单孔设计
单孔设计
一、钻孔设计参数水源性质：预计水源主要为顶底板裂隙水、断层水。
钻机型号：ZDY1300矿用全液压坑道钻机钻具配备：合金钻头3个，Φ75mm；1m钻杆，120节；二、探放水前的准备工作：1、检查排水系统。
即准备好水沟，水仓及排水管路；检查排水泵（两台）及电动机，使之正常运转，达到设计的最大排水能力。
2、准备堵水材料。
即在探水地点备用一定数量的水泥（或化学浆）、套管、闸阀在、坑木、麻袋、木塞、泥、棉线、大锤、锯、斧及加工好的2m长2寸带阀门钢管与钢板挡板等，以便出水或来压时及时处理。
3、检查瓦斯。
瓦斯员必须跟班作业，瓦斯浓度超限（≥ 1％）或钻探过程中有害气体浓度增大必须停止工作，切断电源，撤出人员并报告调度室及时处理。
4、检查支架情况。
有松动或破损的支架要及时修整或更换。
帮顶是否背好，都要一一检查。
5、检查煤壁：煤壁有松动或膨胀现象时，要及时处理，闭紧填实，必要时可打上木垛，防止水流冲垮煤壁，造成事故。
6、检查水沟。
巷道水沟中的浮煤，碎石等杂物，应随时清理干净。
若水沟被冒顶或片帮堵塞时，应立即修复。
7、检查安全退路、即避灾路线内不许有煤炭、木料、杂物等阻塞，要时刻保证畅通无阻。
8、检查打钻地点或附近必须安设专用电话．9、探放水人员的培训组织有关人员学习了解探水钻的使用操作说明;学习本工作面作业规程及探放水安全技术措施的规定。
10、安装探水钻必须垫平放稳探水钻机,打牢顶柱。
牙车前要检查钻机是否平稳牢固,各部紧固件有无松动情况。
检查抱闸的松紧程度是否合适,送水器转动是否灵活,输水胶管是否固定,以防止转动。
11、孔口管安全装置的布设1）一般的探水钻孔必须安设孔口安全装置,它由孔口管、泄水测圧三通、孔口水门和钻杆逆止阀(必要时安装)等组成。
其施工和安装程序如下:选择岩层坚硬完整地段开孔，孔径应比孔口管直径大1-2级，钻至预定深度后，将孔内冲洗干净。
2 )向孔内注入水泥浆,将预先准备好的孔口管放入孔内,待水泥凝结后,即可在孔内钻进;另一方法将孔口管插入孔内后,在孔口部分用掺水玻璃的水泥浆将孔口管固定封死。
探放水单孔设计实施方案及措施
7216平巷探放水单孔设计及安全技术措施编制：邢化通施工单位：韩庆礼钻探队编制日期： 2011年6月30日领导审批意见学习考试记录负责人：传达人：班次：7216平巷探放水设计及安全技术措施一、概况：7216平巷位于721平巷256米处，为进一步摸清煤7赋存情况及周边水地情况，经矿委会研究决定，对7216平巷进行探水，为确保探水期间地安全特编制本措施.水源性质:预计水源主要为煤层顶板水和断层导水.钻机型号：TXU-75油压钻机.钻具配备：φ42x6地质钻杆.φ89筒状合金取芯钻头，φ55PDC金刚石钻头和双翼合金钻头无芯钻进.采用40／200注浆泵，其额定压力为4Mpa.二、探放水前地准备工作：1、在组织施工前，技术科必须在探放水现场标明探水起始线位置，严格要求，根据煤层走向及倾向确定出钻孔方位及坡度等技术数字.施工队伍必须严格要求施工，并随时校验，及时调整，做到精密准确.2、施工单位要将打钻所需地材料及工具，设备准备到位，不能因为准备工作地原因而影响施工.施工人员应认真学习探放水安全技术措施并熟悉钻机地使用及维护知识.3、在运输TXU-75油压钻机等大件设备地过程中，运输人员应轻拿轻放，避免设备因受力碰撞而受损.钻机及其附属设施及各部件连接要牢固可靠，并在每次使用前检查，确保施工地安全.4、每次开钻前，检查钻杆接头地牢固情况，严防脱钻事故地发生，钻杆要达到不堵塞，不弯曲，丝口不磨损.5、在组织施工前，要求施工人员对钻机附近10米范围内地巷道支护进行检查，发现巷道支护受损地及时处理并加强支护，并打好立柱和挡板.6、施工过程中，采用压入式通风，局部通风机安设在720平巷车场新鲜风流中，最长供风距离340m.7、局部通风机要长时运转，无论工作、不工作或交接班都不得停止运转，局部通风机不开时，要把人员撤至进风巷内，并在巷道门口位置设置“严禁人员入内”地警戒牌.自动停电时，要撤出人员，待查明原因，确认安全后再启动.8、在组织施工前，必须检查防尘系统完好，管路无漏水等现象，保证钻机地水源.9、在巷道低洼处，非行人侧及时挖好水仓，清理好临时水沟，确保排水畅通无阻.10、在打钻地点安装电话，并保证及时与调度室联系.11、在施工前，机电人员必须严格要求安接好开关及钻机，各机械设备必须定期按时进行注油检查维修，以保证设备良好运行.12、技术人员和探放水人员，必须亲临现场，依据设计，确定探水钻孔位置，方位，深度以及钻孔数量.13、带班矿领导和当班安全员瓦检员必须在探放水地点监督安全和随时检查空气成分，如果瓦斯浓度超限，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理.三、钻孔设计1、探水起点位置：探水钻孔布置三个孔（1）中心孔：方位120°，俯角2°设计水平钻距80m，开孔直径Ф89 mm，位于迎头中部.（2）右侧孔：方位125°，俯角4°设计水平钻距80m，开孔直径Ф89 mm，位于迎头右侧.（3）左侧孔：方位115°，俯角0°设计水平钻距80m，开孔直径Ф89 mm，位于迎头右侧.2、钻孔超前距为20米，止水套管10米，允许掘进距离60米.3、预计水压小于0.1MPa，钻孔预先固结套管，套管口安装闸阀.(1)开钻钻到孔深10m；(2)下放Ф73-89肋骨式安全套管10米；(3)Ф55钻孔到孔底；四、钻探工程地步骤和方法1、钻进(1)开钻前，检查有害气体含量，当瓦斯浓度达到或超过1％时，不得开钻，采取措施进行处理.(2)任何时候包括提下钻、钻进等工作人员不准在钻杆后方站立和走动，防止钻杆后滑伤人.(3)压力要合理、均匀，不进尺时不得强行加压，防止钻孔倾角和方位地改变.合理加压，不进尺立即提钻换钻头，减少孔斜.(4)Ф89钻进每1米取上岩芯一块，以备鉴定作为套管长短地参数.(5)钻杆丝扣下钻时要逐条缠线，并用钳子上紧，严防脱扣事故.随时备好Ф42小公锥,一旦发现断钻杆，橹扣等孔内事故及时处理.(6)松紧顶丝和停送电人员严密配合，口号响亮一致，不准干哑吧活.(7)钻进中一旦发现“变软”、“见空”、“见水”和变层等要立即停钻丈量残尺计算孔深.见空前10米时丈量全长，校正孔深，调整误差.(8)若发观孔内涌水，应测定水压和涌水量.(9)及时准备地全面记录各种数据，包括加尺、残尺、孔深、涌漏水等情况.(10)钻杆应不堵塞、不弯曲，丝口未磨损，不合格地不准使用.(11)接钻杆时，要对准丝口，避免歪斜和漏水.(11)卸钻头时，应严防管钳夹伤硬质合金片，夹扁钻头和岩芯管.(12)装卸钻杆时，必须一根接一根，依次安装.2、φ89开孔钻到10米，岩芯鉴定特别注意岩石地硬度，结构是否完整等物理特征，是否符合下套管地要求，如果岩石松软或节理发育破碎等，应考虑加长φ89孔深，增加套管长度.3、下φ89-73肋骨式套管，水泥注浆固井.24-48小时后扫孔上好30Kg 高压闸阀，并打压试验，用φ55钻具扫套管内水泥块，并钻出套管1-2米，进行注水打压试验，如果达到设计压力和质量标准时，φ55钻头继续正常钻进，否则，重新二次注浆，并重新试压，直至达标.4、见水后立即汇报矿方有关工程技术人员，在矿方人员地现场监督下，确认排水能力在通风良好地情况下，方可提钻，并立即关闭高压闸阀，并安装压力表测定水压，便于计算积水面积和积水量.5、见空后无积水涌出时，加强通风并用粘土堵塞钻杆外和闸阀内地环状间隙，严防瓦斯由钻孔突出，由瓦斯检查员现场测定，瓦斯含量在保证安全地情况下方可提钻，而且提钻后立即关闭高压闸阀.五、封孔措施1、钻孔完成后，根据要求进行封孔，钻孔封闭前，应先进行洗孔（清水除外），根据孔壁情况也可使用18-19秒稀泥浆冲孔.2、灌注泥浆必须将钻具下到距应封孔段底部3~5m处，随着灌浆逐渐提升钻具，但钻具不得提出浆面，严禁采用自孔口向孔内倒灰浆地方法封孔.3、封孔水泥要采用425#，过期、受潮结块地不准使用，封闭终了要及时用清水洗泵，以保护泵体.水泥浆灌注完毕应在封闭孔段提取浆样，如封闭数量和深度不符合设计要求时应进行补封.六、避灾路线图、通风系统图、流水路线图(简要文字说明并附图)1、若钻探施工中发生水害时，施工人员应迅速按如下路线进行撤离：避灾路线：迎头→7216平巷→721副下山→720平巷→5返7下山→530平巷→主斜井→地面.2、通风路线：局部通风机→迎头→7216平巷→721副下山→720平巷→711下山→710平巷→煤5返煤10副下山→530副巷→522副下山→总回风巷→风井.3、流水路线：迎头→7216平巷→721副下山→720平巷→5返7下山→530平巷→中央水仓→地面附：避灾路线示意图(图13)七、探水安全措施：1、迎头根据该面最大涌水量配备排水设备，并确保排水系统畅通且能正常运行，排水管路地连接及管路地日常维护、闸阀地清理和更换要及时.2、严格执行敲帮问顶制度，严禁空顶作业.3、严格按照探放水要求设计施工，不得擅自改变设计.4、完善工作面排水、通讯及监测系统，保证正常运行，探放水前由队长、瓦监员共同检查工作面通风、监测瓦斯、排水系统，如一项不到位，严禁施工.5、钻机安设必须平稳、牢固，钻孔方位角度由技术人员向钻工交代清楚，施工过程中要准确判层，做到记录清楚，孔深丈量正确，副队长严格执行交接班制度.6、钻探施工期间，相关人员跟班到现场，施工队组要做好钻探原始记录地填写，并签名.7、每次钻探结束后，由地测科根据钻探情况，下达允许掘进通知单，施工队组严格按通知单要求组织探掘施工.版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.lzq7I。
探放水单孔设计及安全技术措施
土地复垦与生态恢复措施
土地复垦
在钻探结束后，对占用的土地进行清 理、平整，恢复土地原状。
生态恢复
在土地复垦的基础上，采取绿化、种 树、种草等措施，恢复生态环境。
05 探放水工程实例 与案例分析
工程实例一：某煤矿探放水工程
总结词：成功应用
详细描述：某煤矿在进行井下开采时，通过探放水工程成功地避免了水患对开采的影响。在设计中，采用了单孔设计，通过 合理确定孔径、孔深和钻孔布置等参数，确保了探放水工程的可靠性。同时，采取了安全技术措施，包括孔口安全装置、排 水设备等，确保了探放水过程的安全性。
了探放水过程的安全性。
工程实例三：某油气田探放水工程
总结词：失败教训
详细描述：某油气田在进行探放水工程时，由于设计 不合理和操作不当，导致探放水工程失败。在设计中 ，未能充分考虑油气田的地质条件和地下水情况，钻 孔布置不合理，孔深和孔径也不适宜。同时，在探放 水过程中，缺乏有效的安全技术措施，导致事故发生 。这一案例表明，探放水工程的设计和安全技术措施 至关重要。
控制阀
使用控制阀来控制钻进过程中的喷水，确保在需 要时能够迅速关闭。
安全阀
在防喷器上安装安全阀，以防止因压力过高而发 生事故。
钻进过程中的安全措施
佩戴防护用品
工作人员在钻进过程中应佩戴必要的防护用品，如安全帽、防护 服等。
观察钻进情况
密切观察钻进情况，如发现异常应立即停止钻进并进行处理。
保持通风
确保钻进过程中的通风良好，以防止因缺氧而发生事故。
钻孔深度大、钻进速度快 ，适用于深孔和固定场所 的探放水作业。
液压钻机
钻孔深度大、钻进速度快 ，但需要液压动力系统支 持。
泥浆泵设备
新规范箱涵结构设计(单孔)修改公式
1、孔径及净空净跨径L 0 = 4.5m 净高h 0 = 2.5m 2、设计安全等级一级结构重要性系数r 0 = 1.13、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级4、填土情况涵顶填土高度H =2m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =180kPa 5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径22mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =180MPa 涵身混凝土强度等级C 30涵身混凝土抗压强度设计值f cd =11.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td =0.42MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.5m C 1 =0.3m 侧墙厚度t =0.5m C 2 =0.9m 横梁计算跨径L P = L 0+t =5m L = L 0+2t = 5.5m 侧墙计算高度h P = h 0+δ =3m h = h 0+2δ = 3.5m 基础襟边c =0.3m 基础高度d =0.3m 基础宽度B = 6.1m 图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =48.50kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =12.00kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =33.00kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定，按30°角向下分布。
一个汽车后轮横向分布宽0.6/2+Htan30°= 1.45 m 故横向分布宽度a=7.81m 横向车轮排数4同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=1.25故b= 2.51m 纵向车轮排数2∑G =560.00kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G /(a³b) =28.58kN/m 2顶部W 48.50kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =9.53kN/m 2底部P 87.32kN/m 2差值38.82kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比K = (I 1/I 2)³(h P /L P ) =0.60N=k 2+4k+3= 5.76e种荷载2、节点弯矩和轴向力计算(1)a种荷载作用下 (图L-02)涵洞四角节点弯矩M aA = M aB = M aC = M aD =-1/(K+1)²pL P 2/12MA=MD=122.12kN ²m 横梁内法向力N a1 = N a2 =0MB=MC=54.73kN ²m 侧墙内法向力N a3 = N a4 =pL P /2N3=NA4=169.77kN N1=N2=22.46kN钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算车辆荷载p = q 车 =28.58kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-37.21kN ²m 图 L-02N a3 = N a4 =71.44kN(2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bB = M bC = M bD =-K/(K+1)²ph P 2/12N b1 = N b2 =ph P /2N b3 = N b4 =0恒载p = e P1 =12.00kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-3.38kN ²mN b1 = N b2 =18.00kN(3)c 种荷载作用下 (图L-04)图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]²ph P 2/60M cB = M cC =-K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]²ph P 2/60N c1 =ph P /6+(M cA -M cB )/h PN c2 =ph P /3-(M cA -M cB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =21.00kN/m 2M cA = M cD =-3.22kN ²mM cB = M cC =-2.69kN ²mN c1 =10.33kNN c2 =21.18kN 图 L-04(4)d 种荷载作用下 (图L-05)M dA =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/4M dB =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5)]²ph P 2/4M dC =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5)]²ph P 2/4M dD =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/4N d1 =(M dD -M dC )/h PN d2 =ph P -(M dD -M dC )/h PN d3 = -N d4 =-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =9.53kN/m 2M dA =-13.59kN ²mM dB =7.85kN ²mM dC =-10.52kN ²mM dD =10.91kN ²m 图 L-05N d1 =7.14kNN d2 =21.43kNN d3 = -N d4 =-3.67kN(5)节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合3、构件内力计算(跨中截面内力)(1)顶板 (图L-06)x =L P /2P = 1.2p 恒+1.4q 车 =98.21kNN x = N 1 =76.61kNM x = M B +N 3x-Px 2/2 =455.68kN ²mV x = Px-N 3 =-53.08kN(2)底板 (图L-07)ω1 =1.2p 恒+1.4(q 车-3e 车H P 2/L P 2)=83.80kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4(q 车+3e 车H P 2/LP 2)=112.61kN/m 2x =L P /2N x = N 3 =298.60kNM x =M A +N 3x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6L P=535.81kN ²mV x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2L P -N 3图 L-06图 L-07=-71.09kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.2e P1+1.4e 车=27.74kN/m 2ω2 =1.2e P2+1.4e 车52.94kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =298.60kNM x =M B +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P=95.07kN ²mV x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-25.56kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =14.40kN/m 2ω2 = 1.4e P2 =39.60kN/m 2x =h P /2N x = N 4 =308.89kNM x =M C +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P=84.35kN ²mV x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-45.56kN(四)截面设计1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。
探放水单孔设计
呼图壁县西沟煤炭有限责任公司单孔探放水设计编制：地测科总工：王国栋矿长：魏建新二〇一五年一月审批意见表呼图壁县西沟煤炭有限责任公司主、副斜井扩巷道探放水单孔设计及安全技术措施一、概况：1．现有生产井充水情况四号井位于西沟河西侧，主采B4～B6煤层，井下运输巷靠近河床底部有滴水现象，矿井排水量37m3/h，每天排水3.5h，排水量为129.5 m3/d。
2．矿床充水因素分析由于西山窑组孔隙裂隙水及层间承压含水层处，三工河隔水层——头屯河组极弱含水层之间，不具有邻界层地下水的补给和排泄关系，矿床地下水的补给主要是大气降水补给，其次是西沟河水的的直接渗漏及小西沟河的侧向渗透补给，因地表水—→河床潜水—→火烧层—→西山窑组含水层之间构成有机的联系，构成对矿床充水的影响。
根据上述各因素分析，矿床主要含水层（段）富水性中等，为间接充水的有压流水的矿床，水文地质条件属中等类型的矿床。
3、矿井涌水量预计根据井田内的地层、构造、岩性、水文地质条件，以未来矿井开采B7号煤层的开采水平+1550m，采用富水系数法预计该矿井正常涌水量为611.5m3/d，最大涌水量为917m3/d，且在时间上、空间上分布极为不均。
降雨集中及发育的水系决定了山洪灾害的突发性。
陡峻的山坡，集中的降水，造成汇流时间短，能迅速形成具有强大冲击力的地表径流，导致山洪灾害的突发性。
4、地表水西沟河发源于天山雪峰，由南向北流入呼图壁红山水库，夏季洪水期流量为500立方米/小时左右，渗入岩层水量为108立方米/小时，此部分水量为煤系地层地下水的重要补给来源。
主、副斜井在岩层中开拓（倾角18°-25°），煤层巷道（运输、轨道、回风平巷）位于1650m---1700m水平，为进一步摸清煤层赋存情况及周边水的情况，需对施工的扩巷道进行探水，为确保探水期间的安全特编制本措施。
水源性质:预计水源主要为顶板积水和断层导水、河床渗水。
钻机型号：ZL- 150型煤矿用坑道钻机。
探放水钻孔单孔设计
探放水钻孔单孔设计一、中心眼1、中心眼位置：中心眼眼口位于巷道中线底板向上1.0米处。
2、中心眼直径中心眼钻孔直径的大小，以既能使积水顺利排出，又能防止冲跨煤壁，保证遇到积水时，能加以控制为标准，选用探放水钻孔终孔直径不大于75mm（放水时孔径小于50mm为宜）。
3、中心眼长度根据要求，中心眼长度≮200m，可供向前掘进140米，超前距60m。
4、中心眼施工角度钻孔在水平面上沿掘进方向施工，在垂直面上以0°角钻进。
二、外斜眼1、外斜眼位置共施工2组4个外斜眼，眼口在平面上分别位于中心眼两侧距两帮1.0米处，垂直面上位于巷道底板向上1.0米和1.5米处。
2、外斜眼直径中心眼钻孔直径的大小，以既能使积水顺利排出，又能防止冲跨煤壁，保证遇到积水时，能加以控制为标准，选用探放水钻孔终孔直径不大于75mm（放水时孔径小于50mm为宜）。
3、外斜眼长度根据要求，外斜眼长度≮200m，可供向前掘进140米，超前距60m，帮距20米。
4、外斜眼角度在水平面上与中心眼成6°夹角，距底板1.5米的外斜眼在垂直面上分别以0°角钻进，距地板1米的外斜眼在垂直面上以俯角0°40′夹角钻进。
三、安全技术措施1、钻孔钻进时要严格按照地质技术人员、测量人员标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深等进行施工，不经技术人员同意不得擅自改动。
2、打钻时，必须加强原有的支护，改变支护方式时，应制定安全措施，报有关部门批准后施工。
3、钻机等设备安装前要检查、整修设备，并检查加固钻场及其周围支架，防止冒顶片帮；清理各种脏杂物，挖好清水池和疏水沟。
4、钻机立轴对准钻孔位置，摆正钻机架，机座与地梁木之间用螺栓连接，固定于基台木上。
基台木要安放牢固、平稳，在四角打上压柱及戗柱固定。
使用木柱时，直径不小于18厘米。
5、机身安放平稳，上紧底固螺丝。
各种电气设备必须防爆，机械传动部分要安装防护栏、保护罩。
电器设备的安装、使用，必须严格执行《煤矿安全规程》和相关规定。
单孔箱涵结构设计计算书
1、孔径及净空净跨径L 0 =6m 净高h 0 =3.6m 2、设计安全等级一级结构重要性系数r 0 =1.13、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅱ级4、填土情况涵顶填土高度H =3.4m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =259.6kPa 5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径25mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设计值f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td =1.39MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C20混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.4m C 1 =0.05m 侧墙厚度t =0.4m C 2 =0.05m 横梁计算跨径L P = L 0+t =6.4m L = L 0+2t =6.8m 侧墙计算高度h P = h 0+δ =4m h = h 0+2δ =4.4m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.2m 基础宽度 B =7.2m 图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =71.20kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =20.40kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =46.80kN/m 22、活载钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定，按30°角向下分布。
一个汽车后轮横向分布宽> 1.3/2 m > 1.8/2 m 故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°)³2+1.3 =5.826m 同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°= 2.063 m > 1.4/2 m故b = (0.2/2+Htan30°)³2 = 4.126m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G /(a³b) =5.82kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =1.94kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比K = (I 1/I 2)³(h P /L P ) =0.632、节点弯矩和轴向力计算(1)a种荷载作用下 (图L-02)涵洞四角节点弯矩M aA = M aB = M aC = M aD =-1/(K+1)²pL P 2/12横梁内法向力N a1 = N a2 =0侧墙内法向力N a3 = N a4 =pL P /2恒载p = p 恒 =71.20kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-149.56kN ²mN a3 = N a4 =227.84kN车辆荷载p = q 车 = 5.82kN/m2M aA = M aB = M aC = M aD =-12.23kN ²m 图 L-02N a3 = N a4 =18.64kN (2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bB = M bC = M bD =-K/(K+1)²ph P 2/12N b1 = N b2 =ph P /2N b3 = N b4 =0恒载p = e P1 =20.40kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-10.46kN ²m N b1 = N b2 =40.80kN (3)c 种荷载作用下 (图L-04)图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]²ph P 2/60M cB = M cC =-K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]²ph P 2/60N c1 =ph P /6+(M cA -M cB )/h PN c2 =ph P /3-(M cA -M cB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =26.40kN/m 2M cA = M cD =-7.38kN ²m M cB = M cC =-6.16kN ²m N c1 =17.30kN N c2 =35.50kN 图 L-04(4)d 种荷载作用下 (图L-05)M dA =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/42.26 m 0.6/2+Htan30°=M dB =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5)]²ph P 2/4M dC =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5)]²ph P 2/4M dD =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/4N d1 =(M dD -M dC )/h PN d2 =ph P -(M dD -M dC )/h PN d3 = -N d4 =-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =1.94kN/m 2M dA =-4.95kN ²m M dB =2.81kN ²m M dC =-3.81kN ²m M dD =3.96kN ²m 图 L-05N d1 =1.94kN N d2 =5.82kN N d3 = -N d4 =-1.03kN (5)节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2L P -N 3=-3.65kN 图 L-07(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=31.28kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车68.24kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =298.05kN M x =M B +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-122.70kN ²m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-3.02kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =28.56kN/m 2ω2 = 1.4e P2 =65.52kN/m2x =h P /2N x = N 4 =300.95kN M x =M C +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-126.53kN ²m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-8.45kN (5)构件内力汇总表(四)截面设计1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。
灰岩探查钻孔单孔设计主要内容
灰岩探查钻孔单孔设计主要内容钻孔施工地点，坐标、钻孔方位及角度，钻孔结构、钻孔终孔层位及取芯要求，下套管技术要求，注浆固管技术要求，套管耐压试验，注浆技术要求，参数记录要求，封孔要求，钻孔岩性柱状预计图及钻孔结构图。
单孔设计采用综合图表的形式，类似地勘部门的《勘探钻孔地质指示书》。
应该在图表下侧绘制钻孔施工地点平(剖)面示意图。
五、6(10)煤采煤工作面底板灰岩水防治工程总结及开采安全评价(一)工作面基本情况1、工作面采掘工程基本情况工作面位置、范围，四邻关系，设计尺寸，上下限标高，开采方式，采掘时间。
2、工作面地质情况工作面开采煤层最大、最小、平均厚度，资源/可采储量，地层产状，采矿学规定的顶底板岩性、厚度、结构，褶曲、断裂构造发育情况和岩浆岩侵入情况及对采掘的影响。
(二)工作面水文地质情况及充水因素分析1、工作面含隔水层水文地质条件影响采掘的主要充水含水层水文地质特性分析(含水层厚度、岩性、抽(注)水试验资料、水质类型、含水层水位变化情况);主要隔水层层位、厚度及变化特征、岩性组合，阻水能力。
主要是工作面底板岩性组合情况，隔水层厚度，物探成果资料分析，异常区分布情况。
2、断层水文地质特性分析断层产状、破碎带、煤岩层与含水层接近或对接情况、导富水性评价。
3、水文地质条件评价工作面灰岩水突水系数计算，计算参数的选取及来源与依据。
(三)工作面防治水工程施工情况及成果1、物探工程施工情况及主要成果物探工程施工单位和资质;物探工程方法和装置情况;物探工程完成的工程(工作)量和质量评价;物探工程成果或结论;两种物探方法对比符合性评述;二次物探差异性评述。
2、钻探工程施工情况及主要成果钻探工程设计基本情况钻探设计的目的和任务;设计工程量。
钻探工程施工基本情况钻探工程开竣工时间，钻孔位置及完成工程量。
钻孔终孔深度、终孔层位，附钻探完成情况一览表(含钻孔编号、方位、角度、终孔深度、注浆量、注浆压力等)。
钻探工程成果底板隔水层最大、最小、平均厚度，厚度变化特征;断层带隔水层拉伸变薄情况;底板隔水层岩性组合特征(自上而下单层岩性、厚度和变化);底板隔水层工程地质特征(破碎带平面位置和层位，难钻/易钻层位分析，垮孔/掉钻段层位分析，冲洗液漏失/涌水段层位分析，取芯钻孔岩层完整性RQD指标);底板隔水层水文地质特征(隔水层钻进涌水钻孔、水量水压及层位，隔水层底部涌水钻孔、水量水压和原始导高分布情况，导水断层、陷落柱分布情况)含水层水文地质特征(单层灰岩厚度及变化情况、目的层内灰岩累计厚度及变化特征，含水层钻进单孔最大、最小涌水量水压及分布地点层位，灰岩富水层及分区情况，主要含水层(段)水压)。
探放水设计
一、工作面概况己15—11170工作面位于我矿井田东北部，东为矿井边界，西临己15轨道下山，南为已回采完毕的己15—11150采煤工作面，北为已回采完毕的己15—11190采煤工作面。
该工作面设计走向长543米，倾斜宽104米，机巷标高-265～-262米，风巷标高-244～-240米，储量约118591吨；该工作面煤层产状为南北倾斜构造，煤层倾角12°～16°，总体上为东缓西陡，为确保该工作面安全生产矿研究决定对已回采完毕的己15—11150采煤工作面机巷的最低点边探边掘。
二、矿井水文地质概况该工作面上部是己15—11150采煤工作面已回采完毕，己15—11150采煤工作面与己15—11170风巷之间留有6米煤柱。
根据上部已回采完毕的己15—11150采煤工作面观测，预计主要水害为己15—11150采煤工作面的老空积水。
预计最大涌水量10 m3/h，依据《煤矿水文地质规程》《矿井防治水工作条例》《煤矿安全规程》等规程规定，对该工作面实施超前钻探，以查明己15—11150机巷附近的水文地质情况，解除水害隐患，确保施工安全。
三、探放水设计（一）探放水目的1.探放采空区积水，防止在掘进过程中的透水事故。
（二）采用手段和方法该工作面风巷掘进中直接采用钻探手段，以循环超前钻探的方法实施探放水工作。
（三）钻探设计参数根据己15—11150采煤工作面已揭露的情况，己15—11150机巷的最低点（己15—11150机巷以里40米处）很可能有一定量的积水。
因此，本次探放水钻孔设计沿己15—11170风巷煤层布置，在平面上呈往南偏斜的半扇形，共布置9组钻探，每组布置1个钻孔；每一钻探循环保留20m超前距和侧帮12米距离；实际钻探深度达不到设计深度时，可增加循环钻探组数（次数）；在允许掘进距离内，施工队仍要执行长探短掘的原则。
钻孔设计参数如下（见附图）：（四）起探位置的确定11.5透水事故的透水地点距该采面切眼较近，由于对小窑采空区（或老巷道）的范围及其是否向下延伸等情况不明确，因此，将内切眼开口处作为本次探水线的起点。
探放水单孔设计及安全技术措施
探放水单孔设计及安全技术措施引言探放水是常见的岩土工程中的一项重要技术，利用剖面放水法，将地下水抽放到地面，防止岩土工程中的水土液化等问题，保障工程的稳定性和安全性。
在探放水技术中，单孔设计是其中的一个重要环节，本文就探放水单孔设计及安全技术措施进行探讨。
单孔设计单孔是探放水中的基础单位，是探放水工程的最小单元。
单孔设计是探放水的重要环节，以探测点的位置、开孔方向、孔径大小、钻孔深度和钻进方法等参数为基础，通过应力场的分析和仿真计算，确定单孔的防堵能力和稳定性。
穿越层次穿越层次是指探放水中钻孔所穿越的不同土层或岩层，不同的层次在设计中需要考虑到，包括重要性、强度、厚度、设备工艺等因素，才能确保钻孔的稳定性和安全性。
孔径大小孔径大小是探放水中的一个关键参数，直接关系到水流量和防堵能力。
一般来说，孔径大小越大，水的流量越大，但是在选定孔径的同时还需要考虑工地地质状况和设备工艺等因素。
过大的孔径可能会导致孔壁的塌陷和孔道的变形，从而影响孔的稳定性。
管况管况是指管道的具体构造和安装方式，是探放水工程中的重要环节。
良好的管况可以保障水流通畅，但是过大的管径会增加阻力，降低水的流量，过小的管径又可能会导致堵塞。
钻进方式钻进方式是指探放水中钻孔的具体方法，包括人工挖掘、机械钻孔等方法。
除此之外，还需要考虑到孔深的控制、强度的控制等因素，以确保钻孔的稳定性和安全性。
安全技术措施探放水是一项危险性较大的工程，在钻孔过程中，可能会遭遇岩溶水、瓦斯等危险因素，为此需要采取一系列的安全技术措施。
通风系统通风系统是保证探放水工程安全的重要手段之一。
在钻孔和放水过程中，通风系统可以将瓦斯和有害气体迅速排出，保障作业人员的身体健康。
应急计划制定应急计划是防范探放水工程重大安全事故的重要手段，应急计划包括事故预测、事故评估、应急处理等内容，旨在最大程度地减少事故损失。
在制定应急计划时，需要考虑到地质情况、设备工艺、水文特征等因素。
单孔2x2箱涵结构设计计算书
ω1 = 1.4eP1 = 25.20 ω2 = 1.4eP2 = 46.70
kN/m2 kN/m2
x = hP/2
Nx = N4 = 96.33 kN Mx = MC+N1x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6hP
= -2.37 kN·m Vx = ω1x+x2(ω2-ω1)/2hP-N1
20 24
mm MPa
MPa MPa kN/m3
kN/m3
(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)
顶板、底板厚度
δ= C1 =
侧墙厚度
横梁计算跨径
侧墙计算高度
基础襟边 基础高度 基础宽度
t= C2 = LP = L0+t = L = L0+2t = hP = h0+δ = h = h0+2δ =
c= d= B=
(二)荷载计算
1、恒载 恒载竖向压力
h/D= 1.171875 p恒 = γ1H+γ2δ =
恒载水平压力
顶板处
eP1 = γ1Htan2(45°-φ/2) =
底板处
eP2 = γ1(H+h)tan2(45°-φ/3) =
2、活载
0.28 m 0.05 m
0.28 m 0.05 m 2.28 m 2.56 m 2.28 m 2.56 m
Nb1 = Nb2 = 20.52 kN
(3)c种荷载作用下 (图L-04) 恒载
McA = McD = -K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]·phP2/60 McB = McC = -K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]·phP2/60
单孔设计
单孔设计一、单孔设计①暗主井设计的探水钻孔3孔均布置在己2＃煤层中，延煤层方向布置，开孔孔径选用φ94mm的钻头钻进，钻进6.m时，停钻进下入φ89mm套管6m，进行注浆固管。
②下套管时要逐节缓慢推进孔内，最后一节外层缠上干布，捆扎好，小心推入孔内。
③孔口管全部推进后，孔口管至里面段用水泥砂浆全部充填。
④孔口处水泥浆凝固后，开始注浆，注浆压力不小于0.05Mpa，凝固48小时后，用φ55mm钻头扫孔，扫孔深度不少于6.2m，钻孔扫至预定位置时，在孔口管上加装闸阀、防喷装置、压力表，进行试压，试压压力不小于0.05Mpa，稳定试压时间不少于30分钟，必须达到钻孔及钻场周围无出水，无渗漏，否则重新注浆，直至合格。
然后用全液压钻机，沿煤层走向，按方位78度43分52秒，用Ф70mm 的钻头钻进，钻进90m时，停止钻探，开始掘进60米时停止掘进，始终保持超前距离30米，如此循环掘进、探水、掘进、探水。
保证超前安全距不小于30m。
终端两帮安全距离不小于20米二、施工技术要求钻场施工根据现场煤层完好情况是否符合探放水要求，确定具体探放水位置及参数。
探放水钻场必须保证钻孔施工方向煤壁完好无空顶、空帮现象，硐室和巷道迎头用木柱板皮加固，探放水钻场巷道迎头后退10m范围内对两帮也同时进行加固。
三、钻孔施工1、施工人员必须熟悉本次钻探任务，严格按《煤矿安全规程》、《矿井水文地质规程》和《煤矿防治水工作条例》及安全技术措施施工。
2、探放水前在距探放水位置近且最底处的适当位置，打一个容量不小于50m3的临时水仓，配备排水能力不小于50m3/h的水泵两台，及相应的排水设备和排水管路，探放水前必须对防排水系统进行试运转，探放水期间确保排水设备完好正常使用。
3、施工人员必须严格按设计要求施工，未经批准不得擅自改变原设计。
4、探放水钻孔必须布置在煤壁完整可靠的位置，并根据钻机性能尽可能将钻孔靠巷道下部布置，以增加钻孔距采空区之间煤壁厚度，探放水前必须加固钻场周围的巷道和排水泵窝，及时清理巷道内的浮渣。
单孔腹腔镜手术机器人视觉系统设计
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放 大 电路 ， 实现 了 ３ ０万像 素视 频 的 实 时 无 线传 输 。 通过 对 比不 同布 局 下光 强最 小值 以及 照 明均 匀性 的
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差异 ， 选择 了合 理 的 Ｌ Ｅ Ｄ 布局 方 式 。此 外 ， 给 出了
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新规范单孔箱涵结构设计.
钢筋混凝土框架结构设计一、设计资料1、孔径及净空净跨径L 0 =16净高h 0 =6.252、设计安全等级一级结构重要性系数r 0 =1.13、汽车荷载荷载等级公路—Ⅰ级4、填土情况填土高度H =0.5土的内摩擦角Φ =30填土容重γ1 =18地基容许承载力[σ0] =4005、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径28钢筋抗拉强度设计值f sd =280涵身混凝土强度等级C 50涵身混凝土抗压强度设计值f cd =22.4涵身混凝土抗拉强度设计值f td =1.83钢筋混凝土重力密度γ2 =25基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24二、设计计算(一截面尺寸拟定 (见图L-01顶板、底板厚度δ =0.85C 1 =0.85侧墙厚度t=1.2C 2 =2.55横梁计算跨径L P = L0+t =17.2L = L0+2t =18.4侧墙计算高度h P = h0+δ =7.1h = h0+2δ =7.95基础襟边c =0基础高度d =0基础宽度B =18.4(二荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒= γ1H+γ2δ =30.25恒载水平压力顶板处e P1 = γ21Htan (45°-φ/2 =3.00底板处e P2 =γ1(H+htan2(45°-φ/3 =50.702、活载m mm °kN/m3kPamm MPa MPa MPa kN/m3kN/m3m m m m m m m m m m mkN/m2kN/m2kN/m2图 L-01汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004第4.3.4条规定，按30°角向下分布。
一个汽车后轮横向分布宽0.6/2+Htan30°=故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°³2+1.3 =同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=故车辆荷载垂直压力车辆荷载水平压力(三内力计算1、构件刚度比K = (I1/I2³(hP /LP =2、节点弯矩和轴向力计算(1a种荷载作用下 (图L-02涵洞四角节点弯矩M aA = MaB = MaC = MaD =-1/(K+1²pL P 2/12横梁内法向力侧墙内法向力恒载N a1 = Na2 =N a3 = Na4 =p = p恒 =N a3 = Na4 =车辆荷载p = q车 =N a3 = Na4 =(2b种荷载作用下 (图L-03M bA = MbB = MbC = MbD =-K/(K+1²ph P 2/12N b1 = Nb2 =ph P /2N b3 = Nb4 =恒载p = eP1 =M bA = MbB = MbC = MbD =N b1 = Nb2 =(3c种荷载作用下 (图L-04M cA = McD =-K(3K+8/[(K+1(K+3]²ph P 2/60M cB = McC =-K(2K+7/[(K+1(K+3]²ph P /60N c1 =ph P /6+(McA -M cB /hP N c2 =ph P /3-(McA -M cB /hPN c3 = Nc4 =恒载p = eP2-e P1 =M cA = McD =M cB = McC =N c1 =N c2 =(4d种荷载作用下 (图L-05M dA =-[K(K+3/6(K2+4K+3+(10K+2/(15K+5]²ph P 2/4047.70-13.75-11.8856.18113.15kN/m220.59 m< 1.3/2 m< 1.8/2 m2.4770.389 m0.77714072.7024.23m< 1.4/2 mm kN kN/mkN/m22b = (0.2/2+Htan30°³2 =∑G =q 车= ∑G /(a³b =e 车 = q车tan (45°-φ/2 =20.150pL P /230.25260.1572.70625.20kN/m2kN ²m kN kN/mkN2M aA = MaB = MaC = MaD =-650.35 M aA = MaB = MaC = MaD =-1562.96 kN ²m 图 L-0203.00-1.6110.65kN/m2kN ²m kN图 L-03kN ²m kN ²m kN kN图 L-04M dB =-[K(K+3/6(K+4K+3-(5K+3/(15K+5]²ph P /4M dC =-[K(K+3/6(K2+4K+3+(5K+3/(15K+5]²ph P 2/4M dD =-[K(K+3/6(K+4K+3-(10K+2/(15K+5]²ph P /4N d1 =(MdD -M dC /hP N d2 =ph P -(MdD -M dC /hP N d3 = -Nd4 =-(MdB -M dC /LP车辆荷载p = e车 =M dB =M dD =N d1 =N d2 =N d3 = -Nd4 =(5节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合=191.42图 L-07kNV x =ω1x+x2(ω2-ω1/2LP -N 3 222224.23151.84140.5343.01129.04-18.41 kN/m2M dA =-153.56M dC =-164.86kN ²m kN ²m kN ²m kN ²m kN kN kN图 L-05(3左侧墙 (图L-08ω1 =1.4e P1+1.4e车*1.3=48.30115.08x =h P /2N x = N3 =1161.69 =-2603.472kN/mkN/mkN2ω2 =1.4e P2+1.4e车*1.32M x =M B +N1x-ω1²x 2/2-x3(ω2-ω1/6hPkN ²m图 L-08kN kN/m2kN/mkN2V x =ω1x+x(ω2-ω1/2hP -N 1 =(4右侧墙 (图L-09ω1 = 1.4eP1 =ω2 = 1.4eP2 = 4.2070.9876.96x =h P /2N x = N4 =1213.24 =-2768.94=(5构件内力汇总表-79.61M x =M C +N1x-ω1²x 2/2-x3(ω2-ω1/6hPkN ²m kN图 L-09V x =ω1x+x2(ω2-ω1/2hP -N 1(四截面设计1、顶板 (B-C钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。
利用HFSS进行波导单孔定向耦合器的仿真设计
利用HFSS进行波导单孔定向耦合器的仿真设计【摘要】本文介绍了单孔定向耦合器的仿真设计方法，该定向耦合器在一定条件下的方向性可以达到20dB以上，并具有结构简单、驻波小、方向性强等特点。
【关键词】单孔；定向耦合器；HFSS仿真1.前言定向耦合器是一种具有一定方向性的分功率器，在微波系统中较为常见，它能从主传输系统的正向波中按一定比例分出部分功率，而不从反向波中输出功率，因此可以利用定向耦合器对主传输系统中的入射波进行取样。
较为常见的波导定向耦合器有：单孔定向耦合器、双孔（槽）定向耦合器、多孔（槽）定向耦合器、十字孔定向耦合器等。
虽然单孔定向耦合器结构简单、性能良好，但在以前一段时间里，由于缺少仿真措施，单孔定向耦合器等微波器件的设计需要公式的近似计算来解决，实际效果不理想，因此单孔定向耦合器被采用的较少。
但随着科技的发展，仿真软件的出现和完善，单孔定向耦合器的设计出现了可能。
本文现就利用HFSS仿真软件针对于单孔定向耦合器进行了仿真设计，发现在一定条件下，单孔定向耦合器的方向性可以做到20dB以上，满足工程设计要求。
2.定向耦合器的设计2.1 技术要求：1）相对带宽≥15％；2）VSWR≤1.30；3）方向性≥20dB；4）耦合量≥-35dB2.2 设计过程2.2.1 设计思想单孔定向耦合器是指在主传输系统和采样传输系统之间用单孔来进行耦合，为了获得定向型，该单孔必须开在两个矩形波导的公共宽壁的中心上，且两个矩形波导之间要保证一定的斜扭角度。
由小孔耦合理论可知，小孔可用电和磁偶极矩后成的等效源来代替，因此利用调节这两个等效源的相对振幅可以消除在隔离端口方向的辐射，而增强在耦合端口方向的辐射，从而获得理想的定向性。
2.2.2 模型的建立电磁仿真软件HFSS是作为行业标准的3D全波电磁仿真工具，它融合了全波频域有限元法、积分方程法、区域分解算法等来对微波器件进行仿真计算的。
众所周知，有限元法是基于微分方程方法的数值方法，相应的支配方程是麦克斯韦方程组演化而来的亥姆赫兹方程或者泊松方程，因此该软件能够较为真实的模拟现实环境，提高仿真的准确性。
单孔桥梁课程设计
单孔桥梁课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单孔桥梁的基本结构特点及其功能，掌握桥梁稳定性与承重能力的基本原理。
2. 学生能够描述单孔桥梁在工程设计中的应用，了解不同材料与工艺对桥梁性能的影响。
3. 学生掌握基本的力学概念，如力、压力、张力等，并能运用这些概念分析单孔桥梁的承重情况。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，通过小组合作设计并制作一个简单的单孔桥梁模型，展示其稳定性和承重能力。
2. 学生通过实践操作，提升问题解决能力和团队协作能力，学会使用工具和材料进行创造性的设计。
3. 学生能够运用数学和科学知识进行桥梁承重的预测与计算，提高数据分析与批判性思维能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对工程设计和建筑科学的兴趣，增强探索精神和创新意识。
2. 学生在小组合作中学会相互尊重、支持，培养集体荣誉感和责任心。
3. 学生通过了解桥梁建设对社会发展的重要性，提升对科学的社会责任感，认识到科技进步对生活质量的影响。
课程性质：本课程结合科学、数学与工程技术，注重理论与实践相结合，旨在通过项目驱动的教学方式，提高学生的综合应用能力。
学生特点：考虑到学生的年级特点，课程设计将注重直观教学和动手实践，鼓励学生主动探索，发挥创造性。
教学要求：教学过程中，教师应关注学生的个性化差异，提供必要的指导与支持，确保每个学生都能在课程中获得成就感。
同时，注重学习成果的评估，及时给予反馈，帮助学生不断进步。
二、教学内容1. 桥梁基础知识：介绍桥梁的定义、分类及其在交通运输中的作用，重点讲解单孔桥梁的结构特点与功能。
教材章节：第一章 桥梁概述2. 桥梁稳定性与承重原理：讲解力学中的基本概念，如力、压力、张力等，分析单孔桥梁的稳定性与承重能力。
教材章节：第二章 力学基本原理；第三章 桥梁稳定性分析3. 桥梁设计与材料选择：介绍桥梁设计中常用的材料、工艺及其对桥梁性能的影响，分析不同材料的优缺点。
水文孔单孔设计
第一局部水文地质技术要求一、钻孔性质该孔为煤系水文观测孔，终孔层位为进入 6#煤下 5m，设计孔深 564 米。
二、钻孔坐标X：4422552.306，Y：37520678.541，H：1342三、钻孔构造与套管构造钻孔构造：一开口径Φ311/0～130m二开口径Φ190/130～480m三开口径Φ127/480～564m套管构造：Φ219/＋0.5～130mΦ168/＋0.5～480m四、岩芯实行本孔全孔取芯，岩芯实行率在砂层、砂砾层大于 30%，其余地层大于70%。
岩芯直径应与相应岩芯管保持全都，误差不大于 2mm；取芯时，应保证岩芯完整，必需按挨次排好，严防颠倒。
岩芯必需洗净，按挨次编号、装箱，拍照并妥当保管；需要测试的岩样准时送至试验室。
五、岩性编录岩芯取出后，要按挨次放入岩芯箱内，准时填写回次票，并妥当保护。
需取岩土样的层段按取样要求准时采集。
层厚达0.2m 及以上要进展岩性鉴定和描述，层厚达0.5m 及以上分层，岩性描述符合标准要求。
取芯钻孔应对孔内岩性按揭露挨次对岩芯拍照保存。
六、孔斜要求孔深 300 m 及以内孔斜不超过3°，以下每100 m 递增不超过1°30′。
钻进过程中，每 100m 测斜一次并依据测斜结果准时纠偏。
七、孔深误差为准确把握钻孔深度，在钻孔施工中严格执行钻孔孔深丈量规定。
每钻进 50m，终孔或漏水严峻处均要求丈量钻具，孔深误差不大于1.5‰。
八、钻井冲洗液为了防止含水层受到堵塞，基岩含水层或试验段〔观测段〕应承受清水或稀泥浆钻进，遇特别状况可承受低固相优质泥浆。
九、简易水文正常钻进中，每次下钻前、提钻后观测一次水位，停钻后，每 2 小时观测一次孔内水位，终孔后观测孔内近似稳定水位；掉钻时要准确测量其深度；冲洗液消耗量，正常钻进中每 2 小时观测一次，遇耗漏水时要加密进展观测，漏水量较大时要加密到每半小时观测 1 次，并要测量最大消耗量；溶洞、裂隙、裂开带其上、下界面深度应有判层记录，具体记录孔内状况，如钻具突落位置、冲洗液颜色变化、耗水量及水位变化状况，充填型溶洞每回次进尺应取出肯定数量的溶洞充填物。
水文孔单孔设计范文
水文孔单孔设计范文1.采集现场数据：首先需要对地下水文状况进行调研，包括地下水埋深、地下水位、地下水流向等。
然后根据实际情况，选择合适的地点进行水文孔单孔设计。
2.确定井孔数量和位置：根据地下水文条件以及测试目的，确定适当的井孔数量和位置。
通常情况下，地下水位监测需要设置一至两个井孔；地下水流速监测需要设置多个井孔，保证能够全面了解水流状况。
3.确定井孔深度和直径：井孔深度应根据地下水动态变化情况确定，一般要求井孔底部与地下水位有一定的距离，以保证正常工作。
井孔直径则取决于地下水的流体性质以及所需测量的参数。
一般来说，井孔直径越大，探测范围越大，但施工成本也会相应增加。
4.确定井孔类型：根据地下水的性质和测试需求，确定井孔的类型。
常见的井孔类型有抽水井、灌注井、观测井等。
抽水井用于地下水位监测和抽取水样；灌注井主要用于地下水流速监测；观测井用于观测地下水的水质和水位。
5.制定施工方案：根据井孔的数量、位置、深度、直径和类型等参数，制定相应的施工方案。
方案中应包括井孔的具体坐标、施工方法、工具材料、时间计划等内容，并确保施工过程安全、准确、高效。
6.施工实施：按照设计方案进行井孔施工，包括钻孔、套管、灌浆、安装水管等工序。
在施工过程中，应注意操作规范，确保井孔的质量和工艺。
7.完善监测系统：施工完成后，需要完善相应的监测系统。
包括安装测量仪器、定期对井孔进行维护和检修、进行数据记录和分析等工作。
总之，水文孔单孔设计是地下水文测试和监测的关键环节，要根据实际情况确定井孔数量、位置、深度、直径和类型等参数，并制定相应的施工方案，确保测试和监测工作的准确性和可靠性。
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探放水单孔设计及安全技术措施为了杜绝巷道掘进过程中水灾发生，确保我矿掘进施工安全，根据《煤矿安全规程》对掘进巷道“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则、结合我矿现场水文地质条件，制定本防治水钻探施工：第一节水文地质概况根据矿井初步设计中水文地质资料描述，我矿井涌水量不大，仅对涌水量较大的出水点进行了观测记录，并用水仓容量法观测记录了正常日涌水量17㎡/h和最大日涌水量25㎡/h。
10号煤层顶板为砂质泥岩，底板为泥岩，均为隔水岩层，故一般涌水量不大，主要表现为顶板滴水、淋水，当煤层采空顶板垮落后，K2灰岩便与采空区发生联系，K2灰岩为含水层，成为采空区的直接充水含水层，目前矿井涌水主要来自K2灰岩。
第二节探放水钻孔布置的参数和超前距帮距的确定一、探水距与帮距的确定1、探水与掘进循环作业，探水作业超前于掘进作业，即探水—掘进—探水，探水循环进度60m，超前距为30m，允许掘进距离30m，以此交替作业2、帮距：为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，布置的最外侧探水钻孔所控制的范围与巷道帮的距离取20米。
3、探水设备：钻机型号：ZLJ-400/270型式液压回转式钻机，钻具配备：Φ50mm钻杆65m，泥浆泵1台，合金钻头3个及钻具1套。
二、探水钻孔布置的参数说明孔号开钻位置钻孔方位(°) 钻孔倾角（°）孔深（m）1# 中心孔81 ±6 602# 左孔61 ±6 633# 右孔101 ±6 63以后按此施工方式循环施工三、钻探完毕后由安监、地测、通风、调度联合进行现场验收，并及时进行分析，为采区其它大巷掘进提供水文地质依据，确保无水害危险待下发允许掘进通知单后方可掘进，掘探交替进行至设计位置为止。
四、孔口安全装置的布设探放水孔必须使用孔口安全装置，孔口安全装置由孔口管、泄水测压三通、孔口阀门和钻杆逆止阀等组成，其施工和安装程序如下：1、选择岩层坚硬完整的地段开孔，孔径应比孔口管直径大3-5mm，钻至预定深度（视水位高低和煤岩层强度而定）后，将孔内冲洗干净。
2、向孔内注入水泥浆，将预先准备好的孔口管（末端用木塞塞住）放入孔内，待水泥凝固后，即可在孔内钻进。
3、水泥凝固后扫孔，其深度超过孔口管长度0.5-1.0m，向孔内注水。
试液压力大于孔口管末端承压静水压力的1.2倍，呈水压值超过预计放水时的水压，稳压时间至少保持半小时，孔口管周围没有漏水现象。
则合乎要求，否则重新注浆加固。
4、探放强含水层时，应在孔口管上安装水压表、水门、三通和泄水管等。
第三节单孔设计一、钻孔设计参数水源性质：预计水源主要为顶底板裂隙水、断层水。
钻机型号：ZLJ-400/270型式液压回转式钻机钻具配备：3个Φ85mm的孔口管，65根Φ50mm钻杆，Φ65mm 合金钢钻头。
钻孔深度60m，钻孔直径70mm，功率18.5kw。
二、探放水前的准备工作1、检查排水系统。
即准备好水沟，水仓及排水管路；检查排水泵（两台）及电动机，使之正常运转，达到设计的最大排水能力。
2、准备堵水材料。
即在探水地点备用一定数量的水泥（或化学浆）套管、闸阀、坑木、麻袋、木塞、泥、棉线、大锤、锯、斧及加工好的2m长2寸带阀门钢管与挡板等，以便出水或来压时及时处理。
3、检查瓦斯。
瓦斯员必须跟班作业，瓦斯浓度超值（≥1%）或钻探过程中有毒有害气体浓度增大必须停止作业，切断电源，撤出人员并报告调度室及时处理。
4、检查支架情况。
有松动或破损的支架要及时修整或更换。
帮顶是否背好，都要一一检查。
5、检查煤壁。
煤壁有松动或膨胀现象时，要及时处理，闭紧填实，必要时可打上木垛，防止水流冲垮煤壁，造成损失。
6、检查水沟。
巷道水沟中的浮煤、碎石等杂物，应随时清理干净。
若水沟被冒顶或片帮堵塞时，应立即修复。
7、检查安全退路。
即避灾路线内不许有煤炭、木料、杂物等阻塞，要时刻保持畅通无阻。
8、检查打钻地点或附近必须安设专用电话。
9、探放水人员的培训组织有关人员学习了解探水钻的操作说明；学习本工作面作业规程及探放水安全技术措施的规定10、安装探水钻必须垫平放稳探水机，打牢顶柱。
开机前要检查钻机是否平稳牢固，各部紧固件有无松动情况。
检查抱闸的松紧程度是否合适，送水器转动是否灵活，输水胶管是否固定，以防止转动。
11、孔口安全装置的布设一般的探水钻孔必须安设孔口安全装置，它由孔口管、泄水测压三通、孔口水门和钻杆逆止阀（必要时安装）等组成。
其安装程序如下：(1) 选择岩层坚硬完整的地段开孔，孔径应比孔口管直径大1-2级，钻至预定深度后，将孔内冲洗干净。
(2)向孔内注入水泥浆，将预先准备好的孔口管放入孔内，待水泥凝固后，即可在孔内钻进。
(3)水泥凝固后扫孔，其深度超过孔口管长度0.5-1.0m，向孔内压水。
试液压力大于孔口管末端承压静水压力的1.2倍或水压值超过预计放水时的水压，稳压时间至少保持半小时，孔口管周围没有漏水现象。
则合乎要求，否则重新注浆加固。
(4)探放强含水层水或需要收集放水时的水量与水压资料以及为了安全目的时，应在孔口管上安装水压表、水门、三通和泄水管等。
(5)对水压高于1.0Mpa且水量较大的积水或含水层进行探放水时，孔口应安设防喷逆止阀，以避免高压水定出钻杆、喷出碎石伤人。
(6)每次施工前，钻孔口必须安设托板，托板规格；（托板为正方形，边长为：40cm，托板厚度为1.5cm，托板螺丝孔间距为32cm），托板上留有钻杆通过的圆孔。
(7)采用锚索锚杆将托板安装在孔口煤壁上，必须安装牢固，以免高压水顶出钻杆、喷出碎石伤人。
三、单孔设计参数1、设计参数：孔号开钻位置钻孔方位(°) 钻孔倾角（°）孔深（m）1# 中心孔81°±6°60 m2、钻孔超前距为30米，帮距20米，止水套管10米，钻孔允许掘进距离30米。
3、预计水压小于0.1Mpa，钻孔预先固结套管，套管口安装闸阀。
(1)开钻钻到孔深10m；(2)下放安全套管10米。
四、钻探工程的步骤和方法1、钻进(1)开钻前，检查有毒有害气体含量，当瓦斯浓度含量达到或超过1%时，不得开钻，采取措施进行处理。
(2)在任何时候包括提下钻，钻进等工作人员不准在钻杆后方站立和走动，防止钻杆后滑伤人。
(3)压力要合理、均匀，不进尺时不得强行加压，防止钻孔倾角和方位改变。
合理加压，不进尺立即提钻换钻头，减少孔斜。
(4)钻杆丝扣下钻时要逐条缠线，并用钳子上紧，严防脱扣事故。
随时备好小公锥，一旦发现断钻杆，撸扣等孔内事故及时处理。
(5)松紧顶丝和停送电人员严密配合，口号响亮一致，不准干哑巴活。
(6)钻进中一旦发现“变软”、“见空”、“见水”和变层等要立即停钻丈量残尺计算孔深。
见空前10米时丈量全长，校正孔深，调整误差。
(7)若发现孔内涌水，应测定水压和涌水量。
(8)及时准备地全面记录各种数据，包括加尺、残尺、孔深、涌漏水等情况。
(9)钻杆应不堵塞、不弯曲，丝口未磨损，不合格的不准使用。
(10)接钻杆时，要对准丝扣，避免歪斜和漏水。
(11)卸钻头时，应严防管钳夹伤硬质合金片，夹扁钻头。
(12)装卸钻杆时，必须一根接一根，依次安装。
2、下套管，水泥注浆固井。
24-48小时后上好高压闸阀，并打压试验，如果达到准时，钻头继续正常钻进，否则重新二次注浆，并重新试验，直至达标。
3、见水后立即汇报矿方有关技术人员，在矿方人员现场监督下，确认排水能力在通风良好的情况下，方可提钻，并立即关闭高压闸阀，并安装压力表测定水压，便于计算积水面积和积水量。
5、见空后无积水涌出时，加强通风并用粘土堵塞钻杆外和闸阀内的环状间隙，严防瓦斯由钻孔突出，由瓦斯检查人员现场测定，瓦斯含量在保证安全的情况下方可提钻，提钻后立即关闭高压闸阀。
、第四节钻机的安装一、加强钻机附近的巷道支护，并在工作面迎头打好固定立柱和挡板。
二、清理巷道挖好排水沟，探水钻位于巷道低洼处时必须配备与探放水相适应的的排水设备。
三、在打钻地点或附近安设专用电话。
四、测量和探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探放水孔的位置、方位、角度以及钻孔数目。
第五节探放水施工中的技术要求一、探水技术要求1、钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。
一般每钻进10m或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。
终孔前再复核一次。
2、钻进时发现煤岩松软、片帮、来压或孔中水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定，切不可拔出钻杆，以防在拔出钻杆的过程中被高压水顶出伤人的事故。
应及时向调度室汇报，及时采取措施，进行处理。
3、钻进中发现有毒有害气体喷出时，应立即停止钻进、切断电源，将人员撤到有新鲜风流的地点。
立即报告矿调度室，采取措施。
4、钻孔内水压过大或喷高压水时，应采取反压和防喷装置的方法钻进。
5、对于水压大于2Mpa，中间要穿过煤层的探断层水钻孔，在打穿断层或含水层前，还应下第二层孔口管并超过煤层1m以上。
6、在探水孔施工中，见到含水层、断层、陷落柱和积水区前，应停止钻进，安好水门后再继续钻进。
7、遇高压水顶钻杆时，可用逆止阀控制钻杆，使其慢慢的顶出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立。
8、应做到交接班时不停钻。
9、探放断层水的探水孔终孔后，孔内有水应进行放水试验，孔内无水时应选择一个孔进行压水试验，检验断层隔水性能，压力一般应略大于断层所承受的静水压力。
二、放水的技术要求1、钻孔探到水后，要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量。
根据矿井排水能力及水仓容量，决定是注浆堵水还是放水。
控制放水孔的流量或调整排水能力，并清理水仓、水沟等。
2、煤层顶板有含水层和水体存在时，应当观测“三带”发育高度。
当导水裂隙带范围内的含水层或老空区积水影响安全开采时，必须超前探放水并建立疏排水系统。
3、加强放水地点的通风，增强有害气体的观测次数。
4、必须监视放水全过程，放水结束后，应立即核算放水量与预计积水量的误差，查明原因。
第六节探放水安全技术措施一、探水安全技术措施1、钻机运输、安装的安全技术措施（1）、运输、安装钻机人员，要互相配合好，防止钻机反倒伤人和挤伤手脚事故发生。
（2）、钻机在稳定前，应清理浮煤。
钻场巷道支护要符合质量要求，禁止有空帮、空顶现象。
钻机要稳牢、稳平，底座垫上底木梁，钻机稳固在底木梁上，四角要搭好四根立柱，并用铁丝联系在一起。
将钻机稳定牢固后，方可开钻。
（3）、钻具应统一放在钻场内，禁止在巷道内乱放。
2、钻机操作的安全措施。
（1）、钻工上岗前，必须经过培训，学习作业规程并持证上岗。
（2）、钻孔必须严格按照设计的方位、角度、深度施工，严禁私自变更钻孔参数。
（3）、钻孔施工期间，必须有专职的瓦斯检查员随时检查钻孔、钻场瓦斯，若瓦斯达到1%，应立即通知停钻撤人。