注氮对相邻采空区自燃“三带”影响模拟研究

相邻工作面开采会导致复杂的漏风情况,浮煤易自燃,增大防火工作的难度。为明确相邻采空区自燃“三带”分布特征及确定最佳注氮防灭火参数,以贵州某矿4244工作面为背景,结合现场实测,应用Fluent流场分析软件,模拟研究不同注氮方案下采空区氧气浓度场分布规律。结果表明,实测结果与模拟相吻合,验证了模拟的可靠性;当注氮位置为X=50 m,注氮流量为100 m3/h时,采空区进、回风巷侧氧化带宽度分别为7 m和38 m,能明显减少本采空区氧化带面积,且能防止氧化带距工作面太近;此工作面进风侧注氮对相邻采空区氧化带影响范围较小,这要求在回采过程中需要对煤柱进行加固,降低孔隙率,控制漏风,减少氧气进入相邻采空区,降低煤自燃风险。模拟结果为相邻采空区灾害防治工作提供了的理论指导。     

煤矿“三软”煤层开采地表移动规律及机理研究

掌握岩层与地表移动移动规律是进行“三下”采煤研究、煤矿采动损害评价及建筑物保护的重要依据。“三软”煤层储量在我国煤矿开采中占据了相当大的比例,其采动地表移动规律有其自身特点。以梁北矿典型综采工作面为研究对象,通过建立地表移动观测站,进行现场实测,分析了“三软”煤层综放开采地表移动与变形规律。基于关键层理论,阐明了“三软”煤层综放开采覆岩破断机理,理论解释了工作面开采后地表下沉机理,为梁北煤矿“三软”煤层综放开采及类似地质条件矿区的地表破坏预计及控制提供参考。     

花岗岩矿矿床地质特征及开采技术条件分析

研究了河南省南召县田家庄饰面用花岗岩矿的矿床地质特征及开采技术条件,分析了矿区地层、构造、岩浆岩、覆盖层及风化层地质特征,研究了矿体特征、矿石质量及其特征、断裂及节理和裂隙分布发育特征、矿石类型和品级、矿体围岩及夹石、矿床成因及找矿标志等矿床地质特征。通过水文地质、工程地质、环境地质调查工作,基本查明了矿区的水文地质、工程地质和环境地质条件,区内岩石类型简单,矿体及围岩主要为黑云母二长花岗岩,岩体呈块状结构,地质构造简单,不会形成岩体滑动,矿体与围岩工程地质条件稳定,不易发生矿山工程地质问题,工程地质条件为第二类简单型。矿石和废石不易分解出有害组分,但在矿山开采时会对原有地形地貌造成破坏,存在一定的不良地质灾害隐患。矿区地表附近无污染源,无放射性异常,环境地质条件中等。研究可作为矿山建设的依据。     

基于三维地震资料的赵楼煤矿构造和煤层精细解译

三维地震技术作为煤矿生产中必不可少的工作手段,有效解决了煤层赋存地质问题,对巷道布设和煤矿安全生产具有重要意义。通过对赵楼煤矿八采区和十采区三维地震资料进行精细解译,识别了新生界与奥灰顶界面形态,主要褶皱、断裂和岩浆岩的展布形态以及异常体、异常区的分布及导致因素;阐述了主采3煤层的深度、厚度和起伏形态变化,否定和修正了部分断层的形态和位置;新发现断层35条,并进行了勘探前后地层和构造变化对比。     

郑州市2005—2020年地下水埋深变化分析

分析郑州市浅层地下水埋深统测数据、长观孔数据以及历年降落漏斗面积变化数据,利用ArcGIS空间插值、衬度系数分析、描述性统计分析以及ARIMA模型,研究郑州市浅层地下水埋深空间分布特征和时间变化特征。分析结果表明,空间上,研究区浅层地下水埋深分区呈带状分布,水位埋深由西南向东北方向逐渐减小,其中10~20 m水位埋深区所占面积最大;时间上,年内,研究区埋深分布特征大致相同,各埋深分区面积有所变化;年际间,2014—2019年,年平均埋深下降2.87 m,下降速率0.5 m/a。2014年以前降落漏斗逐年增大,2014年以后,由于南水北调水入郑,供水结构发生改变,降落漏斗逐年减小。研究区地下水动态类型主要有开采型和开采—气象型,影响因素主要有降雨入渗补给、越流排泄和人工开采。最后基于DPS数据分析平台,利用ARIMA模型建立了数值模型,对2021年12个月的埋深进行了预测。     

地面煤场防风抑尘网抑尘效果研究

为分析煤场采煤区防风抑尘网抑尘效果,采用三维棱台模拟煤场采煤区料堆,设计煤场采煤区几何模型,以及由质量和动量守恒方程组成防尘控制方程,依据几何模型和控制方程,采用Fluent6.3软件模拟抑尘网和其料堆附近流场数值,模拟过程中将动量方程作为动量损失源项,同时从孔隙率这个概率值估计角度出发,研究抑尘网不同类别和大小的孔隙率下,煤场采煤区料堆附近流场特性和料堆表明剪切力变化情况。结果显示,在孔隙率为均匀状态下,料堆迎风面孔隙率大于0.60时,其中下部分抑尘效果显著;当孔隙率低于0.45时,料堆高度在90~150 m内,剪切力逐渐降低,可使抑尘作用增强;料堆背面孔隙率大小发生变化时,剪切力的变化较小;在非均匀孔隙率为0.30/0.75的情况下,随着料堆坡面高度的变化,迎风面剪切应力呈现小幅度上升后下降又上升的变化趋势,在坡面高度位置在-30 m开始,呈现明显下降趋势;并且料堆背风面的剪切力变化趋势一致。比较均匀和非均匀2种孔隙率,非均匀孔隙率的防尘网抑风防尘效果最佳,其表面剪切力总和为110.6 N,低于均匀孔隙率的面剪切力总和。     

支持数据共享、生态开放的网上国网开放平台

针对网上国网开放平台系统运行低下、数据共享能力差、生态开发程度低等问题,提出了基于SOA（Service-Oriented Architecture）的分布式网上国网开放平台系统,该开放平台提供多种有效的机制来保护用户的服务安全,以RESTful API的方式对外提供间接的服务访问,采用REST接口实现Web服务,提供Appkeys鉴权和OAuth2+JWT鉴权。数据共享平台采用基于Web的云服务,即数据中心信息同步服务、元数据推送与管理服务、多源异构数据访问服务等。实验结果显示,该平台在节点数为10时数据共享所用时间仅为834 ms,鉴权子系统的吞吐量最高可超过1 000。     

高温高压地热井施工泥浆工艺

钻井泥浆体系的选择与施工中钻遇的地层密切相关,其性能指标影响钻井速度与孔壁的稳定,针对不同的地层采用不同体系的泥浆以求施工效益最大化,且保障施工质量。阿尔及利亚地区的地层复杂,钻井过程中依据地层变化采用的不同的泥浆工艺。另外,因为该地区泥浆处理剂紧缺,为降低泥浆处理剂成本加入淀粉进行部分替代,也能够增粘降失水。这些泥浆工艺可以为邻近地区或相似地层的钻井工程提供参考。     

废弃矿山生态修复技术研究

废弃矿山会对周围的生态环境造成不良影响。对某废弃矿山的基本情况进行了简要介绍,对废弃矿山土壤的理化性质进行了详细的研究,发现土壤中绝大部分颗粒的粒径超过了1 mm,养分不充分,pH值呈碱性,且存在镉元素和铁元素污染问题。基于挂网种植技术对废弃矿山的排土场进行了生态修复,试验结果表明取得了较好的效果,排土场土壤的理化性质有了一定程度的改善,利用该项技术长时间实践,可以逐渐改善排土场的生态环境。利用不同植物分析了其对尾矿库中重金属的富集效果,发现蜈蚣草、银合欢、紫穗槐对镉元素的富集作用比较显著,蜈蚣草、鸡冠花对铁元素的富集作用非常明显。     

登封市建筑用砂矿山地质环境特征及生态恢复治理研究

研究矿山为建筑用砂开采矿山,矿区水文地质条件、工程地质条件简单,以露天开采,现状条件形成CK1、CK2、CK3、CK4采坑4个,不稳定斜坡3处,排土场1个,各类挖损、压占土地面积27.63 hm²,地形地貌景观及土地资源破坏严重。为了消除矿区地质灾害,修复地形地貌景观及土地资源,经研究讨论采取削坡及平台修建、修筑田埂、采坑覆土及平整、土壤改良、植被恢复等工程,恢复治理矿区生态环境。其中,清理区块面积791.37 m²,清理方量11 900 m³;覆土及平整土地面积173 194 m²,覆土方量106 553.2 m³;栽植白皮松45 661棵;修筑田埂总计1 572 m,工作量589.55 m³。通过上述工程施工,可有效遏制矿区周边环境的恶化,减少水土流失,对局部环境空气和小气候产生正效与长效影响,改善周边区域的大气环境质量,从而改善矿区人民的生活工作环境和自然生态环境。