U形通风下采空区瓦斯运移分布规律模拟与实验研究

利用数值模拟技术与相似材料模拟实验,对汾西润泰井矿正明煤业有限公司0401工作面采空区瓦斯分布规律进行研究。数值模拟与相似模拟进行相互修正,印证了采空区瓦斯区域划分研究的科学性、合理性,从而为煤矿生产中采空区瓦斯灾害的防控工作提供了理论参考。     

六盘水矿区掘进巷道中风速对瓦斯分布的影响研究

采用数值模拟的方法对六盘水矿区掘进巷道中风速对瓦斯分布的影响进行研究,利用Gambit以及Flunet模拟软件,建立梯形巷道模拟图。应用组分运输方程和标准k-ε方程模型,对掘进巷道中不同风速下瓦斯的分布规律进行模拟,研究结果显示,当瓦斯涌出量一定时,风速较小时瓦斯浓度分布较大,增大风速后,瓦斯积聚现象显著降低。     

含瓦斯煤的瓦斯与粉尘综合防治的研究

针对曙光矿瓦斯与粉尘治理工作中存在的问题,提出首先进行瓦斯抽放、然后利用抽放钻孔进行煤层注水来解决瓦斯与粉尘灾害问题的技术方案。根据曙光矿1214工作面的实际情况,利用FLUENT数值模拟软件对1214工作面进行瓦斯抽采数值模拟,并在此基础上进行了煤层注水模拟。研究表明:曙光矿将瓦斯与粉尘综合治理的技术方案是可行有效的。     

下行通风瓦斯运移规律及瓦斯抽放技术研究

采用RFPA2D数值模拟软件对东庞矿21101工作面煤层顶板冒落规律及裂隙特性进行了数值模拟,利用模拟结果分析采空区顶板产生裂隙、断裂、冒落和离层情况及其变化规律。采用Fluent数值模拟软件对下行通风工作面采空区瓦斯运移及分布规律进行了模拟研究。在此基础上对21101工作面高位钻孔参数进行了优化设计,并对抽放效果进行了考察分析。验证了下行通风工作面瓦斯运移规律研究的准确性及高位钻孔设计的合理性。     

基于三维精细化建模有限差分计算的露天矿边坡稳定性研究

以某露天矿为研究对象,通过FLAC3D有限差分数值模拟软件进行模拟计算分析,在仅考虑岩质边坡实际分布的情况下,结合平衡计算结果对岩质边坡进行了稳定性分析,并通过强度折减法计算得到的安全系数对危险程度进行判定。利用Rhino模拟软件与Griddle插件进行三维地层建模,弥补了三维数值模拟中对实际情况复现精度差的缺陷,提高了模拟真实性。通过模拟结果,制定了不稳定边坡防治方案,并对防治后的危险区域稳定性进行了验证,为露天矿的灾害防治提供理论和数据支撑。     

盾构隧道开挖面稳定数值模拟研究

盾构隧道施工中,开挖面稳定是保证掘进顺利进行的关键,本文利用能够考虑大变形破坏的拉格朗日有限差分计算程序,对砂土地层盾构施工中的开挖面稳定问题进行了数值模拟,并与前人离心试验研究结果进行了比较分析,证明了数值模拟在研究盾构隧道开挖面稳定方面的可行性及其具有的优势,为盾构隧道施工中开挖面稳定问题研究提供建议。     

复式流化分级机的流场模拟

根据复式流化分级机的分级原理,利用流体模拟软件Fluent对复式流化分级机简化模型的内部流场进行了数值模拟,得到了收敛的结果。所采用的模拟方法及获得的模拟结果对复式流化分级机的研究具有一定参考意义。     

某矿UDEC数值模拟研究

利用UDEC软件对倾斜工作面开采导致的覆岩移动及裂隙发育过程进行数值模拟,真实反映了在开采过程中覆岩移动及裂隙发育规律,而且得出UDEC适用于模拟开采影响矿压规律的大变形问题研究。     

煤层气蓄热氧化热能调控模拟研究

为了提高煤层气蓄热氧化热能利用效率、实现热能最佳调配,对不同环境温度及不同时段的热能调配进行模拟研究,并在阳煤一矿杨坡堰低浓度煤层气蓄热氧化利用项目中验证调控效果。模拟研究表明:煤层气蓄热氧化利用系统中,夏季制冷机组热能利用量随温度升高而增大,冬季井筒加热及建筑供暖热能利用量随温度升高而减小,煤矿洗浴热能利用量在交班时呈现突变,通过调节各个热能利用装置的高温烟气进气量能实现各热能利用点的最佳匹配。在实际煤层气蓄热氧化利用项目运行过程中,以模拟研究结果指导的热能调控结果显示,当环境温度变化时,热输出端热媒介质温度保持稳定,有效地减少了能源浪费。     

单侧开半圆孔PMMA试件Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹动态扩展及数值模拟研究

为研究Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹扩展问题,利用分离式霍普金森杆(SHPB)对含有预制裂纹的单侧开半圆孔(Unilateral Semicircular Hole,USH)PMMA 试件进行冲击,得到了Ⅰ型裂纹和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹,同时采用动态焦散线实验方法研究了裂纹扩展时程关系及裂纹扩展尖端动态应力强度因子的变化规律,利用ABAQUS 软件对试验过程进行数值模拟,研究其扩展路径。结果表明:通过试验得到的Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹轨迹和数值模拟的结果基本相似,证明了利用数值方法模拟裂纹扩展轨迹的可行性;两种类型的裂纹在扩展过程中尖端均会出现停顿,最终都会朝着试件中轴线方向移动;使用单侧半开圆孔试件进行SHPB以及动态焦散试验可以有效研究Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹扩展过程,为后续研究裂纹扩展提供思路。     

焊接应力和焊接变形的论述

在焊接时 ,由于焊接热源的加热和焊接热过程的特点 ,焊件受到不均匀的加热 ,使得被焊金属受热膨胀及冷却收缩的程度不同 ,在焊件内部就产生了应力和变形。论述焊接应力、变形产生的原因及预防措施     

焊接应力与变形问题的探讨

介绍了焊接工艺在煤矿安全生产中不可忽视的作用,就焊接变形和焊接应力的各种影响因素进行了分析,为有效控制钢结构因焊件的不均匀膨胀和收缩而造成的焊接变形提出了相应的控制措施和常用的核算方法。     

液压支架用1000MPa级高强钢焊接性试验研究

对煤矿机械中液压支架用1 000 MPa级高强钢的焊接性进行了试验研究。采用热影响区最高硬度试验、斜Y形坡口焊接裂纹试验和窗形拘束度试验测试了该钢对冷裂纹的敏感性,并研究了不同热输入焊接工艺参数下及焊后热处理焊接接头的力学性能变化规律。结果表明,该钢具有一定的冷裂倾向,在适当的预热条件下可避免冷裂纹产生。焊接过程要合理控制热输入及道间温度以保证接头力学性能。焊后高温消除应力处理应慎用。该研究对高端液压支架的焊接具有一定的参考意义。     

焊接温度场的数值模拟

应用ANSYS参数化设计语言(APDL)编程并模拟仿真焊接过程中的温度变化。以模拟20 g(20锅炉板)焊接为例,建立三维模型、网格划分、施加高斯热源、控制载荷移动,实现焊接过程的数值模拟。通过改变程序中的参数变量,得出焊接速度、电弧有效加热半径、焊接电压、焊丝材料对焊接温度场的影响,为焊接工艺的改善提供重要的理论依据。     

特厚F690海工钢焊接接头的组织及腐蚀磨损研究

选择OK Tubrod 15.27S为焊丝,利用自动埋弧焊技术对厚度为80 mm的特厚F690海工钢板进行了双面多层焊接,观察了F690海工钢焊接接头的显微组织,测试分析了F690海工钢焊接接头在3.5%NaCl溶液中的摩擦磨损行为、腐蚀行为。结果表明:在焊接电流450 A、焊接速度52 cm/min条件下得到的接头组织致密,焊缝区显微组织主要由细小的板条状贝氏体和粒状贝氏体组成。在3.5%NaCl溶液中,焊缝区比热影响区表现出更好的耐磨性;焊缝区和热影响区的磨损机制与载荷大小有关,10 N时表现为磨粒磨损,20 N和30 N时表现为磨粒磨损和粘着磨损的混合磨损。与热影响区相比,焊缝区的自腐蚀电位较高、钝化区较小,耐蚀性较低。     

裂解炉炉管焊缝泄漏失效分析

针对石化企业裂解炉炉管焊缝泄漏的问题,采用金相显微镜和能谱仪等仪器对焊缝的金相组织和成分进行检测.结果表明,该泄漏焊缝在焊接时应用镍基合金焊丝却误用了碳钢焊条,在长期高温作用下使碳钢焊缝发生严重氧化,最终导致焊缝泄露而失效.针对失效原因,提出了相应的修复和预防措施.     

Q690高强板焊接工艺研究及应用

通过对不同厂家、不同规格及不同轧制状态下的Q690高强板,选用不同生产厂家的焊丝与之匹配,在不同的焊接条件下,采用不同的电参数和热参数,进行焊接工艺评定,得出结论:只要焊接工艺合理,预热温度合适,焊接参数科学,焊后采取适当的保温措施,不但可以避免裂纹的产生,还能保证焊接接头的力学性能,满足技术和使用要求。     

嵌入式接管与压力容器壳体的焊接

分析了嵌入式接管与压力容器壳体对接焊接时焊接变形和焊接裂纹产生的原因,提出了与常用坡口不同的坡口形式及其相应的焊接工艺规范,通过焊接过程中采用各种措施以及焊后热处理,从而达到保证焊接质量的目的。     

钛合金焊缝裂纹熔焊修复

从焊接热循环对焊件影响角度,分析了钛合金焊接结构上焊缝裂纹补焊存在的难点,从而指出了补焊工艺的关键在于控制热输入。分别介绍了激光焊接接修复技术、氩弧焊焊接修复技术、激光_电弧复合焊接修复技术三种低热输入修复技术的工作原理,并概述了其对焊缝形貌及组织形态的影响,最后总结了三种熔焊修复技术的缺点及未来发展前景。     

HST3D程序及其在热运移模拟方面的实际应用

地下水源热泵系统是利用浅层地温能的一种主要方式,本文介绍了目前国内在浅层地温能研究中应用较广泛的热运移模拟软件--HST3D程序,并结合郑州市儿童医院地下水源热泵实际工程,探讨了HST3D程序在热运移模拟方面的实际应用。模拟并分析了该水源热泵工程运行8年来2口抽水井的温度变化,其中离回灌井较近的3号抽水井温度上升不超过1℃,离回灌井较远的6号抽水井温度上升不超过05℃,与实际水温变化基本一致。