深水无粘结柔性管抗拉伸层屈曲问题研究进展

随着我国海洋石油工业不断向深水发展,深水柔性管即将获得广泛应用。深水柔性管结构形式复杂,其抗拉层螺旋钢缆在铺管安装和弯曲过程中可能受到轴向压载荷,产生鸟笼现象和侧向屈曲失效,是当前柔性管开发中的研究热点。介绍了国外在柔性管抗拉层钢缆受压载荷失稳的数值模拟和试验研究现状,为我国开展柔性管开发提供参考。     

Mechanical responses of metallic strip flexible pipes subjected to pure torsion

Metallic strip flexible pipes (MSFP), a relatively new style of unbonded flexible pipes, are considered as an attractive alternative to traditional submarine pipes. Pipelines will inevitably confront torsion load which may affect the integrity and safety during their installation and application. Throughout this paper, the mechanical behavior of MSFP subjected to pure torsion is investigated by both experimental and numerical methods. Results from these two methods are essentially in agreement with each other. The finite element method (FEM) can be adopted to predict the failure torque of MSFP under torsion and analyze the detailed stress conditions of each layer. In addition, the effects of boundary conditions, layout manners of steel strips, friction coefficients between contact surfaces, twist directions and tension loads are discussed. The obtained conclusions will benefit cross-section design of MSFP and relative practical engineering.     

陡峭S形柔性管初始形状计算

本文采用悬链线方程的解，推导出陡峭Ｓ形柔形管初始形状的计算公式，计算出柔性管的初始形状、张力和弯矩，与国外资料的实例计算进行对比表明，结果相当一致。     

影响徐州矿区煤层顶板砂岩涌水的主要因素及机理

论述了影响工作面顶板砂岩含水层涌水量大小、持续时间的主要因素及其机理。分析认为,自然因素有地下水动力环境、构造复杂程度、砂岩层的岩性、砂岩含水层的厚度;其人为因素有工作面的采高、工作面的推进速度、顶板砂岩水的疏放程度。其结论对工作面顶板砂岩水害的防治工作具有重要的指导意义。     

综放工作面覆岩破坏规律的观测研究

综放覆岩破坏规律,特别是近松散层开采区的实测数据现在还很少。兖州杨村煤矿采用瞬变电磁法对同一工作面的岩柱厚度大于69m的深部开采区和岩柱厚度28~69m的浅部开采区分别进行了采后覆岩破坏两带高度探测,探测结果表明浅部裂缝带高度比深部降低17%~27%,冒落带高度变化不明显。      

高应力大断面煤巷锚杆索桁架系统试验研究

高应力构造区大断面煤巷围岩控制技术是煤矿巷道工程中亟需研究的问题之一。以峰峰集团新三矿废矸充填复杂困难煤巷为典型研究对象,综合现场调研和数值模拟分析结果得出高应力作用下大断面煤巷变形破坏特征,提出一种基于“索-拱”结构为核心的高应力煤巷围岩控制系统-锚杆索桁架,分析该支护系统基本结构,设计流程及支护预应力场分布特征,在新三矿某一置换煤巷开展工业性试验,研究结果表明,新型支护系统结构稳定,巷道围岩控制效果良好,对类似困难巷道支护具有一定的理论和实用参考价值。     

超重力振动台柔性叠层箱剪切效能评价方法

针对超重力振动台试验场地边界效应和新研制的一套柔性叠层箱,设计与开展干砂、纯水离心模型对比试验,引入加速度峰值误差EPGA、归一化均方误差NMSE、峰值频率误差EF等指标,评价了该叠层箱的剪切效能和边界效应。结果表明：与土体中心加速度相比,干砂模型叠层梁的EPGA、NMSE和EF,最大分别为21.50%、21.36%和3.1%,表明该叠层箱具有较好剪切效能。相同动荷载条件下,干砂模型各叠层梁的加速度峰值和峰值频率,最高是纯水模型的2.37倍和2.23倍,说明干砂试验中叠层梁的响应被土体响应控制,进一步验证了叠层箱具有良好剪切效能。干砂模型叠层梁与土体中心的剪切模量和阻尼比基本一致,误差分别为3%和18%;纯水模型叠层梁的剪切模量为干砂模型的1/3,仅为9.22 MPa;但阻尼比较大,为34.8%。以加速度峰值误差5%为边界效应临界距离,该叠层箱中心处约90 cm×24 cm范围内的测试结果是有效和可靠的。提出的方法与结论,对评价超重力振动台叠层箱边界效应具有重要指导意义和应用价值。     

典型留巷顶板条件下巷旁充填体支护阻力分析

将工程实践中接触到的留巷顶板分为厚层直接顶、薄层直接顶和无直接顶3种类型,利用叠加连续层板模型,考虑巷帮煤体承载作用和导致顶板垮落诱因,得出了3种顶板条件下的巷旁支护阻力计算公式。研究表明,巷帮煤体、充填区域顶板承载性能的提高有助于降低巷旁充填体支护阻力。随直接顶厚度的减小,充填体支护阻力反而增大。基本顶层位不同,顶板垮落诱因不同。厚层直接顶时,顶板垮落为自重引起;薄层直接顶时,顶板垮落为基本顶上位岩层作用所致     

挠性钻杆的研制

挠性钻杆是实现高精度定向钻孔技术的关键器具之一。介绍了国内外技术发展简况，设计中的主要技术关键，主要技术规格，结构与组成。并对其进行了性能检测，证明其中的挠性接头具有足够大的抗拉、压、扭能力。     

反演技术在解决煤层顶板岩性应用中的几个重要环节

淮南矿区煤层为石炭二叠纪煤层,13-1煤属下石盒子组,煤层全区稳定,平均厚度为3．5m。由于该区视电阻率曲线在砂岩及煤层反映为高电阻率,而泥岩电阻率相对平缓,针对这个特点,利用约束稀疏脉冲反演方法,结合地震数据,重构富含顶底板砂泥岩信息的波阻抗曲线,得到了联井波阻抗剖面及煤层顶板属性切片图,该成果图可清晰反映13—1煤层及顶板以上10m范围内的砂、泥分布。通过该实例的应用,对如何建立地质模型、重构波阻抗的方法、子波估算方法及稀疏脉冲反演中的A值的选择等几个重要环节进行了剖析。