基于RSM和CFD的废石-尾砂充填料浆流变及输送特性研究

为了解决矿山固废大量排放造成的环境问题,采用大红山铜矿的废石与尾砂作为充填材料,采用响应曲面法(RSM)与计算流体动力学(CFD)方法分析质量分数、水灰比对料浆流变特性及输送特性的影响规律。结果表明,废石-尾砂充填料浆符合Herschel-Bulkley模型,屈服应力受料浆质量分数变化的影响显著,黏度随着料浆质量分数的增大而增大,但随着水灰比的增大呈递减趋势。料浆的阻力损失、流速和质量分数均呈指数增长关系,料浆的最佳输送质量分数为83%～84%。研究结果可为废石-尾砂充填料浆的实际应用提供理论指导。     

地下气化热-力耦合作用下短壁工作面长度的确定方法

为控制燃空区顶板稳定性,提出了煤炭地下气化短壁开采设想。针对燃空区顶板处于高温和地应力耦合环境的特点,构建了地下气化短壁工作面的合理长度确定方法,并以贵州盘江某矿地下气化工程为例,对其短壁工作面合理长度进行了计算分析。结果表明:随着火焰工作面的推进,靠近顶板下表面0～3m处岩体温度先迅速上升、后逐渐下降,而3～10m处岩体温度则缓慢上升,温度在覆岩中的传播范围约为10m;燃空区直接顶承受的载荷和热应力在稳定了一段时间之后迅速上升,抗拉强度则先下降、后上升,导致直接顶的极限跨距先小幅下降、后急剧上升;气化短壁工作面的合理长度应小于直接顶极限跨距的最小值,由此确定贵州盘江某矿气化短壁工作面的合理长度为12m.该方法可为地下气化工作面长度设计提供理论指导。