开采过程中上覆复杂急倾斜构造岩层运移规律模拟研究

为了解开采过程中，急倾斜且具有水平裂隙发育的上覆岩层运移规律和特点，使用PFC3D软件建立该条件下的岩层模型，并进行了开采过程模拟。利用PFC3D中的JSET和Bonds模拟了非连续和连续性的岩体构造形式。模拟结果表明：上覆关键层下部始终不出现拉力，而是沿着急倾斜构造面产生裂隙，同时在开采面附近上覆成层岩体构造面存在较大的剪切错动，但整体仍然稳定。对开采过程产生的岩体最大颗粒位移量和地表最大沉降量进行定量分析，分别得到了这两个变量与走向方向推进长度的多项式函数关系。定量分析也证明了与模拟过程分析类似的结果。     

矿井瞬变电磁矩形回线源瞬变电磁响应研究

为研究均匀全空间介质中任意点（除发射框边）处矩形回线源瞬变电磁响应,从全空间磁偶极子的切向电场和水平圆形回线发射框中心磁场出发,采用互易原理和积分法推导了全空间任意点处的瞬变响应。通过对全空间瞬变场磁场Bz及其时间导数?Bz/?t的核函数Y(ω)和Y’(ω)特征的研究,将全程瞬变响应分为早期、中期和晚期。Y(ω)的早期和晚期阶段,其内层误差函数采用渐近展开式,外层积分采用直接多项式积分;中期阶段,内层误差函数采用有理契比雪夫展开式,外层积分采用龙贝格积分。Y’(ω)的晚期和非对角区域的早期采用误差函数渐近展开式;Y’(ω)的中期和对角区域的早期采用龙贝格积分。采用理论模型计算验证了公式的精度。结果表明,该算法求取的数值解,其Bz核函数Y(ω)的相对误差可以控制在1×10-6%以内;而?Bz/?t的核函数Y’(ω)的相对误差可以控制在1×10-4%以内。早期阶段,Bz和?Bz/?t在发射框内部的极值中心沿着与短边呈45°夹角方向向发射框内部移动,并且短边处的两个极值中心先行合并,然后再沿长边方向合并;?Bz/?t极值向发射框内部和发射框外部移动的速度大于Bz相应的移动速度。     

美国高校本科应急管理人才培养方案

我国应急管理教育处于起步阶段,培养大多挂靠在相关学科和专业,美国具有成熟的应急管理教育培训体系和教学经验,对美国应急管理人才培养方案的研究可以为我国培养该领域人才提供良好的参考。调查了美国高校应急管理教育现状及培养目标,同时以美国10所开设应急管理本科专业的高校为样本,对其课程体系以及文、理学士的课程内容进行系统梳理和分析。发现美国应急管理教育范围广,涉及国土安全、国际减灾及公共卫生等;文理类课程差异小,系统性强,注重实用性。最后根据当前我国高校应急管理培养的薄弱之处,提出我国未来应急管理专业的发展路线,弥补我国应急管理人才不足的缺口。     

矿工应急处置能力评估方法研究

基于个体的生理参数指标和其应急处置能力具有密切关联的特性，通过设计并搭建实验系统、施测样本员工和数据挖掘等方法，研究矿工应急处置能力的评估问题。结果表明：开发的实验系统可用以实验研究矿工在主要突发事件时的应急处置能力；甄选出的7项生理指标在一定程度上反映了矿工应急处置能力的状况；提出的矿工应急处置能力评估指数和测算方法，探索性解决了矿工应急处置能力的定量评估问题。研究成果可用于区别不同应急能力的员工，为煤矿关键岗位甄选提供了支持，而导致差异性的原因和针对性的改善方法等问题仍值得探索。     

煤矿井下避难硐室系统设计的探讨

提出了建设由永久性避难硐室、临时避难硐室和移动式救生舱组成的相互独立却紧密结合井下避难硐室系统,辐射全部采矿活动区域以帮助井下遇险人员安全避险。提出了避难硐室系统设计的基本原则,并阐述了3种类型避难所在实际矿井条件下的布置原则和结构形式,煤炭企业的避难硐室建设具指导意义。     

瓦斯吸附对煤体的影响分析

利用自行研制的实验装置研究了在瓦斯压力变化过程中煤体吸附瓦斯后发生的变形,并在已有研究的基础上讨论了瓦斯对煤体的影响。研究结果表明：煤样吸附瓦斯气体后发生膨胀变形;游离和吸附瓦斯的存在会削弱煤体的强度,使煤体脆性度增大,其失稳破坏更易发生,煤体失稳破坏进程加快;煤体吸附的瓦斯气体中吸附性越强的气体所占比例越大,煤体发生的膨胀变形将越大;在现场受限条件下,煤体产生的膨胀应力越大,煤体的强度降低得越多。     

综放工作面割煤高度对瓦斯涌出的影响

为了解决综放开采工作面通风能力有限和瓦斯超限的问题,根据对不同割煤高度综放支架通风断面的比较,提出通过加大割煤高度提高综放工作面单产水平的方法。采用数值模拟方法研究了割煤高度对工作面瓦斯涌出规律的影响,结果显示割煤高度增加将增大通风断面,并使瓦斯浓度降低。针对现场具体条件,在保证煤壁稳定性的基础上,给出了特定煤层条件下合理的割煤高度。应用结果表明,加大割煤高度有利于综放工作面实现安全高效生产。     

围压卸荷条件砂岩动静组合加载碎块分维特性

利用带轴向静压和主动围压加载装置的分离式霍普金森压杆试验设备,研究了砂岩试样在不同轴向静载等级(0MPa~72MPa)、不同冲击能量下的动态力学特性,结合分形理论和能量原理,分析高应力试样破裂块度分布规律及其能量的相关性。试验结果表明:在轴向静载一定的情况下,砂岩试样的动态压缩强度随冲击能量的增大而提高;试样发生临界破坏,冲击能量随轴向静载的增大出现先增加后减小,试样破坏形态由中心破裂向更为复杂的压剪破裂转变;在较高轴向静载下,碎块分维数与冲击能量之间呈现非线性递增关系,表明较小的冲击能量有助于诱发高轴向静载储能释放,提高砂岩试样破碎程度。     

动态沉陷区建筑复垦技术实践

为实现对动态采煤沉陷土地的利用，从复垦标高的确定、建筑地基加固处理、新村规划、抗变形建筑与结构设计等方面，探讨了动态沉陷区建筑复垦的技术要素，得出在动态采煤沉陷区进行村落重建是可行的，并以皖北矿区杨庙抗变形新村建设为例，说明了该技术的实用性.     

高强度开采工作面煤岩灾变的推进速度效应分析

高强度开采工作面煤岩灾变存在冲击特征,采场围岩控制困难。采用室内试验、理论分析及数值模拟等综合研究方法,分析高强度开采条件下煤岩变形破坏和围岩应变能分布特征,并揭示采场煤岩动力灾变发生机制。研究表明：煤岩属于率相关材料,随着加载速率的提高,受压煤岩破坏形式由静态变为动力破坏,在后破坏阶段,存储于煤岩中的应变能降低形式以塑性功耗散转变为整体破坏后的快速释放,破坏用时减小;随着工作面推进速度提高,煤壁前方煤体中最大主应力加载速率和最小主应力卸载速率均增大,浅部煤体应变能密度升高,致使围岩发生动力灾变概率和危害程度升高;基本顶突然断裂和滑落,将贮存于顶板中的应变能快速释放并向下位煤岩传递,使煤层中应变能密度迅速升高,促使煤岩发生动压冲击性煤壁破坏;基本顶断裂前、后,煤体中应变能密度峰值点之间距离为超前段回采巷道动力灾变危险区,是采场围岩控制的重点区域。