基于云平台的矿井水害智慧应急救援系统与应用

随着云计算、物联网、大数据、人工智能等技术的发展,智慧应急救援已成为矿山安全生产监察的迫切需求。提出了基于云平台的矿井水害智慧应急救援服务体系,采用混合云架构,提供按需和弹性计算能力及存储资源。通过集成与挖掘所有可能的历史和实时数据,建立云环境下多源异构、大规模、跨领域、动态信息资源"一张图",推动信息资源共享,建设应急救援智库。在此基础上,研发了应急救援系统,实现数值模拟、预测预警、应急疏散、应急评估、人员设备管理等功能,支持矿山应急演练和应急决策,依托现代信息技术为矿井水害应急救援提供智能化的服务和管理,实现矿井水害事故预防、检测、预警、处置、评估等全过程动态管理和控制。     

再论含水层富水性评价的“富水性指数法”

针对现有含水层富水性评价方法中指标权重均为固定不变的常权,忽略了单个主控因素内部之间的变化和多个因素组合状态下的变化,在"富水性指数法"思想指导下,提出了一种基于分区变权理论的富水性指数法,不仅能确定不同评价指标的权重,而且能确定同一指标处于不同状态值时的不同权重。从影响含水层富水性的岩性差异、水力特性、构造因素、地球物理参数4个方面出发,建立了能够较为全面真实刻画富水性分布规律的四大类十六小类主控因素体系;提出了主控因素指标值标准化以及无量纲化处理方法,为多因素的信息融合分析奠定了基础;应用变权理论,运用动态聚类中的K-均值聚类方法划分了主控因素各指标的变权区间阈值,研究了状态变权向量的构建及调权参数的确定方法,定量确定各主控因素对含水层富水性的相互作用关系以及相对重要性大小;构建了基于变权理论的富水性指数评价方法和数学模型。同时以彬长矿区小庄煤矿巨厚洛河组砂岩裂隙含水层为例,详细说明了基于分区变权理论的富水性指数法的具体实施步骤,利用5组抽水试验数据对评价结果进行了校正;结果表明小庄煤矿洛河组充水含水层富水性强度从西北向东南呈递减趋势,较强～强富水区主要分布在二、三盘区,一盘区西部边界也有小范围分布;中等富水区呈条带状分布于矿区中部偏西和五盘区西北部,其余地区为较弱～弱富水区。最后,将其与传统常权评价结果对比,证明变权模型更能体现含水层非均质的特性,预测精度更高。     

矿井巷道突(透)水蔓延模型研究及应用

为定量化预测矿井巷道突(透)水的蔓延过程,科学地解释突(透)水在矿井巷道中的蔓延规律,提出了基于SWMM建立矿井巷道突(透)水蔓延模型并实现定量化计算的方法。对模拟方法、参数选取进行分析,构建适用于巷道计算的SWMM模型,并通过分析矿井充水条件、设置合理的边界条件,进行矿井巷道突(透)水蔓延过程的动态预测。以河北蔚县北阳庄矿井为例,实现了矿井巷道突(透)水蔓延过程的动态预测。结果表明:利用基于SWMM构建的突(透)水蔓延模型可以计算得到任意空间位置、任意时间的水深、流量数据,并实现巷道突(透)水蔓延过程的可视化。     

矿山环境问题危险性评价——以岩溶塌陷为例

为了有效提高矿山环境问题的修复和治理，在以往矿山环境问题分类的基础上，提出针对矿山存在的地质灾害类型进行分类，按照矿山自然地质灾害并由采矿活动影响诱发的环境问题进行划分。详细介绍了一种基于模糊层次分析法与灰色关联耦合的评价模型，用模糊层次分析法计算地质灾害的各影响因素之间的权重，结合灰色关联理论计算灰色加权关联度进行评价。以岩溶塌陷为例，确定了岩溶塌陷的评价指标和分级标准；应用模型计算出研究区的危险性等级为Ⅲ级，属于危险性易发区。该实例验证了模型的可行性，为矿山环境问题的分析提供了一种方法。     

带式输送机聚氨酯敷层滚筒工业性试验

针对带式输送机橡胶敷层滚筒存在的问题，结合聚氨酯弹性体材料的特点研制了聚氨酯敷层滚筒。并在同一部带式输送机上安装聚氨酯敷层滚筒和橡胶敷层滚筒进行了工业性对比试验。试验结果表明，聚氨酯敷层滚筒性能优越，具有较好的推广应用前景。     

矿井涌水量预测评述

矿井涌水量的大小不仅是对矿井建设进行技术经济评价、合理开发的重要指标,更是煤矿生产设计部门制定采掘方案、确定矿井排水能力和制定疏干措施的主要依据,正确地预计矿井涌水量是矿井水文地质工作的重要任务之一.就预测方法进行了讨论,并提出了相应对策.     

广东大兴煤矿特大突水事故机理分析

通过实地调查、测量以及地质及地球物理勘探，分析认为大兴煤矿“8·7”突水事故的突水机理为：防水煤柱受断层破碎带的影响，在上部水压、采动矿压、煤层自重、地下水的联合动力作用下，破碎的岩体沿垂向固有构造裂隙面向上塌落形成椭圆形柱体，待形成自然平衡拱后塌陷垮落停止，上覆岩层得到暂时稳定；随着采煤工作面的不断扩大，自然平衡拱被再一次打破，椭圆形柱体内的垮落继续向上发展，直至最后的关键层破坏或破碎达到临界突水系数而发生突水.     

彭庄煤矿井底车场3号交岔点滞后突水治理实践

彭庄煤矿建井期间,井底车场3号交岔点发生滞后突水,引起交岔点顶板大面积垮落,由于建井期间排水系统不是很完善,给井底车场和采区施工带来很大困难。该文分析了滞后突水和巷道垮落破坏的原因,总结了滞后突水的经验和教训,提出了处理措施。     

注水井泄压对套管挤压力影响的数值模拟

注水井放喷过程中的套管损坏问题在中国许多油田十分普遍。根据油藏流体渗流与地应力场耦合作用理论，建立了注水井泄压过程中泄压层段套管承载计算的力学模型，利用有限元法，通过数值模拟的手段研究了放喷速度、地层流体压差与有效地应力的变化关系及其对套管挤压的影响。研究表明：在放喷流量相同的情况下，渗透率越低，储层厚度越薄，压差越大，套管承受的挤压力就越大。研究结果为油田现场确定合理的放喷速度，预防和减少套管损坏提供了理论依据。     

热力站的本地控制方式

介绍了采用S7-300系列控制器的间接连接式热力站、混水连接式热力站本地控制系统的控制器模块组成及输入、输出参数的选取。分析了S7-300系列控制器的主要功能。探讨了两种热力站的本地控制方式。