废弃采空区裂隙带高度预测模型及应用     

王泓博  张勇  庞义辉  贾伟 《岩土力学》2022,43(4):1073-1082

煤炭开采引起覆岩破断及地表下沉,覆岩及地表运移规律可反映裂隙带高度的动态演化过程。因地表下沉滞后于煤炭开采,对于废弃采空区,长期压实作用导致裂隙带高度较采动期间有所降低。基于地表点下沉速度的阶段特征将裂隙带高度的演化过程分为2个阶段,第1阶段裂隙带发育对应岩层破断逐步向上传递的过程,第2阶段裂隙带高度降低对应离层及裂隙闭合、断裂岩层受压后变形回弹及破碎岩体自然压实的过程。着眼于压实作用对裂隙带高度的影响,根据煤层采厚、垮落带和裂隙带岩层变形量及地表下沉值之间的定量关系,建立了第2阶段裂隙带高度预测模型,并结合太平煤矿实测结果进行验证,采用控制变量法分析了单一因素影响下废弃采空区裂隙带高度的演化特征。结果表明：废弃采空区裂隙带高度受控于垮落带块体强度、垮落带初始碎胀系数、采动期间裂隙带高度最大值及对应的垮落带高度、煤层埋深、地表最终下沉量等因素,太平煤矿采后15 a的裂隙带高度实测值11.36～13.00 m与理论预测值12.75 m吻合度较高,模型的可靠性得到验证。最后,应用此预测模型对武安煤矿（关停矿井）2002－2003年采空区裂隙带高度开展理论计算,结合地空瞬变电磁探测确定了地面瓦斯抽采钻孔理想的终孔位置并成功开展了地面钻孔瓦斯抽采试验。  相似文献   

Probabilistic comparison between turbulence closure model and Bulk Richardson Number approach for ABL height estimation using copula     

《Dynamics of Atmospheres and Oceans》2019

In this paper, a numerical study has been carried out to assess changes in Atmospheric Boundary Layer (ABL) height under changing hydro-climatic conditions. ABL height is estimated by using the data from experiments conducted at three different sites- LAnd Surface Process EXperiment (LASPEX-97) in Sabarmati river basin, Gujarat, India, during 1997; Boundary Layer Late Afternoon and Sunset Turbulence (BLLAST) in Lannemezan, France, during 2011 and Integrated Global Radiosonde Archive (IGRA) in Tucson at Arizona, USA, during 2011. Here ABL height is estimated, during Intensive Observation Period (IOP), using 1-D turbulence closure model at all three site locations as well as following the Bulk Richardson Number (BRN) Approach. For LASPEX-97 only, the 1-D model with module for sub-surface processes coupled with upper-surface model is used for the estimation and compared with the only upper-surface model. ABL height, estimated by the coupled model, is found to be slightly higher than that by the un-coupled model. A copula-based analysis indicates that ABL height estimated by the 1-D model and same by BRN-based approach are statistically similar within 90% confidence interval (CI) under similar stratification condition. Thus, it validates the 1-D turbulence closure model for ABL height estimation. The sensitivity analysis of height of ABL, derived by 1-D model, against critical parameters reveals that surface condition (soil temperature) is more critical than atmospheric condition (net radiation) in forcing change on height of ABL in summer.  相似文献   

阵风因子与大气边界层要素的关系及预报试验     

胡波 《气象科技》2019,47(2):282-288

利用2008—2016年舟山4个海岛气象站大风资料和欧洲中心的ERA-interim再分析资料,分析了阵风因子随平均风速、风向、小时、月份等分布的气候特征,统计阵风因子与边界层的大气稳定度、250～1000m风速与10m风速的比值、6h变温等要素的相关后,选取最佳预报因子,利用BP人工神经网络方法,根据不同因子组合对阵风进行循环试报。结果表明:①平均风速较小时阵风因子波动范围大;靠近大陆站点的阵风因子及来自陆地方向气流的阵风因子偏大。②白天11:00—16:00受太阳辐射影响大气湍流相对较强,阵风因子偏大。7—9月沿海受台风影响频繁,其阵风因子要大些,而11—12月阵风因子偏大则与来流方向的地表粗糙度较大有关。③阵风因子和边界层不同高度的风速与10m风速比值,及气温具有明显正相关,与边界层大气稳定度参数具有负相关,相关结果印证了阵风主要物理成因与动量的垂直湍流输送有关。④阵风循环试报表明最佳组模型试报的绝对误差及方差均比对比组模型减少约11%～25%,具有较好的预报效果。  相似文献   

玄武岩纤维加筋黄土承载比试验研究          下载免费PDF全文

李沛达  骆亚生  陈箐芮  汪国刚 《水文地质工程地质》2021,48(1):131-137

为研究纤维加筋黄土CBR值影响因素及纤维增强土体机理,以短切玄武岩纤维为筋材,通过改变土体含水率、纤维长度、纤维含量、击实次数、浸水时间等条件进行加州承载比试验,探究初始含水率、纤维参数及试验方法对加筋土局部抗剪强度的影响规律。结果表明:纤维加筋土CBR值随含水率的增加呈现先增大后减小的趋势,存在“施工最优含水率”且相比击实试验最优含水率高1%～3%左右;纤维加筋土CBR值高于黄土CBR值,确定纤维长度20 mm,纤维含量0.4%为最优配比;击实次数从30击增加到98击,黄土CBR值提高273%,纤维加入后CBR值提高327%,加筋作用使土体通过提高击实功来提升强度的效果更加显著;浸水对试样CBR值影响较大,浸水时间对试样CBR值影响较小,且纤维的加入使试样对浸水时间的敏感度进一步降低,加筋土浸水2 d后强度降低54%,浸水4 d后强度降低58%。  相似文献   

基于孔压监测的强夯置换和砂井-强夯处理饱和软土地基试验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘红军  吴腾  马江  王虎 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2015,45(2):109-114

在青岛某饱和软土场区采用强夯置换和砂井-强夯2种不同方案进行试夯试验。在试验区距夯点不同距离、不同深度的土层中埋设孔隙水压力计,通过观测,分析试夯过程中超孔隙水压力的变化规律,得出以下结论:2 000~2 500kN·m夯击能作用下,点夯试验最佳夯击数为强夯置换14击、砂井强夯16击,且2种方案强夯有效加固深度均可达6m;强夯置换区块距离夯点越近,超孔隙水压力累积幅值越大,而砂井-强夯区块这一趋势则不明显;砂井-强夯区块较强夯置换区快地基具有更好的均匀性,但其夯后超孔隙水压力消散速度比后者慢;孔压监测是确定强夯参数,了解加固深度,评价加固效果的有效手段。  相似文献   

人为热源和城市绿化对冬季山谷城市边界层结构影响的数值模拟   总被引：3，自引：3，他引：0       下载免费PDF全文

杨胜朋  吕世华  陈玉春  奥银焕  余晔  王长友 《高原气象》2009,28(2):268-277

为了探讨人为热源和城市绿化对城市边界层的影响,本文在RAMS模式中引入周期性日变化的人为热源和人工改变下垫面状况,初步模拟分析了人为热源和城市绿化对城市边界层结构的影响.结果表明:人为热源具有明显的增温效应,增强了城市的湍流交换,白天增加了大气不稳定度,促进了混合层的发展,夜间降低了大气稳定度,减弱了城市夜间逆温.城市绿化减小了地表反照率,增加了到达地面的净辐射,模拟期间土壤冻结,增加的净辐射其中一部分以感热的形式来加热大气;绿化后地气之间的湍流交换增强,增加了大气不稳定度,减弱了白天高空逆温;本文还讨论了不同绿化布局对白天高空逆温的影响以及人为热源和城市绿化之间的非线性相互作用.  相似文献   

旋转扰动流体中壁面湍流不稳定及其拟序结构研究I：实验     

Arnaldo  Longhetto  Enrico  Ferrero  张瑛  全利红  Massimiliano  Manfrin  Luca  Mortarini  Renato  Forza 《气象与减灾研究》2009,32(3):15-18

重点介绍和讨论了中性条件下旋转扰动流体中边界层强迫不稳定及其相关的一些问题,阐述了旋转体系中切变驱动边界层不稳定的动力学特征。这些不稳定状态的研究在大气物理学、流体动力学、海洋学等多个领域中引起科学家极大的兴趣,近年来在实验和理论研究中都得到了不断的发展。意大利都灵大学基础物理系地球科学实验组通过水槽旋转实验方法,不断改变水槽启动或结束时的旋转运动速度,以及底部壁面粗糙度等要素,所得到的实验结果与SDBL理论非常一致。  相似文献   

旋转扰动流体中壁面湍流不稳定及其拟序结构研究Ⅰ:实验     

Enrico Ferrero  张瑛  全利红  Luca Mortarini  Renato Forza 《气象与减灾研究》2009,32(3)

重点介绍和讨论了中性条件下旋转扰动流体中边界层强迫不稳定及其相关的一些问题,阐述了旋转体系中切变驱动边界层不稳定的动力学特征.这些不稳定状态的研究在大气物理学、流体动力学、海洋学等多个领域中引起科学家极大的兴趣,近年来在实验和理论研究中都得到了不断的发展.意大利都灵大学基础物理系地球科学实验组通过水槽旋转实验方法,不断改变水槽启动或结束时的旋转运动速度,以及底部壁面粗糙度等要素,所得到的实验结果与SDBL理论非常一致.  相似文献   

强夯法在吹砂填海地基加固中的应用分析     

曾力娟  李强  于元峰 《探矿工程》2010,37(6):67-70

通过强夯法在首钢京唐曹妃甸钢铁公司吹填砂地基处理工程中的应用情况和成功经验,对强夯设计、施工参数、加固效果进行了分析,为相似工程提供参考。  相似文献   

静压桩施工利弊刍议          下载免费PDF全文

毛国江  孙淇  毕强  朱明 《探矿工程》2010,37(7):50-55

结合工程实例,介绍了静压桩施工的受力情况、施工要点和挤土变形的机理,分析了其施工对工程自身和周邻环境产生的利益、弊端,提出了施工建议和预防措施。  相似文献