矿压峰值点极限和无煤柱末采技术研究

按照地下资源“连续开采”的技术思路,提出工作面推进方向的无煤柱末采技术中的关键科学问题。首先,在系统分析实体煤内部应力极限平衡模型的基础上,利用克希荷夫定律,推导弹性区支承应力分布表达式,建立新的复合力学模型;其次,运用复分析几何理论中的共形映照方法,阐述无煤柱连续开采条件下大巷“先加载—后卸载”力学特征,并建立共形数学模型,同时,基于黎曼映照定理和Schwarz-Christoffel定理,推导末采煤柱矿压载荷峰值点极限定理;最后,在大巷超前复合力学模型、共形数学模型的基础上,构建“末采无煤柱贯通巷道补强支护—防漏风—液压支架贯通大巷切顶—支架回撤”的新技术,并对比工作面超前支承压力影响范围和峰值点位置的现场实验测量结果与理论模型计算结果。研究结果表明：实测结果在理论计算结果区间内,证明复合力学模型有效,且采用新技术的末采巷道的现场位移满足无煤柱末采技术的工艺条件,也为无煤柱末采技术现场应用提供更完善的理论依据。     

页岩气表观渗透率与多流动机理及有效应力演化关系

由于多尺度孔隙存在纳米尺度到宏观尺度的过渡,气体在页岩中流动的主导机制会在达西流和努森扩散等运移机理之间发生转换,该现象结合页岩基质内的气体吸附作用使得页岩气渗透率的测算变得更为复杂.因此,在实验室尺度确定有效应力及气体运移方式对渗透率的综合影响力对实际页岩气开采中的渗透率及产量评估准确性有着不可忽视的影响.采用脉冲衰...     

结构面位置对于深部高应力采动硬岩巷道破坏的影响

采用有限元/离散元耦合数值模拟技术分析不同结构面位置条件下深部采动硬岩巷道的裂纹扩展行为、能量演化规律与应力位移分布特征,揭示张拉板裂型破坏与结构面剪切型破坏之间的互动机制。研究结果表明：开挖卸荷产生的板裂化破坏与结构面活化引起的剪切滑移破坏是诱发岩爆的重要原因;结构面与开挖边界的相对距离对巷道围岩稳定性具有显著影响,其临界相对距离(当二者之间的相对距离大于等于某一临界值时,结构面对巷道围岩破坏不产生作用)随结构面长度的增加呈现单调递增趋势;在临界相对距离内,即使结构面之间不发生层间错动和滑移,结构面的存在也会潜在地影响巷道围岩稳定性,这表明以板裂化岩爆为主的破坏模式可以是开挖卸荷效应和结构面效应的综合响应。当最大主应力与结构面位于同一侧时,卸载后模型内动能未出现明显波动和起伏,此时巷道的破坏仅与开挖卸荷效应有关。     

CrisisNLP-C:中文灾害数据集

当灾害发生时,人们经常使用微博、微信等社交媒体发布文本内容,描述伤亡人员、被困人员、车辆受损及基础设施损坏等情况。如果及时有效地处理这些在线信息,构建相应的机器学习模型,对应急响应组织进行态势感知、舆情应对或者救援活动极为有用。然而,目前对于社交媒体信息的有效处理仍存在众多挑战,比如准确分类这些简短和非正式的文本数据。从根本上讲,这些任务均涉及到数据样本问题,特别是国内目前还缺乏人工标注的中文灾害数据。为此,论文收集了2018年发生的与3起自然灾害相关的微博文本数据,并按照多层级分类方法进行了人工标注。该数据集将有助于业界解决自然语言处理时缺少灾害数据样本的现状,为进一步完善灾害危机应对和舆情管理等提供支持。     

预掘双回撤通道煤柱留设及其围岩稳定性控制

针对预掘双回撤通道贯通时围岩失稳问题,通过理论分析和数值模拟方法,研究了预掘双回撤通道围岩破坏机理、回撤通道间合理煤柱尺寸、末采期间的围岩破坏特征和区域应力场矢量分布规律.结果表明:末采期间回撤通道处于非等压动态叠加应力场,围岩塑性区趋于蝶形失稳;理论计算主、辅回撤通道的合理煤柱尺寸为20 m,此时煤柱内应力分布呈现双...     

基于着色器的LOD纹理混合与反走样平滑过渡关键技术研究

针对场景切换时产生的LOD(level of detail)纹理突变和走样问题,提出一种基于着色器的LOD纹理混合与反走样平滑过渡算法.该算法根据三维模型和视点的距离,运用基于Alpha测试的不透明蒙版算法和加权邻帧反走样算法,在LOD间生成过渡材质,实现三维模型LOD切换的平滑过渡,不仅能够改善纹理质量,而且能够保证...     

水泥含量、聚丙烯纤维长度和掺量对风积沙胶结充填体流动性和力学特性的影响

利用风积沙进行采空区充填,可以实现煤矿绿色开采与风积沙治理的协调开展。风积沙胶结充填体（Cemented aeolian sand backfill,CASB）具有脆性破坏特征。聚丙烯（Polypropylene,PP）纤维是优良的增韧材料。在分析纤维增韧作用时,还应考虑纤维对料浆输送性能的影响。此外,水泥会影响水化产物、纤维和基质之间的相互作用。本文研究了水泥含量（8wt%、9wt%和10wt%）、PP纤维长度（6、9和12 mm）和掺量（0.05wt%、0.1wt%、0.15wt%、0.2wt%和0.25wt%）对纤维增韧风积沙胶结充填体（Fiber-toughened CASB, FCASB）流动性和力学特性的影响。结果表明,随着上述三个因素的增加,风积沙胶结料浆扩展度减小,流变参数增大。单轴抗压强度（Uniaxial compressive strength,UCS）随水泥含量和纤维长度的增加而增大,随纤维掺量的增加先增大后减小,在纤维掺量为0.15wt%最大。应变随纤维掺量和长度的增加均增大。随着水泥掺量的增加,PP纤维的作用效果更加显著。数字图像相关（Digital image correlation,DIC）系统监测结果表明,纤维的加入可以抑制充填体块体的剥落和裂缝的扩展,降低充填体的应力集中。微观结构测试表明,纤维的作用机制主要涉及纤维与水化产物和基质的相互作用以及纤维的空间分布。在单因素分析的基础上,采用响应面法分析了上述3个因素及其交互作用项对FCASB强度的影响。建立了双因素相互作用项的影响曲面和三因素耦合效应的影响三维散点图。综上所述,获得了水泥和PP纤维作用下风积沙胶结充填材料性能的响应规律,为纤维增韧风积沙充填提供了理论和工程指导。     

中国关闭/废弃矿井地下空间储物环境稳定性保障：现状、评价及改造

 中国存在大量关闭/废弃矿井,其中关闭/废弃矿井地下空间资源是稳定且易开发的资源。在梳理不同类型储物下（油、气、水、核废料、种子等）研究现状的基础上,研究了矿井遴选、密封性能、储物空间大小、储物时间等,提出了相应的地下空间储物评价指标和改造技术,形成了适合中国国情、自然地质条件的关闭/废弃矿井地下空间储物环境稳定性保障理论与技术。     

近距离煤层下行跨煤柱开采巷道的合理布局

为了探究遗留区段煤柱对下伏回采巷道布局的影响,以煤峪口矿为工程背景,通过最大主应力集中系数判别底板应力增高区,采用理论解析、编程计算、数值模拟的方法,研究了不同开采阶段底板应力增高区的演化特征.结果表明：区段煤柱宽度、埋深、煤柱边缘至峰值区的距离及其垂直应力峰值控制着应力增高区的发育,采空区应力恢复特征对应力增高区的影响可以忽略;对比各模拟方案中煤柱-巷道错距与应力增高区对下煤层的影响范围峰值,并结合采空区应力逐渐恢复及工作面矿压显现的区域化特征,认为煤柱-巷道错距10～15 m为优选区间.选择12 m错距进行工业试验,取得了良好效果.     

错层位巷道布置采空区孔隙率模型及瓦斯流场分布规律研究

采空区孔隙率分布对采空区气体流动具有重要影响。为研究错层位采空区孔隙率对瓦斯流动规律的影响,以镇城底矿22202错层位巷道布置工作面为工程背景,通过理论研究推导错层位采空区孔隙率分布的数学模型,建立错层位采空区孔隙率分布三维空间函数,分析错层位巷道布置形式对采空区孔隙率分布的影响;运用FLUENT模拟揭示了错层位与传统巷道布置工作面及采空区浅部区域瓦斯运移变化规律;通过现场实践,进行瓦斯浓度的监测。结果表明：相较于传统工作面,错层位采空区孔隙率呈现“一高一低”不对称U形分布特征,巷道布置差异对采空区整体瓦斯分布影响较小,但对工作面及回风侧采空区浅部流场有较大影响;其次错层位工作面存在的起坡段,增加了采空区漏风风阻,减少了采空区漏风量,提高了工作面通风效率且回风巷位于煤层顶板利于瓦斯排放,可有效解决工作面上隅角瓦斯超限问题。错层位巷道布置能有效降低工作面瓦斯积聚浓度,可充分保障工作面安全高效生产。