Гнб установка характеристики: Установка ГНБ XCMG XZ280 для горизонтального бурения от дилера

ВНИМАНИЕ! Бурение с помощью установки ГНБ проводится только после разведывательных работ по исследованию качества грунта и наличию естественных и искусственно созданных препятствий.

Производители и популярные модели

Крупное производство установок налажено на заводах Европы и США, но также существует качественные установки гнб китайского и отечественных производителей.

Vermeer

Американская компания Vermeer и ее представительства в Европе выпускают бурильную технику, которая является настоящим эталоном качества. Продукция Вермер универсальна: используется для прокладки всех видов подземных трубопроводных трасс, имеет широкий ассортимент мощностей и размеров. Среди них наиболее применимы установки Series II, которые работают с наиболее тяжелыми грунтами.

На видео буровая установка Vermeer Navigator D7х11:

Sany Heavy Industry CO

Sany – крупнейший в Китае производитель буровой техники. Его машины – это колоссальная спецтехника большой мощности, способная работать с грунтами всех категорий в любых погодных условиях.

Ditch Witch

Установки горизонтального бурения Ditch Witch не имеют аналогов в мире. Компания была одной из первых, начавших заниматься технологиями бестраншейных коммуникаций, и на сегодня ее продукция – это удобство, высокая производительность и безопасность пользования. Буровые выпускаются в основном среднего класса тяжести (миди).

Видео обзор установки горизонтально-направленного бурения Ditch Witch

МЕМПЭКС

МЕМПЭКС – Белорусский производитель бурильной техники, являющийся одним из пионеров бестраншейного бурения. Производит установки всех классов тяжести, от «мини» до «макси».

На видео принцип работы установки гнб на примере модели УБН-20:

Установка Vermeer Navigator D23x30 S3

     В установке горизонтального направленного бурения (ГНБ) Vermeer D23x30 S3 Navigator корпорации Vermeer скорость и мощь удалось вместить в более короткую и узкую конструкцию, что позволило увеличить производительность при работе в городских условиях или на площадках ограниченных размеров. Развивая усилие при продавливании и обратной протяжке, равное 106,8 кН, и момент вращения, равный 4068 Нм, — что значительно превышает аналогичные характеристики ее предшественницы (установки ГНБ D20x22 серии II Navigator), — установка D23x30 S3 идеально оснащена для максимального увеличения эксплуатационных характеристик и эффективности работы на площадке.

     На буровой установке Vermeer D23x30 S3 используется та же система управления, что и на машинах линейки Navigator более крупных размеров. Она оснащена цифровым дисплеем, усовершенствованной встроенной системой диагностики и аналогичными джойстиками управления. В конструкции системы используется модуль распределения мощности, что позволяет снизить количество кабелей и предохранителей, благодаря чему достигается повышенная надежность. 
Встроенная система самодиагностики дает подрядчикам возможность вносить изменения в настройки машины в любой момент, что помогает максимально увеличить производительность.  

    Подрядчикам на выбор предлагается два варианта буровой колонны из 3-метровых штанг Firestick®, которые позволяют настроить буровую установку для проведения различных типов работ. Для более протяженных скважин можно использовать буровые штанги диаметром 5,2 см, которые обеспечивают повышенную гибкость при более сложных условиях бурения. В случае необходимости протяжки производственных труб большего диаметра или в целях обеспечения совместимости со скальной оснасткой подрядчики могут выбрать колонну из буровых штанг диаметром 6 см, которая может обеспечить улучшенный поток для повышения эффективности работы пневмоинструмента и гибкости в работе со скальным буровым инструментом.

                                                                 Технические характеристики 

Классификация и характеристики установок ГНБ.

Крупнейшие производители боровых комплексов создают свои установки для проведения ГНБ бурения, подразделяя их на три основных категории:

1. Малые установки ГНБ (mini).
2. Средние установки ГНБ (midi).
3. Большие установки ГНБ (maxi).

На рисунке ниже показана установка ГНБ.

В таблице перечислены три основные категории буровых установок, используемых в промышленности.

1. Малые установки ГНБ (mini).

   Под классом малых буровых установок понимаются установки с усилием подачи/вытягивания менее 18 тонн, с вращающим моментом менее 5400 Нм и с системами подачи бурового раствора менее 180 л/ мин. Малые буровые установки часто устанавливаются на прицепы, грузовики или ходовую часть самоходного гусеничного трактора. Последние являются автономными агрегатами с бортовым мотором, гидравлической системой и насосом для закачки бурового раствора. Другие агрегаты с внешним питанием и внешним насосом для подачи бурового раствора обычно называются омбилическими устройствами. Системы с усилием подачи/вытягивания менее 9 тонн в первую очередь используются для прокладки коммунальных кабелей или труб малого диаметра на густонаселенных городских территориях. Самые мощные агрегаты этой группы подходят для бурения гравия, булыжного камня или других формаций, в которых сложно поддерживать стабильность буровой скважины, при условии, что значения других параметров — длина скважины и диаметр проложенной трубы — не превосходят указанные границы. Сейчас существуют специальные буровые системы и скважинные приборы для бурения камня средней твердости (350-700 кг/кв.см с неограниченным пределом прочности при сжатии), а также булыжного камня.

   
   

2. Средние установки ГНБ (midi).

   Класс средних буровых установок включает в себя установки с усилием подачи/вытягивания от 18 до 45 тонн, с вращающим моментом от 5400 до 28000 Нм и с системами подачи бурового раствора от 180 до 760 галлонов в минуту. Многие из них являются автономными агрегатами с бортовым мотором, гидравлической системой и насосом для закачки бурового раствора. Средние установки исполь¬зуются для прокладки кабельных каналов и трубопроводов до 400 мм (16 дюймов) в диаметре. Длина скважины может доходить до 600 м (2000 футов). Они особенно подходят для прокладки городских трубопроводов, так как они достаточно компактны для использования в городских условиях, и в то же время у них хватает мощности для прокладки водо- и газопроводов, канализационных коллекторов большого диаметра под шоссе, реками и другими препятствиями. Скважины могут буриться как в мягких, так и в твердых фунтах и в формациях мягкой осадочной породы. Использование забойного гидротурбинного двигателя (турбобура) и специальных расширителей позволяет успешно бурить твердую породу.

   
   

3. Большие установки ГНБ (maxi).

   Большие буровые установки обычно требуют масштабных действий с использованием многочисленного прицепного вспо¬могательного оборудования и длительных периодов развертывания и сворачивания работ (т.е. 1-2 недели).

   Высокая стоимость работ и большие территории, необходимые для работы, делают их использование на рынке прокладки городских коммуникаций нерентабельными. Они в основном используются в промышленности, связанной с трубопроводами больших диаметров, или там, где требуются очень длинные скважины. Эти большие установки могут использоваться при прокладке коммуникационных средств с большим диаметром 400-1200 мм или исключительно длинных скважин до 2000 м. Класс больших буровых установок включает в себя агрегаты с усилием подачи/вытягивания более 45 тонн, с вращающим моментом 28 000 Нм и с системами подачи бурового раствора более 760 литров в минуту.

Оставьте заявку на расчёт сметы. Бесплатно!

Буровая установка ГНБ XCMG XZ450

Характеристики	Значение
Максимальное расширение, мм:	1200
Максимальная длина проходки, м:	900
Крутящий момент, Нм:	17000
Тяговое усилие, кг:	45 000 / 90 000
Максимальная частота вращения, об./мин.:	135
Двигатель	CUMMINS 6CTA8. 3-C260
Мощность двигателя, л.с.:	260
Мощность двигателя (кВт)	97
Длина, мм:	8715
Ширина, мм:	2250
Высота, мм:	2640
Вес, кг:	13300
Объем подачи бурового раствора, л/мин:	450
Макс. давление бурового раствора, бар:	80
Маск. угол забуривания, *:	10-20
Длина буровых штанг, м	4,5
Диаметр штанги, мм	89
Система подачи штанг	манипулятор
Система акнкерения	автоматическая
Привод каретки	реечный

Установка горизонтально-направленного бурения: подробное описание

Установка горизонтально-направленного бурения (ГНБ) применяется во многих сферах: при бурении скважины под прокладываемые коммуникации, бурении скважины под проводку канализации с водопроводной системой, практически при всех работах, где используется скважина. К этим работам относится прокладка трубопровода, футляра под электрические провода и иные подобные действия. Это приспособление рассчитано для пробуривания горизонтальной скважины. Ее длина варьируется в зависимости от задач и возможностей установки ГНБ.

Буровые установки ГНБ

При проведении скважинных работ, у большинства районных ЖКХ предприятий имеется данная установка. Если установка по продавливанию и горизонтальному бурению грунта будет использована правильно, то максимальная окупаемость не превысит трех лет.

Установки горизонтально направленного бурения имеют такие характеристики:

• Максимальное тяговое усилие в тоннах;
• Максимальную длину бурения;
• Максимальный диаметр расширения;
• Дополнительными параметрами является изгиб штанг(максимальный диаметр отклонения), расход бентонитовой смеси.

Буровую установку производят, учитывая граничное усилие протяжки,  измеряемое тоннами. Кроме этого, ключевая характеристика любого вида установки –  максимальные возможности изменения диаметра и длины бурения. Вторичные факторы, которые учитываются в процессе выбора устройства под бурение скважины и прокладывание трубы, относятся к показателям расходов бетонита (л\мин), и радиуса изгибов буровой штанги – в зависимости от этого меняется направленность бурения во время работ.

Выделяется технология горизонтального шнекового бурения, выполняемого при помощи простой буровой установки, которая имеет буровую голову, штангу, двигатель, и каркас, соединяемый в едином механизме. Если сравнивать с обычной промышленной буровой машиной, у такой конструкции имеются минимальные размеры. 

Для тех, кто в поисках качественной и надёжной установки ГНБ, в нашем каталоге можно купить установку ГНБ подходящую для вас. Компания «Форвард» располагает большим выбором оборудования.

Назначение

Классическую(траншейную) технологию открытого прокладывания в большинстве случаев применяют в процессе установки инженерных коммуникации – трубопровода и кабельной линии. В случаях где коммуникации необходимо проложить через дорогу или реку траншейный метод применить сложно или просто невозможно. На выручку приходят установки горизонтально-направленного бурения, с помощью которых можно пробурить горизонтальную скважину под поверхностью земли на глубине, при этом если труба прокладывается под дорогой движение не останавливается ни на минуту.

Преимущества

При небольших габаритах и весе одна машина способна проводить работы при стесненном  условии городских застроек и в промышленности. При этом стоимость прокладки коммуникации снизится в 1,5—2 раза, если сравнивать с традиционным методом.

• Значительно сокращаются сроки и снижается стоимость бурения;
• Минимальный ущерб экологии окружающей среды;
• Остается целостным дорожное покрытие и пешеходные дорожки, что исключает неудобство при продолжении транспортного движения;
• Возможность использования бестраншейных методов с  коммуникациями в месте, где недоступен традиционный метод.

Устройство

Данные инструменты для бурения не имеют принципиальных отличий от традиционных буровых машин и оборудования, осуществляющих проходку вертикальных скважин. Основными отличиями являются особенности в буровом лафете, изменяющем направленность движений через смещение режущего элемента, который управляется дистанционно с помощью автономного локатора, если им управляет оператор установки горизонтально направленного бурения.

Такое сложное устройство дистанционного управления позволяет оператору направить ходовую часть в нужные стороны, регулярно контролируя перемещение через экран на локаторе. Монтаж может производиться на специальной базе, не передвигающейся по местности, с очень редким пневмоколесным ходом. Платформа размещает установочный двигатель, буровые штанги, кабину оператора с самим механизмом, при помощи которого наращивают буровую колонну: вращения, гидроцилиндры, создающие тяговое усилие. Работает установка и в полевых условиях, на предварительно подготовленной площадке.

Подберем установку для любых видов ГНБ

Мы более 10 лет работаем в сфере ГНБ и сможем подобрать оптимальную модель установки для бестраншейного бурения, полный комплект бурового инструмента и расходных материалов.

Принцип работы

Локатором (навигатором) для ГНБ принимается и передается сигнал о расположении буровой лопатки. В самой лопатке расположен датчик первичной передачи, который отсылает свое месторасположение на экран пульта, управляющегося оператором ГНБ. Специалисту каждую секунду выдается на экране нахождение буровой лопатки по параметрам: глубины, пройденное расстояния и угла атаки. Эта же информация копируется и показывается на переносном пульте оператора машины.

Обоими операторами регулярно поддерживается связь через рацию, это необходимо для оперативного и точного прокола грунта буровыми штангами и вывода их в намеченных местах.

На начальном уровне всю установку укрепляют с помощью вертикально расположенных упоров(система анкерения). Закрепленную к первой основной штанге буровую лопатку вводят ударно-вращательным движением в землю под углом до 15 градусов. Предусмотренные внутренние каналы штанг подают бентонитовую жидкость, выходящую через отверстие в лопатке. Этой жидкостью разжижается земля, формируя подобие скважины. Ей отводится смазочная роль для минимизирования силы трения о землю самой штанги и затягиваемой трубы. Таким способом выполняется бурение.

В зависимости от грунтовых углублений, автоматическим или ручным способом подается новая штанга, состыковывающаяся резьбовыми соединениями. Оператор может изменять усилие вталкивания бура и скорость его вращения. Упругость штанги позволяет изменить угол поворота. Монтаж комплекса производится через изменение положения лопатки с вдавливанием ее без вращений, что позволяет менять угол атаки. На трассах имеются обустроенные разгрузочные колодцы, уменьшающие внутреннее давление скважины. Так выходит пульпа, грунтовая смесь и жидкость. Они расположены на протяжении всей трассы, до того, как начнется бурение. В колодцах пульпу откачивают с использованием мощных помп. В длину трасса может достигнуть нескольких сотен метров.

Гемоглобин и его измерение

Нормальное функционирование клеток зависит от постоянного поступления кислорода. Поскольку кислород потребляется во время клеточного метаболизма, образуется углекислый газ.

Основная функция крови — это доставка кислорода (O ₂ ), присутствующего во вдыхаемом воздухе, от легких к каждой клетке тела и доставка углекислого газа (CO ₂ ) из клеток в легкие для выведение из организма с выдыхаемым воздухом.

Эти жизненно важные газотранспортные функции зависят от белка гемоглобина, содержащегося в эритроцитах (красных кровяных тельцах).Каждый из 5 × 1010 эритроцитов, обычно присутствующих в 1 мл крови, содержит около 280 миллионов молекул гемоглобина.

1. СТРУКТУРА И ФУНКЦИЯ ГЕМОГЛОБИНА

Молекула гемоглобина (Hb) имеет примерно сферическую форму и состоит из двух пар разнородных субъединиц (РИСУНОК 1).

Каждая из субъединиц представляет собой сложенную полипептидную цепь (часть глобина) с присоединенной гемовой группой (производной от порфирина).

В центре каждой группы гема находится отдельный атом железа в состоянии двухвалентного железа (Fe ²⁺ ). Таким образом, гем — это металлопорфирин, ответственный за красный цвет крови.

РИСУНОК 1: Схема структуры оксигенированного гемоглобина (HbA)

Кислородсвязывающий сайт Hb представляет собой гемовый карман, присутствующий в каждой из четырех полипептидных цепей; одиночный атом кислорода образует обратимую связь с двухвалентным железом на каждом из этих участков, так что молекула Hb связывает четыре молекулы кислорода; продукт — оксигемоглобин (O ₂ Hb).

Функция Hb по доставке кислорода, то есть его способность «захватывать» кислород в легких и «высвобождать» его в тканевые клетки, становится возможной благодаря мельчайшим конформационным изменениям в четвертичной структуре, которые происходят в молекуле гемоглобина и которые изменяют сродство гемового кармана для кислорода.Hb имеет два четвертичных структурных состояния: дезокси-состояние (низкое сродство к кислороду) и кислородное состояние (высокое сродство к кислороду).

Ряд факторов окружающей среды определяет четвертичное состояние гемоглобина и, следовательно, его относительное сродство к кислороду. Микроокружение в легких благоприятствует окси-четвертичному состоянию, и, следовательно, здесь гемоглобин имеет высокое сродство к кислороду.

Напротив, микроокружение тканей вызывает конформационные изменения в структуре Hb, которые снижают его сродство к кислороду, тем самым позволяя кислороду высвобождаться в тканевые клетки.

1.1. УДАЛЕНИЕ ГЕМОГЛОБИНА И ДИОКСИДА УГЛЕРОДА

Небольшое количество (до 20%) CO ₂ транспортируется из тканей в легкие, слабо связанное с N-концевой аминокислотой четырех глобиновых полипептидных единиц гемоглобина; продукт этой комбинации — карбаминогемоглобин. Однако большая часть CO ₂ транспортируется в плазме крови в виде бикарбоната.

Преобразование эритроцитами CO ₂ в бикарбонат, необходимое для этого режима транспорта CO ₂ , приводит к образованию ионов водорода (H ⁺ ).Эти ионы водорода забуфериваются дезоксигенированным гемоглобином.

Роль гемоглобина в транспортировке кислорода и углекислого газа суммирована на РИСУНКАХ 2a и 2b.

РИСУНОК 2a: ТКАНИ O ₂ диффундирует из крови в ткани, CO ₂ диффундирует из тканей в кровь

РИСУНОК 2b: ЛЕГКИЕ CO ₂ диффундирует из крови в легкие, O ₂ диффундирует из легких в кровь

В капиллярной крови, протекающей по тканям, кислород выделяется из гемоглобина и переходит в тканевые клетки.Углекислый газ диффундирует из клеток ткани в эритроциты, где фермент эритроцитов карбоангидраза обеспечивает его реакцию с водой с образованием угольной кислоты.

Угольная кислота диссоциирует на бикарбонат (который переходит в плазму крови) и ионы водорода, которые объединяются с уже дезоксигенированным гемоглобином. Кровь течет в легкие, а в капиллярах альвеол легких указанные выше пути меняются местами. Бикарбонат попадает в эритроциты и здесь соединяется с ионами водорода, высвобождаемыми из гемоглобина, с образованием угольной кислоты.

Диссоциирует на двуокись углерода и воду. Углекислый газ диффундирует из крови в альвеолы ​​легких и выводится с выдыхаемым воздухом. Между тем кислород диффундирует из альвеол в капиллярную кровь и соединяется с гемоглобином.

1.2. ГЕМОГЛОБИН, КОТОРЫЙ НЕ МОЖЕТ СВЯЗАТЬ КИСЛОРОД

Хотя обычно присутствует только в следовых количествах, существует три вида гемоглобина: метгемоглобин (MetHb или Hi), сульфгемоглобин (SHb) и карбоксигемоглобин (COHb), которые не могут связывать кислород.

Таким образом, они функционально недостаточны, и повышенное количество любого из этих видов гемоглобина, обычно в результате воздействия определенных лекарств или токсинов окружающей среды, может серьезно нарушить доставку кислорода.

Подробное описание структуры и функции гемоглобина приведено в ссылке [1].

c tHb, общая концентрация гемоглобина обычно определяется как сумма оксигенированного гемоглобина, деоксигенированного гемоглобина, карбоксигемоглобина и метгемоглобина.

2. КЛИНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

2.

Основной причиной измерения c tHb является обнаружение анемии и оценка ее степени тяжести.

Анемию можно определить как снижение способности крови переносить кислород из-за уменьшения количества эритроцитов и / или снижения c tHb, так что анемия устанавливается, если c tHb ниже нижнего предела эталонный (нормальный) диапазон [2] (ТАБЛИЦА I).Чем ниже c tHb, тем тяжелее анемия.

ТАБЛИЦА I: c Референсные диапазоны tHb (ссылка 2)

Анемия — это не заболевание, а скорее следствие или признак болезни. Причина, по которой ctHb является столь часто запрашиваемым анализом крови, заключается в том, что анемия является признаком целого ряда патологий, многие из которых относительно распространены (Таблица II).

Общие симптомы, большинство из которых неспецифичны, включают: бледность, усталость и вялость, одышку, особенно при физической нагрузке, головокружение и обмороки, головные боли, запор и учащенное сердцебиение, сердцебиение, тахикардию.

ТАБЛИЦА II: Некоторые клинические состояния, связанные с анемией

Отсутствие этих симптомов не исключает анемии; многие пациенты с легкой анемией остаются бессимптомными, особенно если анемия развивалась медленно.

2.2. ПОЛИЦИФЕМИЯ

В то время как анемия характеризуется пониженным ctHb, повышенное ctHb указывает на полицитемию. Полицитемия возникает как реакция на любое физиологическое или патологическое состояние, при котором в крови содержится меньше кислорода, чем обычно (гипоксемия).

Реакция организма на гипоксемию включает увеличение выработки эритроцитов для увеличения доставки кислорода и, как следствие, повышение ctHb. Эта так называемая вторичная полицитемия является частью физиологической адаптации к большой высоте и может быть признаком хронического заболевания легких.

Первичная полицитемия — гораздо менее распространенное злокачественное новообразование костного мозга, называемое истинной полицитемией, которое характеризуется неконтролируемым образованием всех клеток крови, включая эритроциты.Полицитемия, вторичная или первичная, обычно встречается гораздо реже, чем анемия.

3. ИЗМЕРЕНИЕ

3.1. ИСТОРИЧЕСКАЯ ПЕРСПЕКТИВА

Первый клинический тест по измерению гемоглобина, разработанный более века назад [3], включал добавление капель дистиллированной воды в измеренный объем крови до тех пор, пока ее цвет не совпадал с цветом искусственно окрашенного стандарта.

Более поздняя модификация [4] включала сначала насыщение крови угольным газом (оксидом углерода) для преобразования гемоглобина в более стабильный карбоксигемоглобин.Современная гемоглобинометрия датируется 1950-ми годами, после развития спектрофотометрии и метода гемиглобинцианидов (цинаметемоглобина).

Затем последовала адаптация этого и других методов для использования в автоматических гематологических анализаторах. За последние два десятилетия достижения были сосредоточены на разработке методов, позволяющих проводить тестирование гемоглобина в месте оказания медицинской помощи (POCT).

В этом разделе сначала рассматриваются некоторые методы, используемые в настоящее время в лаборатории, а затем — методы POCT, используемые вне лаборатории.

3.2. ГЕМИГЛОБИНЦИАНИД — СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Спустя почти 40 лет после того, как он был впервые принят в качестве эталонного метода измерения гемоглобина Международным комитетом по стандартизации в гематологии (ICSH) [5], тест гемиглобинцианида (HiCN) остается рекомендуемым методом ICSH [6], против которого все новые c tHb методы оцениваются и стандартизированы.

Подробное рассмотрение, которое следует ниже, отражает его неизменное значение как эталонного, так и рутинного лабораторного метода.

3.2.1. Принцип испытания

Кровь разводят в растворе, содержащем феррицианид калия и цианид калия. Феррицианид калия окисляет железо в геме до состояния трехвалентного железа с образованием метгемоглобина, который под действием цианида калия превращается в гемиглобинцианид (HiCN).

HiCN — это стабильный окрашенный продукт, который в растворе имеет максимум поглощения при 540 нм и строго подчиняется закону Бера-Ламберта. Поглощение разбавленного образца при 540 нм сравнивается с поглощением на той же длине волны стандартного раствора HiCN, эквивалентная концентрация гемоглобина которого известна.

Большинство производных гемоглобина (оксигемоглобин, метгемоглобин и карбоксигемоглобин, но не сульфгемоглобин) конвертируются в HiCN и поэтому измеряются этим методом.

3.2.1.1. Разбавитель реагента (модифицированный раствор Драбкина) [7]

3.2.1.2. Ручной метод

25 мкл крови добавляют к 5,0 мл реагента, перемешивают и оставляют на 3 минуты. Поглощение измеряют при 540 нм против холостого опыта. Таким же образом измеряется оптическая плотность стандарта HiCN.

3.2.1.3. Стандарт ICSH HiCN

Основным преимуществом этого метода является то, что существует стандартный раствор HiCN, который изготавливается и ему присваивается значение концентрации в соответствии с очень точными критериями, установленными и периодически пересматриваемыми Международным советом по стандартизации в гематологии (ICSH) [6].

Этот международный стандартный раствор является основным калибрантом для коммерческих стандартных растворов, используемых в клинических лабораториях по всему миру. Таким образом, все, кто использует стандартизацию HiCN, эффективно используют один и тот же стандарт, значение которого было тщательно проверено.

3.2.1.4. Помехи

Мутность из-за белков, липидов и клеточного вещества является потенциальной проблемой при спектрофотометрической оценке любого компонента крови, включая гемоглобин.

Большое разведение (1: 251) образца в значительной степени устраняет проблему, но ложно завышенные результаты c tHb могут быть получены у пациентов с особенно высокой концентрацией белка в плазме [8,9,10].

Образцы с сильной липемией и образцы, содержащие очень большое количество лейкоцитов (лейкоцитов), также могут искусственно повышать уровень c tHb по аналогичному механизму [11].

3.2.1.5. Преимущества HiCN

• Международный стандарт — точный
• Легко адаптируется к автоматическим гематологическим анализаторам; таким образом воспроизводимые (низкие SD и CV — обычно в пределах партии CV)
• Точно установлено и тщательно исследовано — рекомендовано ICSH
• Реагент недорогой

3.2.1.6. Недостатки HiCN

• Ручной метод требует точного дозирования и спектрофотометра
• Реагент (цианид) опасный
• Вышеуказанное ограничивает его использование вне лаборатории
• Подлежит влиянию повышенных липидов, белков плазмы и количества лейкоцитов
• Не различает те производные гемоглобина, которые не обладают способностью переносить кислород (MetHb, COHb, SHb). Таким образом, может быть завышена способность крови переносить кислород, если они присутствуют в ненормальных (более чем следовых) количествах.

3.3. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ (БЕЗИАНИДНЫЕ) ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ

3.3.1. Натрий лаурилсульфат метод

Лаурилсульфат натрия (SLS) — это поверхностно-активное вещество, которое лизирует эритроциты и быстро образует комплекс с высвобожденным гемоглобином. Продукт SLS-MetHb стабилен в течение нескольких часов и имеет характерный спектр с максимальным поглощением при 539 нм [12].

Комплекс подчиняется закону Бера-Ламберта, поэтому существует точная линейная корреляция между концентрацией Hb и поглощением SLS-MetHb.

Метод просто включает смешивание 25 мкл крови с 5,0 мл раствора SLS с концентрацией 2,08 ммоль / л (забуференный до pH 7,2) и определение оптической плотности при 539 нм. Было показано, что результаты c tHb методом SLS-Hb очень тесно коррелируют (r = 0,998) с эталонным методом HiCN [13].

Метод был адаптирован для автоматизированных гематологических анализаторов и так же надежен с точки зрения точности и точности, как и автоматизированные методы HiCN [13,14,15]. Основным преимуществом является то, что реагент нетоксичен.Он также менее подвержен влиянию липемии и повышенной концентрации лейкоцитов [13].

Долговременная нестабильность SDS-MetHb препятствует его использованию в качестве стандарта, поэтому метод должен быть откалиброван с кровью, c tHb которой было определено с использованием эталонного метода HiCN.

3.3.2. Азид-метгемоглобиновый метод

Этот метод основан на преобразовании гемоглобина в стабильный окрашенный продукт азид-метгемоглобин, который имеет почти такой же спектр поглощения, как и у HiCN [16].

Реагент, используемый в этом методе, очень похож на реагент, используемый в эталонном методе HiCN, с заменой азида натрия на более токсичный цианид калия. Как и в методе HiCN, гемоглобин превращается в метгемоглобин под действием феррицианида калия; азид затем образует комплекс с метгемоглобином.

ctHb результаты, полученные этим методом, сопоставимы с результатами, полученными эталонным методом HiCN; это приемлемый альтернативный ручной метод. Однако взрывной потенциал азида натрия не позволяет использовать его в автоматических гематологических анализаторах [17].Реакция азид-MetHb была адаптирована для гемоглобинометров POCT.

3.4. ИЗМЕРЕНИЕ

Здесь рассматриваются следующие методы POCT:

• Гемоглобинометры переносные
• СО-оксиметрия — метод, используемый в анализаторах газов крови POCT
• Цветовая шкала ВОЗ

3.4.1. Гемоглобинометры портативные

Портативные гемоглобинометры, такие как HemoCue-B, позволяют точно определять гемоглобин у постели больного.По сути, это фотометры, которые позволяют измерять интенсивность окраски растворов.

Одноразовая микрокювета, в которой производятся эти измерения, также действует как реакционный сосуд. Реагенты, необходимые как для высвобождения гемоглобина из эритроцитов, так и для превращения гемоглобина в стабильный окрашенный продукт, присутствуют в высушенном виде на стенках кюветы.

Все, что требуется, — это введение небольшого образца (обычно 10 мкл) капиллярной, венозной или артериальной крови в микрокювету и введение микрокюветы в прибор.

Прибор предварительно откалиброван на заводе с использованием стандарта HiCN, и абсорбция тестового раствора автоматически преобразуется в c tHb. Результат отображается менее чем через минуту.

3.4.1.1. К преимуществам современных гемоглобинометров можно отнести

• Переносимость
• Работает от батареи или от сети, можно использовать где угодно
• Небольшой объем образца (10 мкл), полученный путем укола пальцем
• Fast (результат за 60 секунд)
• Простота использования — без дозирования
• Минимальная подготовка, необходимая для немедицинского персонала
• Стандартизован по HiCN — результаты сопоставимы с лабораторными
• Поправка на мутность.В этом отношении портативные гемоглобинометры превосходят большинство методов измерения ctHb [18].

Эта технология была тщательно проверена в различных условиях, и большинство исследований [18-24] подтвердили приемлемую точность и прецизионность по сравнению с лабораторными методами.

3.4.1.2. Недостатки

Однако некоторые исследования [23,25] вызывают опасения, что в руках не лабораторного персонала результаты могут быть менее удовлетворительными. Несмотря на простоту эксплуатации, эти инструменты не защищены от ошибок оператора, поэтому важно их эффективное обучение.

Имеются данные, позволяющие предположить, что результаты, полученные из капиллярных (уколов пальцем) образцов, менее точны, чем результаты, полученные из хорошо перемешанных капиллярных или венозных образцов, собранных во флаконы с ЭДТА [25].

3.4.2. СО-оксиметрия

CO-оксиметр — это специализированный спектрофотометр, название которого отражает первоначальное применение, которое должно было измерять COHb и MetHb.

Многие современные анализаторы газов крови имеют встроенный СО-оксиметр, позволяющий одновременно определять c tHb во время анализа газов крови.

Измерение c tHb методом CO-оксиметрии основано на том факте, что гемоглобин и все его производные представляют собой окрашенные белки, которые поглощают свет на определенных длинах волн и, таким образом, имеют характерный спектр поглощения (РИСУНОК 3).

Закон Бера-Ламберта гласит, что поглощение одного соединения пропорционально концентрации этого соединения. Если спектральные характеристики каждого поглощающего вещества в растворе известны, показания оптической плотности раствора на нескольких длинах волн можно использовать для расчета концентрации каждого поглощающего вещества.

РИСУНОК 3.

В CO-оксиметре измерения поглощения гемолизированного образца крови на нескольких длинах волн в диапазоне поглощения света видами гемоглобина (520-620 нм) используются установленным программным обеспечением для расчета концентрации каждого из производных гемоглобина (HHb, O ₂ Hb, MetHb и COHb). c tHb — это рассчитанная сумма этих производных.

Все, что требуется от оператора, — это ввести хорошо перемешанный образец артериальной крови в анализатор газов крови / СО-оксиметр.

Образец или его часть автоматически перекачивается в измерительную кювету СО-оксиметра, где — химическим или физическим действием — эритроциты лизируются с высвобождением гемоглобина, который сканируется спектроскопически, как описано выше.

Результаты отображаются вместе с результатами по газам крови в течение одной или двух минут.

Несколько исследований [26,27,28] подтвердили, что результаты ctHb, полученные с помощью CO-оксиметрии, клинически не отличаются от результатов, полученных с помощью методов референс-лаборатории.CO-оксиметрия является приемлемым средством срочной оценки ctHb в условиях интенсивной терапии.

3.4.2.1. К особым преимуществам ctHb по CO-оксиметрии относятся

• Скорость анализа
• Простота анализа
• Малый объем образца
• Отсутствие капитальных затрат или затрат на расходные материалы, кроме тех, которые требуются для анализа газов крови
• Измеренные дополнительные параметры (MetHb, COHb, O ₂ Hb)
• Не зависит от высокого количества лейкоцитов [29]

3.4.3. Цветовая шкала гемоглобина (HCS) ВОЗ

Этот низкотехнологичный тест, разработанный для Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), имеет ограниченное применение в развитых странах, но имеет огромное значение для экономически неблагополучных стран развивающегося мира, где анемия наиболее распространена.

В регионах, где нет лабораторных помещений и недостаточно ресурсов для финансирования более сложных гемоглобинометров POCT, это фактически единственный способ определения c tHb.

Тест HCS основан на простом принципе: цвет крови является функцией c tHb. Капля крови впитывается на бумагу, и ее цвет сравнивается с диаграммой из шести оттенков красного, каждый оттенок представляет собой эквивалент c tHb: самый светлый 40 г / л и самый темный 140 г / л. Хотя в принципе это очень просто, при разработке использовались значительные исследования и технологии, чтобы обеспечить максимально возможную точность и прецизионность [30].

Например, обширные испытания различных бумаг повлияли на окончательный выбор бумаги для матрицы тест-полосок, а спектрофотометрический анализ крови и смесей красителей был использован для достижения максимально возможного совпадения между цветом диаграммы и цветом крови для каждого эталона. c tHb.

3.4.3.1. Преимущества теста HCS

• Прост в использовании — требуется всего 30 минут обучения
• Не требует оборудования или питания
• Быстро — результат за 1 минуту
• Требуется только укол пальца (капиллярный) образец
• Очень дешево (около 0,12 доллара США за тест)

3.4.3.2. Недостатки теста HCS

Надежные результаты зависят от строгого соблюдения инструкций по тестированию [31].

Общие ошибки включают:

• Недостаточное количество крови на тест-полоске или ее избыток
• Считывание результата слишком поздно (более 2 минут) или слишком рано (менее 30 секунд)
• Считывание результата при плохом освещении

Тест HSC явно имеет определенные ограничения [32].В лучшем случае он может определить, что ctHb в образце пациента находится в одном из шести диапазонов концентраций: 30-50 г / л, 50-70 г / л, 70-90 г / л, 90-110 г / л, 110- 130 г / л или 130-150 г / л. Тем не менее этого теоретически достаточно, чтобы идентифицировать всех пациентов, кроме пациентов с наиболее легкой формой анемии, и указать степень тяжести.

Раннее исследование [30] продемонстрировало способность теста выявлять анемию (определяемую как ctHb

4. РЕЗЮМЕ

c tHb — один из двух параметров, обычно используемых для оценки способности крови переносить кислород и тем самым установления диагноза анемии и полицитемии.

Альтернативный тест, называемый гематокритом (Hct) или упакованным объемом клеток (PCV), был предметом предыдущей сопутствующей статьи, в которой обсуждалась взаимосвязь между ctHb и Hct [34]. В центре внимания этой статьи было измерение c tHb.

Было разработано множество методов, большинство из которых основано на измерении цвета гемоглобина или производного гемоглобина. Для этого краткого обзора неизбежно пришлось быть избирательным. Выбранные для обсуждения методы являются одними из наиболее часто используемых сегодня.

При выборе была сделана попытка передать спектр технологий, которые используются в настоящее время, и то, как они применяются для удовлетворения клинического спроса на c tHb в различных условиях, начиная с бедных регионов развивающегося мира, где медицинское обслуживание едва имеет точку опоры в высокотехнологичном мире современных отделений интенсивной терапии.

Информация о характеристиках, обращении и производстве Nabi-HB [иммунный глобулин гепатита B (человека)] :: ADMA Biologics, Inc.

Показания и использование

Nabi-HB ^® , иммунный глобулин против гепатита B (человек), показан для лечения острого контакта с кровью, содержащей HBsAg, перинатального контакта младенцев, рожденных от HBsAg-положительных матерей, сексуального контакта с HBsAg-положительными людьми и домашнего воздействия лица с острой инфекцией ВГВ в следующих учреждениях:

• Острое воздействие крови, содержащей HBsAg
  После парентерального воздействия (укол иглой, укус, острые предметы), прямого контакта со слизистой оболочкой (случайный всплеск) или перорального приема (несчастный случай при пипетировании) с участием HBsAg-положительных материалов, таких как кровь, плазма , или сыворотка.
• Перинатальное воздействие на младенцев, рожденных от HBsAg-положительных матерей
  Младенцы, рожденные от матерей, положительных на HBsAg с HBeAg или без него.
• Сексуальное воздействие HBsAg-позитивных людей
  Сексуальные партнеры HBsAg-позитивных людей.
• Контакт с лицами с острой инфекцией ВГВ в домашних условиях
  Младенцы в возрасте до 12 месяцев, у которых мать или лицо, осуществляющее первичный уход, положительны на HBsAg. Другие бытовые контакты с идентифицируемым контактом крови с указанным пациентом.

Наби-HB указывается только для внутримышечного использования.

Nabi-HB можно вводить в больнице или в кабинете врача.

Характеристики продукта

• Стерильный раствор иммуноглобина, содержащий антитела к поверхностному антигену гепатита В
• Обеспечивает пассивную иммунизацию лиц, подвергшихся воздействию вируса гепатита B
• Составлен из 0,042-0,108 М хлорида натрия, 0,10-0,20 М глицина и 0,005-0.050% полисорбат 80 при pH 5,8-6,5
• Период полураспада 23,1 + 5,5 суток
• Можно хранить в закрытом флаконе до 39 месяцев (до истечения срока годности, указанного на упаковке флакона) при температуре от 2 ° C до 8 ° C (от 36 ° F до 46 ° F) ^1,2

Поставка, хранение и транспортировка

Доступные размеры флаконов

• Доза 1 мл в одноразовом флаконе (> 312 МЕ)
• Доза 5 мл в одноразовом флаконе (> 1560 МЕ)

Обращение и хранение

• Перед использованием Nabi-HB стабилен до 39 месяцев при хранении в закрытом виде при температуре от 2 до 8 ° C (от 36 до 46 ° F) ^1,2
• Не замораживать
• Не использовать по истечении срока годности
• Использовать в течение 6 часов после ввода флакона
• Защищать от физических повреждений

Производство Nabi-HB

• Изготовлено исключительно из плазмы США в центрах сбора плазмы, лицензированных Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA)
• Произведено с использованием производственного процесса, основанного на фракционировании холодного этанола с последующей ионообменной хроматографией
• Три этапа инактивации / удаления вирусов — осаждение и удаление фракции III процесса фракционирования холодным этанолом, растворитель / детергент и фильтрация вирусов

ШАГ 1: Осаждение и удаление фракции III процесса холодного этанола удаляет некоторые вирусы без оболочки

ШАГ 2: Обработка растворителем / детергентом, предназначенная для инактивации вирусов в оболочке

ШАГ 3: Нанофильтрация с фильтрами 35 нм для удаления вирусов без оболочки и вирусов с оболочкой

ВИРУСНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, СОЗДАННАЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ

В производственном процессе Nabi-HB используется многоступенчатая система удаления / инактивации вирусов, которая повышает безопасность всех наших продуктов на основе белков плазмы.Производственные процессы прошли валидацию на предмет их способности уничтожать или инактивировать вирусы. Включение этих процессов в производство гарантирует, что наши продукты полностью соответствуют требованиям FDA и являются безопасными.

Удаление / инактивация вирусов

Производственный процесс, используемый на нашем предприятии, включает 3 эффективных шага для удаления / инактивации случайных вирусов, чтобы минимизировать риск передачи вирусов. Это «осаждение» во время фракционирования холодным этанолом, классическая «обработка растворителем / детергентом» и «нанофильтрация с фильтрами 35 нм.«В соответствии с действующими руководящими принципами все 3 этапа были индивидуально проверены в серии экспериментов in vitro на предмет их способности инактивировать или удалять как вирусы в оболочке, так и вирусы без оболочки.

Precipitation удаляет вирусы как в оболочке, так и без нее. Обработка растворителем / детергентом представляет собой этап инактивации вирусов в оболочке, а нанофильтрация вируса с длиной волны 35 нм удаляет вирусы с оболочкой и без оболочки путем исключения размера. В дополнение к вышеперечисленным этапам, поддержание низкого уровня pH на нескольких этапах производственного процесса способствует инактивации вируса.

Поскольку этот продукт изготовлен из крови человека, он может нести риск передачи инфекционных агентов, например вирусов, возбудителя вариантной болезни Крейтцфельда-Якоба (vCJD) и, теоретически, возбудителя болезни Крейтцфельда-Якоба (CJD).

Несмотря на то, что были приняты меры предосторожности для устранения случайных агентов, передача таких агентов (известных и неизвестных) все еще возможна. Ни одного случая передачи вирусных заболеваний, vCJD или CJD не было связано с использованием Nabi-HB.

Артикул:

1. Nabi-HB [Назначение информации].Бока Ратон, Флорида: Biotest Pharmaceuticals Corporation; 2008.
2. Данные в файле, ADMA Biologics.

Влияние характеристик донора, компонента и реципиента на прирост гемоглобина после переливания эритроцитов

Abstract

Значительные исследования были сосредоточены индивидуально на донорах крови, подготовке и хранении продуктов, а также на оптимальной практике переливания крови. Чтобы лучше понять взаимосвязь между этими факторами в показателях эффективности переливания эритроцитов (эритроцитов), мы провели связанный анализ данных по донорам и компонентам крови с пациентами, которым в период с 2008 по 2016 год делали переливания единичных эритроцитов.Были проанализированы уровни гемоглобина до и после переливания эритроцитов, а также через 24- и 48-часовые интервалы после переливания. Модели линейной регрессии с обобщенным уравнением оценки пригодны для изучения прироста гемоглобина после переливания эритроцитов с поправкой на демографические характеристики донора и реципиента, метод сбора, аддитивный раствор, гамма-облучение и продолжительность хранения. Мы связали данные о 23 194 реципиентах переливания крови, которым было проведено одно или несколько переливаний единичных эритроцитов (n = 38 019 единиц), с демографическими и компонентными характеристиками донора.Пол донора и реципиента, статус Rh-D, метод сбора, гамма-облучение, возраст реципиента и индекс массы тела, а также уровни гемоглобина перед переливанием крови были значимыми предикторами прироста гемоглобина в однофакторном и многомерном анализах ( P <0,01). Для прироста гемоглобина через 24 часа после переливания коэффициент детерминации для моделей обобщенного оценочного уравнения составлял 0,25 с предполагаемой корреляцией между фактическими и прогнозируемыми значениями 0,5. В совокупности демографические характеристики доноров крови, методы сбора и обработки и характеристики реципиентов объясняют значительные различия в приросте гемоглобина, связанном с переливанием эритроцитов.Многопараметрическое моделирование позволяет прогнозировать изменения гемоглобина с использованием характеристик на уровне донора, компонента и пациента. Учет этих факторов будет иметь решающее значение для будущего анализа факторов донора и компонентов, включая генетический полиморфизм, прироста посттрансфузии и других исходов для пациентов.

Обзор, клиническая презентация, лабораторные исследования

Автор

Брайан А. Миттон, доктор медицины, доктор философии Клинический инструктор, отделение детской гематологии-онкологии, педиатрический факультет Медицинской школы Стэнфордского университета

Раскрытие информации: раскрывать нечего.

Соавтор (ы)

Табита М. Куни, доктор медицины Сотрудник по детской гематологии / онкологии, Детская больница Люсиль Паккард, Медицинская школа Стэнфордского университета

Табита М. Куни, доктор медицины, является членом следующих медицинских обществ: Американская академия педиатрии, Американское общество гематологии, Американское общество детской гематологии / онкологии, Группа детской онкологии, Американское общество клинической онкологии

Раскрытие: Ничего не разглашать.

Специальная редакционная коллегия

Франсиско Талавера, фармацевт, доктор философии Адъюнкт-профессор, Фармацевтический колледж Медицинского центра Университета Небраски; Главный редактор Medscape Drug Reference

Раскрытие информации: Получил зарплату от Medscape за работу. для: Medscape.

Рональд Захер, MBBCh, FRCPC, DTM & H Профессор внутренней медицины и патологии, директор Центра крови Хоксворта, Академический центр здоровья Университета Цинциннати

Рональд Захер, MBBCh, FRCPC, DTM & H является членом следующих медицинских обществ : Американская ассоциация развития науки, Американская ассоциация банков крови, Американская клиническая и климатологическая ассоциация, Американское общество клинической патологии, Американское общество гематологии, Колледж американских патологов, Международное общество переливания крови, Международное общество по тромбозу и гемостазу. Королевский колледж врачей и хирургов Канады

Раскрытие информации: нечего раскрывать.

Главный редактор

Эммануэль Беса, доктор медицины Почетный профессор кафедры медицины, отделение гематологических злокачественных новообразований и трансплантации гемопоэтических стволовых клеток, Онкологический центр Киммела, Медицинский колледж Джефферсона Университета Томаса Джефферсона

Эммануэль Беса, доктор медицины, является членом следующих медицинских организаций. общества: Американская ассоциация по образованию в области рака, Американское общество клинической онкологии, Американский колледж клинической фармакологии, Американская федерация медицинских исследований, Американское общество гематологии, Нью-Йоркская академия наук

Раскрытие: Ничего не раскрывать.

Благодарности

Suzanne M Carter, MS Старший советник по генетике, младший специалист, Отделение акушерства и гинекологии, Отдел репродуктивной генетики, Медицинский центр Монтефиоре, Медицинский колледж Альберта Эйнштейна

Suzanne M Carter, MS является членом следующих медицинских обществ: Американская ассоциация адвокатов

Раскрытие: Ничего не нужно раскрывать. Сьюзан Дж. Гросс, доктор медицины, FRCS (C), FACOG, FACMG Содиректор, Отдел репродуктивной генетики, доцент кафедры акушерства и гинекологии, Медицинский колледж Альберта Эйнштейна

Сьюзан Дж. Гросс, доктор медицины, FRCS (C), FACOG, FACMG является членом следующих медицинских обществ: Американского колледжа медицинской генетики, Американского колледжа акушеров и гинекологов, Американского института ультразвука в медицине, Американской медицинской ассоциации, Американского общества генетики человека и Королевский колледж врачей и хирургов Канады

Раскрытие: Ничего не нужно раскрывать.

Рональд Захер, MB, BCh, MD, FRCPC Профессор, внутренняя медицина и патология, директор Хоксвортского центра крови, Академический центр здоровья Университета Цинциннати

Ronald A Sacher, MB, BCh, MD, FRCPC является членом следующих медицинских обществ: Американской ассоциации развития науки, Американской ассоциации банков крови, Американской клинической и климатологической ассоциации, Американского общества клинической патологии, Американского общества Гематология, Колледж американских патологов, Международное общество переливания крови, Международное общество тромбоза и гемостаза и Королевский колледж врачей и хирургов Канады

Раскрытие информации: Глаксо Смит Клайн Гонорария Выступление и обучение; Членство в совете директоров Talecris Honoraria

Франсиско Талавера, фармацевт, доктор философии Адъюнкт-профессор, Фармацевтический колледж Медицинского центра Университета Небраски; Главный редактор Medscape Drug Reference

Раскрытие информации: Medscape Salary Employment

Исследование остаточных прочностных характеристик материалов с высоким содержанием воды на основе улучшенного критерия H-B

Реферат

Для разработки нового полимерного заполняющего материала пустой породы с низким коэффициентом сжатия в данной статье намеревается добавить в пустую пустую породу цементирующий материал с высоким содержанием воды для обратной засыпки.Были проведены эксперименты с одноосным и трехосным подшипником для изучения его несущих характеристик и остаточной прочности. На основе теории модели Хока-Брауна предлагается ввести угол трения φ _r для замены параметра модели m _i , а степень потери сцепления может характеризовать значение s . Таким образом, улучшенная модель H-B предназначена для характеристики остаточной прочности материалов с характеристиками вязкого разрушения.Результаты показывают, что прочность на сжатие наполнителя с высоким содержанием воды линейно увеличивается в соответствии с ростом ограничивающего давления, а его прочностные характеристики соответствуют критерию прочности Мора-Кулона. Характеристики вязкого разрушения образца придают ему высокую остаточную прочность, что, в свою очередь, позволяет использовать его для подземного заполнения. После введения когезии и угла трения улучшенный критерий H-B может более точно соответствовать кривой остаточной прочности наполнителя с высоким содержанием воды.Коэффициент соответствия образцов с тремя содержаниями воды составляет 1,00, 0,99 и 1,00 соответственно. Усовершенствованная модель остаточной прочности H-B демонстрирует правило изменения остаточной прочности образцов, соответствующее изменению ограничивающего давления; при трехосной нагрузке угол между поверхностью трещины и осевым направлением увеличивается по мере увеличения ограничивающего давления; и режим разрушения материала трансформируется из разрушения при раскалывании в разрушение при сдвиге.

Образец цитирования: Zheng L, Zhou Y, Li M, Li X (2021) Исследование характеристик остаточной прочности материалов с высоким содержанием воды на основе улучшенного критерия H-B.PLoS ONE 16 (6): e0245018. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245018

Редактор: Пэйтао Ван, Университет науки и технологий Пекин, Китай

Поступила: 13 августа 2020 г .; Принята к печати: 20 декабря 2020 г .; Опубликован: 28 июня 2021 г.

Авторские права: © 2021 Zheng et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в рукописи и ее файлах с вспомогательной информацией.

Финансирование: Это исследование было поддержано фондами фундаментальных исследований для центральных университетов (2019ZDPY18 — LHZ) и Национальным фондом естественных наук Китая (51874289 — JYZ). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

1. Введение

В энергетической структуре Китая преобладает уголь, и его добыча наносит ущерб сельскохозяйственным угодьям и экологической среде [1–3]. Добыча с обратной засыпкой может повысить скорость извлечения за счет достижения добычи без опор; Между тем, он также может эффективно контролировать давление на грунт, уменьшать оседание земной поверхности и, таким образом, обеспечивать безопасную и эффективную добычу угольных ресурсов [4, 5]. В настоящее время в качестве заполняющих материалов используются пустая порода угля, хвостовой песок, многоводный материал, паста и так далее [6–8].В последние годы в подземных проектах широко используются материалы с высокой водой из-за их высокого содержания воды, высокого качества и низкой цены. Многие исследователи изучали механизм гидратации, прочность и несущие характеристики многоводных материалов [9–13]. Материал с высоким содержанием воды — это новый вид наполнителя, физико-механические свойства которого напрямую влияют на стабильность наполнения [14]. Твердые частицы и вода — основные компоненты многоводного материала, относительное содержание которых напрямую влияет на его физико-механические свойства.Распространение засыпки из пасты в основном связано с массовой долей, и влияние соотношения цементных остатков на нее невелико [15]. Распространение засыпки из пасты уменьшается с увеличением массовой доли, предела текучести и вязкости. Удельная поверхность крупного заполнителя и химический состав в неклассифицированных хвостах — пасте крупного заполнителя являются основными факторами, влияющими на время схватывания. С увеличением соотношения «хвосты — крупный заполнитель» пластическая вязкость пастообразной засыпки увеличивалась [16].HOEK-BROWN предлагает эмпирический критерий разрушения для целостных горных пород [17]. После многих разработок и улучшений он стал одним из наиболее широко используемых критериев отказа в области инженерной геологии [18–20]. Некоторые исследователи суммировали три метода постпикового механического поведения горных пород, указывая, что в пределах определенного диапазона ограничивающего давления, постпиковая стадия горных пород будет демонстрировать деформационное смягчение и иметь определенное остаточное напряжение [21]. Некоторые другие исследователи обобщили методы определения остаточной прочности горных пород.Значения остаточной прочности горных пород при различных условиях ограничивающего давления определяются посредством испытаний горных пород на трехосное сжатие, а затем параметры остаточной прочности горных пород подбираются с помощью модели M-C или модели H-B [22]. Определение остаточной прочности играет важную роль в рациональной оценке устойчивости геотехнической инженерии и эффективного определения несущей способности горных пород [23].

В данном исследовании проводились экспериментальные исследования кривой зависимости напряжения от деформации, характеристик несущей способности и остаточной прочности материала с высоким содержанием воды в цементе с различным содержанием воды.На основе теории модели Хока-Брауна предлагается ввести угол трения φ _r для замены параметра модели m _i , а степень потери сцепления может характеризовать значение s . Таким образом, улучшенная модель H-B предназначена для характеристики остаточной прочности материалов с характеристиками вязкого разрушения. Результаты исследования могут служить справочником и руководством по заполнению горных работ.

2. Эксперимент по несущим характеристикам многоводного материала

2.1 Источник и состав многоводных материалов

Материал с высокой водой, использованный в испытании, был взят из угольной шахты Иньенг в провинции Шаньдун. Материал с высоким содержанием воды состоит из материала A и материала B. Материал A в основном включает сульфоалюминатный цемент, суспендирующий агент и замедлитель схватывания, а материал B в основном включает известь, гипс, суспендирующий агент, быстросхватывающийся агент и агент раннего упрочнения. Время схватывания материалов A и B, используемых отдельно, превышает 24 часа. Но когда они смешиваются в соотношении 1: 1, он может конденсироваться за 30 минут.Материал с высокой водой может лучше контактировать с кровлей, что позволяет эффективно контролировать осадку на поверхности.

2.2 Характеристики одноосного подшипника

Эксперименты по одноосной опоре проводились на наполнителях с высоким содержанием воды, содержание воды в которых составляло 61%, 65% и 69% соответственно. Образцы имели диаметр 50 мм и высоту 100 мм. Для каждой группы образцов влагосодержания для эксперимента отбирается 5 образцов, и нагрузка нагружается с постоянной скоростью со скоростью 0.2 мм / мин, пока образец не сломается. За результат теста принимается среднее значение 5 образцов. Соответствующие кривые напряжение-деформация показаны на фиг. 1, а прочность на одноосное сжатие и различные параметры показаны в таблице 1. Как видно из фиг. 2, несущая способность наполнителей с высоким содержанием воды уменьшается с увеличением содержания воды; но после пика для материала с более низким содержанием воды его прочность будет падать заметно и быстрее; для материала с более высоким содержанием воды его напряжение изменяется медленнее после пикового значения, что выглядит как пластичное разрушение.Для образца с содержанием воды 61% его остаточная прочность составляет 45% ~ 60% от пикового напряжения; для образца с содержанием воды 65% его остаточная прочность составляет 65% ~ 75% от пикового напряжения; а для образца, в котором содержание воды достигает 69%, его остаточная прочность составляет 75% ~ 85% от пикового напряжения. Таким образом, можно знать, что отношение остаточной прочности материалов с высоким содержанием воды к максимальной прочности будет увеличиваться по мере увеличения содержания воды.

2.3 Трехосная прочность на сжатие и характеристики макроскопического разрушения

MTS815 была использована для проведения экспериментов по трехосным подшипникам на заполнителях с высоким содержанием воды и различным содержанием воды.Испытательная машина показана на рис. 3. Образцы имели диаметр 50 мм и высоту 100 мм. Из каждой группы образцов влагосодержания для эксперимента отбирают 5 образцов. За результат теста принимается среднее значение 5 образцов. Схема эксперимента заключается в увеличении ограничивающего давления на заполнителях с высоким содержанием воды с различным содержанием воды до 0,25 МПа, 0,5 МПа, 0,75 МПа и 1,0 МПа по очереди, а скорость нагружения ограничивающего давления составляет 0,01 МПа / с. Поддерживайте ограничивающее давление после загрузки до установленного ограничивающего давления.Затем используйте метод контроля смещения для приложения осевой нагрузки, и скорость нагружения регулируется до 0,01 мм / с, пока испытательный блок не сломается. Полученные результаты показаны на рис. 4. Как видно из рисунка, когда ограничивающее давление относительно низкое, кривая напряжения-деформации материалов с высоким содержанием воды состоит из четырех стадий деформации: стадии уплотнения, стадии линейной упругости, текучести. стадия и стадия остаточной деформации после пика. Остаточная прочность наполнителей с высоким содержанием воды варьируется в зависимости от содержания воды.По мере увеличения содержания воды, соответственно, увеличивается остаточная прочность, и материал имеет тенденцию к разрушению из-за пластичности. Под действием относительно более высокого ограничивающего давления кривая осевого напряжения-деформации имеет тенденцию быть прямой линией после пикового значения; остаточная прочность практически равна максимальной прочности. Относительно высокая остаточная прочность позволяет использовать заполняющие материалы с высоким содержанием воды в подземных заполнителях.

Рис. 4. Кривые деформации материалов с различным содержанием воды при трехосном сжатии.

(a) При содержании воды 61%, (b) При содержании воды 65%, (c) При содержании воды 69%.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245018.g004

Результаты экспериментов по трехосному сжатию наполнителей с высоким содержанием воды с различным содержанием воды показаны в таблице 2. По мере увеличения ограничивающего давления боковая деформация в большей степени ограничивается в процессе нагружения, и прочность на осевое сжатие заметно увеличивается.При тех же условиях деформации прочность образцов на сжатие значительно возрастает, что существенно улучшает модуль упругости. Коэффициент Пуассона имеет тенденцию к снижению по мере увеличения содержания воды: чем выше содержание воды, тем более пористым является образец и, следовательно, тем выше степень его сжатия при трехосном давлении.

Когда разрушение происходит при трехосном сжатии, механические характеристики наполнителей с высоким содержанием воды больше не являются собственными механическими свойствами.Вместо этого механические характеристики отражают глобальный структурный эффект, вызванный разрушением поверхности излома в результате сжатия. Особенно после пика кривой напряжение-деформация, помимо повреждения внутренней структуры, разрыв непрерывно сжимается внутри образца. Таким образом, режим отказа образца — это полное отображение всего процесса отказа. На основании трехосной кривой напряжения-деформации и формы образцов после разрушения для анализа отбираются некоторые репрезентативные образцы.На рис. 4 показаны изображения разрушения образцов с разным содержанием воды при разном ограничивающем давлении.

Красная линия представляет главную трещину, а синяя линия представляет вторичную трещину на Рис. 4. Под действием одноосного напряжения режим разрушения образцов представляет собой в основном многослойные трещины-раскол, параллельные главной оси. И трещины в большинстве своем могут проходить через весь образец. По мере увеличения ограничивающего давления режим разрушения образцов начинает меняться.Угол между поверхностью излома и осевым направлением постепенно увеличивается; режим разрушения трансформируется из разрушения при расщеплении в разрушение при сдвиге. Помимо основных трещин на поверхности появляется большое количество мелких трещин вокруг основных трещин. Помимо влияния ограничивающего давления на развитие трещин, это также зависит как от литологии, так и от распределения минералов. С увеличением ограничивающего давления блоки образца после разрушения стремятся к завершению, и количество трещин на его поверхности соответственно уменьшается.Это связано с тем, что разрушение имеет тенденцию быть пластичным под высоким ограничивающим давлением.

Помимо смещения на стадии уплотнения и стадии линейной упругости, деформация заполнителя с высоким содержанием воды при трехосной нагрузке в основном происходит из-за проскальзывания поверхности трещины после пика. Остаточная прочность образцов в основном определяется прочностью поверхности разрушения. По мере увеличения ограничивающего давления угол поверхности разрыва значительно уменьшается, что позволяет материалам с высоким содержанием воды выдерживать большее напряжение и, таким образом, объясняет тот феномен, что соотношение остаточной прочности к максимальной прочности увеличивается с увеличением ограничивающего давления.

2,4 Угол сцепления и трения

Согласно полученным данным трехосных испытаний, кривая прочности на сжатие (σ ₁ ) от ограничивающего давления (σ ₃ ) построена и показана на рис. 5. Как видно из рисунка, прочность на сжатие материалов с высоким содержанием воды линейно увеличивается с ростом ограничивающего давления; чем ниже содержание воды, тем выше прочность на сжатие. По мере постепенного увеличения ограничивающего давления прочность на сжатие в осевом направлении ускоряется.Для образца с содержанием воды 69% его прочность на одноосное сжатие составляет 1,93 МПа. При повышении ограничивающего давления соответственно увеличивается и его прочность на сжатие. Но когда ограничивающее давление достигает 0,75 МПа (σ ₃ = 0,75 МПа), его прочность на сжатие просто повышается до 2,8 МПа; когда ограничивающее давление достигает 1,0 МПа (σ ₃ = 1,0 МПа), образец уже перешел в состояние вязкого разрушения. Пиковое значение кривой «напряжение-деформация» было нечетким, что указывает на то, что образец достиг предела несущей способности.

Поскольку когезия и угол трения связаны только с механическими свойствами материала, они остаются неизменными даже при изменении напряжения нагрузки и ограничивающего давления. Следовательно, сцепление и угол трения можно рассчитать путем линейной аппроксимации ограничивающего давления (σ ₃ ) и прочности на сжатие (σ ₁ ). Согласно критерию прочности Мора-Кулона между ограничивающим давлением (σ ₃ ) и прочностью на сжатие (σ ₁ ) существует линейная зависимость, которая может быть выражена следующим образом: (1) где K и C ₀ — оба параметра критерия прочности.Их связь с когезией (C) и углом трения (φ) образца может быть выражена следующими уравнениями: (2) (3) следовательно, значение когезии и угла трения образца можно рассчитать с помощью следующих уравнений: (4) (5)

Результаты расчета угла сцепления и трения показаны в таблице 3. Результаты расчета остаточного сцепления и угла остаточного трения показаны в таблице 4. Как видно, сцепление существенно не изменяется при повышении содержания воды; вместо этого угол трения материала оказывает большее влияние на прочность на сжатие.По мере увеличения содержания воды поры внутри образца становятся все больше и больше, а его внутренняя структура становится рыхлой, вызывая резкое снижение трения и окклюзионной силы между частицами внутри образца. Режим разрушения — это в основном разрушение при сдвиге. Можно сделать вывод, что остаточная когезия многоводного материала снижается по сравнению с когезией до пикового напряжения, но остаточный угол внутреннего трения увеличивается по сравнению с углом внутреннего трения до пикового напряжения.Он имеет те же свойства, что и камни. Однако по мере увеличения содержания влаги в материале с высоким содержанием воды внутри становится больше поровой воды, что обеспечивает небольшую потерю когезии, а остаточная прочность материала с высоким содержанием воды составляет большую долю от максимальной прочности. .

3 Остаточные прочностные характеристики заполнителей с высоким содержанием воды

3.1 Характеристики изменения остаточной прочности

После пика кривой «напряжение-деформация», когда деформация непрерывно увеличивается, напряжение имеет тенденцию постепенно становиться стабильным и в конечном итоге достигает некоторого определенного значения, которое в конечном итоге является остаточной прочностью материала.Поскольку упругая деформация образца развивается после пика, внутренняя структура постоянно ухудшается, пока не произойдет разрушение. Трещины внутри образца развиваются дальше и в конце перфорируют в макроскопическую поверхность трещины. При постоянном нагружении происходит скольжение блока по поверхности излома. Поверхность текучести в остаточном состоянии отличается от поверхности разрыва текучести в пике. Соответственно, коэффициент прочности, сцепление (C _r ) и угол трения (φ _r ) отличаются от тех, которые находятся на пике.

Как показано на Рис. 6 (A), остаточная прочность возрастает по мере увеличения ограничивающего давления, что соответствует тенденции изменения осевой прочности на сжатие. Но из рис. 6 (B) можно узнать, что соотношение остаточной прочности к пиковой прочности будет расти по мере роста ограничивающего давления, что объясняет, почему кривая изменения остаточной прочности не следует строго линейной модели роста. Как показано на рисунке, остаточная прочность будет снижаться по мере увеличения содержания воды; но соотношение остаточной прочности к максимальной прочности будет увеличиваться с увеличением содержания воды, что соответствует правилу изменения одноосной остаточной прочности.Это связано с тем, что высокое содержание воды означает, что в процессе разрушения пика существует больше поровой воды, что, в свою очередь, гарантирует относительно небольшую потерю сцепления. В этом случае целостность образца лучше сохраняется, и образец проявляет характеристики пластической деформации.

Рис. 6. Кривая изменения остаточной прочности при разном содержании воды.

(a) Кривая изменения остаточной прочности в зависимости от ограничивающего давления, (b) Кривая изменения соотношения остаточной прочности.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245018.g006

3.2 Улучшение характеристики остаточной прочности модели

В настоящее время параметры остаточной прочности обычно определяются с помощью модели Мора-Кулона, модели Джозефа или подгонки модели H-B. В данной статье проводится подгонка остаточной прочности образца на основе существующей модели. Затем предлагается использовать степень потери когезии для характеристики целостности образца на основе модели H-B.Создана улучшенная модель H-B, которая подходит для характеристики остаточной прочности. В широком смысле критерий H-B — это метод определения прочности горных пород на основе фактических геологических условий. Основываясь на большом количестве данных испытаний, Хук и Браун выдвинули критерий отказа H-B путем подбора данных, который выражается следующим уравнением.

Где σ ₁ и σ ₃ обозначают осевую прочность на сжатие и ограничивающее давление материала при трехосном напряжении; численно в качестве модельного параметра прочности на одноосное сжатие можно принять σ _c ; m _i обозначает параметр модели, а значение s аналогично параметру когезии материала, который определяется целостностью образца.Проще говоря, если горная масса завершена, s = 1; чем более разрушен камень, тем ближе его значение s к нулю; a обозначает модель параметров, которая может улучшить степень соответствия и квалифицировать критерий разрушения H-B для трещиноватого массива горных пород.

Исходный критерий разрушения H-B можно использовать для описания кривой напряжения многих материалов, но его переменные относительно сложны. Как указано выше, согласно критерию разрушения H-B, м _i является эквивалентом угла трения породы, а s — эквивалентом сцепления породы [24].Таким образом, в этой статье используется φ _r для замены m _i и степени потери сцепления для характеристики значения s. В сочетании с моделью M-C известная когезия подставляется в уравнение (6). (7) (8) (9) где φ _r обозначает угол остаточного трения, полученный с помощью модели M-C; C и Cr — когезия образца и остаточная когезия; и σ _cr обозначает параметр модели остаточной прочности.

После улучшения связь между остаточной прочностью и ограничивающим давлением может быть выражена следующим уравнением: (10) где всего две переменные: φ _cr и a. Численно φ _cr можно принять как остаточную прочность при одноосном сжатии. Усовершенствованная модель критерия отказа H-B наделяет переменные физическим значением. Когда для подбора образца используется общий критерий H-B, значение s устанавливается равным 1, если горная масса завершена; значение s будет установлено как 0, если горная масса не завершена.Но это не подходит для материалов с вязкими разрушениями. Усовершенствованная модель H-B использует отношение остаточной когезии к когезии для характеристики значения s, таким образом более точно отражая правило изменения остаточной прочности пластичных материалов. Когда принимается во внимание влияние воды, следует использовать эффективное главное напряжение вместо основного напряжения. Большое количество экспериментальных исследований показало, что влияние порового давления воды невелико, поэтому влияние порового давления воды не учитывается.

Как видно из рис. 7, после введения когезии и угла трения критерий H-B может лучше соответствовать кривой остаточной прочности наполнителей с высоким содержанием воды. Коэффициент соответствия для образцов с тремя содержаниями воды составляет 1,00, 0,99, 1,00, соответственно, что все выше, чем неназначенные кривые аппроксимации критерия H-B. Это указывает на то, что улучшенный критерий H-B может отражать правило изменения остаточной прочности по сравнению с ограничивающим давлением.

Рис. 7. График подгонки остаточной прочности на основе критерия H-B и улучшенной модели.

(a) При содержании воды 61%, (b) При содержании воды 65%, (c) При содержании воды 69%.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245018.g007

4 Заключение

На основе экспериментов по одноосному и трехосному сжатию в данной статье изучаются характеристики кривой напряжения-деформации, несущей способности и остаточной прочности наполнителя с высоким содержанием воды. Сделаны следующие выводы:

1. При одноосной нагрузке несущая способность заполнителей с высоким содержанием воды будет снижаться по мере увеличения содержания воды.Чем ниже содержание воды, тем значительнее и быстрее падает прочность после пика. Разрушение в этом случае имеет тенденцию быть хрупким. При трехосном нагружении, когда ограничивающее давление относительно ниже, остаточная прочность демонстрирует четкую тенденцию к увеличению. Чем выше содержание воды, тем заметнее возрастает остаточная прочность; когда ограничивающее давление относительно выше, кривая осевого напряжения-деформации близка к прямой линии после пикового значения, и нет значительного различия между остаточной прочностью и максимальной прочностью.Относительно высокая остаточная прочность делает наполнители с высоким содержанием воды более подходящими для подземных наполнителей.
2. Согласно критерию прочности Мора-Кулона, по мере увеличения содержания воды когезия наполнителей с высоким содержанием воды не сильно меняется. Вместо этого угол трения материала оказывает большее влияние на его прочность на сжатие. Когда содержание воды увеличивается, поры внутри образца становятся все больше и больше, в результате чего его внутренняя структура становится рыхлой.В этом случае поверхностное трение и окклюзионная сила между частицами внутри образца резко уменьшаются; режим разрушения — это в основном разрушение при сдвиге.
3. Остаточная прочность сначала соответствует исходной модели. Затем на основе модели H-B вводится угол трения φ _r для замены параметра модели m _i , а степень потери сцепления используется для характеристики значения s. Таким образом, улучшенная модель H-B предназначена для характеристики остаточной прочности материалов с характеристиками вязкого разрушения.
4. При трехосном нагружении угол между поверхностью трещины и осевым направлением будет увеличиваться по мере увеличения ограничивающего давления. Разрушение образца трансформируется из разрушения при раскалывании в разрушение при сдвиге. Помимо основных трещин на поверхности образцов появляется большое количество мелких трещин вокруг основных трещин. Помимо смещения на стадии упругого уплотнения, деформация заполнителя с высоким содержанием воды при трехосном нагружении в основном вызывается проскальзыванием поверхности излома после пика.Остаточная прочность образцов во многом определяется прочностью поверхности разрушения.

Ссылки

1. 1. Cao ZZ, Xu P, Li ZH, Zhang MX и др. Шарнирный опорный механизм угольной колонны и засыпного корпуса в технологии обратной засыпки проезжей части. Компьютеры, материалы и материалы. 2018; 54 (2): 137–159.
2. 2. Инь В., Чен З.В., Чжоу Н., Хань XL, Ли Б. Прогнозный анализ проседания кровли при входе в выработку при отработке обратной засыпки.Журнал горного дела и техники безопасности, 2017; 34 (1): 39–46.
3. 3. Ли М., Чжан В.К., Ли А.Л., Чжу К.Л., Сонг В.Дж. и др. Экспериментальное исследование зависящей от времени деформации сжатия материала заполнения пустой породы. Журнал горного дела и техники безопасности. 2020; 37 (1): 147–154.
4. 4. Бай Э, Го В, Тан Й, Ян Д. Анализ и применение гранулированного материала обратной засыпки для уменьшения проседания поверхности в северо-западном районе добычи угля Китая. PLOS ONE 2018; 13 (7): e0201112.pmid: 30036401
5. 5. Ван Ц., Ван Ц., Сюн З, Ван И, Хань Я. Экспериментальное исследование материала обратной засыпки с высокой текучестью и низким расширением. PLOS ONE. 2020; 15 (8): e0236718. pmid: 32797052
6. 6. Сяо М., Цзюй Ф., Хе Ц.К., Ли К.Й., Ван П. Экспериментальные исследования влияющих факторов коэффициента бокового давления заполняющего материала канализационного канала. Журнал горного дела и техники безопасности, 2020; 37 (1): 73–80.
7. 7. Jin JX, Wang SW, Ji WM, Zhou KL, Lv PY. Исследование рабочих и реологических свойств наполнителя хвостовой песчаной пасты.Неметаллические рудники. 2017; 40 (2): 32–34.
8. 8. Дин И, Фэн GM, Ван Ч.З. Экспериментальное исследование основных свойств сверхвысоководного упаковочного материала. Журнал Китайского угольного общества. 2011; 36 (7): 1087–1092.
9. 9. Feng Y, Zhang Q, Chen Q, Wang D, Guo H, Liu L и др. Гидратация и повышение прочности цементной смеси со сверхмелкозернистым медным шлаком. PLOS ONE. 2019; 14 (4): e0215677. pmid: 31026294
10. 10. Chen QS, Zhang QL, Xiao CC, Chen X, Поведение при обратной засыпке смешанного заполнителя на основе строительных отходов и ультратонких хвостов.PLOS ONE. 2017; 12 (6): pmid: 28662072
11. 11. Чжан Х.Б., Лю С.Ф., Фэн Д.Д., Ши Х.Й., Чжан Г., Го П.Ф. и др. Исследование прочности на сжатие закладочного материала с высоким содержанием воды. Технология добычи угля. 2012; 17 (5): 14–16.
12. 12. Бянь X, Дин GQ, Ван З.Ф., Гао Ю.П., Дин Дж.В. Сжатие и прочностные характеристики грунта, затвердевшего цементно-известково-полимерным грунтом, при высоком содержании воды. Морские георесурсы и геотехнология. 2017; 35 (6): 840–846.
13. 13.Ся Дж, Лю Д, Сун Цюй, Лю ДД. Оптимальное содержание гипсово-извести для многоводного материала. Материалы Письма. 2018; 35 (2): 284–287.
14. 14. Ван Х.С., Чжан Д.Й., Ву З.Й., Чжао QJ. Экологические последствия смягчения последствий разрушения и оседания перекрывающих пород с использованием пастообразной засыпки: тематическое исследование. Международный журнал горного дела, мелиорации и окружающей среды. 2015; 29 (6): 521–543, https://doi.org/10.1080/17480930.2014.969049
15. 15. Ли XF, Xiong ZQ, Zhang YH, Su CD.Модифицированные испытания и инженерное применение заполнителя с высоким содержанием воды вдоль проезжей части. Журнал Чунцинского университета. 2020; 43 (4): 94–106.
16. 16. Фэн Б., Лю CW, Се Х, Сун В., Си Ц. Экспериментальное исследование и анализ механических свойств материалов с высоким содержанием воды, модифицированных летучей золой. Китайский журнал инженерии. 2018; 40 (10): 1187–1195.
17. 17. HOEK E, КОРИЧНЕВЫЙ ET. Эмпирический критерий прочности горных масс. Журнал инженерно-геологического отдела ASCE, 1980 г .; 106: 1013–1035.
18. 18. Ли М., Чжан Дж., Хуанг П. и др. Расчет массового соотношения на основе свойств уплотнения засыпных материалов. J. Cent. South Univ. 2016; 23: 2669–2675. https://doi.org/10.1007/s11771-016-3328-1
19. 19. Jun ML, Yan LH, Ming Q, Zhong WC, Tian QS, Guo QK и др. Влияние высоты замачивания водой на характеристики деформации и дробления рыхлого материала обратной засыпки при добыче угля сплошной засыпкой. Процессы 2018; 6 (6): 64. https://doi.org/10.3390/pr6060064
20. 20.Ма Т.С., Ян З.Х., Чен П. Анализ устойчивости ствола трещиноватых пластов на основе критерия разрушения Хука-Брауна. Международный журнал технологий нефти, газа и угля. 2018; 17 (2): 143–171 https://doi.org/10.1504/IJOGCT.2018.089934
21. 21. Хе М., Чжан З., Чжэн Дж. И др. Новый взгляд на постоянство критерия разрушения Хука – Брауна и новая модель для определения остаточной прочности породы. Rock Mech Rock Eng. 2020; 53: 3953–3967. https://doi.org/10.1007 / s00603-020-02164-6
22. 22. Чжао Л.Х., Ян XP, Хуан Ф, Тан Ю.Г., Ху Ш. Вариационный анализ предельной выносливости неглубоких круглых анкерных плит в скальном фундаменте на основе критерия разрушения Хука-Брауна. Международный журнал механики горных пород и горных наук. 2018; 106: 190–197. https: //10.1016/j.ijrmms.2018.04.027
23. 23. Чжао Л.Х., Ченг Х, Ли Л., Чен Дж.К., Чжан Ю.Б. Сейсмическое смещение вдоль лог-спиральной поверхности разрушения с трещиной с использованием критерия разрушения породы Хука – Брауна.Почвенная динамика и сейсмостойкость. 2018; 110: 141–144. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2017.04.019
24. 24. LI X, Rong G, Peng J, et al. Модель остаточной прочности горных пород с учетом потерь когезионной силы и ее численная проверка. Водные ресурсы и гидроэнергетика. 2018; 49 (11): 173–178

DC и характеристики переключения, Stratix IV Device Handbook, Volume 4, Ch 1

% PDF-1.3 % 1 0 объект > эндобдж 2 0 obj >>> эндобдж 3 0 obj > ручей 2014-03-18T19: 42: 56Z2014-09-30T14: 06: 34-07: 00FrameMaker 10.0.22014-09-30T14: 06: 34-07: 00application / pdf

Гемоглобин: структура, функция, аномальные уровни

Гемоглобин играет жизненно важную роль в вашем теле.Это белок в красных кровяных тельцах (эритроцитах), который переносит кислород из легких во все ткани и органы. Таким образом, любые отклонения от нормы уровня или структуры гемоглобина могут привести к серьезным симптомам.

Симптомы, связанные с аномалиями гемоглобина, могут включать усталость, учащенное сердцебиение, бледность кожи и многое другое. Если у вас есть какие-либо из этих проблем, ваш врач начнет диагностический процесс, чтобы определить причину, и может назначить вам тест на гемоглобин.

Структура

Гемоглобин — это белок, состоящий из четырех аминокислотных цепей.Каждая из этих цепочек содержит гем — соединение, содержащее железо и переносящее кислород в кровоток.

Гемоглобин отвечает за форму эритроцитов, которые обычно выглядят как пончики, но с тонким центром, а не отверстием. В условиях, связанных с аномальным гемоглобином, таких как серповидно-клеточная анемия, аномальная форма эритроцитов может привести к проблемам.

Пигмент гемоглобина отвечает за красный цвет крови.

Функция

Гемоглобин связывает и транспортирует кислород из капилляров легких ко всем тканям тела.Он также играет роль в транспортировке углекислого газа из тканей тела обратно в легкие.

Оксид азота и окись углерода также могут связываться с гемоглобином. Окись углерода связывается с гемоглобином намного легче, чем кислород, и ее присутствие фактически препятствует связыванию кислорода с гемоглобином. Вот почему отравление угарным газом так серьезно.

Условия с низким гемоглобином

Низкий уровень гемоглобина часто называют анемией. Причины анемии могут включать все, что влияет на уровень или функцию гемоглобина или эритроцитов.

Причины низкого гемоглобина включают:

• Кровопотеря: Это может произойти из-за хирургического вмешательства, обильных менструаций, кровотечения в желудочно-кишечном тракте или любой другой формы кровотечения. У женщин в пременопаузе более высокий уровень гемоглобина, чем у мужчин, из-за менструации.
• Отсутствие продукции: Снижение продукции клеток в костном мозге может происходить из-за недостаточности костного мозга (например, апластической анемии) или инфильтрации костного мозга раком, например лейкемией, лимфомой или солидными опухолями, такими как метастатический рак груди.
• Гемолиз (распад эритроцитов): Клетки крови могут быть гемолизированы из-за таких состояний, как тяжелые инфекции, токсины и малярия.
• Дефицит питания: Дефицит железа, дефицит витамина B12 и дефицит фолиевой кислоты могут вызывать анемию.
• Заболевание почек: Здоровые почки выделяют эритропоэтин, гормон, который способствует выработке эритроцитов.

Условия с повышенным гемоглобином

Несколько состояний связаны с повышенным уровнем гемоглобина, в том числе:

• Заболевания легких, такие как ХОБЛ и фиброз легких
• Врожденный (присутствующий при рождении) порок сердца
• Правожелудочковая недостаточность (легочное сердце)

В этих случаях повышенный гемоглобин является результатом механизма компенсации недостатка кислорода в организме.

Тест на гемоглобин может показать искусственно повышенный уровень гемоглобина из-за обезвоживания. В этой ситуации гемоглобин более концентрирован, когда в организме мало жидкости.

Гемоглобин также может быть повышен у людей, живущих на больших высотах, из-за наличия кислорода в атмосфере.

Аномальный гемоглобин

Состояния, при которых гемоглобин имеет ненормальную структуру, включают:

• Серповидно-клеточная анемия : Это наследственное заболевание, при котором аномальный гемоглобин приводит к образованию эритроцитов в форме серпа.Они могут «застревать» в кровеносных сосудах, вызывая боль, образование тромбов и повышенный риск инсульта.
• Талассемия : Эти наследственные заболевания характеризуются различными типами аномального гемоглобина. Как альфа-талассемия, так и бета-талассемия имеют много разных типов, и симптомы варьируются от нулевых до тяжелых.

Люди с талассемией часто страдают пожизненной анемией, и им могут потребоваться частые переливания крови. Промежуточная талассемия также называется «талассемией, не зависящей от переливания крови» и может быть обнаружена только в зрелом возрасте.

Оценка уровней гемоглобина

Уровень гемоглобина обычно измеряется как часть общего анализа крови. Результаты других лабораторных тестов также могут помочь определить причину проблем с гемоглобином.

К ним относятся:

• Общее количество эритроцитов
• Индексы эритроцитов, такие как MCHC (средняя концентрация корпускулярного гемоглобина), MCH (средний корпускулярный гемоглобин) и MCV (средний корпускулярный объем)
• Уровень ферритина в сыворотке, измеряющий запасы железа в организме

Нормальный диапазон гемоглобина

Нормальный уровень гемоглобина зависит от возраста и пола.Они измеряются в граммах на децилитр (г / дл).

• Взрослый мужчина : 13,8-17,2 г / дл
• Взрослая женщина : 12,1-15,1 г / дл

Слово Verywell

Если вы слышите о гемоглобине, вы можете подумать о кровотечении, особенно обильном менструальном кровотечении.