于通用软件工具平台的考虑轴变形影响的弧齿锥齿轮传动误差数值计算方法,并与国际先进弧齿锥齿轮设计软件(KIMoS软件)进行对比,验证本文计算方法.针对两种轴系结构设计方案,应用本文方法分析轴变形对航空发动机弧齿锥齿轮传动误差的影响.分析计算结果表明:支撑形式对齿面接触力的大小影响甚微,但支撑形式与轴的变形对传动误差的影响较大.通过改变轴系的支撑结构可以获得良好的弧齿锥齿轮传动误差曲线.本文工作可为研究轴系结构与零度弧齿锥齿轮传动误差关系提供参考.     

涡扇发动机拉紧轴疲劳试验

针对涡扇发动机拉紧轴在工作环境中所存在的疲劳失效问题,提出基于有限元法(FEM)与Miner线性累积损伤理论相结合的理论模型,实现了已知涡扇发动机拉紧轴材料、几何尺寸等条件下的标准载荷循环谱计算.进一步开展了风扇拉紧轴的疲劳寿命试验测试与分析,结果表明,试验中拉紧轴可承受30 000次试验载荷循环数,试验之后经检查无裂纹、凸肩切入、螺纹断扣等失效现象,最终确定其在标准载荷循环下的安全使用寿命.通过开展对拉紧轴的疲劳试验研究、仿真计算与分析等工作,有效验证了可靠性寿命预测方法与模型的可行性.     

多荷载耦合作用下立井井壁潜在破坏区的确定

首先采用弹性理论对立井井壁进行了分析,建立了井壁破坏的理论模型,进而采用通用有限元软件ANSYS,建立了立井井壁的大型三维分离式有限元数值模型。运用这两种模型详细研究了多种荷载耦合作用对立井井壁的影响,多种荷载包括：随深度变化的土压力、随时间变化的疏水附加力以及井壁自身重量。确定了立井井壁在这三种荷载综合作用下的应力、应变集中区,论证了井壁破坏理论中疏水附加力理论的正确性,对井壁设计理论以及加固区域的确定提供了一定的理论指导。本文有限元模型的建立方法以及得到的结论,在一定程度上丰富了立井井壁理论的内容,增加了立井井壁理论研究的方法,促进了井壁附加应力说的发展。     

Stability control of a deep shaft insert

The deterioration of a deep shaft insert at the Xing'an Coal Mine was analyzed by studying the physical and mechanical properties of the rock located at key positions relative to the shaft. Factors that influence shaft stability were obtained. The numerical simulation program FLAC3D was used to simulate the destruction of the deep shaft insert. Two different support methods were analyzed by simulation. The simulations demonstrate that a single stiffness support is inappropriate for this shaft insert. The appropriate support method is an integrated coupling method of rigid and flexible supports. The flexible support is applied first and then the rigid support is second. Engineering practice in the Xing'an Coal Mine shows that this technology can effectively control deep-shaft insert deterioration. This support approach provides an important direction for future project design and construction, as well.     

微齿轮轴的微细电火花加工

采用微细电火花铣削与微细电火花线切割组合加工复杂微小零件。以带轴的微小齿轮为例,在分析其结构特点及微细电加工特性的基础上,规划了微小齿轮轴的组合电加工工艺流程,分析了组合加工中的精度和效率,实现了节圆直径为350μm的微小齿轮轴的制造。     

传动轴断裂分析

采用宏观及显微组织分析、扫描电镜分析和力学性能试验等方法对传动轴的断裂进行了失效分析。结果表明,该轴断裂属疲劳失效,轴端部键槽处在制造过程中存在淬火裂纹是导致疲劳断裂的主要原因。     

超深厚表土层钻井井壁底的方案优化设计

文章采用数值计算方法,通过对4种半椭圆回转式井壁底和12种削球式井壁底的力学特性进行分析,得出削球式井壁底的承受外载的能力好于半椭圆回转式.对削球式井壁底结构形式进一步分析,得出了削球式井壁底的最佳结构形式及其应力分布规律,为两淮和山东等矿区超深厚表土层钻井井壁底设计计算提供一定的理论依据.