综放采空区自然发火规律动态数值模拟

数值模拟是研究煤层自燃规律,实现自燃预测预报的重要方法.建立了含自然对流、强制对流及扩散的传质、传热与煤氧化相耦合的采空区自燃数学模型;通过现场监测确定了陈家沟煤矿下分层综放开采时,采空区自燃数值模拟相关区域的范围及其边界条件;实验测定了陈家沟矿煤样在不同温度时的耗氧速度和氧化放热强度,并按照Arrhenius定律拟合出其函数关系式;在此基础上实现了采空区自燃的动态数值模拟.开展了系列数值模拟实验,得到了不同工作面推进速度时采空区空气渗流速度场、浓度场及温度场随时间的变化规律.研究得到不发生煤层自燃的工作面最小推进度为3 m/d,当工作面推进度长期小于3 m/d时,采空区进风侧首先出现煤层自燃.     

神木矿区大柳塔矿开采沉陷损伤有限元分析

针对神木矿区大柳塔矿的实际情况,从岩体损伤力学角度出发,对神木矿区大柳塔矿的开采沉陷进行了损伤有限元分析。程序中考虑岩体损伤时,在充分采动的条件下,模拟采空区形成冒落带和裂隙带,研究地表移动变形规律,为矿区土地复垦和可持续发展提供理论依据。     

采空区遗煤自燃带确定及风流场数值模拟

对采空区遗煤状态进行实测与分析 ,并采用有限元数值模拟方法求解综采放顶煤工作面采空区遗煤内的风流运动规律的二维非线性渗流方程 ,从而较为有效地反映出采空区遗煤中风流压力和速度分布情况 ,结合实例 ,给出采空区内自燃发火影响带与工作面供风风量的关系     

大阳泉煤炭有限责任公司矿井充水因素及对策分析

矿井水害是矿井五大安全隐患之一。在整理矿井多年地质勘探、开采和观察的水文地质资料的基础上,利用矿井水害形成规律的研究成果,揭示出矿井充水的主要因素为自采采空区积水,并对生产中矿井水害防治做了有益的探讨。     

复杂采空区激光多点探测及点云拼接与精简

针对复杂采空区激光探测中存在探测"盲区"和点云数据分布不均的问题,研究激光多点扫描和点云数据拼接与精简方法.通过多点探测避免了单次探测"盲区",加密了数据稀疏区.提出了基于公共坐标和最小二乘法的靶标矩阵转换方法,实现了多点探测点云的拼接.统计了点云密集区的分布规律;对密集散乱点云,提出了沿y轴方向分层剖分,层内数据以x和z坐标极值分区,区内每点以x值排序后依步长筛选的精简算法.大型贯通采空区验证表明:基于最小二乘法的拼接算法最优,误差范围在0.1 mm左右;数据精简率为15%~25%,确保了边界三维信息的完整性.     

综放采空区抽放条件下自燃"三带"分布规律

主要从抽放条件下综放采空区的特点出发,对综放采空区抽放条件下的自燃危险区域进行划分。利用大型煤自然发火实验台,对铜川下石节煤样自燃特性参数(耗氧速度、放热强度和煤层最短自然发火期)进行了实验测定,为抽放条件下综放采空区渗流场的数学模拟提供了基础数据;建立了抽放条件下采空区渗流、氧化和扩散的数学模型,并利用数值模拟对该模型进行求解,得到了抽放条件下综放采空区内的氧浓度分布和漏风强度变化规律;利用数值模拟得到的氧浓度和漏风强度分布结果,结合自燃特性参数,对抽放条件下自燃"三带"进行划分,确定了综放工作面的极限推进速度,为高瓦斯矿井采空区早期自然发火预测及火区治理提供依据。     

高位堵漏治理采空区瓦斯溢出技术的探索和应用

影响已封闭采空区瓦斯溢出和遗炭氧化自燃然的最根本原因是漏风。从根本上堵绝漏风通道,隔绝供氧条件,实现采空区防瓦斯溢出及一氧化碳的治理至关重要。传统的注浆工艺因采空区空间大,需注入老塘浆体,消耗量巨大,无以实现真正意义上的高压＂堵漏＂。针对张集煤矿-700m东三采区9365采空区防漏风堵漏技术的典型案例探讨,通过对注浆工艺的创新,为从根本上实现采空区防漏风防瓦斯溢出提供有效途径。     

高密度电阻率法在探测多层采空区中的应用

介绍了高密度电阻率法的工作原理及野外工作方法,探讨了应用高密度电阻率方法探测多层采空区时应注意的问题,阐述了探测地下煤层多层采空区的具体步骤。     

高密度电阻率法探测煤矿采空区灾害的可行性研究

针对煤矿开采后遗留下大量未做处理的地下采空区可能引起地质灾害这个问题,本文首先介绍了高密度电阻率法的工作原理及电阻率三维有限元正演模拟的方法,通过建立采空区模型,进行正演模拟进一步说明了利用高密度电阻率法对煤矿地下采空区探测是行之有效的方法。     

高速公路与下伏采空区相互作用分析

运用非线性有限元软件ADINA对高速公路下伏采空区进行模拟,模拟考虑了采空区覆岩体三带:冒落带、裂隙带和弯曲变形带.通过使采空区位置单元的"死"单元复活生成"生"单元,并赋以活单元新的计算参数来达到计算目的.模型的建立及参数的选取均以枣木高速公路木石段高速公路下伏采空区地层作为基础,并适当进行简化调整.建立三维模型对采空区与高速公路空间位置影响进行模拟,并对采空区倾角、内部充填效果、深厚比等的不同进行模拟,探讨规律,并编制MAT:LAB软件预测程序.