煤矿危险源多层递阶模型及风险评价

为研究有效的煤矿生产系统危险源信息表述方法以提高现场安全评价的可操作性,促进煤矿隐患风险预控与管理,针对煤矿危险源信息庞杂多变且难于辨识与控制的问题,基于霍尔三维结构模式和因素空间理论,建立煤矿危险源三维多粒度结构和危险源因素空间,并运用有限覆盖思想构建煤矿危险源多层递阶结构模型。在此基础上,研究利用煤矿危险源辨识信息建立动态安全评价体系及指标量化的方法;运用熵权法动态确定指标权值,运用灰色关联分析法描述评价指标量化值对于设定评价目标的接近程度,确定评价等级。结果表明:煤矿危险源多层递阶结构的建立将煤矿生产系统危险因素按不同维度归类表述,方便从不同角度提取生产系统安全要素并量化其安全状态,安全动态评价方法的应用可充分利用现场安全信息,反应生产系统安全状况,促进安全管理工作持续改进。     

复杂地质条件煤层群开采矿井合理生产能力分析

为确定复杂地质条件煤层群开采矿井合理生产能力,将采煤工作面煤层地质条件开采工艺性综合评价结果与计算机模拟的工作面单产相结合对工作面进行可靠的单产预测,基于工作面预测产量对可能满足矿井生产能力的多种方案进行接续方案的比较分析以得出矿井合理生产能力。以燕家河煤矿5-1,5-2和8煤层为研究对象,首先,对矿井未来开采的83个工作面进行开采工艺性综合评价;其次,基于综合评价结果对各工作面进行了可靠的单产预测;再次,提出了2种工作面配置方案并进行工作面接续编排;最后,分析了矿井合理生产能力。研究表明,矿井合理生产能力为180万t/a,产量波动范围为156.5~208.7万t,平均年产量为178.5万t,产量波动系数为0.114,矿井持续稳定开采25 a.     

混煤孔隙分布规律及其瓦斯吸附特性

针对混煤孔隙分布规律及其瓦斯吸附问题,运用WY-98B瓦斯吸附常数测定仪及ASAP 2020型比表面积及孔隙分析仪,对所选择的典型高瓦斯煤矿的原生结构煤及构造煤制作的混合煤样开展吸附特性测试及孔隙分布测试实验.结果表明:构造煤中的孔隙比表面积较原生结构煤体中的孔隙比表面积增大了82.29%,其中孔隙比表面积随构造煤质量变化呈先增高后降低的变化趋势,并且在构造煤与原生结构煤质量相等的条件下达到最大,同时受混合煤样中构造煤存在的影响导致混合煤样等温吸附量及Langmuir吸附常数的变化随构造煤质量的变化呈现开口向下的二次曲线的变化规律,Langmuir吸附常数随构造煤质量的变化呈现出开口向上的二次曲线的变化规律.实验结果为进一步研究不同条件下煤体的吸附特性提供了理论基础.     

钒矿矿石自燃机理及控制技术

中村钒矿矿石开采过程中,出现了采空区矿石自然发火现象,采空区漏风强度大,火区范围大且位置模糊,在灭火过程极易发生爆炸,严重危胁着钒矿的安全开产.本文在分析钒矿矿石特征及物质成份的基础上,掌握了钒矿自燃的机理和燃烧特征.根据钒矿采空区着火的特点,利用液态二氧化碳对火区进行治理,设计了液态二氧化碳释放工艺及管路的布置方案,确定了液态二氧化碳的注入量.通过对钒矿采空区自燃火区进行有效的隋化和降温,抑制和熄灭了火灾,保障了矿山的安全生产.     

煤结构对自燃性的影响

松散煤体在一定的外界环境条件下,其自燃性很大程度上受到煤自身化学结构和孔隙结构的影响,可通过分析煤结构来判断其自燃倾向性.通过BET吸附实验与程序升温研究,表明煤样的孔结构与煤样自燃反应性有一定的正相关系.同时,结合红外光谱的研究,得到了实验煤样的分子官能团归属,从煤样化学结构方面对煤自燃性影响因素进行了深入研究.研究结论对给定煤样自燃发火预测预报有重要的理论指导意义.     

矿工不安全行为影响因素分析及控制对策

我国30 a间煤矿重大事故统计数据显示,人因事故占到96.5％以上.在所有导致煤矿重大事故的直接原因中,不安全行为是引起煤矿绝大多数事故发生的直接原因.因此,在对不安全行为影响因素文献综述的基础上,以G矿N1301工作面的矿工为研究对象,确定了由4个一级因素16个二级因素组成的不安全行为的影响因素集.引入网络层次分析法(ANP),构造不安全行为影响因素的网络结构模型,并通过发放专家打分表,对不安全行为的影响因素进行两两比较,利用Super Decisions (SD)软件计算出不安全行为影响因素的一级因素和二级因素的权重,进而得出全部16个二级影响因素权重总排序,并以此为依据对不安全行为的影响因素进行了重要性分析.其重要性排序将为预防矿工不安全行为指出控制方向,并提出相应的矿工不安全行为控制对策.     

大跨度软岩隧道开挖方法及施工方案数值模拟研究

针对大跨度软弱围岩隧道自身稳定特点,分析了影响其稳定的主要因素,在此基础上选取对软弱围岩隧道稳定性影响较大的开挖方式这一因素,运用大型有限元程序ANYSYS,对安徽芜湖龙山隧道进行数值模拟,分析了上半断面超前法、两侧超前施工法和中壁CRD法3种不同施工方案下隧道围岩的应力场和位移场,得到了一些有益的结论.     

非对称翅片管换热器最佳管中心位置的数值分析

运用Fluent软件对非对称翅片管换热器空气侧的流动与换热特性的影响进行了数值模拟分析了非对称翅片管的管中心位置对换热特性的影响,研究了7种不同比值和不同迎风面流速下的空气侧压降与换热特性,当管中心到翅片前后边缘距离的比值为1.32时,可获得最大的换热量在相同的工况下,通过与对称翅片管比较得出,非对称翅片管比对称翅片管的换热量最大增加10.01％,而压降最大增加3.38％.     

煤自燃特征信息的模糊聚类与模式识别

研究煤自燃特征信息,确定煤自然发火预测指标,实现煤自燃的早期预报,对煤矿的安全生产具有重要的实际意义.根据煤样自燃发火过程模拟实验和程序升温实验,得出煤自燃特征温度段,依据多元信息融合技术,结合现场采集煤自然发火观测气体数据,应用模糊聚类的方法,提取煤自燃多项指标信息的特征,并采用模糊模式识别的方法,确定出煤自燃特征信息及其与特征温度段的对应关系,从而实现煤自燃状态的识别和早期预报.