工大讲堂丨第648期“研究生学术大讲堂”顺利举行

武汉工程大学

2021-11-28 21:55 浏览量: 2698

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武汉工程大学“研究生学术大讲堂”第648期于2021年11月24日晚7点在武昌校区2307教室成功举行。本期我校研究生魏敬芮、方超、贾文坤、白俊龙、周雯君、李春欣、王紫越、郝虎、黄栋、韩斌、冯宇博共十一位同学分别作了精彩的报告。

魏敬芮同学以《基于PFC3D对无底柱分段崩落法结构参数优化研究》为题，介绍了对无底柱分段崩落法的结构参数、多分段放矿等方面进行研究，分析与矿石的回收率和贫化率的关系。探讨以大间距结构参数为理论基础，结合矿山的实际放矿参数，确定正交试验因素，采用室内多分段放矿模型，分别对低贫化放矿和矿山现行截止品位放矿进行了试验，分别分析放矿结构参数与矿石回收率和贫化率的关系。采用计算机PFC3D软件模拟低贫化放矿，将模拟所得数据采用回贫差因素分析方法进行分析，利用ORIGIN软件采用响应面法拟合函数分析回贫差和结构参数的关系，最后分析矿石回贫差与无底柱分段崩落法各结构参数的关系，结果表明提出的该矿山的无底柱分段崩落法结构参数为最优值。

方超同学以《瓦屋矿区Ⅳ矿段巷道破坏点分析》为题，介绍了为提高磷矿安全开采，在现场开采过程会对开挖巷道和空区进行了一定程度的支护，现场岩层控制一般采用被动防控，在现场施工过程中，对顶板、边帮认识不足及开挖现场的应力环境认识不足。通过收集现场数据，对巷道围岩的破坏程度进行分级，结合岩层构造特性，得出以下结论：矿层为天然状态下的缓倾斜状态，且开采顺序为由北往南，矿层应力会沿着倾向向下传递，大部分采区平巷存在高低帮的现象，且三个盘区的破坏现象都存在高帮侧大于低帮侧的现象，破坏多在高帮侧集中；采空区的应力扰动范围在与采场相邻的两个平巷之内，掘进巷道应力扰动多在掌子面10m处最为剧烈。

贾文坤同学以《基于MIDAS的桥梁检测技术研究》为题，介绍了我国桥梁建设发展迅速，从大规模建设向建设与管养并重过渡；各种原因发生结构性的损伤，老化现象明显；交通运输量大幅度增加、行车密度及车辆载重越来越大，这也可能因为超载而造成桥梁结构的损伤继而加剧其自然老化；桥梁承载能力和结构耐久性的降低。需要检测的桥梁逐渐增多。对在役桥梁进行检测，已成为当务之急。按照《关于进一步提升公路桥梁安全耐久性水平的意见》有关要求，“十四五”期间集中开展公路危旧桥梁改造行动。在桥梁检测方案制定时，需要基于有限元分析对在役桥梁进行建模，以求能正确反映桥梁的设计内力。本文基于MIDAS对桥梁进行建模分析，以求能正确建立桥梁荷载试验方案。

白俊龙同学以《制样方法对重塑土试样的物理力学特性影响及细观机理研究》为题，介绍了近年来，随着我国高土石坝、水电站、地下综合体等大型土木工程的日益增多，工程实际愈发需要充分了解土体的物理力学性质，而诸如地基的承载能力、边坡的稳定性等问题与岩土体的抗剪强度紧密相关，如何获取岩土体原位真实的抗剪强度值是岩土工程界的一个主要问题之一。本文在前人的基础上，借鉴各发明的优点研制了一套多功能土样制备装置。采用该装置制备三轴试样，并与传统击实制样仪器制备试样进行对比，通过无侧限抗压强度试验和SEM试验，探究制样方法对重塑土均匀性及力学特性的影响。

周雯君同学以《某铜铁矿涌水量动态分析》为题，介绍了突水事故在矿山的生产建设中时有发生，仅次于瓦斯和顶板事故，位居第三。在矿山实际生产过程中，准确地预测矿井涌水量能够有效防止矿井突水、淹井等矿山事故的发生，对于保障矿山安全生产具有重要意义。

李春欣同学以《循环荷载下深部松软煤岩破坏力学特性研究》为题，介绍了我国煤炭资源丰富，利用煤炭已有几千年的历史。煤炭作为我国的主体能源，近年来，尽管一些新能源的迅速发展，使得煤炭在我国能源构成中的比例逐渐降低，但据预测，到2050年，该比例仍将达到40%以上。可见，煤炭在我国经济发展中的主体地位不会动摇。随着浅部煤炭资源的日益枯竭，许多煤矿面临着深部开采状态，我国大多主要矿井开采深度已达1000米以上。深部开采过程中，复杂的煤岩赋存条件和力学性质，给煤矿开采带来了很大的挑战，由于煤层赋存条件和开采技术受限，在采动应力、构造应力和施工扰动等诸多因素影响下，煤体和岩体常处于不同应力分布的循环荷载下，致使煤层和岩层之间的相互作用越来越强，顶板、煤层、底板共同组成一个力学平衡体系，煤岩体在采掘过程中会发生变形，面临着片帮、底鼓和顶板冒落危险，若围岩裂隙众多、变形剧烈，则会发生冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害。因此，对煤岩破坏规律及理论模型进行研究是有必要的，合理的选择矿柱保持矿体的稳定性，确保深部煤炭安全高效持续开采。

王紫越同学以《基于机器视觉的磷复肥造粒粒度检测研究》为题，介绍了针对磷复肥造粒产品的特性及其对生产参数调节的重要影响，根据硬件系统采集所得的图像，论述并对比了相关算法。设计了基于机器视觉的粒度在线检测系统，并分析计算结果，最后对该系统的研究方向进行了展望。

郝虎同学以《桥面铺装钢纤维混凝土的优化设计试验》为题，介绍了通过对钢纤维混凝土配合比试验设计，分析钢纤维的形状、长度、添加剂等因素对高强度混凝土性能的影响，为桥面铺装的设计提供优化方案、为施工效益的提高提供科学依据。

黄栋同学以《干线公路沥青路面“长寿命”关键技术研究》为题，介绍了目前，由于半刚性基层承载能力强、造价相对低廉，在我国公路沥青路面工程中仍将被广泛使用。干缩和温缩是半刚性基层材料的固有物理特性，水泥稳定碎石基层成型和长期使用过程中，因结合料的粘结作用，收缩应变不能如级配碎石那样分散释放，当其受到约束时，在材料内部产生收缩应力，超出抗拉强度时，将产生开裂。在沥青面层厚度较薄的国省干线工程中，基层开裂快速向上延伸，在2～3年内形成对位的反射裂缝。

长期以来，公路工程技术人员对以水泥稳定碎石为代表的半刚性基层材料的组成设计与施工技术进行了有效改良，裂缝的数量和程度得到了一定程度的控制，但没有实质性的改变。填充式大粒径水泥稳定碎石基层技术，通过增大粗集料粒径，增加混合料中粗集料的比例，结合相应施工工艺，使水泥稳定碎石基层形成既具有一定的承载能力又具有消散收缩应力的柔性特征，该柔性化水泥稳定碎石基层具有"刚柔相济"和"韧性"特点，有利于克服沥青路面的反射裂缝，是对现有半刚性基层抗裂技术的有效补充和完善。

韩斌同学以《荆门市某岩质高边坡稳定性分析与治理工程研究》为题，介绍了以“湖北荆门某露天矿岩质高边坡工程”项目为研究对象，通过查阅大量国内外的相关文献，依据已有的工程地质材料，以及进一步的现场地质调查，运用赤平投影法与FLAC3D数值模拟对边坡稳定性进行计算分析。按照“技术可行、经济合理、环境协调、方便施工”的原则确定了综合治理方案，并对方案进行了布置与结构设计。最后用FLAC3D数值模拟对边坡在锚杆支护状况下从应力场、位移场、塑性区和剪应变增量进行计算分析，表明针对该边坡加固治理采用的综合治理工程方案是可行的。

冯宇博同学以《硅改性花生壳生物炭对水中磷的吸附特性》为题，介绍了为实现花生壳资源化利用，通过硅酸钠溶液对花生壳进行浸渍改性，热解制备成硅改性花生壳生物炭（Si-PSBs），探究Si-PSBs对水中磷的吸附特性。结果表明，相比于未改性花生壳生物炭（PSB），Si-PSBs对磷的吸附量明显增大，8%硅酸钠溶液改性的生物炭（8%Si-PSB）对磷的吸附量是改性前的3.9倍。SEM、 FTIR 和 XRD 等结果表明 8%Si-PSB 上有二氧化硅生成，二氧化硅影响吸附过程中源于生物炭的碳酸钙形态，提高了生物炭自身所含金属离子的反应活性。强酸强碱环境中，8%Si-PSB 对磷均具有良好的吸附效果。反应平衡后，8%Si-PSB和PSB对磷的吸附量分别在2.79 mg/g和0.71 mg/g上下浮动，对磷的吸附均更符合准二级动力学模型，说明反应以化学吸附为主。等温吸附实验数据采用Langmuir模型拟合度更高，说明8%Si-PSB和PSB对磷的吸附均以单层吸附为主。溶液中腐殖酸的存在抑制8%Si-PSB和PSB对磷的吸附。