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含磨料脉冲射流破岩效果试验研究
1
作者 刘斌 张建成 +2 位作者 张波 李彪 王亚旭 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期14-21,共8页
为探究脉冲磨料水射流的破岩效果,选用五种不同强度的硬岩,开展了脉冲纯水/磨料水射流破岩试验,并以冲蚀孔尺寸为指标,将脉冲纯水/磨料水射流的破岩效果同连续纯水/磨料水射流进行了对比。结果表明:连续磨料水射流冲蚀岩体过程主要依赖... 为探究脉冲磨料水射流的破岩效果,选用五种不同强度的硬岩,开展了脉冲纯水/磨料水射流破岩试验,并以冲蚀孔尺寸为指标,将脉冲纯水/磨料水射流的破岩效果同连续纯水/磨料水射流进行了对比。结果表明:连续磨料水射流冲蚀岩体过程主要依赖磨料粒子的磨削作用,而脉冲磨料水射流则是连续的水锤效应和磨料粒子磨削作用的叠加;无磨料粒子时,连续水射流破岩主要依赖射流初期的单个水锤效应,而脉冲水射流则是多个连续的水锤压力持续冲击岩石,导致岩体表面出现破碎区。 展开更多
关键词 脉冲磨料水射流 破岩试验 冲蚀孔 硬岩
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瞬变电磁接收线圈响应过程分析: 以阻尼比与谐振频率为例
2
作者 孙怀凤 许伟强 +4 位作者 张诺亚 柳尚斌 刘锐 刘玉超 周正 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4360-4371,共12页
以电磁感应为原理的接收线圈是测量瞬变电磁信号的核心器件, 研究其响应特性对于瞬变电磁装备研发与校准具有重要意义.本文基于空心线圈的传感器方程与瞬变电磁的理论信号, 分析了阻尼比与谐振频率这两个关键参数对瞬变电磁感应线圈响... 以电磁感应为原理的接收线圈是测量瞬变电磁信号的核心器件, 研究其响应特性对于瞬变电磁装备研发与校准具有重要意义.本文基于空心线圈的传感器方程与瞬变电磁的理论信号, 分析了阻尼比与谐振频率这两个关键参数对瞬变电磁感应线圈响应过程的影响规律, 并给出了选取建议.在讨论阻尼比选取的过程中提出了两种定量计算方法, 首先计算了纯二次场接收时间中不同阻尼比的累计积分误差, 发现在阻尼比取0.6411时整体积分误差最小;但考虑到瞬变电磁方法观测信号应尽早摆脱震荡达到稳定输出的特点, 又引入了线圈响应值与理论值的比值η曲线以及稳定截止时间参数tc, 比较不同阻尼比下进入稳定输出的时间点, 发现能够最早达到稳定输出的阻尼比为0.9118, 并将其作为本文的阻尼比选取建议.针对线圈谐振频率, 通过对比不同谐振频率下的线圈输出曲线发现随着线圈谐振频率增加, 输出曲线的响应速度与完成震荡过程的速度均会提升, 可以提前到达稳定截止时间, 能够提前观测瞬变电磁有效信号.还发现随着谐振频率的增加, 曲线的响应速度不断加快, 且线圈中接收到的能量随之增加, 但通过提高线圈谐振频率来提升响应速度或者增加接收能量都存在明显的边际递减效应, 因此建议线圈谐振频率设置在增速拐点之上以保证线圈的综合性能.本文研究对瞬变电磁接收线圈传感器设计具有参考价值. 展开更多
关键词 瞬变电磁 空芯线圈 阻尼比 谐振频率
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多煤层开采地下水运移试验平台研发及应用
3
作者 吴宝杨 许多 +3 位作者 王伟 刘小庆 张耀斌 王子骋 《中国矿业》 2025年第3期253-265,共13页
为进一步完善煤矿地下工程领域模型试验研究手段,明确矿区煤炭开采地下水的运移规律,研发了一套多煤层开采地下水运移综合智能试验平台。平台由主体反力单元、伺服加载单元、回采模拟单元、水体运移单元、信息采集单元等五个关键单元组... 为进一步完善煤矿地下工程领域模型试验研究手段,明确矿区煤炭开采地下水的运移规律,研发了一套多煤层开采地下水运移综合智能试验平台。平台由主体反力单元、伺服加载单元、回采模拟单元、水体运移单元、信息采集单元等五个关键单元组成。通过组合式反力装置,可开展2.1m×1.8m×3.0m(长×高×宽)以内不同尺寸模型体的地质力学模型试验;采用七个伺服电缸实现了分区域主动稳定加载,能够还原地下工程围岩真实应力场分布特征,扩大了有效加载区域;创新性地设计了煤层回采模拟装置以适用于不同厚度、不同进刀长度、不同回采速度的煤层回采模拟;采用荧光示踪剂和大功率紫外线光源显示水体沿裂隙的渗流、运移及存储情况;采用了伺服液压控制系统、高精度土压力盒、分布式光纤等数据实时采集传输系统,实现了数据实时采集,提高了数据采集准确度。以神东矿区上湾煤矿的采掘地质条件为基本背景,进行了现场试验。结果表明:煤层开采过程中,模型巷道围岩变形规律与现场实测基本吻合,围岩变形主要特征基本一致;下层煤柱的距离越大,水平承载力更大,但是破坏过程更剧烈,造成顶底板更大范围破坏,下层煤柱水平承载力极限为0.32MPa,裂隙贯通临界位移为2.5mm;竖向裂隙是贯通煤矿地下水库与上覆含水层的主要通道,也是水源补给的主要路径;顶板岩层横向裂隙成为储水空间,且采空区是主要的储水空间。通过试验验证了系统的可行性与可靠性,较好体现采动条件下模型岩层的裂隙发育、应力变化及地下水运移特征,具有一定工程应用价值,为地下水库建设与长期安全运行提供了科学研究手段。 展开更多
关键词 煤层开采 地下水库 模型试验 水体运移 试验系统研发
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