采空区场流数值模拟程序(G3)实现与应用

基于非均质多孔介质漏风渗流方程、分相气体(瓦斯、氧、CO)渗流-扩散方程和多孔介质渗流综合传热方程,建立了采空区安全(瓦斯、自然发火等)分析数值模型,开发了用迎风格式有限元方法联立求解计算机程序(G3).结合Y形通风形式采空区的求解实例,展示了G3能够适应各种复杂边界条件,并给出工作面开采条件下采空区内各相气体和温度变化的图形分布解G3中采空区按冒落非均质介质处理;考虑了瓦斯涌出对自燃的耦合作用,并能反映工作面推进、通风量等因素影响关系.可操作性好,能对各种情况做任意性模拟试验,便于从理论上描绘采空区漏风流态,动态描绘了瓦斯、氧、CO浓度和温度的分布状态及其变化过程.图7,参16.     

二维采空区非线性渗流问题和解法

本文针对二维采空区非线性渗流问题不能建立如二维线性渗流的势函数方程,提出了非线性渗流的流函数方程。流函数方程的建立为解决二维采空区非线性渗流问题提供了理论基础,使二维采空区非线性渗流问题归结为求解二维非线性渗流流函数方程的边值问题。文末简单分析了用有限元方法和差分法解此边值问题的途径以及用改进的牛顿迭代法解高次非线性方程组问题。参考文献5。     

两进一回通风系统邻近层瓦斯运移规律研究

以回采工作面"U+L"两进一回通风系统为研究对象,分析了回采工作面邻近层瓦斯涌出及流动特点。依据瓦斯渗流理论、能量方程和质量守恒定律,建立了采空区瓦斯运移的数学模型,即采空区气体流动方程和瓦斯在采场中的动力弥散方程。运用FLUENT软件对沙曲矿14205工作面"U+L"两进一回通风系统下采空区瓦斯运移过程进行了数值模拟,得出采空区内沿工作面推进方向、垂直方向和宽度方向上的采空区瓦斯浓度分布及变化规律,进而总结出回采工作面邻近层瓦斯运移规律和采空区内高浓度瓦斯聚集区域。为采煤工作面防止瓦斯积聚及选择合理瓦斯抽放点提供了必要的技术支撑。     

采空区开区注氮防灭火的数值模拟研究

用迎风有限元法求解了采空区气体渗流方程和氧气的渗流-消耗-弥散方程,用图象显示了注氮时采空区的流态、氧浓度分布变化的流体力学过程和注氮防灭火机理.注氮气能改变采空区的漏风流态,并以氮气等量抑制工作面向采空区的漏风,减少了向采空区的供氧.在采空区的入风隅角处顺流注氮,有利于氮气沿漏风流势移动.注氮流量与氧的惰化浓度线位置近似呈反比例关系.给出用数值模拟确定注氮流量的方法.图7,参8.     

采空区遗煤自燃带确定及风流场数值模拟

对采空区遗煤状态进行实测与分析 ,并采用有限元数值模拟方法求解综采放顶煤工作面采空区遗煤内的风流运动规律的二维非线性渗流方程 ,从而较为有效地反映出采空区遗煤中风流压力和速度分布情况 ,结合实例 ,给出采空区内自燃发火影响带与工作面供风风量的关系     

采空区高位钻孔瓦斯抽放的数值模拟

依据Darcy定律,在Navier-Stocks方程的基础上,对祁南煤矿综采工作面采空区瓦斯抽放问题作了计算分析,并进行了CFD数值模拟.从理论上模拟采空区瓦斯聚集过程,直观展示了瓦斯抽采时采空区流态、瓦斯分布变化.把抽放钻孔布置在顶板裂隙内,结合上隅角埋管实施瓦斯抽放,该抽放瓦斯技术起到了对开采工作面上隅角瓦斯的截流作用,现场管路测量显示,可抽出高浓度瓦斯达30%～80%(体积分数),工作面回风瓦斯的体积分数基本控制在0.3%以下.     

采空区防火注氮过程的数值模拟与参数确定

为解决采空区防火问题，提出从采空区漏入风一侧顺流注氮，充分利用采空区漏风流向控制氮气的流向并控制漏风量的注氮思路。利用迎风有限元方法求解注氮时采空区风流移动渗流方程和氧气浓度变化过程的渗流-耗散-扩散方程。根据注氮与采空区流场流态及氧浓度分布规律，分析了注氮流量、注氮位置和时间的确定方法。     

回采面上隅角埋管抽放采空区瓦斯数值模拟

针对中小型高瓦斯矿井的实际情况,采用数值模拟确定提高瓦斯抽放效率的方案.按照渗流力学的方法将采空区视为连续的渗流空间,采用GAMB IT建立采空区计算几何模型.确定了冒落带的孔隙率和黏性系数.采用FLUENT软件对采空区瓦斯涌出量及埋管抽放瓦斯进行数值模拟,得到了采空区沿工作面走向、倾向和竖向3个不同方向上瓦斯浓度的分布规律,以及埋管抽放采空区瓦斯的最佳参数.模拟结果表明,在抽放管路压力为-100Pa时,抽放管路内和上隅角瓦斯浓度随着抽放位置的变化呈现规律性.当抽放位置距底板垂高2m、沿倾斜方向距回风巷道1m、沿走向深入采空区4m时,瓦斯抽放效果最佳,上隅角瓦斯浓度降至1.1%.上隅角区域采取封堵措施后,上隅角瓦斯浓度降至0.7%.     

采空区瓦斯浓度分布及运移规律研究

针对采空区瓦斯运移包括渗流和非均质气体的扩散两个方面的问题,利用渗流理论、气体扩散理论为基础建立起采空区风流流动数学模型,以及采空区瓦斯运移的数学模型,并采用计算机数值求解,将数值模拟结果与现场实测数据结果进行对比分析,提出了采空区瓦斯浓度分布特征及瓦斯运移规律。     

采动岩体渗流与煤矿灾害防治

针对煤矿采动破碎岩体高渗透、非Darcy流等特性,利用自行研制的渗流试验装置进行渗透性测试,并在此基础上建立了能够描述采动岩体渗流非线性和随机性特征的渗流理论.以采场底板隔水关键层力学模型为基础,建立了以采动岩体渗流失稳为突水判据的预测预报体系.分析了综放工作面瓦斯涌出规律及采空区瓦斯运移规律,开发出治理高产高效综放工作面瓦斯超限的J型通风技术.     

BBK模型的修正

对前期工作进行了概括、总结,用不同的BBK模型计算了低能电子入射离化He原子的三重微分截面,并将不同模型的结果分别与实验进行了比较.     

宇宙模型的探究

介绍牛顿宇宙模型、奥伯斯佯谬、哈勃定律与大爆炸宇宙模型的认知历史;分析证明牛顿宇宙模型和奥伯斯佯谬无必然的因果关系;指出奥伯斯佯谬的隐含错误和大爆炸宇宙模型的证据尚不充分;提出零密度宇宙模型并证明该模型可以解析宇宙学红移现象.     

论结构化范型到面向对象范型的转变

说明在计算机软件工程方法学研究和软件产业中正在实现由传统的结构化范型到面向对象范型的转变，分析这种转型的表现、内涵及意义，指出在学校教育和继续教育中应受到高度重视，采取相应对策。     

Faddeev模型中的多孤立子解

使用SO(3) Faddeev模型等效于SU(2) Skyrme模型的重子数为0的介子区域的结果，研究了Faddeev模型中的一类新型解析解. 选择合适的解析函数，得到了Faddeev模型中的新型多孤立子解. 这类解相应于陈数（chern number）为3的情况.     

eCK模型的安全性分析

认证密钥协商协议应该尽可能多地具备良好的安全性质以满足实际的需求。作为最近提出的一种设计和分析两方认证密钥协商协议的形式化方法,eCK模型正受到越来越多的关注,而其所能提供的确切安全保证值得深入探究。由此,对eCK模型定义和有关认证密钥协商协议基本良好安全性质之间的关系进行了详细分析。结论表明在eCK模型下可证明安全的认证密钥协商协议具备大多数基本的良好安全性质。据此总结了eCK模型的优势和不足。     

摩擦桩单桩承载力数学模型的建立及其应用

文章根据摩擦桩的荷载传递机理,对摩擦桩进行受力分析与计算,从而建立起摩擦桩单桩承载力的数学模型。该模型可用于计算机进行优化设计,并从该模型的影响因素出发,有效地选择相应的施工方法,可更好地指导施工,并就此模型对施工中出现的瓶颈桩问题和桩周土的含水量对承载力的影响问题作初步探讨。     

Atomic model of the actin filament

The F-actin filament has been constructed from the atomic structure of the actin monomer to fit the observed X-ray fibre diagram from oriented gels of F-actin. A unique orientation of the monomer with respect to the actin helix has been found. The main interactions are along the two-start helix with a contribution from a loop extending across the filament axis provided by the molecule in the adjacent strand. There are also contacts along the left-handed genetic helix.     

The making of the standard model

A seemingly temporary solution to almost a century of questions has become one of physics' greatest successes.