大倾角厚煤层综放开采颗粒元分析

应用PFC2D计算程序,对某矿水平与倾斜联合布置的折线型综采面,分析了散体顶煤和破碎直接顶的落放过程及落放形态,揭示了不同放煤步距连续推进模式下的煤损动态特征,并对不同放煤顺序的顶煤回收率及支架受力工况进行了优化分析. 研究表明:折线型综采面采用自上而下的回采顺序,顶煤回收率高,支架受力均匀;低位单口放煤时,放出体形态向采空区侧偏转;在支架连续推进过程中,煤损形态节律性变化;大倾角厚煤层综放开采,采用中档放煤步距的经济技术效果较好.     

急倾斜煤层顶煤可放性随机森林模型分类预测及应用

为快速、准确地预测急倾斜煤层开采中顶煤可放性等级,借鉴随机森林理论,以19个放顶煤工作面为例,选取九大实测指标作为顶煤可放性识别因子,建立急倾斜煤层顶煤可放性识别的随机森林模型。通过五折交叉检验确定模型最优参数,将模型应用到五组急倾斜煤层顶煤可放性评估中。研究表明:随机森林模型预测结果符合工程实际,且当分段数量为5时,其精度最优,分别为91.0%和100.0%。该研究可以在工程中推广使用。     

急倾斜煤层顶煤超前预爆破工艺分析

急倾斜煤层综放面顶煤弱化是实现安全高效开采关键技术之一。水平分段放顶煤开采已成为乌鲁木齐矿区目前采用的主要开采方式。以乌鲁木齐矿区急斜特厚煤层高阶段综放开采问题为研究背景,通过对碱沟煤矿东三+564 mB3+6综放工作面煤层赋存与开采条件调查,辨识了影响安全开采的灾变源,实施了顶煤超前预爆破弱化工艺,并采用多种监测手段,保障了安全开采。     

支架压力和位态模糊识别的综放放煤模式

为解决综放开采放煤自动化的瓶颈问题,探讨了综放开采自动化放煤面临的难点和关键,分析了综放开采放煤过程中特殊的支架压力和位态变化规律,认为顶煤的放出会导致支架压力和位态发生相应规律性的变化,建立了放煤过程支架压力和位态变化理论模型,提出了基于支架压力和位态变化模糊识别的综放自动化放煤模式,通过学习并记忆放煤过程中液压支架立柱压力和位态的变化特征,预测支架上方待放顶煤体的垮落和放出状况,并将实际的顶煤放出量和放煤时间进行拟合,通过预测放煤时间和实际放煤时间差异可以间接得到顶煤放出率,利用基于神经网络方法对芦子沟矿综放面进行了现场实测和分析,验证了其合理性与科学性.     

急倾斜(大倾角)坚硬煤层顶煤弱化及合理回采工艺效益探讨

根据窑街三矿现采工作面煤层赋存条件及近年来对急倾斜特厚坚硬煤层顶煤弱化及合理回采工艺研究效果,对三矿急倾斜特厚煤层顶煤弱化及合理回采工艺研究的经济社会效益作了较为全面论述和探讨,指出了顶煤弱化及合理回采工艺研究的紧迫性和必要性。     

急倾斜厚煤层柔掩侧向放煤开采技术研究

针对急倾斜厚煤层特点，采用数值仿真方法，研究了侧向放煤规律，提出了急倾斜侧向放煤协同最优控制开采原理、工艺过程和特殊的顶底板控制技术，对于厚度在3－8m的急倾斜煤层，将工作面布置成伪倾斜状，采用自制的柔性掩护支架成功地实现了侧向放煤开采，回采率达96％以上，介绍了爆破落煤、支护与移架方式、侧向放煤和运煤等工艺。     

急倾斜综放破碎顶煤流动规律数值模拟

急倾斜特厚煤层综放工作面长度较短,提高水平分段高度可增产增效,但存在顶煤放出率低的问题。有必要采取措施弱化高阶段顶煤,研究弱化后煤体流动规律。苇湖梁煤矿急倾斜煤层高阶段顶煤超前注水-预裂爆破致裂弱化后,破碎顶煤具有散体介质特征。基于现场地质环境与开采条件分析,将弱化后顶煤视为非连续介质,应用颗粒流计算程序PFC(Particle Flow Code),对比分析了急斜煤层高阶段顶煤弱化前后随时间演化规律,为安全开采提供了理论依据。     

急倾斜煤层放顶煤开采顶煤破碎的Griffith理论分析

根据急倾斜煤层巷道放顶煤开采工艺特点,运用Griffith强度理论分析了顶煤破碎机理.通过建立Griffith裂纹受力模型,确定了顶煤断裂准则,得出了断裂拉应力与煤层的倾角、开采深度、顶煤的受力状态、裂纹的分布及发育程度等因素有关.煤层裂纹发育、倾角大于45°角,开采深度大于临界开采深度,裂隙或软弱结构面摩擦系数小是放顶煤开采的最有利条件.该结论有利于指导急倾斜煤层放顶煤开采实践.图2,表2,参6.     

地表沉陷的数据拟合分析

采用现场实测的方法,对倾斜煤层的开采沉陷及地表移动的基本规律进行了研究.对现场实测数据进行了多项式拟合.研究结果得出了地表移动的下沉系数、水平移动系数、最大下沉量及其相对应的地表移动的预测公式,所得结果对矿山具有实际的指导意义.     

逐步判别分析的急倾斜煤层顶煤可放性分类

运用煤矿生产实践中积累的相关数据,分析影响顶煤可放性的多个因素,基于逐步判别分析理论,建立逐步判别分析模型.通过逐步判别分析法优选瓦斯、开采深度、倾角、煤层厚度四项作为主要判别指标,利用工程实测数据作为学习样本进行训练,建立相应判别函数对待判样本进行预测,得出预测结果与实际情况相吻合.研究结果表明:经过训练后的判别函数模型回判的误判率为0,判别模型函数效果显著.逐步判别分析模型对急倾斜煤层顶煤可放性分类的判别性能较好,预测结果准确,且操作过程简单,便于实际推广.     

综采放顶煤开采顶煤破碎机理研究

本文以岩石力学关于岩石变形破坏的基本原理为基础,研究了在支承压力作用下顶煤破碎机理.分析了完整煤体的剪切破坏、煤体(含弱面)沿弱面和穿过弱面的剪切破坏的强度特性和破坏准则.并以梅河三井等五个综放工作面为例,运用现场统计观测资料和实验室相似材料模拟实验数据,描速了弱面状态参数与综放工作面地压落煤效果之间的关系.     

预测地表与岩层移动变形的数学模型

给出了实用“三下”采煤DMBCH软件的计算机模拟预测数学模型和有关参数的确定方法,并对其实用性进行了论证评价,表明这种数学模型适应矿井实际开采情况,预测准确度高,应用方便。     

新空翻动作的仿真与分析

本文应用多体系统动力学理论采用试验的方法,对一组高速摄影图片中的"起跳转体90°,分腿团身空翻一周"动作进行仿真研究,将运动员人体结构简化为一悬空树形结构系统的模型,它由11个环节组成的.通过仿真研究,已经揭示了实现该动作所需要的初始运动条件及运动全过程的运动生物力学特性.并对侧空翻转体运动的稳定性进行了论证,为教练、运动员实现这一新动作提供了理论依据.     

考虑损伤累积影响的钢柱空间滞回过程的仿真

利用数值积发法，并考虑损伤累积对钢材性能的影响，模拟了钢结构柱在任意空间交变受力下的非线性滞回过程，以代替试验手段进行钢结构柱空间恢复力特性的研究，最后，通过计算机对２根Ｈ形钢柱的空间恢复力特性的模拟仿真，验证了提出的数值积分方法的可行性。     

粉末烧结的计算机模拟方法研究进展

粉末烧结是多种因素作用下的一系列物理、化学变化的复杂过程,计算机模拟技术为研究复杂烧结过程提供了强有力的工具.笔者总结了近10年来计算机模拟方法在颗粒烧结过程中的应用研究进展,具体综述了相场法、蒙特卡罗法、有限元法、分子动力学法和离散单元法的研究.介绍了不同方法取得的代表性成果,并比较了不同数值方法的优势和劣势.通过总结,使读者对粉末烧结的数值模拟方法有较全面的认识.     

飞行体在近地空间中运行的电双层形成

该文采用计算机模拟计算的方法来讨论空间飞行体前端电双层的形成和特性，对粒子分布函数和密度函数所满足Ｖｌａｓｏｖ方程和Ｐｏｉｓｓｏｎ方程进行数值求解，获得了一些有意义的结论。     

计算机辅助分析驻退机湍流速度场

该文讲述了计算机辅助分析驻退机湍流速度场这套软件系统。该系统由网格生成、数值计算、结果显示等几部分组成。文末对含活塞管内湍流场进行了实际计算机辅助分析。分析结果揭示了驻退机湍流场的结构和特点,表明计算机辅助分析是研究湍流场行之有效的方法。分析结果可供驻退机的设计和改进提供参考。     

长壁留煤柱支撑法开采"顶板-煤柱"结构分析

长壁留煤柱支撑法开采是陕北中小煤矿普遍采用的一种采煤方法。开采时合理的划分隔离区域,通过留设不同性质的煤柱群,能够使得隔离区域内煤柱在开采下一个区域时适时屈服、破坏,上覆岩层则协调变形发展形成“待垮六面体”。针对陕北郭家湾煤矿的长壁留煤柱支撑法开采,将隔离煤柱及其封闭的区域当作整体,建立了“连续梁”力学模型,从力学的角度出发,分析“顶板-煤柱”相互作用下的煤柱受力大小和顶板破坏机理。数值模拟结果与力学分析结果相吻合。根据分析结果提出的监测方法,对煤矿有效的进行顶板管理,实施安全高效开采具有重要意义。     

缺刻光栅：一种特殊不均匀光栅的研究

对于光栅的研究,目前大多局限于均匀光栅（即光栅常量d为常量）,而对于不均匀光栅却鲜有涉及.为了探究不均匀光栅的光强分布特点,该文选取了一种特殊的不均匀光栅,即缺刻光栅进行研究,得到一般表达式,深入探讨了缺刻条数为1的情况,给出其光强分布具体计算式及主极强,次极强分布情况,并且用计算机模拟出了光栅衍射图样,最后讨论了缺刻光栅可能的应用价值.     

光源的非单色性对等倾干涉条纹可见度的影响

通过数值模拟的方法，分析了光源的非单色性对等倾干涉条纹可见度的影响，并将等倾干涉条纹可见度问题的研究范围由一个周期扩展到多个周期，进而对等倾干涉实验做更深入的研究与讨论，得到一套利用MATHCAD软件完成数值实验的方法。