采空区三角网格模型边界剖面线提取方法及其应用

在分析目前常用的三角网格模型边界剖面线提取方法运用于提取复杂边界采空区边界轮廓线时存在缺陷的基础上,对传统的凸包算法进行了改进,形成了适用于复杂边界采空区三角网格模型边界剖面线提取的新方法,即凸包压入法.首先,以垂直于任意坐标轴的平面剖切复杂采空区三角网格模型得到边界剖面线的无序点集,提取无序点集的凸包线作为初始轮廓线,然后将包络于初始轮廓线内的点按张角最大的原则全部添加到轮廓线中,获得完整的剖面轮廓线,形成复杂采空区剖面线.实际应用表明,所提算法能够快速有效地提取各种形态采空区的边界剖面线,可准确获取复杂采空区剖面并能够比较分析采空区的超挖、欠挖量,具有很好的应用价值.     

薄煤层开采切顶巷的防冲技术

针对薄煤层开采防治冲击地压技术难题,以桃山煤矿为工程背景,开展薄煤层开采切顶巷防治冲击地压的相似模拟实验和切顶巷参数优化数值模拟实验,分析切顶巷布置工作面顶底板的运动和顶板岩层应力变化及规律,选取合理的切顶巷布置参数,结合微震技术进行现场验证。结果表明:切顶巷距离小于10 m时,切顶巷之间相互影响,形成应力集中,对冲击地压防治不利;桃山煤矿93#煤层右三工作面切顶巷间距取值范围15~30 m为宜;过切顶巷期间,矿震能量维持在较低水平,工作面顶板破断,能量得到释放,薄煤层开采切顶巷的防治冲击地压效果显著。     

地下煤火燃空区冒落岩体孔隙率随机分布规律

本文经随机实验统计分析得出孔隙率函数(3ln渍-2ln(1-渍))近似服从正态分布,在实验的粒径范围内(30~180 mm),其期望值和方差都随着岩块粒径的增大而增大。在推导出岩层二维下沉曲面方程的基础上,先后推演出燃空区冒落岩体孔隙率的连续非均质分布模型和随机离散化非均质分布模型。依据模型计算矩形煤火空间得出以下结果：燃空区浅部及边缘侧冒落岩体的孔隙率大,而中间区域孔隙率小;孔隙率等值线在x-y平面上的投影呈侧躺的“U”形分布;沿x轴,随着深入燃空区距离的增加,孔隙率呈类负指数形式衰减。此外,孔隙率连续分布和随机离散化分布,在整体的变化趋势上是相同的,区别之处在于后者所表示的孔隙率具有一定的随机波动性。将上述随机离散化模型应用在某火区温度场的数值模拟中,并经现场红外测温验证了模拟的准确性和孔隙率模型的适用性。     

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳天然气成藏分析

根据地质和地球化学资料,并结合前人研究成果,研究了鄂尔多斯盆地古生界烃源岩生气中心及生气高峰,探讨了中部气田天然气的成藏期次、成藏过程和成藏模式.鄂尔多斯盆地中部气田位于烃源岩生气中心及其附近,可以获得充足的气源;天然气成藏主要有2期,即晚三叠世末和早白垩世末;成藏过程包括4个演化阶段:储集层孕育阶段(O1-C1)、圈闭形成阶段(C2-P)、天然气运聚成藏阶段(T3-K1)和气藏调整/定型阶段(K2-Q);奥陶系风化壳天然气成藏存在上古生界天然气穿层运移至奥陶系顶风化壳聚集和下古生界天然气自生自储型2种成藏模式.     

采空区体积三角网模型剖面的微积分算法

为了准确获取采空区空间体积,以采空区三维激光扫描系统探测到的原始数据为依据,提出采空区体积的三角网模型微积分算法.算法首先确定模型剖切的主轴方向,用一组等间距平行面对模型进行相切并获得剖面的无序点集,运用所提出的凸包压入法生成采空区剖面的初始边缘轮廓线;再将初始边缘轮廓线内的其他交点添加到剖面中,形成完整的采空区剖面形态;最后利用平面三角形有向面积叠加计算剖面面积,将剖面面积与微小间距进行积分获取采空区的体积.工程应用表明,所研究的采空区体积算法稳定性好,精度高,可实现对复杂采空区体积的有效计算.     

基于区域模拟的火灾发展模型

将总辐射能量判据及以前工作中提出的木材点燃复合判据引入到室内火灾的区域模拟中, 通过计算可燃物在火灾发展过程中接受到的总辐射能量或表面温度变化确定各可燃物的点燃情况, 从而对火灾的发展过程进行定量的判断. 改进的火灾模型克服了以往模型在确定轰燃的发生时机械地应用热烟气层温度达到600℃或地板接受的热辐射强度达到20 kW/m²这一标准, 比传统的区域模拟更好地体现出不同可燃物对火灾发展过程的影响.     

露天矿铲装作业点压风射流驱雾效果数值模拟

露天矿铲装作业点冬季作业时产生大量浓雾,影响电铲司机作业视线,导致铲装作业效率降低。考虑现场实际及对比分析,提出采用压风射流方式进行浓雾驱散。以某露天矿铲装作业点为研究对象,建立露天矿铲装作业点压风射流驱雾模型,利用ANSYS Fluent软件模拟压风射流风机出口风速、风机安装数量及安装角度对驱雾效果的影响,确定合理的压风射流驱雾方案。模拟结果表明：安装两台出口风速为39.7 m/s的压风射流风机且安装角度均内偏15°时驱雾效果良好。利用该方案进行了现场安转应用,驱雾效果明显,提高了电铲司机作业视线,能为露天矿铲装作业点冬季驱雾问题提供技术支持。     

综采工作面割煤作业粉尘运移扩散规律模拟

为掌握矿井采煤工作面粉尘运移扩散规律、对井下综采工作面空间防尘系统设计提供依据,以新街台格庙矿区规划的大采高工作面为研究背景,运用Solidworks和ANSYS软件建立采煤工作面几何物理模型,结合气固两相流理论对采煤机割煤作业粉尘运动情况进行数值模拟。对比分析不同入口风速、采煤机工作方式和粉尘粒径时工作面粉尘浓度分布特征。结果表明：工作面风速在沿程方向上整体呈现低-高-低的波动趋势,在采空区至煤壁方向上逐渐增高;在采煤机下风侧滚筒截煤粉尘叠加形成长度达60 m的高浓度粉尘区,浓度超2 000 mg/m³;采面入口风速是影响粉尘浓度的主要因素,采面粉尘峰值浓度与沿程浓度随风速增加而降低;采煤机工作方式改变使得粉尘浓度在水平高度上分布出现显著差异,造成粉尘重点防治区域变化;粉尘粒径越小,工作面呼吸带高度粉尘峰值浓度越高,粉尘颗粒漂浮现象越明显。研究结果有效掌握了大采高工作面粉尘运移扩散规律,为工作面防尘布置提供参考,对实现综采工作面的安全开采具有指导意义。     

不同初始质量小尺度松木燃烧特性实验研究

近年来,世界范围内森林火灾事故频发,造成了极大的人员伤亡和财产损失。目前对于木材堆垛燃烧特征的理论及模型研究较为缺乏。本文以典型松木材料为对象,开展了不同初始质量的小尺度松木燃烧特性实验,研究了松木的质量损失速率、火焰温度等燃烧特征。结果表明：松木的剩余质量和质量损失速率都呈现“缓慢下降—迅速降低—逐渐平缓”的趋势;在松木燃烧初期,相同时间内松木质量和损失速率呈反比;在松木燃烧中后期,松木质量和质量损失速率呈正比关系;松木燃烧初期的热释放速率增长趋势为t2^火的定量数学模型;同一工况下热电偶到火源距离与热电偶的温度峰值和波动程度呈反比,且温度峰值的出现时间和波动程度大致相同。     

比较教学法在《桥梁工程》教学中的应用

比较教学法是最为常用的教学方法之一。本文阐述了比较和比较教学法的定义,着重探讨了比较教学法在《桥梁工程》教学中起到的激发学生学习兴趣、突破难点、增进理解和记忆、引领学生掌握学习方法等作用;指出了在《桥梁工程》教学中要灵活应用比较教学法,与其他教学方法综合运用,充分发挥比较教学法的优点,提高《桥梁工程》教学质量。