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更新時(shí)間：2025.03.15
礦井巷道壁粗糙度對(duì)電磁波傳播損耗的影響

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實(shí)際的礦井巷道四壁為非理想導(dǎo)電壁,且巷道壁粗糙,電波傳播的解析研究異常復(fù)雜。文章將礦井巷道看作含有有損介質(zhì)的波導(dǎo),導(dǎo)出類(lèi)矩巷道中電磁波傳播粗糙度損耗和傳輸總損耗,并數(shù)值模擬了傳輸損耗與粗糙度、頻率變化之間的關(guān)系。結(jié)果表明,在低頻段粗糙度損耗對(duì)電磁波傳播損耗的影響較大;隨著粗糙度增加,粗糙損耗明顯增大;但隨著頻率的增加,傾斜損耗占主導(dǎo)地位,粗糙損耗對(duì)總損耗的貢獻(xiàn)減小。

隧道施工通風(fēng)壁面粗糙度評(píng)定方法及其工程應(yīng)用

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隧道通風(fēng)數(shù)值計(jì)算中定義壁面粗糙程度的參數(shù)由粗糙高度和粗糙常數(shù)構(gòu)成,參數(shù)的選取很難利用數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方式進(jìn)行研究。依托衢寧鐵路鷲峰山隧道的施工通風(fēng)項(xiàng)目,采用數(shù)值模擬并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)研究了隧道內(nèi)壁面粗糙度的評(píng)定方法、取值和工程應(yīng)用。結(jié)果表明:隧道壁面平均粗糙高度由隧道內(nèi)實(shí)際開(kāi)挖輪廓線(xiàn)和設(shè)計(jì)開(kāi)挖輪廓線(xiàn)之間包絡(luò)的面積與取樣長(zhǎng)度的比值確定,計(jì)算得到了隧道橫斷面平均粗糙高度為0. 191 m,縱向平均粗糙高度為0. 231 m；建立了粗糙常數(shù)Rc與粗糙單元間距、形狀的關(guān)系,同時(shí)得到基本模型對(duì)應(yīng)的Rc計(jì)算公式；基于典型理想壁面模型,以原模型面積減去理想模型的面積(絕對(duì)值)除以原模型面積所得值最小定義了最優(yōu)簡(jiǎn)化模型,提出了關(guān)于壁面粗糙常數(shù)取值的計(jì)算方法,并以此計(jì)算出鷲峰山隧道壁面粗糙常數(shù)Rc為0.46。最終根據(jù)Rh和Rc的取值,采用三維數(shù)值模擬,分析了隧道內(nèi)CO質(zhì)量濃度不同時(shí)間段的分布規(guī)律。由于壓入式通風(fēng)自身的缺陷(無(wú)法突破長(zhǎng)度瓶頸),且受現(xiàn)場(chǎng)布置及施工方式所限,通風(fēng)距離超過(guò)3 000 m很難滿(mǎn)足施工條件的需要,無(wú)法達(dá)到規(guī)定的洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境條件。因此,急需對(duì)現(xiàn)有的通風(fēng)方式進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。

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