高瓦斯煤层深孔预裂爆破增透数值模拟试验

为了解决高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽放难题,利用数值模拟和现场测试相结合的方法,研究了深孔预裂爆破技术对高瓦斯低透气性煤层的卸压增透效果.研究结果再现了爆破过程中,动压冲击震裂、应力波传播与叠加及爆生气体驱动裂纹扩展的整个过程,分析了爆破孔间距对爆生裂纹和增透效果的影响,提出了高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破的合理间距,表明深孔预裂爆破技术有效地提高了煤层透气性和瓦斯抽采率.该成果为高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽放提出了解决方案.     

基于Oracle的煤矿应急救援信息管理系统

针对煤矿应急救援信息存在分散管理、共享性差等问题,采用Oracle为底层数据库,结合B/S模式开发了煤矿应急救援信息管理系统.探讨了煤矿应急救援的计算机一体化、系统架构等问题,描述了应急管理系统的信息分类、功能、B/S模式设计和系统实现过程.以平顶山煤业集团十二矿为例,构建了煤矿应急救援信息管理系统.     

基于Broyden算法的概率积分法预计参数求取方法研究

以概率积分法为例对泰勒级数展开法的不足进行了深入研究.首先给出了概率积分法的预计参数,分析了根据参数定义和实测资料直接求定法的不足;论述了曲线拟合的基本思想和泰勒级数展开法的迭代步骤,指出泰勒级数展开法具有迭代易失真、收敛速度慢以及计算量大等不足;针对这些不足提出借助Broyden算法的基本思想建立迭代模型,并给出了新模型的计算步骤;最后对改进前、后的算法进行了对比分析,验证了改进后的算法的优越性.图1,表2,参13.     

矿用有机固化泡沫发泡器的理论研究与设计

为了设计出既能满足井下使用要求,又操作简单的有机固化泡沫发生器,首先运用计算流体力学软件对拉伐尔喷管进行数值模拟,结果表明在入口速度为3m/s时,所形成的最大相对负压为-12.2 kPa,位置大约离喉部0.002 5 m处,根据模拟结果设计出泡沫发生器系统.为确定最佳发泡效果,针对树脂和发泡荆溶液管同时与-x轴成30°、45°和60°等3种情况,运用多相流中的Mixture模型进行了数值模拟,结果表明60°时,溶液与空气混合更均匀并且管路振荡不大.在实验室对设计出的成60°时的发泡器进行试验,得出良好的发泡效果.     

木城涧煤矿井下安全避险系统的集成与开发

 对国内外安全避险和应急救援研究现状进行总结,概述国内安全生产领域关于六大系统建设的情况。以北京昊华能源公司木城涧煤矿井下安全避险系统为例,阐述系统集成平台的选择及“三维数字化矿山建设平台”实施方案的设计。介绍木城涧煤矿人员定位系统、压风自救系统和供水施救三大系统的集成平台建设,系统三维功能的实现以及关键的三维GIS技术。该平台实现了煤矿井下各类信息系统的统一集成和三维可视化管理,提高了煤矿安全避险系统的整体联动和应急响应能力。     

房柱采空区下应力分布特征研究

为研究房柱采空区煤房煤柱交替分布对下位近距离煤层顶板应力分布影响规律,采用数值模拟方法对大地精矿房柱采空区下应力分布特征进行研究,研究表明:房柱采空区底板岩层中应力从无煤柱区到房柱采空区下方区域应力分布依次为端煤影响应力增高区、端煤影响应力降低区和采空区煤柱影响稳定区;根据采空区煤柱影响稳定区下底板应力波动范围确定了模拟地层采空区煤柱集中应力工程影响深度,影响深度范围外煤层开采工作面顶板压力及超前支承压力分布受上部煤柱集中应力影响较小,范围内煤层开采工作面顶板压力及超前支承压力分布受上部煤柱集中应力影响剧烈。研究结果对于类似条件的煤层开采及时采取有效顶板控制措施具有实际意义。     

渤海湾盆地南堡凹陷古近系烃源岩有机相特征

根据烃源岩地球化学特征,结合有机岩石学、沉积学特征,对南堡凹陷古近系烃源岩有机相进行了综合研究.结果表明,南堡凹陷古近系分布有藻源相、含植源藻源相、含藻源植源相和植源相等不同类型的有机相,有机相类型对烃源岩的生烃条件与有效烃源岩的分布特征具有显著的控制作用:半深湖-深湖藻源相和半深湖-浅湖含植源藻源相富含生烃组分,是南堡凹陷最有利于生烃的有机相;浅湖-三角洲含藻源植源相是在弱氧化-还原环境下形成的陆源高等植物和水生生物的混源相;以陆源高等植物为母质的植源相是生烃能力差的有机相带.     

神华宝日希勒露天矿排土场生态修复中物种引种的关键气候因素

神华宝日希勒露天矿地处我国植物抗寒带二区,气温低、昼夜温差大和无霜期短等气候条件严重制约排土场的生态修复,根据当地气候立地条件做好植物引种是保障生态修复成功实施的首要条件. 综合植物生长环境需求与神华宝日希勒露天矿排土场所在地区的气候特征,冻害、活动积温和风场等气候条件是控制植物引种、影响植物生长与播种的关键因素. 通过统计分析神华宝日希勒露天矿排土场所在地区2011—2019年的气候特征,综合该排土场中黑黏土和腐殖土2种表土类型区域中原生植物的多样性分析与主要植被生长的有效积温特征,揭示了排土场生态修复中所需关注的有效积温、冻害、根系越冬和风场等气候因素特性. 研究结果表明:(1)宝日希勒地区的年最低气温为-42~-35 ℃,年均无霜期为130天,年均有效积温为2 391.8 ℃,年均有效积温累计天数为157.11天. (2)根据当地相对丰度较高的猪毛菜和地肤的生长特征,引种植物评估指标可构建为:活性积温需求 < 2 100 ℃;植物最低耐受温度 < 5 ℃;多年生植物根系冻害温度 < -40 ℃、萌发温度>10 ℃、平均生长周期为90天左右.     

煤矿瓦斯安全监控系统的改进

在分析了原有瓦斯监测监控系统在数据网络化管理、瓦斯监测技术上所存在问题的基础上,对系统的监测方法提出了改进,新增了管理决策功能。首次从监测技术上提出了联动分析法,将多因素、多测点综合联系起来进行监测,并对监测数据进行动态分析,弥补了传统监测技术的不足;同时,创造性地对每个测点进行了测点定义。通过管理上的改进和监测技术的创新,增强了煤矿瓦斯的监控管理力度及监测准确性。用改进后的煤矿瓦斯安全监控系统,以山西省临汾地区煤矿为研究对象进行了实地应用,取得了显著的成效。     

Uniaxial-strain条件下渗透率变化实验研究

为深入了解Uniaxial strain情况下渗透率的变化规律以及垂直应变的变化情况,在实验室环境下模拟Uniaxial Strain的应力、应变环境,分析煤样随着孔隙内气体压力的降低渗透率以及垂直应变的变化。结果表明,随着孔隙内气体压力降低,煤样的渗透率增长,并且增长率逐渐增大;煤样的垂直应变始终是在一个很小的范围内波动,证实了体积不变理论的合理性。该成果对于深入了解渗透率的变化规律以及地下应力环境的变化的研究具有重要意义。