深部煤巖物理模擬系統(tǒng)與邊界減摩設(shè)計方法的研究.pdf

1、本文內(nèi)容分為兩部分,深部煤巖物理模擬系統(tǒng)設(shè)計屬于工作單位的橫向協(xié)作項目的組成部分,地質(zhì)力學模型試驗邊界減摩方法研究是結(jié)合工作提出的科研課題。深部煤巖物理模擬系統(tǒng)是為煤層中瓦斯氣體吸附解析規(guī)律及其瓦斯突出等研究提供一個試驗平臺;地質(zhì)力學邊界減摩方法研究將通過系統(tǒng)的分析和研究最終為地質(zhì)力學模型試驗領(lǐng)域提供幾種有效且易用的減摩方法。本文對深部煤巖物理模擬系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計,繪制了工程圖紙,并對關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計分析,為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主體的

2、生產(chǎn)制造提供了依據(jù);還對地質(zhì)力學模型邊界減摩的力學過程進行了分析,在充分研究現(xiàn)有的邊界減摩方法和減摩機理的基礎(chǔ)上提出了幾種新型減摩方法,并設(shè)計了相應(yīng)的驗證試驗來驗證減摩方法的有效性。
　　基于本文所設(shè)計深部煤巖物理模擬系統(tǒng)是目前國內(nèi)外地應(yīng)力與瓦斯壓力最高,模型尺寸最大的地質(zhì)力學物理模擬裝置之一。本文首先對其功能與技術(shù)要求進行詳細劃分,并用相應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)其功能和要求,具體設(shè)計中通過空心拉拔液壓缸的應(yīng)用彌補了系統(tǒng)軸向受拉時的彈性變

3、形,選用了THK公司的直線導軌來實現(xiàn)裝置大型結(jié)構(gòu)件的移動。本文對初步設(shè)計的關(guān)鍵大型結(jié)構(gòu)件進行了詳細的力學結(jié)構(gòu)分析,依據(jù)結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果對其進行了相應(yīng)的優(yōu)化,直至分析結(jié)果通過強度和剛度要求。
　　本文中的地質(zhì)力學模型邊界減摩設(shè)計方法研究是為大型地質(zhì)力學模型試驗提供符合工程實際的邊界條件,研究首先對試驗中邊界摩擦的力學過程和常規(guī)減摩方法的優(yōu)缺點進行詳細的分析,并與真實工程中的邊界條件進行對比。之后依據(jù)上述理論分析和研究,提出了幾種能更加