DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 杉达沪东工学院教学分层的分类 分层教学主要根据学生的不同层次，在教学对象，教学目标，教学内容、测试方面分层。 3.1. 学生分层 由于大学与高中学习方法及侧重点不同，学生刚进入大学学习也需要一个适应的过程。所以推迟分层时间，在第一学期结束时进行 [ 4 ]。我校在第一学期末对所有工学院不同专业的学生进行一场分班考试，第二学期根据分班考试成绩和学生的意愿对其进行走班分层，分别为提高班和普通班。对一个年级四百多人进行了5个提高班和6个普通班的划分。提高班又细分为提高1，2，3班，其中提高1班的学生的基础最好，其他相对薄弱。这样小班的划分对学生的英语各项能力的培养将会更有针对性。在实际的教学中，合理控制分层比例和分层的升降制度可以激励学生好学上进。而且，同一班级的学生同一层次的英语水平，便于教师制定适合班级发展的英语教学进度，避免了传统班级差生感觉太难，优生感觉简单的尴尬 [ 5 ]。实际也表明了，提高班的学生不仅一如既往的在英语方面具有优势，而且更增加了学习的竞争力，在学校既定的目标英语四级通过率也是很高。 3.2. 教学目标分层 学校期望学生在第一学年结束时，参加英语四级考试。因此，本学期的教学目标不仅是培养学生正确的英语学习方法，激发学生的学习兴趣，同时还要切实帮助学生为来年的英语四级考试打下比较扎实的语言基础。第二学期开始，英语教学进行分层教学。课堂教学目标采取分层要求：提高班层次目标为A——提高目标，学生应达到高等学校英语应用能力考试A级标准，并争取通过四级考试；普通班层次目标为B——基本目标，学生应达到学校考核要求，并争取通过B级考试。 3.3. 教学内容分层 在教学内容的选取方面，我院的提高班考虑的是与本科生同一种教材即 《新视野大学英语》，教学进度也严格遵循了教育部制定的大学英语教学计划的原则。由于在第二学期提高班的学生面临英语四级考试，因此在第二学期的后三个月学生的大学英语教材将会改成英语四级专项练习。对学生的英语听力，阅读和写作方面朝着四级的方向做一次更有针对性的讲解和训练。普通班使用也是《新视野大学英语》，从中节选的是相对简单的内容，且教学进度根据学生的层次需求适当进行调整。由于普通班学生刚进入大学，英语基础较为薄弱，因此在经过一年的英语基础知识学习巩固的基础上，可以参加CET4的考试。在考试之前，与提高班学生同样会得到专项英语四级的培训。从而让普通班的学生感到分层教学对他是一种能得到收获的举措。 3.4. 测试分层 分层评价是进行分层次教学的重要环节。我院采取不同的标准来评价不同层次的学生。在提问、课堂练习、小测验中，都按照各层次教学目标来划分不同等级。例如在给提高班学生测验时，会有平时上课的内容和难度稍微提高点的四六级题目的结合。而在给普通班学生测验时，除了平时上课的内容还会增加难度较小的英语能力等级三级试题。学生的最终成绩 = 平时成绩(40%) + 期末成绩(60%)，为了平时成绩对学生具有约束和激励的作用，平时成绩一般是课堂表现(30%)。作业(30%)，平时单元测验(40%)构成。这样老师对学生的学期、学年考核才能体现动态、全面、公正的特点，有利于看到每个学生的优点，促进他们更全面的发展。
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user: 4. 杉达沪东工学院分层教学成果的探讨 4.1. 院系教学分层后的历年四级通过率的比较 纵观英语分层教学的这几年从07届到16届的学生，整体而言的四级通过率都呈上升趋势。这说明了分层教学的效果还是有的。但是，从中我们也发现了一些问题：分层不够明确，不合理。有些英语基础差的学生被分到了提高班或者英语基础还可以但是后期上课表现差的学生未被调出提高班到普通班，导致拉低了英语四级通过率的水平。这为将来的分层教学的改革提供了一条线索(表1)。 4.2. 分层教学的启示 学生的英语基础好，四级通过率会相对高一些。从表格得出，以文科为基底的物流专业的学生相比 Table 1 The four-year pass rate after the stratified teachin 班级 总人数 四级合格人数 合格率 07级 175 44 25.00% 08级 230 48 20.87% 09级 292 73 25.00% 10级 269 128 47.58% 11级 212 68 32.08% 12级 256 71 27.73% 13级 256 104 40.63% 14级 268 137 51.12% 15级 312 173 55.45% 16级 346 116 33.53% 合计 2270 846 37.27% 表1. 分层教学后的历年四级通过率 Table 2 English-level pass rate of 09~10th mechanical， electrical， marine， and intelligent control student 班级 总人数 四级合格率 班级 总人数 四级合格率 09机电1 48 18.75% 10机电1 47 40.43% 09机电2 50 34.00% 10机电2 49 46.94% 09电气1 42 9.52% 10电气1 34 44.12% 09电气2 43 13.95% 10电气2 40 47.50% 09船舶 50 26.00% 10船舶 45 51.11% 09物流 59 40.68% 10物流 54 53.70% 合计 292 25.00% 合计 269 47.58% 表2. 09~10届机电、电气、船舶、智控学生英文四级通过率 Table 3 English-level pass rate of 15~16th mechanical， electrical， marine， and intelligent control student 班级 总人数 四级合格率 班级 总人数 四级合格率 15机电 90 46.67% 16机电 71 33.80% 15电气 51 50.98% 16电气 53 33.96% 15船舶 28 67.86% 16船舶 31 22.58% 15物流 143 60.14% 16物流 114 42.11% 合计 312 55.45% 合计 269 36.06% 表3. 15~16届机电、电气、船舶、智控学生英文四级通过率 Table 4 Comparison of the first and second CET4 exam 班级 总人数 第一次四级合格率 班级 总人数 第二次四级合格率 15机电 90 20.00% 15机电 90 35.56% 15电气 51 27.45% 15电气 51 47.06% 15船舶 28 28.57% 15船舶 28 57.14% 15物流 143 34.27% 15物流 143 51.05% 合计 312 28.53% 合计 312 46.47% 表4. CET4考试第一次和第二次的对比 于其他理科为背景的像机电、电气、船舶、智控的学生同期比英语四级通过率要高。且物流专业的学生的从09届的四级通过率40.68%到16届的57.14%，在15年达到通过率最高60.14% (表2、表3)。四级通过率呈递增态势。从而说明对理科为基础的学生的英语教学时间的投入，巩固他们的英语基础尤为重要。 4.3. 分层教学有效性的体现 通过cet4同一个班的2次成绩比较可以看出提高班第一次参加四级却未通过的学生因自己的努力以及分层模式下的教学指导第二次考过了。从表格中可以看出，第二次通过四季的学生大幅增加，通过率相比于第一次增加了几乎一倍，拿15级的学生来说，机电、电气、船舶、物流的四级通过比从20%，27.45%，28.57%，34.2%增长到了35.56%，47.06%，57.14%。从而说明了分层教学的有效性(表4)。
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user: 5. 总结 近几年，随着分层教学的模式在我院逐步实践，我院的领导与教师对该教学模式的管理与应用越来越成熟。通过学生单元、期末测试成绩的统计与考察，学生英语水平的明显提高呈现出分层教学相对于普通教学模式的优势。 尽管分层教学的实施取得了一定的成效，但在实际操作中仍存在一些问题。 1) 学生分层的标准较为单一。在教学实践中，通常根据英语考试成绩进行分层，普通班的学生容易产生逆反心理，自暴自弃，失去学习动力。因此，根据学生的需求、学习动机、学习的目的和兴趣进行分层，构建有效的分层教学模式。 2) 分层教学内容的选择较为单一。在对不同层次学生的相应的教材的选取上可能范围太小，有的内容可能和学生的接受范围不是太匹配，因此，在不断的实践以及对学生的观察中，找寻适合他们能够容易吸收且感兴趣的教材非常重要 [ 6 ]。 3) 对学生的考察体系多样性不够。考试只是检测分层教学成果的一个重要指标，对高职高专生而言，英语的日常口头交际和表达能力也是非常重要的。因此，突破传统的考试手段和形式，减少卷面成绩比例，增加模拟预警考试的比例，真正实现教学分层的培养目标。
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user: 摘 要 本文简单介绍了在碱性溶液中提取钼金属的必要性，重点阐述了使用添加剂提取钼金属的工艺，其中反复利用了沉淀反应、吸附、浸出、洗涤、解析、结晶、液固分离等一系列的工艺，为轻重金属生产工艺有机结合的重要创新。 关键词 :碱性溶液，提钼，净化 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 某厂生产流程中的杂质离子如碳酸根 CO 3 2 − 、草酸根 C 2 O 4 2 − 等不断循环富集，以上离子长期无效循环不仅造成能源浪费，而且给生产带来较大危害。同时流程中含有一定钼金属，该部分钼金属在生产流程中无效循环，造成了资源浪费 [ 1 ] [ 2 ] 。因此，急需研究一套新的工艺技术路线对流程中钼金属进行提取，并且生产出钼产品，增加企业效益。 通过流程净化，影响生产的草酸根、碳酸根等杂质得到大幅度降低，可以降低溶出过程的蒸汽消耗，减少沉降过程絮凝剂消耗、提高蒸发器的运行效率，同时提高了系统循环效率，降低各项能源消耗。
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user: 2. 试验过程 2.1. 试验原料 碱性溶液、沉淀剂、吸附剂、盐酸溶液(分析纯)、硫酸溶液(分析纯)、液碱溶液(30%)、蒸馏水。 2.2. 试验过程 本次试验共进行五组试验，编号依次为试验1#至5#。 2.2.1. 碱性溶液净化 取500 mL的碱性溶液(黑红色，粘稠)在电炉上进行搅拌加热，当原液温度达到 70 ℃ 时，加入50 g的沉淀剂，浆液保温搅拌反应2个小时，然后进行液固分离。分离后滤液为母液(酱红色，透亮)；滤饼为粗钼渣，按照洗水：粗钼渣 = 2:1的比例，加入热水搅洗5分钟，然后液固分离，分离后滤液为洗液(浅红色)，洗涤后滤渣为洗钼渣进行下一步处理。 2.2.2. 钼金属的富集 将洗钼渣加水化浆后，加入70 mL盐酸溶液浸出钼，搅拌反应10分钟后液固分离。分离后滤液为800 mL的低钼溶液(草绿色)，低钼溶液再进行下一步富集；分离后滤饼为酸浸渣。 称取50 g的吸附剂，与低钼溶液进行一段吸附，20分钟后液固分离。分离后滤液中再加入20 g的吸附剂，滤液进行二段吸附，20分钟后液固分离。分离后滤液为尾液(可加工副产品)；两段分离的滤饼为高钼渣，再通过加入液碱进行钼的浸出，液固分离后得到滤液为高钼溶液进入下一步处理；分离后滤饼为碱浸渣。 2.2.3. 制取钼酸 当高钼溶液通过富集达到一定浓度后，加入硫酸调整PH值至1.0沉钼酸，然后进行液固分离。分离后滤液为沉钼滤液，可循环进行酸沉以提高钼的回收率；分离后滤饼为钼酸，作为产品销售。 至此完成拜耳法流程提钼净化的试验过程，其中高钼溶液需多次循环，待钼浓度富集后，再进行沉取钼酸，以提高沉钼率的目的。 Table 1 Alkali solution compositio 指标 Mo(ppm) 化学分析(g/L) C 2 O 4 2 − CO 3 2 − 碱性溶液 3613 12.23 22.79 表1. 碱性溶液成分 Table 2 Solution composition after extractio 指标 Mo(ppm) 化学分析(g/L) C 2 O 4 2 − CO 3 2 − 提取后溶液 944 9.6 3.22 表2. 提取后溶液成分
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user: 3. 试验结果及分析 3.1. 碱性溶液净化 加入沉淀剂反应后，最终得到提取后溶液，粗钼渣，碱性溶液成分和提取后溶液成分分别如表1和表2所列。 通过上述数据可知，在碱性溶液中提取钼金属的提取率可以达到73.8%，达到了提取的目的，同时碳酸根 CO 3 2 − - 、草酸根 C 2 O 4 2 − 也在降低，起到了净化流程的目的。 3.2. 钼金属富集 对粗钼渣酸浸出后进行液固分离，得到酸浸渣(烘干后主要为纸屑，Mo含量 < 0.01%)和低浓度钼溶液。在低浓度钼溶液中加入吸附剂吸附，然后加入液碱浸出，最终得到尾液与高浓度钼溶液，高浓度钼溶液经过蒸发进一步提高钼金属浓度。 3.3. 制取钼酸 蒸发后钼金属溶液加入硫酸，通过调节ph值在1.0，搅拌降低温度至常温，缓慢搅拌产生结晶，沉取钼酸，并在电炉上进行烘干，最终得到的钼酸测定钼含量为52%。
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user: 4. 结论 1) 本次试验完成碱性溶液中提取钼金属的工艺路线，具备了开发新产品的技术，并掌握了相应的物料消耗，同时通过钼金属的提取净化了生产流程。 2) 实验室试验可以验证该项目的可行性，但其经济性因没有形成闭路循环，在生产中的物料消耗量无法准确评定。 3) 本次试验没有改变碱性溶液的物料性质，也没有造成明显的有用成分的损失，不影响含钼溶液在生产中的正常使用。 4) 该工艺路线能够制取含钼金属50%以上的物料，既可以作为粗钼矿进行销售，也可以进一步提纯，提高钼金属的附加值。
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user: 摘 要 浆液流变性是影响注浆效果重要因素之一。本文采用漏斗粘度计，在测试不同水灰比纯水泥浆粘度系数的基础上，以粘土、粉煤灰、矿渣代替部分水泥制备了水泥–粉煤灰浆液、水泥–粘土浆液和水泥–矿渣浆液等三种水泥基浆液，测试了不同替代量时粘度变化。研究表明，水泥浆的动力粘度系数随着水灰比增加按幂函数规律减小。水泥–粉煤灰浆液的粘度随着水泥替代量的增加而增大，当替代量小于30%时，粘度基本上呈线性增加，当替代量大于30%后，粘度增加变缓；而水泥–矿渣浆液和水泥–粘土浆液的粘度随着水泥替代量的增加而减小，但替代量增加到15%后，浆液粘度系数基本保持不变。 关键词 :水泥浆，粘土，粉煤灰，矿渣，浆液流变性 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 注浆加固是以加压的方法将预配浆液注入到岩土体中，待浆液凝固后达到提高岩土体强度和结构整体性的工程技术 [ 1 ][ 2 ]。注浆加固起源于1802年法国土木工程师查理斯·贝里格尼(Charles Berigny)采用人工锤击的方法向地层挤压粘土浆液用于修理第厄普(Dieppe)冲砂闸，经过长期的研究与实践，目前注浆已成为岩土工程加固的主要方法之一，广泛用于边坡、地基、堤坝、挡土墙等工程结构的加固维护中 [ 2 ]。 注浆材料是注浆技术的核心，国内外的研究者都非常重视浆液的研究，已从早期的水泥浆发展到种类繁多、性能各异的化学浆。对于山区公路挡土墙而言，墙后多以砂性土为填料，填料间的孔隙较大，可注性强，多以水泥浆为注浆浆液。因此研究水泥基浆液的流变性能有重要意义。张家奇 [ 3 ]通过试验探索了土石分层介质中的注浆扩散规律。杜野 [ 4 ]通过注浆材料流动性正交试验探讨了水灰比、外掺剂对浆液流动性能的影响规律，揭示了黏度时变性浆液流动度时间变化特征。张聪 [ 5 ]对黏土水泥浆液和纯水泥浆液的浆液稳定性能进行了定量评价，探讨浆液稳定性能对充填注浆工程的影响，并进行了工程验证。阮文军 [ 6 ]通过试验研究了影响浆液扩散性能的因素。朱赤 [ 7 ]结合工程实例分析了双液注浆加固沿河浸水挡土墙墙趾的施工工艺。 本文以水泥浆为研究对象，配制不同水灰比的浆液，测量其粘度系数及其粘度随时间变化的规律。随着节能降耗、生态环保和改善浆液性能的需要，可采用粘土、粉煤灰、矿渣代替部分水泥，因此本次研究时也进行了不同替代量的水泥–粉煤灰浆液、水泥–粘土浆液和水泥–矿渣浆液的粘度系数测试。
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user: 2. 试验材料与方法 试验所用水泥为强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥。粉煤灰为电厂排出二级粉煤灰，粘土为原状粘土经水洗、沉淀、晒干、过0.075 mm (200目)筛孔后制得，矿渣为铁矿选矿厂的尾矿砂，取样后晒干、过0.075 mm筛孔后获得。纯水泥浆的配比为1:05~1:1.5，制备水泥–粉煤灰(粘土或矿渣)浆液时，控制水灰为1:1，粉煤灰、粘土、矿渣替代水泥的替代量分别为：5%、10%、15%、20%、30%、40%。 试验采用漏斗粘度计测量。先按照设的水灰比称量适量的水泥、水和掺料，配制700 ml浆液。固定好漏斗粘度计的位置，用手指堵住下方漏孔，将配置好的浆液倒入漏斗中。然后移开手指，打开下方漏孔，浆液开始流出，同时用秒表开始计时。当流出的浆液注满下方量杯，即浆液流出500 ml时，停止计时。记下所用时间，该时间即为此浆液的漏斗粘度。试验的同时采用密度计测量浆液的密度(图1)。
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user: 3. 试验结果与分析 3.1. 水灰比对水泥浆粘度的影响分析 试验获得了水同水灰比纯水泥浆的漏斗粘度，如表1所示。 在浆液扩散半径的计算中通常用的是浆液的动力粘度而不是漏斗粘度，两者可通过式(1)进行换算，换算结果见表1。 μ = [ 0.0731 × A + 35 50 − 0.0631 A + 35 50 ] ρ (1) 式中： μ 为动力粘度(mPa∙s)； A 为漏斗粘度计直管的横截面积(mm 2 ) ； ρ 为浆液密度(g/cm 2 ) 。 图2为纯水泥浆水动力粘度系数与水灰比的关系曲线。可见，随着水灰比增加水泥浆的动力粘度系数呈非线性减小。回归分析表明，两者间符合幂函数关系，相关系数达到0.91。 图1. 浆液流变试验 Table 1 Experimental results of pure cement slurr 序号 水灰比 漏斗粘度(s) 动力粘度(mPa∙s) 1 0.5 97 0.169082 2 0.6 66 0.116424 3 0.7 34.35 0.055896 4 0.8 25.91 0.037253 5 0.9 21.85 0.027618 6 1 20.26 0.023696 7 1.1 19.05 0.020649 8 1.2 18.2 0.018474 9 1.3 17.57 0.016842 10 1.4 17.2 0.015876 11 1.5 16.93 0.015167 表1. 纯水泥浆的实验结果 图2. 纯水泥动力粘度系数与水灰比的关系 μ = 0.0413 ( W C ) − 1.8768 (2) 水泥浆是一种悬浊型浆液，当水和水泥搅拌、混合后，细小的水泥颗粒因搅动而悬浮于水中，一方面与周围的水开始发生化学反应，另一方面因重力作用开始下沉。随着水灰比的增加，单位质量浆液中的水含量增加、水泥含量减少，水泥颗粒间的相互影响减少，能起润滑作用的水分增加。 3.2. 掺灰对水泥基浆液粘度的影响 表2为水泥–粉煤灰(粘土、矿渣)浆(水灰比为1:1)的试验结果。同样按式1转换为动力粘度，换算结果见表3。 图3为三种水泥基浆液动力粘度系数与水泥替代量的关系曲线。可见，当替代量比较小(<5%)时，三种水泥基浆液的粘度都较纯水泥浆有所增大，但随着替代量增加，三条曲线分作两个方向发展，水泥–粉煤灰浆液的粘度随着水泥替代量的增加，粘度出现继续增大，且在替代量小于30%时，粘度基本上呈线性增加，当替代量大于30%后，粘度增速变缓。而水泥–矿渣浆液和水泥–粘土浆液的粘度随着水泥替代量的增加出现减小，但替代量增加到15%后，浆液粘度系数基本保持不变。 粉煤灰是火力发电厂锅炉烟道中收集的粉状飞灰，其颗粒粒径(一般为1~50 μm)较水泥颗粒粒径(一般为7~200 μm)小，主要化学成分是SiO 2 和A1 2 O 3 ，粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，并且珠壁具有多孔结构，孔隙率高达50%~80%，有很强的吸水性。因此，当粉煤灰作为水泥的替代品加入到浆液内后，吸水量增大，颗粒间的水厚度减小，摩擦作用增大，从而使得浆液的流动性减小，粘度系数增大。粉煤灰具有较高的火山灰活性。当有水存在时，粉煤灰能与石灰起化学反应，生成具有胶凝性能的水化产物。将粉煤灰掺入水泥浆中水泥熟料矿物的水化反应和粉煤灰反应二次水化交替进行，相辅相成，有利于提高结石体的强度。 与水泥颗粒相比，矿渣粉和粘土的粒径要小，比表面积要大。当作用掺合料加入到水泥浆中时，颗粒周围吸附的水更多，但矿渣和粘土是一种隋性掺合料，基本上不会发生水化学反应，即用于水化反应的水较少，使得浆液中颗粒周围的隔离水层厚度增加，相互间的摩擦作用减少，从而浆液的粘度出现减小。
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user: 4. 结论 注浆是岩土工程加固的主要方法之一，而浆液性能是影响注浆效果的主要因素之一。本文通过漏斗 Table 2 Viscosity data of cement fly ash (clay and slag) slurr 替代量(%) 粉煤灰(s) 矿渣(s) 粘土(s) 5 19.05 17.79 18.90 10 19.48 17.77 18.98 15 20.11 17.84 19.02 20 20.50 17.90 19.05 30 23.71 18.21 19.09 40 24.01 18.43 19.16 50 24.69 18.96 19.46 60 25.98 19.88 19.95 表2. 水泥–粉煤灰(粘土、矿渣)浆液的粘度实验数据 Table 3 Dynamic viscosity of cement fly ash (clay and slag) slurr 替代量(%) 粉煤灰(mPa∙s) 矿渣(mPa∙s) 粘土(mPa∙s) 5 0.034646 0.034546 0.034711 10 0.035981 0.033056 0.034151 15 0.038119 0.032128 0.032589 20 0.040456 0.032131 0.032558 30 0.046182 0.032205 0.032559 40 0.046421 0.032628 0.032723 50 0.047345 0.032841 0.031724 60 0.049111 0.033927 0.032512 表3. 水泥–粉煤灰(粘土、矿渣)浆液的动力粘度 图3. 三种水泥基浆液动力粘度系数与水泥替代量的关系(W:C = 1:1) 粘度计测试了纯水浆的粘度系数，并探讨了采用粘土、粉煤灰和矿渣替代浆液中部分水泥量时粘度系数发展规律，研究表明： 1) 水泥浆的动力粘度系数随着水灰比增加按幂函数规律减小。 2) 水泥–粉煤灰浆液的粘度随着水泥替代量的增加而增大，当替代量小于30%时，粘度基本上呈线性增加，当替代量大于30%后，粘度增加变缓；而水泥–矿渣浆液和水泥–粘土浆液的粘度随着水泥替代量的增加而减小，但替代量增加到15%后，浆液粘度系数基本保持不变。
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user: 摘 要 室内试验研究了二灰稳定碎石再生用作水泥混凝土基层材料的性能，分析了二灰碎石再生料的材料特性，设计了再生混凝土的配合比，分析了其力学特性、耐久性、收缩特性和疲劳特性。结果表明，二灰碎石再生集料具有较好的形状特征和表面特性，与新集料相比，其表观密度、堆积密度低，吸水率高且吸水速率快，压碎值低；利用再生细集料的再生混凝土强度明显低于仅利用再生粗集料，增加再生粗集料用量，材料抗压强度降低而抗折强度提高，推荐设计配合比为水泥:再生粗集料:碎石:砂 = 1:2.24:1.49:1.92；二灰碎石再生水泥混凝土具有较高的温缩系数与干缩系数，尤其养生前14天的干缩系数增加迅速；二灰碎石再生集料混凝土的抗渗等级为S10，最大抗冻循环次数为90次，满足一般工程混凝土耐久性要求；二灰碎石再生混凝土疲劳性能与普通水泥混凝土相近。 关键词 :二灰碎石，再生，水泥混凝土，刚性基层，材料特性 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着生态环保压力的不断加大，道路改扩建以及养护维修工程中废旧材料的再生利用成为工程的关键问题之一。作为传统的基层材料，二灰碎石在我国路面结构中应用较为广泛，其再生利用问题也十分突出。 半刚性路面基层材料的再生利用主要采用冷再生技术，这一技术的研究与应用在国外起步较早，我国主要于2000年后开始相关技术的研究，其中关于水泥稳定碎石基层材料再生利用的研究相对较多，技术较成熟，而二灰稳定碎石基层材料的再生利用研究相对较少。目前，二灰碎石再生利用的常用方法是采用水泥稳定进行就地再生，也有采用乳化沥青稳定再生、泡沫沥青稳定再生以及水泥沥青复合稳定再生等方法。汪京、王保群、朱开方、李志、孙正等在分析公路二灰碎石基层废料性能的基础上，研究了水泥冷再生废料的材料特性，并在工程中成功应用 [ 1 ] - [ 6 ] 。汪超、韦武举等分析了二灰碎石铣刨料的级配特征，研究了泡沫沥青再生二灰碎石的设计方法、路用性能等，并与水泥稳定再生二灰碎石做了对比分析 [ 7 ] [ 8 ] 。常成刚、杜少文等则开展了乳化沥青再生、水泥乳化沥青二灰碎石基层的研究并铺筑了试验路 [ 9 ] [ 10 ] 。关于再生水泥混凝土的研究也是近年来国内外研究的热点，相关研究主要集中于采用废建筑材料，如砖渣、砂浆、水泥混凝土及其混合料的再生利用，特别是将再生集料应用于路面基层 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] 。利用二灰碎石再生用作刚性基层材料的研究很少。 本文结合京台高速公路山东某路段大修工程，通过室内试验，分析了二灰碎石再生水泥混凝土的力学性能、收缩特性、疲劳特性与耐久性，为二灰碎石基层材料再生用作刚性基层材料提供参考，也为二灰碎石基层材料再生利用提供一个新的途径。
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user: 2. 二灰碎石再生集料的性能分析 2.1. 再生集料的物理性质 2.1.1. 再生集料颗粒表面特征 将4.75 mm作为粗、细集料的分界粒径。再生粗集料颗粒大部分为表面包裹有部分灰浆的石子，少部分为与灰浆完全脱离的石子，还有很少一部分为灰浆。再生细集料主要包含有灰浆体破碎后形成的二灰颗粒以及破碎过程中产生的少量石屑，其强度非常低。 粗集料的颗粒形状及表面特征会影响其与水泥的粘结及拌和物的流动性。取一组粒径在4.75 mm~31.5 mm之间再生粗集料，测试其颗粒形状系数见表1。由表1可见，再生粗集料的形状特征系数良好，优于天然集料。 2.1.2. 再生集料颗粒表面特征 再生粗集料的原始级配见图1。由图1可见，筛分试验表明，颗粒尺寸在16mm~31.5mm之间的集料仅占20%，再生集料的原始级配不良。 通过筛分试验，调整粗集料级配，获得两种粗集料设计级配见图1。 2.1.3. 再生集料的密度与吸水特性 试验测得面干状态下再生集料与新集料的表观密度，对比如表2。 再生集料的堆积密度与堆积状态下的孔隙率见表3。 再生集料的吸水率见表4，吸水速率见表5。 图1. 再生粗集料的设计级配 Table 1 Particle shape coefficient of recycled aggregat 细长率 细长率扁平率 方形率 2.25 37.2 1.43 表1. 再生集料的颗粒形状系数 Table 2 Apparent density of recycled aggregat 集料种类 新集料 再生集料 细集料 2.50 2.14 粗集料 2.61 2.43 表2. 标准试验系统结果数据集料面干状态下的表观密度(g/cm −3 ) Table 3 Bulk density and porosity of recycled aggregate particle siz 粒径(mm) 4.75 9.5 16 19 26.5 31 再生粗集料 天然粗集料 堆积密度(kg/m 3 ) 1190 1290 1321 1340 1370 1419 1410 1540 空隙率(%) 50 46 45.2 45.1 44.3 43.1 44 42 表3. 再生集料各粒径的堆积密度与孔隙率 Table 4 Water absorption rate of recycled aggregate and new aggregate in dry stat 集料种类 天然集料 再生集料 细集料 1.17 6.72 粗集料 1.04 3.91 表4. 再生集料和新集料面干状态下的吸水率(%) Table 5 Water absorption rate test data of recycled aggregat 时间(min) 10 20 30 60 吸水率(%) 细集料 6.25 6.28 6.47 6.69 粗集料 3.32 3.41 3.60 3.88 表5. 再生集料的吸水速率试验数据 由表2~表5可见，再生集料的表观密度比普通碎石的要低，其中面干状态下再生粗集料的表观密度为2.43 g/cm −3 ，略小于规范所要求的下限2.5 g/cm 3 ；再生集料较之天然集料堆积密度小而空隙率高，且再生集料各个粒级的堆积密度不相同：颗粒越大，堆积密度越高；空隙率的变化规律则相反；再生粗集料的吸水率高，吸水速度快，且再生细集料的吸水速率较粗集料快接近一倍。这主要是因为再生集料表面附有旧二灰浆，颗粒表面粗糙，且破碎过程中其颗粒内部可能产生微裂缝，因此其表观密度低而吸水率偏高。 2.2. 再生集料的力学性质试验 室内测试再生集料的洛杉矶磨耗、压碎指标及针片状颗粒含量等指标见表6。 再生集料的压碎性不仅与原二灰碎石材料的强度有关，而且还与集料的级配有关。由表2可知：该再生集料的针片状颗粒含量满足规范要求，而原始级配的再生集料其压碎值为33.1%，大于基层Ⅲ级集料压碎值25%的规范要求，必须通过掺加新集料调整级配以提高二灰碎石再生集料的强度。其洛杉矶磨耗值则超出规范要求较多，但考虑到本次试验是将二灰碎石再生混凝土用作沥青路面基层，再生集料的磨耗值可不予考虑。
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user: 3. 再生二灰碎石水泥混凝土配合比设计 根据依托大修工程建设方案，拟采用再生二灰碎石水泥混凝土刚性基层设计方案。根据相关规范 [ 15 ] [ 16 ] 进行混凝土的配合比设计，混凝土的设计标号为C20。 考虑图1中两种粗集料的设计级配，以及是否使用再生细集料的情况，设计了四种配合比方案。按照高速公路水泥混凝土路面，通过初步试验确定水灰比W*/C = 0.43。其强度指标见表7。 由表7可见，4种再生集料水泥混凝土在强度指标上均能满足高等级公路基层路用性能要求，并且随着龄期的延长，强度提高；利用再生细集料的两种配合比的强度明显低于仅利用再生粗集料的两种配合比；试验条件下，增加再生粗集料用量，材料抗压强度降低而抗折强度提高。考虑材料综合性能，推荐设计配合比为：水泥:再生粗集料:碎石:砂 = 1:2.24:1.49:1.92。
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user: 4. 再生二灰碎石水泥混凝土的收缩特性 采用上述推荐配合比，制备100 mm × 100 mm × 400 mm的小梁试件，采用温湿度环境箱进行再生混凝土的温度收缩和湿度收缩测试。 4.1. 再生二灰碎石水泥混凝土的温度收缩特性 不同龄期的再生集料水泥混凝土温度收缩系数见图2。由图2可见，再生混凝土的温缩系数介于10.5 × 10 −6 /℃~14.3 × 10 −6 /℃之间，略高于普通混凝土的温缩系数，这是因为温缩系数主要取决于温降大小和混凝土的线胀系数，后者主要受控于集料的线胀系数，而在再生混凝土中，再生集料表面还额外包裹一部分旧水泥砂浆，新旧砂浆的比例高于普通混凝土，热胀系数有所增大，致使再生混凝土的温缩系数略高于普通混凝土。 Table 6 Main road indexes of recycled aggregat 性质指标 实测结果 压碎值/% 33.1 洛杉矶磨耗值/% 42 针片状颗粒含量/% 3.65 表6. 再生集料主要路用指标 Table 7 Strength of four mix proportion 配合比 7 d强度/MPa 28 d强度/MPa 28 d抗压弹性模量/MPa 抗压 抗折 抗压 抗折 水泥:再生粗集料:碎石:砂 = 1:1.87:1.87:1.92 13.4 2.4 20.2 4.1 2.3 × 10 4 水泥:再生粗集料:碎石:砂 = 1:2.24:1.49:1.92 12.9 2.7 19.3 4.5 2.5 × 10 4 水泥:再生粗集料:碎石:砂:再生细集料 = 1:1.87:1.87:1.49:0.37 12.8 2.0 17.8 3.7 2.2 × 10 4 水泥:再生粗集料:碎石:砂:再生细集料 = 1:2.24:1.49:1.49:0.37 12.0 2.1 17.5 3.9 2.1 × 10 4 表7. 四种配合比再生集料混凝土强度 图2. 再生混凝土温缩系数与温度的关系 7 d龄期与28 d龄期再生集料刚性基层的温缩系数规律相似，再生混凝土28 d平均温缩系数要比7 d温缩系数低30%左右，表明延长养生龄期有利于改善再生刚性基层的温缩性能。 4.2. 再生二灰碎石水泥混凝土的温度收缩特性 2种湿度条件下的再生集料水泥混凝土干缩系数见图3。 由图3可见，再生混凝土的干缩系数随养护时间的延长而增大，并且干缩系数在试验初期增长较快，14天以后，增长放缓，因此，龄期14天是再生二灰碎石混凝土干缩特性的临界点，前14天的养生十分重要。 湿度为90%时的干缩系数与湿度60%时的干缩系数变化规律相似，但略小于60%湿度时的温缩系数；养生湿度对再生集料混凝土前14天的干缩系数影响不大，14天后，养生湿度对干缩影响较前期养生更为明显。这是因为再生二灰碎石表层的灰浆层及其一定的裂隙构造使得材料本身具有一定保水特性，这有利于材料的初期养生。 再生集料混凝土干缩稳定期为90 d，120 d的收缩增量非常小，而普通混凝土的干缩稳定期一般为180 d，由此可见再生集料混凝土的干缩稳定期较普通混凝土短。普通混凝土90天的干缩系数为315 × 10 −6 ，而再生混凝土同期的干缩系数为340.25 × 10 −6 ，由此可见，再生集料混凝土比天然集料混凝土的干缩量明显偏大，主要是由集料的差别所引起，再生集料的颗粒棱角多，表面粗糙，集料表面包裹着部分硬化灰浆，砂浆中水泥石本身的空隙率较大，且在破碎过程中其内部往往会产生大量有一定尺寸的裂纹，因此与天然集料相比，再生集料的吸水率高得多，吸水率高，必然会导致失水后再生混凝土的干缩量增大。 综上所述，由于再生集料水泥混凝土具有较高的温缩系数与干缩系数，尤其是养生龄期在前14天的干缩系数增加迅速，而温缩系数随养护时间增长而减小。因此，再生集料刚性基层施工后14天内的保温、湿养十分关键。
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user: 5. 再生二灰碎石水泥混凝土的耐久性 5.1. 再生二灰碎石水泥混凝土的抗渗性 以透水性抗渗标号作为抗渗性指标。在1.1 MPa时，4块试件均未出现透水现象，劈开后4块试件的渗水高度见表8。 图3. 再生混凝土在不同湿度条件下干缩变形 Table 8 Water seepage height of recycled aggregate concrete/m 试件编号 1 2 3 4 5 6 渗水高度 141 132 135 透水 透水 146 表8. 再生集料混凝土的渗水高度/mm 根据表8，计算得再生集料混凝土的抗渗等级为P10，能够满足一般混凝土工程对抗渗性的要求，抗渗性一般，二灰碎石再生集料的表面特性对再生混凝土的初期抗渗性具有不利的影响。但再生混凝土在硬化过程中，集料吸附界面水，降低局部的水胶比，随水化的深入，水分释放出来，对界面形成良好的养护，再者胶凝材料用量较多，能够填补再生粗集料表面的孔隙，阻止水分渗透，从而提高了再生集料混凝土的抗渗性。 5.2. 再生二灰碎石水泥混凝土的抗冻性 再生集料混凝土冻融试验结果见表9。 由冻融试验可见，再生集料混凝土的冻融循环次数达到90次时，试件的质量变化率为5.1%，即试件的最大抗冻循环次数为90次，满足一般工程混凝土抗冻50次的要求。
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user: 6. 再生二灰碎石水泥混凝土的疲劳特性 采用标准养生28 d的小梁试件(150 mm × 150 mm × 550 mm)，进行二灰碎石再生混凝土的疲劳试验。试件按三分点法加载，疲劳试验采用INSTRON8500疲劳试验机。采用正弦波加载，荷载的循环特征值 σ min / σ max = 0.1，加载频率选用10 Hz，相当于60 km/h的行车速度。疲劳试验结果见表10。 按双对数疲劳方程对表10中的数据进行回归，得到再生二灰碎石水泥混凝土的疲劳方程如式(1)。 1 g S = lg 1.072 − 0.0422 lg N ( R 2 = 0. 9887 ) (1) 与贫混凝土的疲劳特性 [ 17 ] 对比如图4。由图4可知，再生集料混凝土的疲劳性能与贫混凝土相当。 Table 9 Freeze-thaw test results of recycled aggregate concrete freeze-tha 循环次数 相对动弹性模量P (%) 质量变化率Wn (%) 相对耐久性指数Kn (%) 30 21.3 1.4 60 32.3 2.6 90 59.9 5.1 18.1 表9. 标准试验系统结果数据再生集料混凝土冻融试验结果 Table 1 0 Fatigue test results of recycled concret 应力水平 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 疲劳寿命 879，969 136，596 22，592 5357 797 表10. 再生混凝土疲劳试验结果 图4. 再生集料混凝土疲劳方程与贫混凝土混凝土疲劳方程的对比
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user: 7. 结论 1) 二灰碎石再生集料原始级配不良，压碎值偏高，再生粗集料的表观密度低而吸水率偏高，但再生粗集料的形状特征系数良好。以再生粗集料为基础，通过掺加部分新集料调整二灰碎石再生集料级配，并合理的控制用水量，可以获得满足高等级公路基层强度要求的再生刚性基层材料，其适宜的配合比为水泥:二灰碎石再生粗集料:碎石:砂 = 1:2.24:1.49:1.92。 2) 二灰碎石再生水泥混凝土具有较高的温缩系数与干缩系数，与普通混凝土相比，二灰碎石再生水泥混凝土干缩量略大而干缩稳定期短；其前14天的干缩系数增加迅速，因此，再生集料刚性基层施工后14天内的保温、湿养十分关键。 3) 二灰碎石再生集料混凝土的抗渗等级为P10，能够满足一般混凝土工程对抗渗性的要求；再生混凝土的最大抗冻循环次数为90次，满足一般工程混凝土抗冻50次的要求。 4) 试验获得了二灰碎石再生混凝土疲劳方程，表明再生集料混凝土的疲劳性能与贫混凝土相当，具有相近的疲劳规律。
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user: 摘 要 电缆是现代化煤矿一种重要的电气设施，煤矿一切的电气设备动力来源都要通过电缆来传输。煤矿电气设备的安全可靠运行与电缆的选择使用有密切关系，正确合理的选择使用电缆能够大大提高井下供电的稳定性及经济性。本文主要对煤矿电缆的类型、电缆截面积、电缆路径的选择和敷设问题进行了研究探讨，通过本文方法能够精确选择所使用的电缆类型及截面积并确定合理的敷设方式，这样能够大大提高井下电缆的使用安全性及经济性。 关键词 :煤矿电缆，截面积，电缆敷设 Copyright © 2018 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 现在煤矿井下电气设备的使用越来越多。随着机器换人、自动化减人理念的不断深入，现代化矿井正在向着数字化、无人化方向发展。随着井下用电设备的增多，正确使用电力电缆显得尤为重要。但是目前煤矿电缆的使用仍然存在一定问题，比如电缆类型与使用场所不匹配、截面积选择过小、敷设方法不正确等。一旦电缆选择和敷设出现问题，极易造成电缆故障。电缆故障小的方面可能影响生产，大的方面可能出现人身伤害甚至引起瓦斯爆炸事故。所以正确选择使用电缆对于现代化矿井尤为重要。
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user: 2. 电缆类型的选择 2.1. 矿用电缆的类型及特点 目前煤矿井下最常用的电缆类型可分为三种分别是塑料、铠装、橡套电缆。三种类型的电缆根据特点不同所使用的环境也各不相同。使用特殊的钢丝、钢带把电缆包裹铠装起来的就是铠装电缆，包括钢丝铠装电缆和钢带铠装电缆。外包橡胶绝缘和橡胶护套的电缆是橡套电缆。塑料电缆内部芯线绝缘和包裹的外护套都是用塑料制成的，它的整体结构同橡套电缆结构基本是相同的。根据各类型电缆的特性，一般来说钢丝铠装电缆钢丝的耐拉力强，我们在立井井巷或坡度大的倾斜巷道敷设电缆时应选择钢丝铠装电缆。而钢带铠装电缆在井下使用时往往在接近水平或坡度不大的巷道中。机械强度大、绝缘强度高是铠装电缆最大优点。它也通常适用于井下对固定设备和半固定设备的高压供电。目前橡套电缆共可分为三种类别即普通橡套电缆、屏蔽橡套以及阻燃橡套电缆。橡套电缆柔软性好、弯曲半径大、便于移动非常适用于井下移动设备和采区供电。塑料电缆的优点是护套耐腐蚀、绝缘性能好、可在较高温度下使用，同时在平巷或斜巷敷设落差无限制。所以塑料电缆的用途非常广泛，外部有铠装的塑料电缆则与铠装电缆的使用条件相同。如果外部没有铠装，它的使用条件可与橡套电缆相同。 2.2. 井下电缆的选型 煤矿井下电缆选型应严格遵守《煤矿安全规程》及《煤矿用电缆》(MT818-2009)有关规定。根据以上两项规定要求我们在选择电缆时要注意以下几点。 固定敷设的高压电缆，当敷设的电缆在垂直井筒和倾角在45˚以上的井巷固定敷设时我们应该采用粗钢丝铠装电缆。当在水平巷道或倾角在45˚以下的巷道内时应采用细钢丝铠装电缆。井下使用铝芯电缆是有一定限制的，一般进风斜井、中央变电所至盘区变电所馈电线可以采用铝芯电缆，除以上地点其它地点必须采用铜芯电缆。固定敷设的低压电缆，要求在选用中应选用MVV铠装或者非铠装电缆也可采用电压等级相同的移动橡套软电缆。在我们实际选用中为了使用维护方便通常优先采用移动橡套软电缆。非固定敷设的高低压电缆，必须采用符合MT818-2009 (矿用电缆行业标准)标准的橡套软电缆。移动使用以及手持式电气设备应选用专用的橡套电缆。当电缆使用在通信、照明、信号和控制用途时，通常采用橡套电缆以及MVV型塑力电缆或者铠装、非铠装的通信专用缆线。最后应该注意的是我们所选取的电缆必须是取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。
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user: 3. 电缆芯线截面积选择 井下电缆芯线截面积选择通常应该首先考虑电缆的持续允许工作电流，同时也要对电缆短路热稳定性以及允许电压降进行计算，也应综合考虑到敷设环境的影响 [ 1 ]。 3.1. 持续允许电流计算 目前我们井下敷设的电缆均为敷设在空气中的电缆，所以电缆允许载流量按公式 K × I x u ≥ I g 计算。 式中 I g 为所带设备持续工作时电流，计算公式如下： I g = K d e ∑ Pn 3 U N cos φ 式中： ∑ Pn ——总负荷功率，KW； U N ——额定电压，KV； K d e ——需用系数；综采工作面通常取0.6~0.75，机掘工作面0.5； cos φ ——负荷功率因数，按0.85计算； I x u ——实际电缆所需载流，单位A； K为不同敷设条件下综合教正系数； 空气中单根敷设 K = K t ； 空气中多根敷设 K = K t × K 1 ； 空气中穿管敷设 K = K t × K 2 。 K t 为敷设现场温度非标准环境温度(25℃)时的校正系数。见表1。 K 1 为空气中并列敷设电缆的效正系数。见表2。 K 2 为空气中穿管敷设的校正系数。电压为10 KV及以下、截面95 mm 2 及以下取0.9，截面为120~185 mm 2 取0.85。 Table 1 The environment temperature (˚C) in the ai 导体工作温度(℃) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 50 1.70 1.62 1.52 1.42 1.32 1.22 1.00 0.75 - 60 1.58 1.50 1.41 1.32 1.22 1.11 1.00 0.86 0.73 65 1.48 1.41 1.34 1.26 1.18 1.09 1.00 0.89 0.77 70 1.41 1.35 1.29 1.22 1.15 1.08 1.00 0.91 0.81 80 1.32 1.27 1.22 1.17 1.11 1.06 1.00 0.93 0.86 90 1.26 1.22 1.16 1.14 1.09 1.04 1.00 0.94 0.89 表1. 环境温度(℃)空气中 Table 2 Load trim factor when cable is laid in parallel in the ai 根数 1 2 3 4 6 4 6 8 9 12 中心 距离(S) S = 1 d 1.00 0.90 0.80 0.82 0.80 0.82 - - - - S = 2 d 1.00 0.90 0.95 0.90 0.95 0.80 0.85 0.80 0.80 S = 3 d 1.00 0.98 0.98 0.96 0.98 0.90 0.90 0.85 0.85 表2. 电缆在空气中并列敷设时载流量修整系数 3.2. 根据短路热稳定性选择。 电缆短路热稳定性就是电缆能够承受短路电流的热作用而不会导致机械性损坏的能力，热稳定性根据如下公式计算。 s ≥ Q C × 10 2 s为电缆热稳定要求最小截面积，mm 2 ； Q为短路热效应， Q = I 2 T ，I为短路暂态电流，A；T为断路器分断时间，S； C为热稳定系数(C取值见GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》P31-P32)。 3.3. 按允许电压降选择 目前随着煤矿产能提升，煤矿开采巷道越来越长。对供电距离长、负荷容量大的供电线路，选取电缆前应对其电压损进行校验。公式如下 Δ U 1 = ∑ P e K x L 3 A γ U e COS θ 式中 Δ U 1 ——电压损失，V； ∑ P e ——所有负荷的额定功率之和，kw； U e ——电网额定电压，V； L——电缆长度，m； K x —需用系数；综采工作面通常取0.6~0.75，机掘工作面0.5； γ ——电缆导线的导电系数，m/Ω·mm 2 ；常温下铜芯橡套电缆的导电系数为58.1，铝芯导电系数为35.3。 A——电缆截面积，mm 2 ； COS θ ——负荷功率因数，按0.85计算； 根据上公式计算出的 Δ U 1 < 5 % U 即可满足要求。 综合以上计算方法我们能够得到所需要电缆的截面积，但需要注意的是，在实际工作中为了供电的安全性以及后期增加设备的需要，我们选取电缆截面积时往往选择比理论上高一个等级的电缆。
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user: 4. 煤矿电缆的敷设 煤矿电缆的使用中电缆敷设方式的确定是其中的一个重要部分，确定了电缆的敷设方式及路径就能确定了电缆的使用总量，从而将矿井富余电缆进行统一调剂周转使用。电缆的敷设通常要考虑电缆的敷设路径和电缆的敷设方式两个因素 [ 2 ]。 4.1. 电缆的敷设路径 井下电缆在选择敷设路径的时候应尽量避免遭受机械外力、过热、腐蚀等侵害，而且要便于敷设和日常检查维护，电缆路径应尽可能避开行车路线。为保证美观和安全电缆应尽可能敷设在胶运巷及尽量避开车辆物料运输的巷道，如必须从车辆运输巷经过则应敷设在巷道的靠帮上侧且用电缆钩吊挂，同时保证车辆行走不会损伤电缆。在保证安全的前提下，为提高经济效益电缆应尽可能的保证最短路径敷设。 4.2. 电缆敷设方式 煤矿电缆的敷设方式应根据使用场所、工作环境、工程条件、和电缆类型、数量等因素来确定，且要遵循运行可靠、便于维护和经济合理的原则 [ 3 ]。根据以上原则，煤矿电缆的敷设方式一般分为电缆沟、电缆桥架、电缆悬挂敷设方式以及上述方式混合敷设。 4.2.1. 电缆沟敷设 电缆沟敷设是井下变电所、地面厂区电缆布置中最常使用的方式，是厂区、变电所内设施的重要组成部分。变电所内的电缆沟主要布置在变电所配电柜后侧下方。厂区内电缆沟应布置在避开有化学腐蚀、高温的场所，且在重载车辆经过路段不能采用电缆沟敷设方式，通常这种情况我们可从上方使用电缆桥架敷设。电缆沟与工业水管沟在地下必须交叉时，为防止电缆沟内电缆受破坏要求电缆沟必须布置于水管沟上方。一般变电所或车间内部的电缆沟盖板要求与地面高度一致。厂区户外电缆沟盖板应高于路面50 mm，主要是防止地面积水进入电缆沟内。为了满足防火要求，应在电缆沟的厂房入口处设置防火板并且用防火泥进行严密封堵。电缆沟内的电缆通常由金属材料做成的电缆支架固定。支架使用焊接或用螺栓固定的方式固定在沟壁上。电缆支架托住电缆使电缆底部与电缆沟底板保持距离。 4.2.2. 电缆桥架敷设 当电缆数量较多且需沿墙顶或地面架空敷设时常采用电缆桥架敷设，如变电所进出口电缆需贴顶敷设、电缆贴顶过巷道、地面过公路时都需要电缆桥架敷设。在厂区敷设电缆时当电缆跨过有车辆经过的路段，要求电缆支架最下层距地面最小距离不得小于4.5 m。无车辆通过的路段最下层支架距地面最小净距不小于2.5 m。电缆数量较多时则电缆桥架应分层敷设，为了温度扩散、日常维护以及防止电缆间电磁场的干扰的需要，各电缆桥架层间需要保持一定距离。一般弱电电缆与电力电缆间距离不应小于0.5 m，控制电缆间不应小于0.2 m，动力电缆间距离不应小于0.3 m。电缆桥架采用水平敷设方式时，支撑点间的距离为1.5~3 m，当垂直敷设时，桥架的固定点距离不得大于2 m。另外在电缆进出桥架处为了保证电缆不受损坏必须对电缆外皮进行防护。同时由于电缆桥架为金属材质，为防止电缆漏电造成伤害，要求电缆桥架全长不大于30 m时，不应少于2处设置接地，全长大于30 m时，应每隔20~30 m安装一处接地。 4.2.3. 电缆悬挂敷设 电缆悬挂敷设是煤矿井下最常见的电缆敷设方式，在中央变电所向盘区变电所馈电线以及盘区变电所向各工作面送电时通常都采用悬挂敷设方式。在水平巷道或者倾角在30˚以下的井巷中，电缆应当用吊钩悬挂。在立井井筒或者倾角在30˚及以上的井巷中，电缆应当用夹子或卡箍进行悬挂敷设。电缆悬挂敷设时电缆应当有适当的驰度，目的是受外力作用时能够自由坠落。 在水平或倾斜巷道敷设的电缆悬挂点间的距离不宜大于3 m，在垂直立井井巷内不能超过6 m。当电缆同路径吊挂时，高压与高压或低压与低压电缆之间距离不小于50 mm，高压与低压电缆间距不小于100 mm，高压应在低压上方。同时注意电缆不得悬挂于水管或者风管上，也不允许在电缆上悬挂任何物品。 Table 3 Cable bending radius tabl 电缆形式 多芯 单芯 控制电缆 10D 橡套绝缘电力电缆 无铅包、钢铠护套 10D 裸铅包护套 15D 钢铠护套 20D 聚氯乙烯绝缘电力电缆 10D 交联聚氯乙烯绝缘电力电缆 15D 20D 油浸绝缘电力电缆 铅包 有铠装 15D 20D 无铠装 20D 自容式充油(铅包)电缆 20D 表3. 电缆弯曲半径表 注：表中D为电缆外径。 电缆与水管、风管同侧敷设时，电缆应敷设在管路上方，且保持不小于0.3 m以上的距离。悬挂电缆要保证电缆整体平直美观。 4.3. 电缆最小弯曲半径 电缆最小弯曲半径是电缆本身的允许弯曲程度，如果电缆弯曲度超过此要求，会造成电缆绝缘层及线芯不可挽回的破坏。所以在我们无论采取何种敷设方式时都必须注意敷设过程中电缆的弯曲程度必须满足弯曲半径要求。各种类型电缆弯曲半径见表3。
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user: 5. 结束语 通过以上论述可知煤矿电缆选择和敷设是由很多因素所决定的。通常我们只考虑其中的一个或几个因素所选择出的电缆是不能满足煤矿现场需求的。如果我们使用电缆过程中能够综合考虑的以上问题，不但选择电缆类型、截面积要符合实际需求，同时在敷设方式上也要考虑到施工方便、便于维护等因素，综合以上因素选择使用电缆会大大提高煤矿供电的可靠性和经济性。
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user: 摘 要 现阶段我国矿井水害日益严重，如何对矿井突水进行有效防治显得尤为重要。本文在现有水害防治研究的基础上，选取神东矿区保德煤矿81307工作面作为现场典型研究工作面，通过布置两组监测点，建立以钻孔应力传感器、采动渗压传感器、全景钻孔摄像仪等监测手段的采动应力场–裂隙场–渗流场的动态监测方法，根据以岩层底板采动多场随工作面推进的演化规律，为神东矿区各煤矿以及全国其他煤矿的防治水工作提供借鉴。 关键词 :采场底板，多场耦合，现场监测，水害防治 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 我国煤炭资源丰富，产量高居世界首位，在一次性能源消耗结构中占据首要地位 [ 1 ] 。但我国煤矿水文地质条件复杂，受水害威胁矿井较多，且煤炭储量较大。据不完全统计，在过去30多年里，全国250多个矿井曾经被水淹没，死亡人数多达1700多人，直接造成的经济损失高达350多亿元人民币 [ 2 ] ，已发生的重大突水与淹井事故大多数是由煤层底板厚层灰岩岩溶强含水层的水突入回采工作面造成的 [ 3 ] 。 随着神东开采范围不断扩大、开采深度不断增加，在矿井进入深部区开采后，煤层顶板含水层水、底板奥灰水等水害成为影响矿井安全生产的重要因素，易导致突水事故发生。针对深部煤矿开采水害防治面临着与浅部开采时不同的水文地质条件、开采条件以及工程地质条件等复杂地质问题，国内外的研究主要集中在深部水文地质条件的探查、深部岩石物理力学性质、顶底板采动破坏机理以及防治水方案的合理应用等方面，这是今后矿井水害防治研究的必然发展趋势 [ 4 ] 。 煤矿底板突水是下伏承压含水层内的承压水冲破底板岩层的阻隔，沿回采工作面底板采动导水裂隙带内的导水通道，以突发、缓发或滞发的方式向上涌入回采工作面的过程 [ 5 ] 。近三十年来，国内外许多学者对回采工作面底板岩体应力分布特征、变形破坏特征及底板突水机理进行了一些研究，取得大量的有益研究成果 [ 6 ] 。相继提出了“相对隔水层厚度”、“水岩应力”、“零位破坏与原位张裂”、“隔水关键层”及“下三带”理论学说，这些理论研究都从各个方面揭示了底板岩层应力分布特征、变形破坏特征及底板突水机理，对煤矿安全生产起到了积极的指导作用 [ 7 ] 。 本实验在神东矿区现有水文地质勘探、水害防治研究和防治水工程实施的基础上，重点研究保德煤矿81307工作面煤层回采对底板的采动破坏规律，为煤矿防治水工作提供借鉴。