两硬薄煤层综采工作面围岩运动规律与矿压显现规律研究

针对姜家湾煤矿8213薄煤层综采工作面的地质条件,并结合8213薄煤层工作面现场连续观测矿压数据,应用相似材料模拟和现场实测两种方法对工作面矿压显现规律及围岩运动规律进行研究.研究表明,姜家湾矿8213工作面老顶初次来压范围是40～41 m,老顶周期来压是12～22 m,来压期间矿压显现强度平均在20 MPa左右,顶板运动范围为工作面上方6～23 m.这说明薄煤层工作面顶板的运动范围较小,工作面来压强度较低.     

“三软”大倾角厚煤层大采高综采工作面应力分布规律研究

结合神火集团泉店煤矿14050工作面地质信息,通过FLAC3d数值模拟研究"三软"大倾角大采高工作面的覆岩结构运动及破坏规律,分析工作面倾角、采高对工作面顶板内应力分布规律的影响,从而归纳总结"三软"大倾角厚煤层大采高综采工作面矿压显现规律,为后续工作面的设计布置、巷道推进速度、支架参数确定及支护效果奠定基础,同时也为同类型煤矿提供借鉴。     

长沟峪急倾斜煤层巷道锚网索支护技术研究

针对北京长沟峪煤矿东二西四槽回采巷道的地质条件,利用FLAC^2D软件模拟研究了该巷道的非对称变形特征及强度薄弱部位,确定了用于这类巷道的合理的锚网索支护方案,通过现场实施,进行了巷道表面位移、围岩深部位移、锚杆（索）动态锚固力等内容的矿压监测。数据显示,该支护方案设计合理,取得了理想的支护效果及显著的经济效益,对类似急倾斜煤层支护提供了有益借鉴。     

多孔介质发动机压燃着火的数值研究

多孔介质发动机能够实现发动机内的均质和稳定燃烧．为加深对多孔介质发动机特性的了解,用改进的KIVA-3V对一种形式的多孔介质发动机燃用气体燃料的工作过程进行了模拟,并讨论了多孔介质初始温度和多孔介质结构及燃料喷射时刻对多孔介质发动机实现压燃着火的影响．针对Zhdanok等人的甲烷预．空气预混合气过滤燃烧的实验,用改进的KIVA-3V进行了数值计算以检验模型的合理性,燃烧波的计算结果与实验结果吻合得很好．计算结果表明在压缩比一定时,多孔介质初始温度是决定多孔介质发动机能否压燃着火的重要因素;改变多孔介质的结构会影响多孔介质内气固两相的换热和多孔介质的弥散作用,多孔介质孔隙大小是影响多孔介质发动机压燃着火的主要因素;在上止点附近起喷燃料不能实现多孔介质发动机的压燃着火．     

掘进工作面瓦斯涌出规律研究

通过对潘一矿掘进工作面涌出量进行实测,对工作面瓦斯涌出来源及构成进行了分析。利用回归分析法,找出了工作面落煤、煤壁瓦斯涌出规律,为工作面的通风管理与安全生产提供了必要的技术指导。     

三家子矿6-2煤层瓦斯地质规律研究

通过对南票三家子煤矿瓦斯地质资料的分析,并结合煤层瓦斯含量的现场测定和实验室测试,探讨了断层、构造凹地、煤层围岩、含煤岩系沉积环境以及岩浆侵入等地质因素对6-2煤层瓦斯赋存、分布的影响;夯析了各因素与瓦斯含量的关系,即断层、岩浆侵入破坏了煤体的结构,构造凹地引起的压性应力导致6-2煤层区域性渗透率下降,这些因素对瓦斯的逸散均起了阻碍的作用,因此是影响瓦斯赋存的主控因素。绘制出瓦斯含量等值线图,进而为采掘布置和瓦斯防治工作提供了理论依据。     

钢管混凝土柱压-扭破坏尺寸效应细观数值分析

地震作用下,钢管混凝土柱容易受到扭转作用而发生压-扭破坏,扭矩作用将导致钢管混凝土柱的破坏加剧.本文首先建立了能够同时考虑混凝土非均质特性和混凝土/钢管接触行为的钢管混凝土柱力学分析模型及其数值模拟方法,进而模拟研究了钢管混凝土柱在压-扭联合作用下的失效破坏行为和尺寸效应规律.主要分析了截面尺寸、轴压比、含钢率和截面形状对钢管混凝土柱破坏模式、名义抗扭强度及其尺寸效应行为的影响.结果表明:随轴压比的增大,钢管混凝土柱抗扭承载力呈现先增大后减小的趋势,且当轴压比在0.4左右时,抗扭承载力达到最大值;钢管混凝土柱在压-扭联合作用下存在一定程度的尺寸效应,且根据本文模拟工况,名义抗扭强度下降幅度可达24%;此外,随轴压比的增大,名义抗扭强度的尺寸效应行为呈现先削弱后增强的趋势.基于本文数值试验数据及作者前期研究工作,提出了考虑轴压比和含钢率影响的钢管混凝土柱名义抗扭强度尺寸效应公式.     

高室压发动机系统适用性研究

应用Gibbs自由能法和喷管冻结流动模型,时双组元液体发动机推力室进行了热力气动计算;以系统总质量为目标函数,建立了姿轨控推进系统仿真模型,分析了推力室压强对系统性能参数的影响. 结果 表明：在空间尺寸受限条件下,提高推力室压强,可有效缩小推力室尺寸,增加喷管面积比,提高发动杌比冲和系统总体性能.但当推力室压强较高时,这种效果减缓,同时推进系统总质量增幅较大,设计时应综合权衡.     

连续采煤机工作面硬质包裹体分布的模拟研究

短壁工作面上硬质包裹体的分布直接影响连续采煤机的截割阻力、机器振动、工作噪音和截割的经济效益。文章在假定包裹体的几何形状为旋转椭球体的情况下,对长轴尺寸服从均匀分布、正态分布、指数分布、威布尔分布、伽玛分布和贝塔分布下的硬质包裹体在煤层中的分布进行了计算机模拟,并分析了各种情况的特征,为了解连续采煤机工作面硬质包裹体的分布、研究其截割过程和机器的工作性能创造了条件。     

围压对圆形巷道岩爆过程中声发射及能量释放规律的影响

利用FLAC模拟了不同围压下圆形巷道围岩岩爆过程中的声发射及能量释放过程。利用8个FISH函数开挖巷道,统计破坏单元数目及破坏单元在应变软化阶段的能量释放总量和能量释放率。模拟分为3步:首先,将静水压力施加在模型上,直到达到静力平衡状态;然后开挖巷道;最后,重新计算,直到达到静力平衡状态或者塑性流动状态。模拟结果表明,当围压较高时,开挖巷道后的围岩的声发射活动呈现间歇式上升特征;而当围压较低时,开挖巷道后的围岩中的声发射活动最终趋于平静;随着围压的增加,能量释放现象出现得早些,声发射累计数、释放的弹性应变能都增加。在开挖巷道后的围岩中,发生剪破坏的单元释放的弹性应变能总量大于发生拉破坏的,最高的剪应变能释放率大于最高的拉应变能释放率。     

六家煤矿WIIN1 6-7综放工作面瓦斯异常涌出综合治理研究

针对六家煤矿WIIN1 6-7综放工作面瓦斯涌出异常的现象,应用分源预测法预测了本工作面的瓦斯涌出量,得出其主要来源于上部顶板采空区;通过地面大气压力与井下瓦斯浓度的实测,分析其原因是由于地面大气压的变化。针对此特点采取了上部采空区钻孔抽放和本煤层采空区埋管抽放相结合的治理措施,并增加了注氮措施和采用三通和活塞的方法安装管路,取得了行之有效的效果。     

基于三维地质模型的露天矿模拟开采系统应用研究

为了实现露天矿三维可视化模拟开采,提出了一种快速构建露天矿三维地质模型的方法——包络面构模法。在建立露天矿数字化三维地形／地质模型的基础上,根据露天矿的实际情况建立三维开采模板,自动生成推进模板,从而实现露天矿的模拟开采,使得多方案设计从中选优成为可能,进而提高了采矿设计的速度和质量。     

煤矿区绿色开采

矿山环境问题一直受到国际社会的广泛关注和重视,为了实现资源开采与环境协调一致,实现”低开采、高效率、低排放”目的。本文介绍了矿山开采和利用过程中的矿山环境问题,以及所引起的各种地质灾害现象。分析了资源开采与环境保护之间相互关系以及矿区可持续发展的重要性。针对典型矿山环境破坏问题提出了治理措施,提出了符合21世纪资源开发的全局性矿区”绿色开采”模式。     

赤峰地区非金属矿成矿规律及找矿潜力分析

在野外调查和对已有地质资料进行研究的基础上,阐述了赤峰地区非金属矿成矿背景。分析了非金属矿的时空分布规律：在成矿时代上,中生代最为重要,古生代与前寒武纪次之,新生代成矿较少;在空间分布上,南部内蒙古地轴主要发育变质成因和火山-热液成因的非金属矿产,中部加里东褶皱带的非金属矿产以碳酸盐岩和萤石、玄武岩为主,北部晚华力西褶皱带的非金属矿产既有碳酸盐岩和火山-热液成因类型,也有与矽卡岩有关的成因类型。最后从含矿建造的角度,探讨了优势非金属矿产的找矿潜力。     

大兴矿N2-203开采保护层卸压瓦斯抽采研究

针对开采保护层时瓦斯容易超限的问题,分析了开采煤层过程中,保护层在采动应力作用下卸压增流效应及卸压瓦斯运移规律,采用了对被保护层瓦斯卸压抽采和分源治理的技术措施,以大兴矿瓦斯治理为例,通过实施"封堵漏风口、浅埋大管路、短抽上隅角"等开采保护层和钻孔抽采瓦斯等关键性治理技术,解决了开采高瓦斯煤层群过程中综采面大面积悬顶上隅角空间和回风流中浓度超限的问题,实现瓦斯资源的回收再利用。     

基于UDEC巷道掘进矿压显现的数值模拟

通过采用UDEC软件,依据钻孔柱状图和采掘应力影响范围建立了相应的几何模型,根据煤岩体物理力学性质建立相应的材料模型,在此基础上结合地应力数据,从而完成数值模型.通过模拟实际巷道开挖尺寸及方位,得出巷道前方的应力分布和巷道两帮位移分布,为巷道冲击地压显现防治提供了理论支持.     

大兴矿采区巷道热害分析及其模拟

基于煤矿深井高温的原因,结合实际的勘查和测定来分析大兴矿采区巷道热害的主要热量来源,并给出各个热源放热量的具体计算方法。运用CFD软件对采区巷道的温度场进行模拟。