综采支架压力在线监测与微机通讯数据处理系统

实现综采支架工作状态科学化管理，必须借助科学化的监测手段。本文介绍的综采支架工作压力在线监测与数据处理系统，实现对综采支架多点压力参数的在线连续监测，配合计算机软件系统具有支架受力状态分析、工作面受力分布模拟及图文报表输出功能。     

羊场湾煤矿综采工作面风速场模拟分析

研究采煤工作面风速分布情况,分析风速对CO积聚和煤尘漂移的影响,对综采工作面CO、煤尘防治有重要的意义。以神华宁煤集团羊场湾煤矿130202综采工作面为研究背景,采用Solid Works软件对综采工作面进行了建模,并用flow simulation模块对工作面风速场进行了模拟。模拟结果显示,在综采面回风口综采支架靠近采空区0.5米范围的风速低于0.5 m/s,靠近采空区0.5~1 m范围内风速低于1.5 m/s,局部处于涡流状态,这种涡流使采空区涌出的CO难以进入到主风流中,从而使高浓度CO在上隅角附近循环运动而聚集在涡流区中,形成了上隅角的CO超限。在采煤机端面处横向移动风速最大达到0.35 m/s,风流带动煤尘向综采支架方向漂移,距采煤机前端面距离越远,横向风速越小,对煤尘横向漂移影响也越小。     

综采面系统Petri网动态模拟及应用研究

从系统工程的角度出发,将Petri网引入煤矿综采工作面的分析和模拟研究。在定性分析的基础上,开发了系统生产过程的模拟软件,并且达到了量化分析。针对综采工作面的特殊性质,通过对系统不同元件属性的分析,建立了综采面系统的Petri网最小事件发生集模型,以及综采面煤流运输系统的Petri网模型;在数学解析方法无法给出量化解析解的情况下,根据系统元件的运行状态服从某一特定的概率分布的特性,采用以时间步长法为主线,其中贯穿最小时间步长法的计算机随机模拟方法,动态地模拟出了综采面系统生产的整个过程,并得出元件和系统的有效度、停机率、煤流定量变化曲线、产量等一系列量化指标。本研究为客观分析综采系统提供了依据。     

煤矿综采液压支架三维图形仿真及运动分析

按工程实际建立综采液压支架的三维实体模型,并装配成虚拟样机,应用ADAMS软件,通过计算机图形真实地显示了综采液压支架上升运动过程中各零部件及结构件的相互位置关系.通过计算机图形模拟综采液压支架运动,实现了综采液压支架工作过程中运动状态的仿真,得出了在动力油缸变化速度输入条件下,综采液压支架主要部件的质心速度、加速度的变化情况及计算结果.     

综采工作面割煤时粉尘运移变化规律的数值研究

综采工作面是煤矿粉尘的重要来源之一.为了有效治理综采工作面粉尘,采用数值模拟的方法,对粉尘在工作面的运动变化规律进行研究.结果表明:在相同粒径下的粉尘颗粒,通风风速越大,粉尘颗粒的通风降尘率越低;并提出了综采工作面产尘点后方形成粉尘快速扩散带、呼尘弥漫带、稳定悬浮带等3个粉尘运移带,其中粉尘快速扩散带作为粉尘源头,是综采工作面粉尘治理的关键区域.     

综采工作面粉尘运动规律的数值模拟

运用气固两相流动理论,建立粉尘运动的数学模型. 根据综采工作面的具体特点和实测数据,采用计算流体力学的FLUENT软件,对工作面的粉尘运动规律进行数值模拟. 模拟结果显示,粉尘产生后多数随风流在煤壁一侧运动,少数粉尘随机扩散. 综采工作面的除尘重点应该放在采煤机下风向10m以内的煤壁一侧;预湿煤壁对降低工作面粉尘浓度也有很大作用.     

综采工作面生产控制设计的“SD”模型

应用系统动力学理论，对综采工作面生产系统进行动力学分析，并在此基础上建立了综采工作面生产控制设计的系统动力学模型，以实现综采工作面的生产控制设计。     

金刚煤矿综采支架工作阻力的确定

综采支架工作阻力的大小,直接决定着综采支架的架型和质量,关系到矿井的生产和安全,影响到矿井的经济效益和社会效益.运用国内外对支架阻力的计算方法,借助相似模拟试验,确定了金刚矿3115工作面综采支架工作阻力为2400kN.现场使用效果表明:使用综合机械化开采经济效益和社会效益明显,不过在确定液压支架工作阻力时,应充分参考...     

确定综采采区最优划分方案的模糊综合评判

本文应用模糊数学方法，详细分析了影响综采采区划分及其走向长度的因素，对既定井田内综采采区的合理划分进行综合评判，以确定最优综采采区布置方案，井用此法求出了平顶山一矿三水平最优果区布置方案，表２，参３。     

综采放顶煤的离散元模拟研究

用改进的离散元法对大雁矿务局二矿综采放顶煤工作面顶煤活动规律进行模拟研究,分析支架围岩作用关系,找到顶煤丢失原因。     

缓倾斜煤层底板采动破坏深度与回采参数关系的研究

本文根据四个不同回采参数试采面的钻孔注(放)水试验资料,研究了每个采面底板采动破坏深度和强度,分析了采面斜长、采高与底板采动破坏深度的关系,查明厚煤层分层开采时,底板破坏程度主要取决于第一分层,为改革采煤方法安全带压开采提供了依据。     

软弱风化薄基岩赋存特征及其采动覆岩破坏规律

从矿区软弱风化薄基岩的赋存特征、赋存规律及矿区上覆水体类型和水文地质条件入手进行分析,结合相似材料模型模拟试验,获得了研究区薄基岩下开采覆岩破坏的基本规律及“三带”的发育特征.对薄基岩下采煤厚度3 m时的垮落带及导水裂隙带发育高度进行计算,计算结果分别为11.5m和42 m.根据地质采矿条件利用离散元数值模拟对薄基岩开采上覆岩层矿压运动规律进行了研究,结果表明,基岩较薄条件下,老顶来压断裂步距小,工作面前方支承压力分布范围为12 m,支承压力峰值点在工作面前方4～12m内,小于厚基岩工作面,但工作面矿压显现明显;对不同煤层采厚情况下垮落带的高度与导水裂缝带的发育程度进行确定;为煤层安全开采提供定量判据,为防治水工作提出相应的措施.     

急倾斜煤层采场围岩力学结构的探讨

根据急倾斜煤层赋存及开采特点,探讨了采场围岩的不同的力学结构形式、应力分布及变形破坏过程。     

支承压力高峰位置的现场确定方法

研究和确定采场周围支承压力高峰位置,对于确定回采工作面的停采线及区段煤柱的大小起着非常重要的作用。本文以现场实测研究结果为主,结合有限元和相似材料模拟研究结果,对煤体中支承压力高峰位置进行了研究。认为支承压力高峰位置至煤壁的距离主要受开采深度、顶板岩层的容重、煤体的单向抗压强度、煤层的采高、老顶周期来压步距等的影响,并给出了其计算式。现场可以根据地质条件及开采条件事先进行估算。代入计算式即可求出支承压力高峰的位置,计算结果与实际情况吻合较好。     

矿井主采运系统的可靠性及其生产能力的确定

本文建立了主采运系统的可靠性教学模型和求其可用度的模拟模型,着重定量分析了煤仓对提高系统可靠性的作用。此模型可用于现有主采运系统的分析以找出系统的薄弱环节,并通过提出改进措施及其效果预测,为矿井技术改造提供依据,图6,表5,参3。     

近距煤层上行开采底板稳定性分析

通过现场掘探巷实测，取样测定底板岩层物理力学参数，并在相似模拟和数值计算基础上，分析了条带采空区上近距离煤层上行开采工作面底板稳定性，探讨了底板关键层的失稳机理，提出了确定可行开采方法的原则     

区段平巷维护费用的计算方法分析

根据采煤工作面的回采顺序，分析区段平巷各段在回采期间的形成过程和消失过程以及采场矿山压力显现规律，给出了采煤工作面后退式和前进式开采时区段平巷维护费用的准确计算方法。     

岩层与地表移动问题的力学模型的选择

岩层与地在移动是一个发展的过程，从开始开采到移动结束，岩体的特性发生了很大的改变，使用力学模型解决岩层与地在移动问题必须使模型简化，但应满足合理的工程精度要求，否则将导致结论的谬误。在反算岩移参数时，可以使用采前的力学模型把开采作为边界条件模拟输入，也可使用采后的力学模型，即岩体已形成了三带。采后的力学模型由于已将来空区考虑为被岩石充填，故计算的应力可能异于顶板尚未冒落的岩休的应力。在承压水上开采和水体下开采时，应该采用采前的力学模型。     

弱面地层斜井井壁稳定性分析

建立了弱面地层数学模型,分析了斜井井壁岩石应力状态,推导出了井壁岩石最大主应力与低强度地层（弱面地层）法向夹角的计算公式,建立了用于大倾角地层钻井液密度安全下限的力学模型,详细分析了倾斜地层的倾角和走向对井壁稳定性的影响。研究结果表明,弱面地层的存在易使井壁失稳。对斜井来说,地层走向、地层倾角、井斜方位和井斜角不同,其井壁稳定性也不同。将打直井改为斜井,可以提高井壁的稳定性,也有利于安全钻进     

用综合评判法选择回采工作面通风巷道的布置形式

正确选择回采工作面通风巷道的布置形式（以下简称：“布置形式”），是合理布置采面风道的前提，它直接关系到采面的安全生产和经济效益。布置形式通常由工程费用、通风电费、增风的可能性、开采集中程度、瓦斯和煤尘爆炸的危险性、发火的危险及环境的优劣等因素确定，其中大部分因素属定性软指标。为了建立选择布置形式的数学模型，笔者用一组模糊数对上述指标进行定量硬化，并根据不同因素的状态特征建立起隶属函数．这样，对任一种布里形式都可用该模型得到相应的模糊关系矩阵，最后按一定的实测参数通过模糊变换，得出其综合评判结果。由于该方法在计算中考虑的因素较多，因此在选择布置形式时可能作出较正确的判断。图2，表2参4