煤矿安全管理系统的SD模型及其分析

煤矿安全管理系统是一个动态的反馈系统,运用系统动力学方法建立了煤矿安全管理系统SD模型,并应用DYNAMO语言编制了模型程序,对系统模拟结果进行了分析。     

注压力水技术在青龙煤矿消除瓦斯突出危险性中的成功应用

沿煤层掘进防突考察超标,通过实施煤层注压力水技术,考察超标次数明显减少,消除了瓦斯突出危险性,提高了掘进效率.     

贵州发耳煤矿穿层钻孔抽采效果影响因素分析

选取贵州发耳煤矿作为研究对象,通过数值模拟与实践观测相结合,研究影响抽采邻近层的穿层钻孔抽放效果的主要因素,从而确定最优的抽采参数,提高瓦斯抽采效率,减少了不必要的资金浪费。     

煤的瓦斯放散特性与吸附解吸性关系研究

通过实验对煤的瓦斯放散特性与瓦斯吸附解吸性进行了初步研究,研究发现吸附量及压力与吸附时间均呈现对数函数关系,且有较高的拟合度。通过对吸附解吸实验数据分析计算出瓦斯放散初速度与实验测得值具有较好的吻合性,从而为瓦斯放散初速度测定提供另一种科学有效的途径。     

因子分析耦合可拓聚类在矿井通风可靠性评价中的应用

为了更加简便准确地描述矿井通风系统的安全可靠性,采用因子分析法确定影响通风系统的主要因素。考虑到因素之间的可拓关系,将每一种因素进行聚类分析,构建可拓聚类评价模型。结合某矿通风系统的5组观测点案例,利用各观测点关于可靠性等级的关联度,计算出待评观测点的矿井通风系统隶属度,判定通风系统的可靠性等级,结果与实际案例情况一致,因此,此方法为评价矿井通风系统安全可靠性提供了新的技术途径。     

基于可拓理论的煤矿安全风险预警与评估

为了加强煤矿危险源风险判识，实现煤矿企业的安全生产预警管理，从人员、设备、环境、管理及信息五个方面建立煤矿风险预警指标体系，并依据相关标准、规程确定预警等级及临界值，构建基于可拓理论的风险预警评估模型。采用熵权法确定各预警指标的权重，避免传统经验的主观性，并使用Matlab软件对可拓理论的关联函数进行定量计算。以贵州省黔西县L煤矿为例进行工程应用，该煤矿综合安全风险预警等级为Ⅱ级，对应“低警”状态，其风险程度较弱，与实际情况相一致。该煤矿企业总体的风险程度表示可以接受，但还需进行进一步优化。研究表明该理论及方法可以为煤矿安全风险预警与评估提供参考依据。     

组合赋权的TOPSIS在冲击地压危险性评价中的应用

为了合理准确地评价煤矿冲击地压危险性,在现有评价冲击地压危险性实例的基础上,从煤矿地质因素和开采因素2个方面,选取10个主要的影响指标,利用熵权法和指标相关性权重法分别计算影响冲击地压危险性的各评价指标权重,再根据组合赋权的方法得出各指标的综合权重,构建基于逼近理想解理论的冲击地压危险性评价模型。以重庆砚石台煤矿为例,选取20组评价冲击地压危险性样本数据进行分析,确定评价冲击地压危险性的最优和最劣状况,然后计算出各个评价方案与最优和最劣状况的距离,最后综合最优与最劣距离,确定评价对象的相对贴近度。应用结果表明:评价结果与实际情况一致,且该模型相较其他模型的评价结果更加科学准确,表明该方法有良好的实用价值。     

基于变权与正态云理论的煤矿安全评价及应用

为准确对煤矿安全状态作出客观评价,综合考虑评估过程中指标的模糊性和状态随机性,构建基于变权与正态云理论的煤矿安全状态评估模型。结合正态云的数字特征量期望、熵、超熵组成的特定结构函数确定安全状态评判矩阵,得出各评价指标隶属于不同等级的确定度。同时为了避免常权方法确定权重的局限性及突出关键指标对综合评判结果的影响,引入变权理论对常权权重进行处理得到变权。结合实例研究,发现基于变权云理论评判方法对取值较差的指标作用不会被其他指标作用中和,可以有效地反映煤矿的真实安全状态,能够为煤矿的安全风险预测提供了一种技术途径。     

煤与瓦斯突出冲击波对防突风门破坏的研究

为分析煤与瓦斯突出发生后防突风门的安全性,结合流体动力学研究突出冲击波对典型风门的破坏机制。基于理论推导,得到了煤与瓦斯突出条件下的冲击波传播模型,同时结合行业标准给出作用在风门上的反射超压。以防突风门工业试验数据和相关冲击载荷施加方程为基础,运用LS-DYNA软件对冲击载荷下的风门破坏进行模拟。研究表明:风门的应力随时间变化的趋势与载荷施加具有一致相关性,中心位置和靠近风筒位置是风门结构的薄弱处,峰值应力最高达到204.6 MPa,超过了Q195钢的屈服极限195MPa,需要加固。     

含瓦斯煤吸附特性影响因素研究

为研究含瓦斯煤物质组成成分和孔隙结构参数对煤吸附能力的影响,采用压汞试验测试了5种煤样的孔隙结构,并研究了含瓦斯煤比表面积、平均孔径、孔隙度和分形维数等4种孔隙结构参数,分析了含瓦斯煤物质组成成分和孔隙结构参数对瓦斯吸附能力的影响。研究表明:水分、挥发分、比表面积与瓦斯极限吸附量(V_L)呈二次函数关系,灰分和V_L呈负相关,平均孔径和孔隙度与V_L呈正相关。Langmuir压力(P_L)随着灰分和挥发分的增大而增大,随平均孔径和孔隙度的增大而减小,且与比表面积呈二次函数关系。煤样在不同压力阶段具有不同分形特征,因此具有不同的分形维数D_1(r10nm)和D_2(r10nm)。D_1和D_2均大于2.9,分形特征明显。V_L随着D_1的增大而增大,随着D_2的增大而减小。分形维数与P_L的关系不明显。