采空区注氮参数设计及三维流场分析

为了合理设计采空区注氮防火方案,以南山矿18-5采空区为研究背景,利用FLUENT软件,结合含变渗透系数的Forchheimer运动方程,对具有抽放巷和注氮管的复杂采空区模型三维流场进行了数值分析。结果表明,大流量注氮在采空区浅部即可取得很好的氧气惰化效果,随着注氮管的深入,惰化效果逐渐降低;小流量注氮取得的惰化效果具有相反的变化趋势,即二者存在不同的最佳注氮位置;受抽放巷影响,模型回风侧存在氧气富集区,仅靠注氮无法对其有效稀释,应配合工作面长距离封堵,减弱高抽巷引起的漏风。依据研究结论和现场施工条件,设计了合理的防火方案,在注氮工作之前,应首先对采空区规模、通风条件和制氮设备能力进行预先评估。     

顶板裂隙水对锚索支护巷道稳定性的影响研究

巷道顶板岩层裂隙水对岩石具有软化、泥化和膨胀变形作用,影响巷道围岩的稳定性.本文采用快速拉格朗日元程序计算分析了岩层裂隙水软化岩石和降低锚杆/锚索锚固力对巷道稳定性的影响.研究得出对砂质泥岩顶板在未受采动影响,且含水率小于1%时裂隙水对围岩稳定性影响不大.图5,表5,参7.     

跳汰分层的数学模型

选煤跳汰过程由于其复杂性,目前没有很有效的方法来描述,本文分别利用粒度和密度分布,得到不同粒度与密度组合下煤炭颗粒体积分数,然后我们定义了压力强度综合反映跳汰过程中煤粒受密度和粒度的影响,并作为标准将煤炭分层,进而得到各煤炭层所占的体积分数,得到各煤炭层的固有高度。在确定煤炭分层状况随跳汰次数的变化规律时,运用统计学建立跳汰次数与分层清晰度之间关系的数学模型。根据实验可以测定相关的参数,在我们的模拟实验中得到了很好的效果。     

应用Visual MODFLOW墙体边界模拟断层及工程实践

地下水流数值模拟计算软件Visual MODFLOW的墙体边界(wall)又被称为水平流障碍边界(Horizontal-Flow Barrier,HFB),可用于模拟地下含水层系统中薄层、垂向和低透水性、对地下水水平流具有阻碍作用的物体.在分布有众多压扭性隔水断层的淮北地区,应用墙体边界模拟断层,用Winston提出的方法对与网格线呈夹角关系的断层水力参数进行修正,选取23条对研究区地下水流具有控制作用的断层,对研究区进行地下水流数值模拟.计算结果表明,研究区地下水流受断层的影响显著,应用墙体边界对断层进行模拟的方法能够较好地反映出断层的这种影响作用.图7,表3,参11.     

悬砂稠化剂流变特性研究

研制出一种具有三维网络状结构的悬砂稠化剂，该稠化剂具有极强的悬砂能力，能与山砂以任意的配比形成复合浆体，并将山砂和水固结在一起而不脱水，极大地提高了砂浆防灭火效果；此外使砂不易堵管，大大地降低砂子对管道的磨损，并有利于管道长距离输送．并对悬砂稠化剂流变特性进行了研究，得到该稠化剂是具有剪切稀化特性的假塑性非牛顿流体；当悬砂稠化剂浓度为0．4％时，溶液具有最佳的流体力学特性；同时悬砂稠化剂的粘度与Ca^2＋离子浓度、Na^＋离子浓度、pH值、温度以及存放时间等因素密切相关．最后，用悬砂稠化剂进行了悬浮山砂的实验，制备出具有优良防灭火性能的稠化砂浆．图7，参8。     

柴达木盆地东部"走廊域"中新生代构造特征及构造演化

通过横穿柴达木盆地东部的“走廊域”剖面地表地质、航磁、重力、大地电磁测深和地震资料的综合分析，认为在东昆仑构造带与南祁连构造带之间，包括巴颜喀拉地块北缘，柴达木地块和祁连地块南缘等3个一级构造单元，柴达木地块内则包括了昆中构造带、昆北构造带和柴达木盆地3个二级构造单元。受东昆仑构造带和南祁连构造带相向挤压作用，柴达木盆地东部持续沉降，但由于具有稳定的花岗质基底，盆地坳陷幅度较小，且断裂及褶皱构造不发育。由此造就了柴达木盆地东部中新生代地层厚度小，烃源岩不发育，构造圈闭缺乏，除第四系天然气外，中生界、古近系和新近系油气资源前景受到极大限制。     

环境大气可吸入颗粒物的矿物学研究

首先介绍了可吸入颗粒物中矿物颗粒的研究意义，随后对国内外矿物颗粒的研究现状和研究方向进行了详细论述；使用X射线衍射(XRD)和带能谱的扫描电镜(SEM/EDX)对北京春季可吸入颗粒物中矿物组分进行了初步研究，结果表明，北京春季可吸入颗粒物中的矿物有石英、粘土矿物、硅铝酸盐矿物、硫酸盐矿物等，以硅铝酸盐矿物为主，同时存在新生的矿物颗粒，新生矿物的存在表明有活跃的大气化学反应发生；在研究的基础上，对今后开展矿物颗粒的研究提出了建议。     

滑动磨损磨粒群的分布规律

以滑动磨损过程中产生的磨粒群体为研究对象,研究其数量与粒径间的分布特征及其与磨损状态间的耦合关系.通过分析铜合金销与碳钢盘在干摩擦条件下相互对磨所产生的磨粒群和销试样磨损量,发现磨粒的累积分布和微分分布特性随磨损时间的变化而变化:在磨损开始阶段,磨损程度逐渐减小,磨粒群分布曲线由平缓变得逐渐凸、陡;达到磨损平衡状态后,磨损率达到最小,磨粒群微分布曲线的幅值达到最大,横向宽度达到最小;随着销与盘间互适性变弱,磨损程度增大,磨粒分布曲线变得越来越平缓,横向宽度逐渐增大;磨粒分布曲线随磨损时间的变化规律与磨损率随磨损时间的变化规律有明显的对应关系,可为科学诊断和预测摩擦学系统状态提供有用信息.     

工作面滞后支承压力分布规律

为获得综采工作面滞后支承压力的分布规律,采用理论分析、数值模拟及现场实测的方法,对兖州矿区工作面滞后支承压力分布规律进行了分析.分层开采与综放开采工作面滞后支承压力变化规律是,随着采高的增大,工作面滞后支承力的距离加大,垂直应力集中系数差别不大.实例结果表明:分层滞后支承压力在工作面后方160～180m以外稳定,综放工作面在其后方200 m以外稳定.     

基于国家地质网格的地下水质量评价

设计并开发了区域地下水质量评价应用网格软件。该软件基于国家地质网格环境,依据地下水质量国家标准,采用综合评价方法,利用网格计算技术、大型地理信息系统技术,在D ot net平台下,将软件部署在北京、天津、石家庄、济南、郑州网格节点上,通过IE浏览器在国家地质网格门户网站可调用它进行华北平原指定时空范围的浅层地下水质量评价,获得相应地下水质量状况。应用结果表明:将网格计算、大型G IS和地下水质量综合评价方法结合起来实现分布式动态数据的区域地下水质量评价十分有效。