高瓦斯煤层深孔预裂爆破增透数值模拟试验

为了解决高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽放难题,利用数值模拟和现场测试相结合的方法,研究了深孔预裂爆破技术对高瓦斯低透气性煤层的卸压增透效果.研究结果再现了爆破过程中,动压冲击震裂、应力波传播与叠加及爆生气体驱动裂纹扩展的整个过程,分析了爆破孔间距对爆生裂纹和增透效果的影响,提出了高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破的合理间距,表明深孔预裂爆破技术有效地提高了煤层透气性和瓦斯抽采率.该成果为高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽放提出了解决方案.     

石油污染物在浅层孔隙介质中的吸附与迁移

为了解天津浅层孔隙含水介质对石油类污染物的吸附特征和油类在地下水中的迁移运动规律,利用宝坻和大港地区两个钻孔岩芯配制7个土样,以柴油类比石油,进行了室内静态吸附实验与动态淋滤实验,结果表明：（1）该地区浅部不同岩性地层对石油类污染物的吸附模式符合线性等温吸附模式,（2）石油类污染物在淡水区含水层中迁移10m需要700d,在咸水区含水层中迁移10m。需要500d,个别地点石油的超标不会造成大面积污染。     

风机变频稀释超限瓦斯的变频 查找法理论构建及实验

提出了以风机变频增风稀释工作面超限瓦斯为核心的变频查找法.由稀释公式可计算出稀释瓦斯的所需风量,通过查找方法不断地从风机特性曲线库中选择曲线并带入风网解算程序,解算的风量不断地与稀释瓦斯的需风量作比较,最终选择出一条最接近且大于稀释风量的风机特性曲线.通过变频器调频将风机调至此特性曲线下运行,进而稀释瓦斯.搭建了实验模型,模拟瓦斯浓度超限时风机变频稀释瓦斯.实验表明风机所处的常态频率越小其稀释能力越大,在稀释能力范围内,可快速将超限瓦斯稀释到安全值,且调风比趋近于1.证明了变频查找法具有快速性、精准性、随动性、稳定性以及较好的稀释效果且风量利用效率较高.     

基于知识的矿山地质体智能识别方法

为解决三维建模在地质体识别过程中,过多依赖专家参与、人工交互的不足,采用面向对象的知识表示方法,探讨地质体智能识别方法.研究表明:基于面向对象技术,不但可以实现基本地质规律、专家识别方法等的知识获取及表达,建立具有层次结构的知识体系;而且可以通过嵌入式的推理机制,完成矿山地质体智能识别.该成果对提高三维建模的自动化程度及软件效力有重要参考价值,对矿山的合理开发、利用具有重要的现实意义.     

未确知数学在煤层顶底板稳定性分析中的研究

由于利用传统的实验方法,某些数据不能全面、准确地反映事物的本质,提出了不确定性信息处理方法,它在未确知信息理论和未确知有理数概念的基础上,利用求解未确知期望的方法解决实际问题.笔者通过该方法对煤层顶底板岩层的稳定性进行分析和计算,结果表明,运用未确知有理数运算对解决大系统优化问题较传统方法更精确、更有效,计算结果合理.尤其地下工程其本身具有未确知性,加之受各种不确定因素影响,在处理该类问题时,运用处理不确定信息的未确知数学方法值得进一步探讨和使用.     

近距离煤层群开采下煤层开切眼合理位置的确定

近距离煤层群在我国煤炭资源分布中占较大比重,为确定近距离煤层群开采过程中下煤层开切眼的合理位置,基于木瓜矿10-110首采工作面的实际工程背景,采用数值软件UDEC对该矿10煤开采过程进行模拟,分析了10煤覆岩运移形态,得到了近距离煤层群下行开采下煤层开切眼的合理位置,结果表明:上部煤层开采后在距切眼5 m的采空区边缘出现应力集中峰值,距切眼15 m位置应力最低,宜将下煤层切眼布置在此区域;下煤层开采至上煤层切眼与停采线位置时压力较大,应采取特别支护措施。该研究为近距离煤层群开采下煤层切眼附近安全开采提供了技术支持。     

煤矿井下高浓度胶结充填开采地表沉陷预计

为对煤矿井下高浓度胶结充填开采地表沉陷进行预计,运用等价采高的概念,建立了充填开采等价采高模型,得出了充填开采地表沉陷最大值计算公式;采用FLAC3D数值模拟软件对充填开采地表沉陷情况进行模拟,应用数学回归分析数值计算结果探究了充填开采地表下沉系数和等价采高的关系,最终确定高浓度胶结充填开采地表下沉系数与等价采高近似成数学常数的指数函数关系;结合现场工程实践,计算得出在特定条件下新阳矿充填开采地表下沉系数为0.11,地表沉陷预计最大值为72.6 mm,与其他采用充填开采技术工作面的地表沉陷实测结果基本一致.     

高层建筑典型房间及共享空间火灾温度场分布规律

基于高层建筑的空间布局和结构特性,分析了其可燃物荷载和火灾发展类型,并建立了热传递模型。以某高层建筑综合体的办公层为典型场所,运用火灾动态模拟软件,对高层建筑典型功能房间及共享空间火灾条件下的温度场分布进行了数值模拟分析。分析结果表明:在研究场所典型的可燃物分布条件下,办公室的火灾功率可在500 s内增长至14.27 MW,房间和共享空间温度分层明显,房间的最高温度可达到1250℃,回廊内最高温度可达165℃。     

浅埋深薄基岩大采高综采过断层技术

针对鄂尔多斯苏家沟煤矿4103工作面埋深浅,基岩薄,为大采高综采,工作面推进过程中遇到S4-33断层,对工作面造成安全威胁,影响推进度和生产效率,降低煤质的问题.将断层对工作面的影响进行了数值模拟及理论分析,研究结果表明:在断层带及其影响范围内岩体受工作面采动影响大,较易破碎,易与工作面的岩层移动连成一体,增加断层附近岩层移动的范围;工作面距断层越近,支承压力越大,矿压显现越剧烈,顶板管理越困难.相应提出一系列技术措施.     

冲击地压对人体的伤害及防护对策分析

分析了冲击地压灾害发生的特点、原因,在此基础上结合安全人机工程学原理,分析了冲击地压发生时人体易伤害部位,对冲击地压频率与人体器官的共振关系进行了研究,研究结果表明,脑部和胸部是最易伤害部位,在冲击矿井中应进行特别防护。针对冲击地压的有效防护,在人、机、环等方面给出了相应的对策,主要体现在防冲服和防冲头盔的配备、机电设备的合理设计和安装、科学合理的采掘部署等,并在技术、教育、管理方面给出了具体建议。