采空区瓦斯流动规律的CFD模拟

采用CFD数值模拟方法对采空区瓦斯流动及分布规律进行了研究.阐明了计算流体力学CFD模拟的理论基础，介绍了运用FLUENT程序开发CFD模型的方法，并运用所开发的CFD模型对张北矿11418工作面采空区瓦斯流动规律以及地面钻孔抽放条件下瓦斯流动规律进行了模拟，模拟结果表明:采空区回风巷侧的最大瓦斯浓度可达80％.同时表明:采用CFD模型研究采空区瓦斯流动规律是可行的方法之一.  

煤层底板突水脆弱性评价的GIS与ANN耦合技术

以鹤壁十矿矿区为例，在分析其自然地理、区域构造、区域水文地质条件、矿井突水灾害条件的基础上，根据研究区的水压、断裂构造、隔水层（厚度、岩性组合、矿压）、岩溶发育以及第三系底部黏土隔水层等控制煤层底板突水脆弱性因素在空间区域上的变异特征，以地理信息系统（GIS）的空间数据统计、分析功能为操作平台，建立各控制因素的子专题层图；针对现有底板突水预测模型的不足，应用非线性的人工神经网络（ANN）技术确定了各主控因素的权重系数；在此基础上，应用GIS与ANN耦合技术，经过模型识别，建立了煤层底板突水脆弱性分区评价模型；根据模型计算的研究区各结点底板突水脆弱性指数的累计频数统计直方图，确定出各分区的阈值，并对底板突水脆弱性指数的各主控因素进行了灵敏度分析.  

煤与瓦斯突出过程的力学作用机理

以“煤与瓦斯突出是一个力学破坏过程”的认识为前提，通过理论分析和数值模拟，对煤与瓦斯突出过程的力学作用机理进行了深入研究.对突出的准备、发动、发展和终止过程重新进行了划分，给出了各个过程详细的描述.在突出准备阶段，围岩发生应力集中和强度破坏，为后续的失稳创造了条件.突出的发动是围岩的突然失稳以及失稳煤岩的快速破坏和抛出.突出的发展是突出孔洞壁煤体由浅入深逐渐破坏并抛出的过程，主要受控于孔洞壁煤体的应力分布以及孔隙和裂隙中的瓦斯压力对煤的拉伸和剪切破坏，并可分为粉化和层裂2个阶段.突出孔壁受堆积煤岩的支撑或孔洞形状变化促使孔洞壁煤体受力状态的改变是突出终止的主因.  

基于层次分析法的煤矿安全综合评价

为定量地综合评价煤矿安全状况,使矿山技术和管理部门及时了解矿山安全生产动态,制定有针对性的安全措施,根据影响煤矿安全的因素建立了安全性评价指标体系,利用层次分析法,建立煤矿安全综合评价模型。通过评价案例进行了验证,评价结果表明,该方法可以提高煤矿安全评价的有效性及精确度,更加符合客观实际。  

煤层开采顶板导水裂隙带高度预测研究

为科学设计防水煤(岩)柱尺寸,探讨研究了顶板导水裂隙带高度预测方法.依据顶板导水裂隙带高度与各影响因素之间难以定量的复杂非线性关系,选择具有非线性映射、泛化及容错功能的BP人工神经网络方法,提取8个预测指标,以开滦等18个矿区顶板导水裂隙带高度测试数据形成样本集,建立了导水裂隙带高度预测的三层BP网络.网络以极小误差通过检验,网络计算得到各指标影响权重大小分布与目前的研究认识吻合极好,说明该方法具有合理及适用性.  

矿井通风系统巷道自动绘制方法研究

基于使用计算机自动绘制矿井通风系统图的需要，利用面向对象的程序设计思想，设计通风系统巷道的自动绘制算法，提出多条巷道连接于一点的处理方法，引入多条巷道在空间交叉的消隐方法。该算法在孔庄矿局部通风系统中进行了应用，结果表明，能一次性、连续、准确、快速地绘制出井下所有的通风巷道。  

煤矿瓦斯爆炸事故应急救援响应机制

以郑州大平煤矿瓦斯爆炸事故应急救援为例，根据煤矿瓦斯爆炸事故应急救援的特点和要求，将瓦斯爆炸事故应急救援响应机制划分为事故报警、事故应急响应级别、应急避灾和应急决策4个部分，将矿山事故应急救援分为4级响应机制，进一步分析了建立事故信息管理及应急辅助决策系统的作用，提出快速报警为事故救援的关键.  

自然发火标志气体实验分析及优化选择

为了更好的预报预测东欢坨煤矿自然发火,通过综合分析选取的4个典型煤样的C0,C2H4,C2H6等气体的检出温度,对比指标气体优选原则,研究和分析了东欢坨煤矿实验检出气体和煤样的自燃氧化结果.结果表明,东欢坨矿CO出现的临界温度值为50℃,而且在110℃左右气体产生量呈现单调递增趋势.因而,在50～350℃之间,选择一氧化碳作为预测预报煤炭自燃的标志气体是可行的,并分析了其它气体的缺点.由于东欢坨煤矿煤层中赋存有CO,因此,在利用CO作为预报预测自然发火标志气体和采空区密闭内取样分析时,必须进行修正,可采用CO含量差值法和Ico来消除环境因素和风量的影响,以便更好的预测预报煤炭自然发火和分析火区燃烧状况,对同类矿山的防火工作也有一定的指导意义.  

某矿山排土场边坡稳定性分析

在对边坡工程地质条件进行勘察和对排土场岩土物理力学性质进行研究的基础上，利用FLAC^3D软件对某矿山排土场现状边坡的稳定性进行了分析。研究结果表明，模拟过程中的最大不平衡力和监测点位移均趋向于稳定，塑性区分布情况和安全系数值则再次表明边坡在整体上处于稳定状态。  

三维可视化建模技术在某铜矿中的应用

以某铜矿为例,基于地质统计学理论和方法,应用能够反映区域化变量特征的变异函数,利用矿业软件,建立了矿山矿床的数学模型和工程实体模型.结果表明,建立的实体模型更加逼真地反映了矿山开采现状,储量计算结果与用传统方法计算的储量接近,为采矿工作者进行工程设计提供了可靠的依据.