新冠疫情视角下的河北燕郊居住区景观调查与研究

2020年,一场突如其来的新冠肺炎疫情打破了居民正常的生活秩序,各居住区均实行严格的封闭式管理,居家隔离成为生活新常态,适宜的居住区景观对公众健康意义重大.以河北燕郊居民为调查对象,通过问卷调查法获得景观评价数据,研究疫情期间居住区的环境状态,并用SPSS23.0软件对192份有效样本进行频数分析,研究影响燕郊居民生活的景观因素,并探讨未来居住区景观健康发展的可行性趋势.     

基于双向A*算法的矿井水灾逃生路径应用研究

矿井突水是常见的突发性强烈的灾害，当发生矿井水灾时，为了降低灾害造成的物质损失以及减少人员伤亡，提出了一种基于双向A*算法的矿井水灾逃生路径规划方法。在充分考虑影响巷道逃生因素的基础上选择合理的评估函数，利用双向A*算法对逃生路径进行规划从而实现最优设计。结合王家岭煤矿实例并将该算法的规划结果与传统A*算法的规划结果进行对比，仿真结果表明：该算法规划的逃生路径比传统A*算法节点更少，路径更优，因此在一定程度上可以提高从业人员的逃生率，具有一定的应用价值。     

煤泥粒度组成对浮选效果的影响

采取内蒙古乌海某选煤厂煤样,在小筛分试验基础上,采用方开泰的22水平5因素设计表对各粒度级配比煤样进行浮选试验。根据精煤产率、灰分、可燃体回收率、浮选完善指标对浮选效果进行评价,分析了不同粒度级对浮选效果的影响。运用偏最小二乘回归方程对精煤产率、精煤灰分进行建模,预测了最佳浮选效果时的煤泥粒度组成。     

煤层水力压裂过程中的微震活动规律及其时频特征

为了研究煤层水力压裂过程中的微震活动规律及特征,以山东某深部矿井煤层水力压裂试验数据为基础,提出基于奇异值分解SVD法的微震信号去噪方法,并结合煤层应力监测、管内压力监测等手段,利用短时傅里叶变换STFT法研究了典型水力压裂微震信号的时频特征,最后初步尝试了基于微震指标的水力压裂效果表征。结果表明,伴随水力压裂"注水-起裂-扩展-结束"过程的开展,微震信号特征呈现出规律性变化:信号的振幅值先增后减(由6.64 m V迅速跃升至97.51 m V,后回落至30.61 m V);信号频率普遍分布在30~250 Hz,呈现出缓增趋势(由64.0 Hz升高至109.5 Hz,并短暂维持在105.3 Hz)。最后利用微震事件的空间分布和能量分布,初步表征了水力压裂影响范围及煤层应力迁移规律。上述研究成果为后期利用微震数据解译、评价水力压裂效果提供了参考。     

低碳醇分子在煤表面的吸附模型研究

煤的醇解可以提高煤的渗透性和润湿性,对煤的浮选以及地下气化都有重要意义。通过测定3种低碳醇分别与煤相互作用过程中吸附量、接触角与微量热的变化,分析了低碳醇分子在煤表面的吸附机理,得到了低碳醇在煤表面的吸附模型。     

基于应力梯度理论的锚杆合理预紧力

巷道围岩的稳定性不仅与岩体强度有关，还与围岩应力场梯度密切相关。为研究锚杆在巷道围岩支护中合理支护强度的确定方法，在特定的地质条件中提出合理的预紧力，以连续损伤力学模型为基础并引入材料力学领域中的应力梯度理论，推导出了考虑围岩塑性区与弹性区交界面处的平衡方程和边界条件，建立了基于Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则以及Hoek-Brown准则下的围岩应力梯度求解模型;以Mohr-Coulomb准则为例，借助FLAC3D对比出模拟结果与理论计算值吻合度为93%且变化趋势一致，验证了提出的应力梯度求解方式适用性，发现随着锚杆预紧力的增加，巷道围岩的塑性区应力梯度相应增加，弹性区应力梯度不断减小，岩体劣化程度减弱。提出应力补偿系数，模拟计算出不同锚杆预紧力下巷道围岩应力梯度分布规律和支护效果，发现预紧力的变化与巷道围岩的锚固效果呈正相关趋势，塑性区范围随预紧力的增加不断减小，围岩稳定性随应力梯度的增加不断提高，并据此得出了锚杆预紧力与围岩应力梯度的对应补偿关系并提出最优补偿比。在现场实践中对巷道变形控制效果提高40%以上，并且应力梯度补偿系数高于0.65，高于该矿围岩变形安全控制要求，为确定锚杆合理支护强度提供了一种研究思路。     

基于IOWA算子的矿区地表沉降预测组合模型研究

针对传统的加权组合预测模型赋权过程中的缺陷,分析了诱导有序加权平均算子(IOWA)的特点,建立了一种基于诱导有序加权平均算子的GM(1,1)-Verhulst组合预测模型。结合某矿山沉降实测数据进行基于IOWA算子的组合预测,结果表明基于IOWA算子的组合预测模型预测中误差优于传统的加权几何平均组合模型,更优于单项模型预测精度,预测结果能够很好地反映其沉降趋势。     

深部底板奥灰薄灰突水机理及全时空防治技术

奥陶系灰岩+厚隔水层夹薄层灰岩+煤层的地层结构模式是我国石炭二叠系煤田带压开采的典型存在形式。尽管隔水层巨厚,由于其中夹有薄层灰岩含水层,导致深部开采时突水灾害仍然频发。由于突水系数的局限性,依据隔水层厚度、底板破坏带高度与奥灰导升带高度之和、突水系数将底板隔水层类型综合划分为极薄、薄、中、厚及巨厚5种类型,淡化突水系数在极薄、厚及巨厚隔水层中的应用。阐述了薄层灰岩在串连奥灰与煤层形成水害的独特作用,定义了深部底板奥灰及薄灰水害概念及突水模式,总结了其五维度特征,概括为充水水源的总源递进、充水通道的面状分散、充水强度的台阶增长、充水时间的滞后出水、充水水源水质的交换吸附,阐明了奥灰水渗透、扩容、压裂、导升经薄灰中转储运形成面状散流的突水机理,提出了相应的突水危险性评价公式P_03σ_3-σ_1-P_p+R_m。针对巨厚隔水层且传统井下底板加固甚至区域治理仍无法完全控制深部突水的现状,创新了全时域与全空域四维度奥灰及薄灰水害的"全时空"综合防治理念,空域上井上下相结合、奥灰及薄灰多层次区域治理与井下薄灰钻孔探治验相结合的全空间多层次立体网状防控布局,创建了全空域立体交叉网络探查、治理、验证、补充的"全空域"立体防治模式,形成了条件评估、探治验补、检验评价、监测保障的全时域"四位一体"技术质量控制流程,创立了"四位一体"立体网状全时空深部底板奥灰及薄灰水害防治方法。以邯邢矿区梧桐庄井田2603工作面为工程案例,确定奥灰顶面以下40～60 m和20～30 m、薄灰大青和山伏青灰岩为目标实施多层段地面超前区域治理及补充治理,配合野青和山伏青为目标井下补充治理和验证,形成立体网络治理;采用奥灰薄灰水文地质条件评估确定治理目标,用地面区域探查治理、补充探查治理以及传统井下查缺补漏验证前期治理效果,以治理效果检验、底板完整性评价、突水危险性评价、涌水量预测、排水能力评价等全面评估能否回采工作面,回采过程中采取水文监测、微震系统、矿压系统等综合监测手段紧盯薄层灰岩关键层,实现了工作面安全回采。     

赵各庄矿闭坑地下水安全警戒水位控制研究

针对闭坑矿井对相邻生产矿井带来的水害隐患问题，为保障赵各庄矿闭坑后邻矿生产安全的需要，提出安全水位和警戒水位的概念，并利用数值模拟方法对闭坑矿井区域地下水流场演变过程进行研究。结果表明：矿井关闭后，地下水位上升，含煤岩系含水层内水位降落漏斗逐渐减小，水位回升速度随矿井关闭时间的增加而减慢，经过三年时间两矿边界处水位达到安全水位-570m|为保证林西矿的安全生产，根据矿井水位回升情况及矿井边界煤柱破坏情况，确定了-575m为警戒水位，当考虑利用邻矿林西矿排水控制赵各庄矿井内水位始终低于警戒水位时，此时林西矿需要增加的排水量约为12.5m/min。研究结果为邻矿防治老空水提供了依据和参考。