基于固—气耦合物理相似模拟的实验装置研究

采动裂隙演化与卸压瓦斯渗流耦合的物理相似材料模拟实验是研究采动影响下煤岩体渗透率变化规律及分布特征的基础,文中通过研制"固—气"耦合物理相似模拟实验台,设计耦合实验中的开采系统、充气系统和测试系统,进行了相似模拟实验及渗透率测定。开采系统保证箱体气密性的同时实现了煤层的模拟开采,测试系统验证了试验箱内气体在岩层中的流动规律符合达西定律,进而验证了实验装置的可行性,从而为研究采动裂隙场时空演化与卸压瓦斯渗流耦合规律的相似模拟实验奠定实验基础。     

基于相似模拟实验的采动裂隙场演化规律研究

针对目前综放开采条件下对顶板岩移破坏时空演化规律研究不足的问题,采用相似模拟实验的方法对综放开采条件下覆岩移动和破坏机制以及采动裂隙分布规律和形态特征进行研究,结果表明:随工作面推进裂隙带逐渐地往上演化发展,而且当关键性岩层垮落断裂时,这种裂隙演化更为迅速;当工作面回采至240m时,离层裂隙趋于闭合,采动影响达到模型的顶部,裂隙带高度不再随着工作面推进距离的变化而改变。     

王洼煤矿水库坝体下工作面安全开采高度研究

为解决水库坝体下开采安全性,提高煤炭资源回收率,以王洼煤矿水库坝体下110505工作面为研究背景,通过物理仿真模拟、数值模拟及理论分析等方法对覆岩裂隙发育规律及导水裂隙带高度展开研究。为避免矿井开采对地表水坝与水体破坏,针对导水裂隙带高度分析结果,提出了110505工作面限高开采方案。结果表明：工作面开采后地表形成“凹”型盆地,并产生拉伸裂隙,致使地表水位下降78%;现场实测导水裂隙高度为170.76 m,物理仿真模拟试验、数值计算、传统经验公式得出三者的导水裂隙带高度分别为162,164 m和120.57 m;方差修正系数对经验公式做出修正后,反推出限高开采的安全开采高度为2.6 m。研究揭示了工作面覆岩导水裂隙带高度发育规律及水库水体受采动影响的规律,为王洼煤矿后续此类条件下安全措施的制定提供了依据。     

初始裂隙几何要素对岩石裂隙扩展演化的影响

为了探求初始裂隙几何要素对岩石裂隙扩展演化的影响,采用岩石破裂过程RFPA数值分析系统,研究特定应力条件下裂隙长度、无偏置双裂隙的水平间距和竖直间距对裂隙演化的影响。通过大量的数值试验,再现裂隙的发展演化过程,获得了特定条件下裂隙发展演化的一般规律,并对岩块破坏形态进行了描述。所获得的理论成果,对于研究裂隙岩体在外界荷载作用下的裂隙扩展演化规律具有一定的参考价值。     

重复采动覆岩裂隙网络演化分形特征

为研究重复采动下覆岩裂隙演化规律,以同煤集团煤峪口煤矿410盘区为地质原型,利用物理相似材料模拟实验模拟近距离煤层重复采动覆岩裂隙发育发展演化过程,运用分形几何理论研究重复采动条件下,覆岩裂隙网络分形特征.实验结果表明:随着开采宽度的增大,上层开采裂隙分形维数随之变大,其增幅随着宽度增加逐渐变小;而下层开采裂隙分形维数与开采宽度呈抛物线变化关系;开采采场覆岩裂隙上层煤分形维数与工作面前方支承压力峰值满足Freundlich方程,而与切眼附近支承压力峰值满足Langmuir方程,下层煤关系不明显;覆岩"三带"裂隙网络具有很好的自相似性,上层回采完裂隙带、冒落带分形维数比为1.0575:1;而下层煤为1.024:1.     

巷道围岩裂隙的分形演化规律试验研究

通过对模型巷道的相似材料模拟试验 ,研究了巷道顶板和两帮的裂隙随载荷变化的分形演化规律 ,得出围岩裂隙的分形维数与载荷比呈线性关系 ,两帮的裂隙分形维数一般大于顶板 ,两帮的裂隙分形演化规律相同。通过测量围岩裂隙的分形维数 ,可定量评价巷道的损伤破坏程度和稳定性。     

大倾角综采放顶煤开采裂隙非稳态演化规律

大倾角综采放顶煤岩层控制技术是煤炭开采与岩层控制的重点研究内容之一。利用非平衡断裂统计方法 ,以某矿综采放顶煤工作面开采的围岩破断规律为研究对象 ,结合相似材料模拟实验与现场应用情况 ,对在非对称载荷作用下的围岩裂隙非稳态运动及演化规律进行了分析 ,为工作面顶部围岩非稳态演化趋势、采空区控制的关键层位与范围的选择、围岩失稳的时空演化规律、支架稳定性的有效控制提供正确理论和科学依据。     

煤层开采过程中覆岩移动规律的UDEC数值模拟

为研究煤层开采过程中覆岩移动规律.通过UDEC软件建立背景工程的数值计算模型,分析煤层开采过程中覆岩运动规律和裂隙演化的时空特征.通过计算得出以下结论:1煤层开采对顶板岩层位移发展影响明显,上覆岩梁的应力成拱形分布,致使上覆岩梁内产生裂隙扩展,岩梁断裂,并呈梯形分布;2随着工作面推进过程,采空区空间持续增大,上覆岩层裂隙持续贯通,顶板岩梁断裂坍塌充填采空区.随着工作过程中,岩层之间开始发生离层,离层次序是自下而上,离层主要发生在强度不同的层间面上;3采场上覆岩层裂隙带高度随工作面的推进不断发展,针对不同地质条件,但当工作面推进一定距离时,裂隙带高度基本不变.同时,在裂隙带变化过程中可以采用指数曲线进行拟合.但指数拟合曲线仅仅模拟的是裂隙带整体变化趋势,不能完全通过拟合曲线得出不同工作断面裂隙带的高度.     

开采保护层覆岩裂隙演化规律模拟

为提高瓦斯抽采率和揭示保护层采动覆岩裂隙演化规律以及定量分析保护层卸压增透范围,将覆岩裂隙定义为具有开裂损伤功能的粘结单元,利用ABAQUS开发了粘结单元本构关系,建立了采动覆岩砌体结构内聚力模型,进行了粘结单元表征下的保护层采动裂隙演化数值模拟,通过粘结单元损伤程度分析采动裂隙发育状态,根据裂纹的连通状态界定采场覆岩损伤破坏区域,并得到了采动卸压范围及渗透率分布规律,采动裂隙演化规律模拟结果与实验一致,验证了覆岩砌体结构内聚力模型的精准性.     

煤岩低频振动渗透特性及受载破裂过程分析

为研究采掘过程中振动作用对煤矿开采安全的影响机理.通过在三轴渗流试验基础上增加振动扰动系统,并结合细观试验分析煤岩在低频振动和不同有效应力作用下渗透率的演化规律以及加载过程中煤岩内部破裂的过程.试验表明:受载条件下,施加越大的有效应力,渗透率反而越小,以负指数形式降低;在低频振动作用下,受到越高频率的扰动,渗透率越大,呈指数上升.CT图像的处理能够清晰地观察到原始裂隙经过振动和加载后的扩展规律,并利用孔隙率定量分析煤岩裂隙的演化规律.所得结论将用于指导工程实际从而有效地防止煤矿开采安全事故的发生.     

应用文献聚类分析预测金属矿开采技术的发展趋势

采矿工程的主要研究内容非常丰富,将许多相关领域的科学成就应用到采矿生产工艺,逐渐形成了采矿理论体系。本文对来自金属矿开采杂志和会议论文集的1401篇论文进行了文本聚类分析并尝试提出当前金属矿采矿工程的重点研究方向。主要的研究内容包括：最近几年金属矿开采的主要研究领域,金属矿开采最活跃的研究领域,和前几年的研究领域比较出现的变化等。     

Simulative analysis for deep seabed mining lifting systems

Computer simulation was used for hydraulic lifting systems. Based on theory of multiphase flows and their applications on the lifting systems, mathematical models for pump lifting and air lifting were built and simulative analysis programs for them were developed respectively. Corresponding lifting behaviors and system parameters were analyzed and optimum match of the parameters for future pilot mining tests and commercial mining production was predicted.     

露天煤矿选采理论及方法研究

针对露天矿开采过程中因选采效果不好而造成的矿产资源损失及贫化问题,通过理论分析与计算,研究选采工艺、开采程序、台阶高度对选采效果的影响。分析不同采掘设备的选采效果,以根据不同煤岩选采类型的特点选择最优的选采工艺。以单个台阶推进模型为研究对象,计算分析露天矿开采过程中不同推进方向的选采技术指标,以矿山经济效益最大化为目标,建立了煤层最小选采厚度优化模型。通过建立数学模型推导出台阶高度与煤炭损失率、岩石混入率、最小可采厚度、最小剔除厚度的的函数关系,进而找出通过优化台阶高度来提高选采效果的方法。以白音华二号露天矿为实例进行了研究,结果表明:通过选择合理的选采工艺、推进方式,优化台阶高度,可以有效提升露天矿选采效果。     

Web数据挖掘技术初探

Web数据挖掘是目前信息技术中的研究热点,它是现代科学技术相互渗透与融合的必然结果。讨论Web数据挖掘技术中各种类型的Web数据挖掘的基本过程以及它们所使用的一些相关技术,分析Web数据挖掘的特点及面临的挑战.     

大采高综采支架工作阻力综合分析与确定

通过基于全波形声发射的岩石力学特性参数试验及分析,6.2m大采高综采支架工作阻力物理相似模拟,采用FLAC3D三维有限差分计算分析等方法和手段,分析工作面向前推进过程中上覆岩层的垮落、破断对工作面支架支护阻力的影响,并对模拟支架工作阻力进行了统计分析,确定了合理支护强度或合理支架工作阻力,为羊场湾煤矿6.2m大采高工作面的安全开采和支架工作阻力参数的确定提供了科学的依据。     

一种基于组合神经网络的数据分类方法

为了克服单一Kohonen网络和BP网络用于数据挖掘的缺点,提出了一种基于Kohonen和BP组合神经网络的数据分类方法,并给出了该分类方法的基本思想和算法描述.电力变压器故障诊断的仿真实验结果表明,利用该分类方法可以提高数据分类的精确性.     

煤岩层裂隙填充物性质预测研究

利用Schoenberg线性滑移裂隙介质理论的特定情况和含裂隙煤层波场数值模拟结论,计算出三维三分量(3D3C)地震勘探中的纵波和转换横波速度比,并利用3D3C技术对钱家营煤矿煤岩层裂隙中的瓦斯和水患进行了预测研究,经井下验证,效果较好。为今后煤矿瓦斯和水患的综合治理,提供了一个有效手段。     

数据挖掘技术及其所面临的问题

数据库系统、数据仓库和WWW已经成为信息处理系统的主流。海量数据的处理问题使知识发现和数据挖掘 (DataMining)成为目前网络数据库研究、开发和应用最活跃的分支之一。数据挖掘是一个多学科交叉领域 ,被认为是信息产业 2 1世纪最有前途的学科。本文主要介绍了数据挖掘有关概念及其发展 ,并对数据挖掘面临的相关问题进行了研究与探讨     

项目集的性质研究

传统的关联规则挖掘框架产生大量的规则,使得人们很难利用它们。本文主要针对项目集进行研究,提出了项目集的上、下闭集的概念,并得到了上、下闭集及其它们之间的一些性质,为解决规则数量问题提供了理论基础。     

基于Web日志的数据挖掘的研究及应用

Web日志挖掘是Web数据挖掘中非常重要的一个研究领域和研究方向,首先介绍了Web日志挖掘的过程,然后介绍了关联规则及关联规则算法——FP-growth算法,最后将关联规则中的FP-growth算法应用在网上书店系统中,实现对客户数据的关联规则挖掘。