金属非金属矿山采空区的现状与治理对策分析

本文主要对我国金属非金属矿山采空区的现状和存在的问题及原因作出了分析,指出我国金属非金属采空区最严重的隐患是建材和化工矿山所形成的连续分布采空区;大中型采空区主要分布在有色和治金矿山区;热点矿区采空区的安全隐患最严重,治理起来最困难;采空区治理的关键在于制定出有关政策和建立起相关激励机制,并从政策导向、技术保障和治理措施等方面论述了治理采空区的对策。     

石膏矿采空区稳定性研究进展

针对石膏矿采空区稳定性研究的紧迫性,系统介绍了国内外采空区稳定性经典理论,以及如何利用FLAC3D﹑ANSYS等软件进行静态数值模拟.论文着重从岩石流变﹑爆破扰动﹑长期强度等多因素动态演变方面对采空区稳定性进行探讨.研究讨论认为,如何将支撑采空区稳定的顶板-矿柱-底板体系中岩石受扰动、流变作用的动态演变纳入采空区稳定性分析中,建立量化多因素耦合模型和基于常应力状态的破坏准则及动态破坏机制,将成为未来研究的重点方向.     

回采情况下采空区煤自燃温度场理论与数值分析

为了从理论基础上研究煤自燃基础参数对煤自燃的影响,通过建立动坐标系下采空区煤自燃数学模型来掌握工作面回采时采空区煤自燃的过程.该模型结合煤自燃极限参数计算方法和热传导理论,计算简化后的自燃数学一维模型解析解,利用一维数值计算,分析不同参数对采空区煤自燃的影响.研究结果表明:增大回采速度,可以有效地减低煤温;浮煤越厚,漏风速度越大,煤越易自燃;当遗煤放热量与温度成正比时,距离工作面越远的点其温度越高,且呈指数形式增加;当发热量为常数时,采空区距离工作面越远的点其温度越高,且呈线性形式增加;考虑到沿采空区的深部方向,氧气浓度逐渐降低,遗煤放热量随着深度增加而逐渐减少,该数值结果与实际结果较接近;由于采空区是一个立体几何空间,采空区温度场与氧气浓度场、速度场存在耦合作用,因此,有必要基于三维或二维数值模拟技术继续深入研究回采情况下采空区煤自燃.     

易自燃煤层采空区注浆防灭火技术研究与实施

为治理凉水井煤矿主开采易自燃煤层4-2煤层、3-1煤层回采期间采空区遗煤自燃问题,该文结合矿井实际生产条件和煤层自然氧化程度,设计了矿井采空区注浆防灭火方案,确定了注浆技术参数并在井下实施。通过现场效果验证表明：注浆防灭火措施有效地防止42109工作面采空区的自燃发火,保障了矿井安全生产。     

瞬变电磁法在井下采空区积水探测的应用

矿井水灾害一直是我国煤矿生产的重要危害因素之一,采空区积水因为空间位置不易确定,分布形态非常复杂,边界、大小、层位等不确定因素众多;并且,一旦突水,瞬间涌水量大,难以控制,会造成重大的经济损失甚至人员伤亡事故。该文通过介绍瞬变电磁法的理论及探测方法,在对采空区机理进行分析的基础上,论述了矿井瞬变电磁法的观测系统能有效的探测老空区积水,对煤矿的防治水工作和安全开采具有重要的意义。     

采空区流场非线性渗流的改进迭代算法

针对冒落采空区风流移动同时存在紊流、过渡流、层流的非线性渗流问题,结合有限元方法,提出以变渗透系数的达西(Darcy)渗流反复迭代求得非线性渗流.计算中根据迭代方法的特点,为改进迭代算法振荡性收敛效果,引入动态收敛因子(即初始收敛因子和阻尼收敛因子),讨论了收敛因子对收敛过程的影响,通过合理联合选取初始收敛因子和阻尼收敛因子,使迭代的收敛速度更快.与Darcy渗流相比,采空区非线性渗流速度场趋向于平缓,计算结果与实际流态更接近.得到采空区风压等值线与流函数线正交的流网、漏风强度分布(速度场),给出了采空区流态变化与过渡的分布结果.迭代方法满足工程要求.     

风流脉动下采空区流场数值模拟与实验研究

针对矿井内风流脉动的特性,基于矿井通风理论、流体力学理论、空气动力学 理论、传热传质学理论、多孔介质渗流理论,建立了矿井风流脉动下采空区流场的计算模型;通 过数值模拟,研究了脉动风流作用下采空区流场的分布特点,并通过实验对其进行了测试和 验证。结果表明所建立的采空区非稳定流场的数学模型可用于研究采空区流场分布状态,并 为采空区火灾防治提供有效的手段。      

高密度电法在某采空区勘察的应用

高密度电法兼具剖面法和电测深法的效果,并具有点距小、数据采集密度大的特点,能较为详细地了解与围岩存在电性差异的断裂构造的发育情况,被广泛应用于工程地质勘探.选用了常规电法中的高密度电法在某煤田采空区进行应用效果研究,并在生产实践中收到了较好的效果.     

Optech CMS在矿山采空区中的应用

三维激光扫描技术是测量技术的一次革命,使测绘数据的获取方法、测绘技术服务能力与水平、数据处理的方法进入一个新的发展阶段。利用三维激光扫描系统——Optech CMS在矿山采空区中采集数据有普通测量设备无法比拟的优势。结合CMS在某矿山采空区应用实验,本文介绍CMS的外业数据采集步骤、内业数据处理的流程、三维建模的方法,以及点坐标查询、模型体积查询及数据输出方法。     

用光学瓦斯检定器监测注氮采空区瓦斯浓度的探讨

针对采空区注氮防火工艺中的采空区瓦斯监测问题,提出在同时监测空采区Ｏ２,ＣＯ,ＣＯ２的条件下,使用光学瓦斯检定器测定采空瓦斯浓度,给出了瓦斯检定器读数的校正,通过对试验气样的分析结果与校正结果的对比,验证了该方法的正确性,表明校正结果完全能够满足注氮防火工程对采空区瓦斯监测的需要。