复杂条件下隧道支护体时效可靠性探讨

以Kelvin-Voigt黏弹性模型作为大埋深隧道支护体流变模型,推导了隧道支护体的位移时效方程;提出了支护体时效可靠性的定义,即支护体时效位移曲线(Ur(ti))与位移阀值的交点(A点)到位移收敛值间弧段长(AB)与围岩与支护体发生作用点(O点)与位移收敛点(B点)之间弧段(OB)长的比值,即就是pf=AB/OB。在此基础上,运用自编程序计算了若干工程实例。工程实例表明:支护体的破坏概率与支护体弹性模量(E2)、围岩弹性模量(E1)以及支护厚度比较敏感;随着围岩弹性模量的降低,相同支护强度的支护体破坏率越小。     

邻近层瓦斯越流规律及其卸压保护范围

以某煤矿上保护层开采为工程实例,基于保护层开采的煤层瓦斯越流理论,通过引入低渗透煤体渗透率与孔隙率的动态变化模型,建立了低渗透煤岩与瓦斯固-气动态耦合的瓦斯越流模型;针对上保护层开采的定解问题,进行了上保护层开采煤层瓦斯越流模型的数值计算,获取了保护层开采后邻近被保护层瓦斯压力分布规律;结合保护层开采保护范围的极限瓦斯压力判别准则,划定了上保护层开采的卸压保护范围。研究结果表明,该方法所划定的理论保护范围与现场考察结果基本一致,且理论结果相对于现场考察结果偏于安全。     

俯伪斜采煤法基本顶破断的力学分析

为弄清俯伪斜采煤法基本顶破断的具体情况,以某俯伪斜采煤法的悬露基本顶为研究对象,应用弹性薄板理论,建立了俯伪斜基本顶的力学模型,分析并得到了充填体对基本顶的支撑载荷函数,运用李滋法和挠度的叠加原理,推导出基于采空区充填的俯伪斜基本顶挠曲函数,并对基本顶的破断过程进行了分析。研究结果表明：由于冒落矸石在采空区的不完全充填,导致俯伪斜基本顶的挠度沿倾向不对称,最大挠度为60.9 cm,位于倾斜中上部;基本顶沿倾斜方向由上向下分段破断,并且形成相对稳定的铰接结构,分段岩块沿走向破断距也有差别,倾斜中上部破断距小于下部。理论计算分析的结果与现场的矿压监测情况基本一致。     

本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的渗流场数值模拟

针对本煤层瓦斯抽采钻孔的合理布置问题,通过建立钻孔抽采瓦斯的渗流场控制方程和煤层变形场控制方程,结合钻孔抽采瓦斯的初始及边界条件,推导出钻孔抽采瓦斯渗流的固气耦合数学模型.以石壕煤矿本煤层单一顺层钻孔瓦斯抽采为工程实例,基于研究区域的煤层瓦斯赋存特征,采用数值模拟计算方法,获得了本煤层单一顺层钻孔周围煤层瓦斯压力、煤层瓦斯渗透率、煤层瓦斯渗流速度和煤层变形的分布规律.确定了本煤层单一顺层钻孔抽采瓦斯的有效影响半径,从而为本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的优化布置提供了依据.研究结果表明,石壕煤矿本煤层单一顺层钻孔抽采瓦斯的有效半径分别为4 m左右;在延长钻孔抽放时间不到20%的情况下,减少了钻孔工程量50%左右,抽采效果良好.     

急倾斜工作面防水煤柱留设方法及其稳定性分析

采用相似模拟实验及地质雷达探测相结合的方法,研究了四川省煤炭产业集团有限责任公司铁山南煤矿急倾斜采煤工作面采动断裂带的分布范围.结果表明,上下采空区采动裂隙没有贯通.应用3D-σ有限元程序,计算了防水煤柱宽度分别为60,70,75和80 m时各特征点的应力大小,在此基础上分析了防水煤柱的稳定性.计算结果表明,当防水煤柱宽度为75 m时,各特征点的强度大于应力,但稳定性系数较小;当防水煤柱宽度为80 m时,其稳定性系数为1.2～1.9.根据试验及模拟结果并结合工程实际,确定防水煤柱宽度为80 m.应用综合方法确定的防水煤柱宽度比经验方法减少30 m.     

我国煤矿矿井防灭火技术研究综述

总结了近年来我国在煤矿矿井火灾预测预报理论及方法、矿井煤炭自燃火源区域探测方法、矿井防灭火技术、外源火灾检测及防治和矿井防灭火决策系统等方面的研究和应用进展,分析了我国在煤矿矿井防灭火技术研究和应用中存在的问题。     

淮阴抽水站可逆式轴流泵装置性能研究

为了满足泵站抽水发电可逆运行的要求,应用Fluent软件,利用CFD数值模拟技术模拟了不同方案的流道内流场,分析了叶片翼型、叶片个数、轮毂比、导叶数量、导叶距转轮出口距离对水泵性能的影响,得到了最优的水力模型装置,即转轮叶片数为4、最优安放角为0°、轮毂比为0.40、导叶数为5、导叶进口边与转轮出口距离为268mm时,转轮具有更好的做功能力,且装置全流道效率和转轮效率达到最大值。根据数值模拟计算设计出的轴流式水泵水轮机转轮特性与模型试验结果比较接近,具备实际应用价值,不仅可节约新转轮的开发成本,且缩短了研发时间。     

俯伪斜上保护层保护范围的瓦斯压力研究

为划定急倾斜俯伪斜上保护层开采的保护范围,对东林煤矿急倾斜俯伪斜上保护层开采的被保护层瓦斯压力进行了现场考察试验．根据急倾斜俯伪斜采煤法的特点,对被保护层瓦斯压力考察方案进行了设计;研究了被保护层的原始瓦斯压力赋存规律,瓦斯压力随保护层工作面推进的变化规律和“四带”范围;在此基础上,划定了考察区域保护层沿倾斜下山方向和走向的保护范围．结果表明：该矿考察区域急倾斜俯伪斜保护层沿倾斜下山方向的卸压角为78．7^o;保护层伪斜工作面倾向各处的走向卸压角呈非均匀分布,其大小为43．5^o～53．6^o．考虑到煤层采掘过程中的不可预测因素的影响,东林煤矿急倾斜俯伪斜上保护层的保护范围沿走向和倾斜下山方向分别按40^o和78^o的卸压角划定是安全可靠的．     

急倾斜煤层俯伪斜下保护层开采的卸压范围

以某煤矿急倾斜煤层俯伪斜下保护层开采为工程对象,采用有限元数值计算分析方法,从被保护层的应力和变形2个方面分析了保护层开采对被保护层的卸压程度和卸压保护范围;通过现场观测被保护层瓦斯动力参数变化,确定了被保护层实际的有效保护范围.2种方法得到的结果基本一致.结果表明:该矿井保护层开采后被保护层得到充分保护的倾向上部卸压角为90°、下部为82°,走向超前距离大于20 m,其被保护层卸压范围是一个近似椭圆型的卸压圈,卸压圈椭圆的中心区域是卸压效果最充分的区域,从卸压圈椭圆的中心到边界卸压效果逐渐减弱.     

碳二加氢直列式三段反应器的长周期运行

国内部分乙烯装置的反应器为直列式三段反应器,这种布局方式的优点是物料流向和操作简单,但缺点是反应器的切换和再生是3个反应器同时进行,在反应器切换过程中,易发生漏炔和飞温,再生时由于温度从下到上逐渐降低,很难使催化剂再生完全,因此,保证催化剂的长周期运行至关重要。通过对碳二加氢直列式三段反应器负荷的优化分配,合理设定各段的氢与炔体积比,使反应器由原来平均运行6个月,提升到运行13个月以上,满足了装置长周期运行的要求。