12081工作面煤岩体力学参数的选取及UDEC数值模拟分析

由于12081采场囤岩运移的复杂性,现场实测的数据反映的只是某一方面或者几方面的规律,对顶板活动难以有一个全面了解.研究方法采用相似模拟只能在部分方面取得较好的成果,但是会消耗较高成本.实验周期经较长,并且一次只能模拟一种状态.近年来,采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果.     

2081工作面煤岩体力学参数的选取及UDEC数值模拟分析

由于12081采场围岩运移的复杂性，现场实测的数据反映的只是某一方面或者几方面的规律，对顶板活动难以有一个全面了解。研究方法采用相似模拟只能在部分方面取得较好的成果，但是会消耗较高成本。实验周期经较长，并且一次只能模拟一种状态。近年来，采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。     

可视化模拟在燃烧器中的应用

以相似理论为基础，对KBN双通道燃烧器出口湍流场进行了研究，通过因次分析得到了可视化模拟的相似准则。并采用了酸碱水模拟可视化方法，对出口燃烧影响比较大的燃料和燃烧空气的混合情况进行了可视化模拟，验证了所得到的可视化模拟条件的正确性。     

平板模型水驱油物理模拟相似理论研究

为了给出明确的实验室物理模拟的可行性办法,采用一种与前人不同的推导方法——改进的检验分析法,对特低渗透油藏水驱油物理模拟相似准则进行了推导,给出了在目前实验室条件下,以再现油田生产过程,预测剩余油分布为目的的平板模型。室内物理模拟实验能够最大程度上实现的模拟方案。模拟方案通过选取与实际油藏储层对应的露头岩心,可以实现模型与原型中两相渗流特征、毛管力特征和非线性渗流特征的相似,使得物理模拟实验能够最大程度上反映油藏中的流体渗流规律。对于压裂裂缝无法满足几何相似的情况,提出了一种等效模拟的物理模拟实现办法。按照推导得到的相似准则确定了模型参数与油藏参数进行转换的关系,所得结论为特低渗透油藏水驱油物理模拟提供了理论指导。     

矿业工程相似材料模拟技术浅析

矿业工程相似模拟技术是研究矿山压力、围岩稳定及破坏规律的主要方法和手段。阐述了相似模拟理论的基础概念（包括相似三定理与相似三条件）,探讨了相似材料的选择与模型制作,简要介绍了离心模拟技术。     

相似材料模拟试验中的两个相似问题

目前在相似材料模拟试验中,常采用平面应力模型与平面应变模型两种受力状态。本文在实验室进行模拟试验的基础上,讨论并分析了在用平面应力模型模拟平面应变问题时,如何改变相似材料的弹模,以保持垂直变形的相似;用平面应变模型时,应采取哪些措施,以减少或消除模板摩擦力的影响。     

浅埋厚煤层分层开采合理隔离煤柱尺寸模拟研究

应用相似材料模拟,配合数值计算分析,通过对活鸡兔煤矿厚煤层分层开采区段隔离煤柱的稳定性研究,确定了合理的煤柱尺寸.研究表明,采用相似材料模拟与数值计算相结合的方法,仍是进行复杂矿山工程定性和定量研究的有效手段.     

千将坪滑坡物理模型试验相似材料研究

结合千将坪滑坡模型试验,对千将坪滑坡土体相似材料进行了研究.试验以相似三理论为指导得出了相似判据,并采用均匀设计方法确定出材料的配比,最后,采用模糊综合评判法对相似材料的相似性进行了比较,并最终确定出最佳相似材料.试验结果表明,砂、粘土、膨润土所制成的相似材料具有与千将坪滑坡土体相似的物理性质,用来在模型试验中模拟滑坡土体是合适的.     

旋风类除尘器研制中模型的模化

新型旋风类除尘器的研制一般采用模型的方法,这其中就涉及到模型的模化,即以相似理论为基础的模拟试验研究方法,从而确定相应的模拟试验条件。     

相似理论在塑性成形的实验模拟和计算机模拟中的应用

本文根据相似理论,提出了塑性成形实验模拟和计算机模拟的相似准则,讨论了应变不相等的近似模拟的条件,分析了分别用小变形理论和有限变形理论进行塑性成形计算机模拟时相似准则的差别.     

相似准则及模拟工艺

本文从因次分析法着手,推导了相似准则,介绍了模拟岩层移动的一些数量关系。并对模拟工艺提出了改进的意见。目前研究地表及岩层移动有三种手段:一是实地观洲研究;二是理论研究;三是模拟实验研究。模拟实验研究是将模型规律推广到实体的一种研究方法。它的主要优点是人为地控制某些地质采矿条件,对岩层移动规律进行研究。模拟实验研究的相似材料模拟实验研究较为常用。就国内的相似材料模拟研究的水平来看,还处在定性的研究阶段,此种研究手段还不成熟,主要原因有两点:一是相似材料模拟的理论研究较少,延长了研究周期;二是模拟工艺存在问题较多,影响模型同实体的相似。相似材料模拟的理论问题主要是模拟的相似准则问题。明确岩移模拟要遵守的相似准则,才能从理论上清楚满足怎样的条件所建模型才同实体相似或近似相似。对模拟工艺存在的有关问题进行理论的分析,从而可以提出人为的控制方法。     

用于模拟煤体爆破的相似材料实验研究

为在实验室利用模型材料代替真实煤体进行模拟煤体爆破,基于相似理论,采用测试模型材料物理特性、静力学特性和动力学特性等相结合的方法,对用于模拟煤体爆破的相似材料进行实验研究,得出了用于模拟煤体爆破的相似材料组成为水泥+石膏+粉煤+沙子+云母碎+水和相应配比为15∶2∶70.5∶3∶0.5∶9,相似比为1,该组成和配比制作的相似材料物理特性、静力学和动力学等参数与真实煤体基本一致,可以代替真实煤体进行爆破实验。研究成果为在实验室利用模型材料代替真实煤体实现对深孔控制爆破技术等相关爆破实验研究提供材料基础。     

浅埋厚煤层分层开采合理隔离煤柱尺寸模拟研究

应用相似材料模拟，配合数值计算分析，通过对活鸡兔煤矿厚煤层分层开采区段隔离煤柱的稳定性研究，确定了合理的煤柱尺寸。研究表明，采用相似材料模拟与数值计算相结合的方法，仍是进行复杂矿山工程定性和定量研究的有效手段。     

相似放大理论在密炼机结构设计中的研究及应用

本文采用几何相似、恒定最大剪切应力以及恒定胶料粘度准则的多种放大准则联合使用的相似放大方法,提出了一种结合高分子流变学的密炼机模拟放大模型。该模型以胶料质量相似为设计目标,选择四个几何放大比例因子,以相似准数的形式写出模型与实物的相似条件,通过放大准则和流变理论建立了一个密炼机相似放大理论模型。并以此相似放大理论作为设计平台,设计一台模型370密炼机,并与原型机台(BB270)和实际机台(BB370)进行比较,其设计偏差满足工程设计需要;且模型机台的混炼质量与原型机台相近,满足了密炼机模拟放大的设计目标。     

低强度相似材料正交配比试验

为准确地配出满足相似模拟试验需求的低强度相似材料,以沙子为骨料,粉煤灰和石膏为胶结料,采用正交试验的方法进行配比试验研究.试验结果表明:不同配比相似材料的力学参数分布范围较大,能满足不同比例模拟试验对相似材料的要求;相似材料的抗压强度和弹性模量皆随砂胶比和胶结物比例的增加呈现明显的减小趋势,砂胶比与材料的抗压强度和弹性模量近似呈线性关系,胶结物比例与材料的强度和弹性模量近似呈现乘幂关系;采用极差分析法分析了砂胶比和胶结物比例的敏感度,并作出了其对相似材料力学参数影响的直观分析图,胶结物比例较砂胶比对材料的抗压强度和弹性模量的影响皆更为显著.该成果对相似模型材料配比的选取具有定的参考价值和指导意义.     

采场矿压机械模拟试验系统的研制及其应用

本文以矿山压力理论为基础，以相似理论为依据，对采场矿压模型试验研究中，采用相似模拟与物理模拟相结合的方法，即，机械模拟方法进行了探讨。在此基础上，研制了机械模拟试验系统并建立了一套相应的试验方法。实验表明：该系统具有整个试验过程可人为控制；数据记录及控制自动化较高，模型材料可复用等特点。为采场矿压的研究提供一种新方法和新手段。     

基于地质力学模型试验的岩体相似材料配比研究

为了确定适用于模拟实际工程岩体的相似材料及其配比,以相似材料中重晶石粉、膨润土和胶水的质量占比为研究对象,根据地质力学模型试验的相似原理,设计了4种配比试验。通过单轴压缩试验获得了不同配比下相似材料的应力-应变曲线,采用最小二乘法进行曲线拟合得出其变形模量,并与实际工程岩体进行对比,然后对相似材料中的各组分进行敏感性分析,确定了该试验所采用的最终配比。结果表明:重晶石粉∶膨润土∶胶水=12∶0.3∶1.5(工业胶∶水=1∶2)时,重晶石粉、膨润土和工业胶的质量占比分别为89.96%、2.17%和3.63%,该配比下相似材料密度为2.0 g/cm~3时,相应的变形模量和抗压强度分别为87.45、0.686 MPa。因此,该配比下的相似材料能够模拟力学参数范围大的岩体,可以为地质力学模型试验提供依据。     

相似模拟试验支架阻力监测装置的研制及应用

在相似模拟试验过程中,为使模拟支架尽可能贴近真实情况,基于液压原理研制出了能够监测相似模拟试验支架阻力的试验装置,建立了现场支架工作阻力和模拟支架测量参数之间的函数关系.为检验支架阻力监测装置性能,以辛安矿1402工作面为研究对象,进行了相似模拟试验和现场试验.由模拟试验和现场试验对比分析可知:监测装置和现场监测的平均工作阻力分别为额定工作阻力的67.88%和69.6%,相差很小.采场支架工作阻力主要的分布范围和相似模拟试验支架阻力监测装置测得的工作阻力分布范围相同,均为5 000 k N~6 000 k N.相似模拟试验支架阻力监测装置能够模拟现场支架工作阻力,具有良好的可靠性.     

岩盐溶腔稳定性的相似模拟设计原则和依据

根据弹性力学和相似理论的基本原理，对岩盐溶胶稳定性进行相似模拟设计。提出并论证了平面应力相似模型存在极限模拟采深．对超过极限模拟采深的１０００ｍ采深岩盐溶腔稳定性相似模型进行简化及系数修正。试验表明其结论是准确可靠的。     

油藏多相渗流体系物理模拟相似参数的数值分析方法

本文提出了相似参数敏感性的数值分析方法，定义了表征相似参数重要程度的敏感因子。通过分析相似参数对于目标函数的影响程度，可以量化各个相似准数的主次关系，从而确定物理模拟中必须优先满足的主要相似准数。把该方法分别用于水驱油和聚合物驱油体系中，得到了水驱油和聚合物驱油物理模拟的主要相似参数，为物理模拟的设计和运行提供了参考。