含煤地层振幅随偏移距变化正演模型研究

通过正演模型研究,对煤层顶、底界面振幅随偏移距变化(Amplitude versus offset,AVO)特征及其影响因素进行了分析.结果表明,煤层顶界面的反射振幅先是随着炮检距(入射角)的增大而减小,然后再逐渐增大;煤层底界面的反射波振幅最初也是随着炮检距(入射角)的增大而减小,但容易发生全反射,不利于AVO分析.不同结构煤体在AVO响应上存在明显的差异,随着煤体结构破坏程度的增强,煤层顶界面反射波AVO的截距和梯度都会增大.煤体结构相同时,与泥岩顶板相比,以砂岩为顶板的煤层顶面表现为较大的反射振幅绝对值和变化梯度.煤层厚度的调谐作用对其AVO属性也有明显的影响.     

未确知数学在煤层顶底板稳定性分析中的研究

由于利用传统的实验方法,某些数据不能全面、准确地反映事物的本质,提出了不确定性信息处理方法,它在未确知信息理论和未确知有理数概念的基础上,利用求解未确知期望的方法解决实际问题.笔者通过该方法对煤层顶底板岩层的稳定性进行分析和计算,结果表明,运用未确知有理数运算对解决大系统优化问题较传统方法更精确、更有效,计算结果合理.尤其地下工程其本身具有未确知性,加之受各种不确定因素影响,在处理该类问题时,运用处理不确定信息的未确知数学方法值得进一步探讨和使用.     

磁化水在煤层注水中的应用

为了防止煤与瓦斯突出、冲击矿压等灾害，预防自然发火等，探讨了磁化水的性质、磁场作用机理及磁技术在煤层注水方面的应用前景。研究结果表明，必须在合适的磁场作用下水的表面张力才能降低到最小；磁处理后，可以明显减少水中某些元素，这对于减少矿井水对管道的腐蚀具有重要意义：磁化水能够增加煤岩体的饱和吸水量，增加水在煤岩介质中的渗透性。磁场作用机理主要表现在可以使水分子缔合体分解成为单分子水或较小的缔合水分子，使水分子键长、键角加大，使水的活性增加、黏性降低。磁化水在煤层注水方面具有良好的应用前景。     

含瓦斯煤岩流变特性研究

在打通煤样流变实验基础上，研究了含瓦斯煤岩在不同的孔隙压力下不同应力级别的变形与时间关系，提出的广义西原模型能考虑到煤岩体蠕变加速阶段的非等加速特性，真实描述煤岩体蠕变的全过程曲线，最后利用非线性回归方法一最小二乘法中的Marquardt法对实验结果进行了拟合，获取了煤岩的流变参数。理论分析结果和实验结果对比，两者之间有较好的吻合性。广义西原模型为使用电磁辐射法预测煤与瓦斯延迟突出提供了理论基础。     

徐州市风华园加油站爆炸事故的危险源辨识与事故分析

通过对徐州市风华园加油站爆炸事故的原因分析,找出危险源,利用事故树分析提出预防事故频发的方法。     

ANSYS软件在锚杆静力分析中的应用

介绍了有限元分析软件ANSYS结构静力学分析模块,采用国外最为先进的三维设计和分析软件PRO/E建立金属锚杆的三维模型,利用ANSYS对锚杆结构的强度和刚度进行分析,确定其应力和应变的薄弱点,对增加锚杆的性能有一定的指导意义.     

综放面近距离跨采下山分区加固技术

底板巷道围岩加固是近距离跨采应研究的一个关键技术。文中针对龙固煤矿7201工作面赋存特点,根据跨采采动应力对下山影响范围,提出了对跨采下山以小孔径锚索进行"分区加固"的方案。采用非线性数值分析软件UDEC,系统地分析了跨采下山围岩变形机理及支护物应力、应变变化特征。对加固区域巷道围岩收敛进行的观测表明,当工作面与下山垂距为10 m时是巷道水平应力变化的敏感区,以此作为"分区加固"的指标是合理的,加固效果明显,可为类似条件提供参考。     

近距离煤层群上行开采可行性研究与工程应用

在分析近距离煤层群上行开采机理与主要影响因素的基础上,针对传统煤层群上行开采判别方法的局限性,对上位煤层的覆岩状况与上行开采的关系进行了阐述.给出了平顶山四矿近距离薄煤层群和内蒙古酸刺沟煤矿厚煤层群上行开采的工程实例,并确定了上行开采的关键技术措施.理论分析、数值模拟和工程实践证明,上位煤层覆岩岩性及结构对上行开采有影响.研究成果扩大了近距离煤层群上行开采的应用范围,对衰老矿区遗留煤炭资源的回收和特大型现代化新型矿区的开发规划及西部矿区的生态环境保护都具有重要的意义.图1,表3,参9.     

急倾斜煤层立面投影图绘制

针对地质图件中急倾斜煤层尚未实现计算机绘图的问题,本文提出了立面投影图绘制的数学模型,并且用VC++语言编制程序来实现了数字绘制急倾斜煤层立面投影图,不需要其它商业软件的支持.程序可以全面取代传统手工制图,它克服了手工制图的缺陷,可以准确、快捷地实现坐标投影变换等操作,能显示出不同水平的巷道、煤层走向、赋存等情况,为煤层的开采,巷道、工作面和石门的设计布置提供依据,具有较强的实用性和经济性.     

FLAC3D模拟采动岩体渗流规律

为从根本上研究煤层开采工程中因顶板冒落、放顶垮落造成的顶板突水通道的变化规律,首次运用FLAC3D数值软件的应力-渗流耦合系统,结合工程实践,系统分析了采动岩体的渗流矢量、渗流速度、孔隙压力及导水边界线动态发展的普遍规律和分布特征,进行了顶板突水危险区域的识别,得出了一些对防治采场顶板突水有益的结论,可为煤矿顶板突水防治提供理论依据.数值模拟结果表明采动岩体渗流通道的发展明显受煤层开采的影响,且当主关键层破断时,采场最易发生顶板突水事故.在此基础上,将采场的渗流动态变化特征与采动岩体的破断、运动规律结合分析,给出了采场顶板破断及破断岩块再组合压实过程中渗流裂隙的扩展、闭合普遍演化过程.如果水源有限且现有设备能及时排除水患,当煤层采完后,采动岩体能重新压实闭合失去导水性能,地下水位能逐步恢复,即保护第四系及地表水的采煤技术可以实现.同时证明FLAC3D的应力-渗流耦合系统能预测并预算采动岩体裂隙产生、发展、闭合及相关危害性的可靠的数值定量分析软件,可作为一个新方法在顶板突水防治和保水采煤技术中应用.图5,表1,参11.