礦山工程建筑資質機械中的有害震動及其控制

振動,在機械工程領域是很普遍的。有些機械設備和設施則正是利用振動,高效率地去完成礦山生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)中的各項任務。如振動插裝機、振動輸送機、振動磨機、振動篩分機和振動放礦漏斗等,都是利用振動特性才能有效工作,因而將它們統(tǒng)稱為振動機械。然而,振動對裝載機、旋挖機、挖掘機和牙輪鉆機等許多礦山工程機械來說且是十分有害,應當努力加以克服或消除。為了滿足和適應大規(guī)模工程建設的需要,目前礦山工程機械正朝著大型化的趨勢發(fā)展。機械設備的大功率、高速化,勢必加劇振動的危害性。因為高能量的強振動不僅對機械設備的強度、壽命、穩(wěn)定性和作業(yè)精度(如鏟裝物料、起吊重物、鉆鑿炮眼的準確性)不利,而且也會對操作者及周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響。因此,從某種程度上說,有害振動制約了礦山工程機械的進一步發(fā)展,也成為了提高其產(chǎn)品質量的一個“瓶頸”問題,因而早已為工程界廣泛關注、加以深入研究的一大課題。

這些數(shù)據(jù)是通過勘察和量測所獲得,由于地質對象極為復雜,沒有較為固定、準確的印象模式,地質數(shù)據(jù)的獲取由于種種原因而變得甚為困難。地質數(shù)據(jù)存在許多不確定性,而“經(jīng)濟條件不容許為解決不確定而進行充足采樣”,因此在建筑資質地質體三維模擬中原始數(shù)據(jù)往往是離散的、分布不均勻的、不完整的、在空間中呈隨機分布的。如何利用這些有限、離散、稀疏、不規(guī)則的數(shù)據(jù)進行三維地質建模,從而預測巖土信息在區(qū)域中的分布情況是一個較為困難的問題。礦山工程三維建模技術礦山工程可視化在一定程度上可以增強地質數(shù)據(jù)的表現(xiàn)力,使工程地質現(xiàn)象形象地表達出來,但是由于經(jīng)濟條件或測量技術的限制,在地學領域,常常只能獲得有限的、不完整的信息,甚至缺失大量的信息。僅僅依靠這些有限的數(shù)據(jù)完成礦山工程的可視化有很多困難,必須依靠一定的技術手段。目前,此類數(shù)據(jù)集的可視化一般采用插值生成網(wǎng)格數(shù)據(jù),然后將生成的網(wǎng)格數(shù)據(jù)可視化?？臻g插值技術插值方法很多,常見的方法有:泰森(Thiessen)多邊形方法、距離冪次反比法、樣條函數(shù)法、克立格(Kriging)插值法、雙線性多項式插值法等。地質現(xiàn)象應根據(jù)自身的特點選取合適的插值方法才能保證合適的精度,復雜的插值方法會消耗大量的機時和內存,增加了實現(xiàn)的困難性。

目前已經(jīng)開發(fā)出的有關巖土的大、中型軟件,其中是連續(xù)介質快速拉格朗日法分析的英文縮寫(),簡稱程序。軟件自問世以來,得到廣大巖土工程計算者的推崇,主要是該軟件應用了顯式的有限差分法代替了原先廣泛使用的隱式有限元法。程序將計算區(qū)域內的介質劃分為若干個二維單元,單元之間用節(jié)點相互連接。上述過程中,網(wǎng)格的劃分與有限元不同之處在于其網(wǎng)格分物理網(wǎng)格和數(shù)學網(wǎng)格且互為影射,所劃分的網(wǎng)格只要有序也可具有不規(guī)則的形狀。計算循環(huán)所示。各種有限元軟件功能對比表種類前處理后處理能否處理大變形是否非線性計算維數(shù)是否考慮時間因素影響是否適應巖土工程資質要求不好一般不能可以可以適應一般一般不能可以不能適應好好可以可以可以適應好好可以可以可以不適應好好可以可以可以不適應好好可以可以可以適應程序可以模擬彈性模型、莫爾庫侖準則、應變強化和應變軟化模型等6種材料;可以模擬不同加載條件下的地應力場生成、邊坡或地下硐室開挖、混凝土襯砌、錨桿或錨索設置、地下滲流等。程序含有交界面模型,程序可以利用交界面來模擬斷層和節(jié)理。

數(shù)值計算模型和基本參數(shù)21數(shù)值計算模型本文選擇該礦區(qū)東區(qū)12線采場巷道布置以及周圍采場回采情況,該采場不僅受到西邊-270、-280停采線所產(chǎn)生的支承壓力影響,同時又受到東邊-270、-280停采邊界的影響,其中西部已采區(qū)范圍大,從而產(chǎn)生的應力集中系數(shù)較東部已采區(qū)產(chǎn)生的應力集中系數(shù)大,是典型的承壓區(qū)采場。本次研究主要針對7、8、9號進路,其開采由西向東進行布置進路,由于該采場處于承壓區(qū),其回采單元基本上為12條進路,而沒有采用常規(guī)無底柱分段崩落采礦法常用的35進路為一個回采單元的方法,建立的數(shù)值計算模型。模型的長度由7號進路到17號進路之間的寬度決定,即120,模型的高度根據(jù)圣維南原理,均取60。應力邊界條件上述計算模型的應力邊界條件不能是均勻加載,因在實際回采過程中其進路不僅要承受鄰近采空區(qū)(東、西采空區(qū))支承壓力的影響,而且還要承受退采時回采壓力的影響,因此上述模型應力邊界條件正應是變化的。