基于层次分析法优选掘进巷道通风方法分析

针对掘进巷道井下爆破炮烟扩散产生的安全问题,基于掘进巷道现场通风方法数据参数,借助Fluent软件开展矿山井下爆破炮烟扩散规律数值模拟,利用层次分析法定量评判了3种通风方法(压入式、抽出式、混合式)对掘进巷道工作面风速、炮烟体积分数、通风时间及工程投资的影响,优选出掘进巷道最佳通风方法。研究结果表明：利用压入式通风方法是排除巷道炮烟的最佳方式,量化得分0.517。CO体积分数与通风时间呈负指数递减关系,当风量为2.35 m³/s、风筒直径为0.5 m,距离工作面10 m的压入式通风方法条件下,通风1 500 s井下CO体积分数即可满足安全标准。     

公路隧道排烟耦合细水雾灭火研究

目的 分析公路隧道排烟与细水雾共同作用下,对不同功率火灾的灭火效果,讨论不同排烟时间对细水雾灭火的影响.方法 应用FDS软件对公路隧道4MW和2.5MW功率火灾模拟,设定排烟60s、120s、150s启动.对火源热释放速率变化、火源根部温度及1.5m高度CO体积分数进行分析.结果 公路隧道火灾功率为4MW时,开启排烟有助于隧道细水雾灭火,排烟与细水雾同时启动工况的灭火效果最佳.火灾功率为2.5MW时,排烟与细水雾同时启动工况的灭火时间最短,60s开启排烟工况灭火效果优于150s排烟工况.结论 排烟与细水雾耦合作用对隧道火灾灭火效果的影响与火灾功率有关.尽管排烟启动时间不同,对细水雾灭火效果的影响各异,但排烟对隧道内烟控效果有利.     

掘进面粉尘浓度分布规律模拟与现场实测对比

为了研究掘进面粉尘浓度分布规律,结合回坡底东五区掘进巷道的实际情况,借助流体软件Fluent建立并模拟了压入式通风16种模型的粉尘分布规律.对于巷道不同的水平面,随着离底板距离的增大,粉尘浓度先减小,之后趋于平稳;对于巷道的各纵截面,由进风侧到回风侧,粉尘浓度先减小后增大;由巷道掘进面到巷道末端各平面,粉尘浓度先是急剧降低,之后又慢慢升高,然后又减低,并趋于平稳.通过对比分析,得出当压入式风筒距离掘进面10 m时,掘进面的通风除尘效果较好.为了验证数值模拟结果的可靠性,将数值模拟值与现场粉尘浓度的实测值进行了对比分析.根据粉尘的分布规律,提出了粉尘治理的一些优化措施.     

综掘面径向分风与压风配比对风幕阻尘的影响

为明确附壁风筒径向分风与巷道压风配比对风幕阻尘的影响,建立了三交河煤矿2-5082综掘面等比例物理模型,并运用FLUENT软件对压风量Q为350~600m~3/min、附壁风筒径向分风量与压风量配比B为50%~90%条件下的风流运移及粉尘扩散情况进行数值模拟分析.结果表明,综掘面Q的降低以及B的增加有利于在迎头范围内形成阻尘风幕,迎头风流场阻尘能力亦随之增强.对于2-508_2综掘面及与其生产条件相似的综掘面而言,当Q为350~400m~3/min,B为80%~90%及Q为450m~3/min,B为90%时能够在综掘司机前部断面空间形成有效阻尘风幕,其中,Q为350m~3/min、B为90%时风幕阻尘效果最佳.将数值模拟结果在2-5082综掘面进行工程应用,实测结果表明数值模拟结论较为准确,附壁风筒形成的阻尘风幕能够将50mg/m~3以上的高浓度粉尘阻控在距迎头10m以内的巷道空间内,有效改善了综掘区域作业环境.     

通风条件对综掘面控尘气幕的影响

为了有效地控制综掘面高浓度粉尘污染,应用FLUENT软件数值模拟通风条件影响综掘面控尘气幕形成与作用的规律.结果表明:压风口与迎头距离、压抽比、压风筒及抽风筒直径越大,抽风口与迎头距离、压风量越小,越利于形成控尘气幕,但压抽比越小,控尘气幕的风速越大;根据数值模拟结果,拟合了50mg/m3以上高浓度粉尘扩散距离与各通风条件的关系式,确定了压抽比为0.75时,控尘气幕作用效果较佳,为控尘气幕形成与作用的最优通风条件,并将其进行了工程应用.实测值与数值模拟值基本一致,高浓度粉尘被控制在距迎头5m的无人作业区域内.     

阿刀亥煤矿掘进巷道煤壁瓦斯涌出规律的研究

针对阿刀亥煤矿1203炮掘巷道,通过现场实测掘进巷道煤壁瓦斯涌出量,建立了掘进巷道煤壁瓦斯涌出强度随时间的变化规律方程,确定出掘进巷道煤壁瓦斯涌出量与巷道长度、掘进速度及煤壁暴露时间的关系,给出了煤壁瓦斯涌出枯竭极限时间、掘进巷道煤壁最大瓦斯涌出量以及掘进巷道煤壁达到最大瓦斯涌出量时巷道长度的计算方法.该研究结果,对于指导矿井的通风设计和采掘部署,采取有针对性的防治煤巷掘进瓦斯灾害措施,具有重要的理论意义和实用价值.     

巷道断面与风筒断面形状对局部通风工作面热环境模拟结果的影响

在运用计算流体力学(CFD)的方法模拟解算矿井热环境时,为了便于对直角坐标中计算域的网格划分和离散化方程的简化,经常对巷道和风筒的几何形状进行假设或简化成规则的形状.对应用计算流体力学的方法模拟局部通风掘进工作面热环境时巷道断面形状、风筒出口形状等对模拟解算结果的影响进行了解算和分析.     

巷道断面与风筒断面形状对局部通风工作面热环境模拟结果的影响

在运用计算流体力学(CFD)的方法模拟解算矿井热环境时,为了便于对直角坐标中计算域的网格划分和离散化方程的简化,经常对巷道和风筒的几何形状进行假设或简化成规则的形状.对应用计算流体力学的方法模拟局部通风掘进工作面热环境时巷道断面形状、风筒出口形状等对模拟解算结果的影响进行了解算和分析.     

空调系统运行方式对单室火灾发展的影响

以某高层建筑的单室空调房间为研究对象，利用计算流体软件PHOENICS，分别对空调系统、排烟系统、兼用系统等空调系统的不同运行工况下单室火灾发展过程进行了数值模拟计算；分析火灾后空调、防排烟兼用系统对单室空调房间火灾发展，以及对室内人员疏散产生的影响．模拟计算的结果证明了兼用系统火灾后在排烟、降温、减压、增加疏散时间等方面的实用性和可行性．     

空调系统运行方式对单室火灾发展的影响

以某高层建筑的单室空调房间为研究对象,利用计算流体软件PHOENICS,分别对空调系统、排烟系统、兼用系统等空调系统的不同运行工况下单室火灾发展过程进行了数值模拟计算;分析火灾后空调、防排烟兼用系统对单室空调房间火灾发展,以及对室内人员疏散产生的影响.模拟计算的结果证明了兼用系统火灾后在排烟、降温、减压、增加疏散时间等方面的实用性和可行性.     

隧道掌子面前后方围岩爆破振动及精准控制研究

依托某大跨高速公路隧道工程，通过监测隧道下台阶爆破过程中围岩振动响应，对比分析了掌子面前后方围岩的振速和频谱特征；采用数值模拟方法，研究了不同围岩级别的掌子面前后方围岩爆破振速衰减规律。结果表明：掌子面前方围岩振速V_Z>V_X>V_Y，掌子面后方围岩振速V_X>V_Y>V_Z；掌子面前方Z向振速显著大于后方，而后方X、Y向振速显著大于前方，前后方振动特征差异的主要原因是爆源与测点的空间距离、传播介质及边界条件的不同所引起。由于掌子面后方已开挖隧洞空气层的减振效应，导致爆破地震波在后方传播过程中发生绕射和折射，使得后方围岩的合成振速要显著小于前方且衰减更加迅速，后方围岩的振动主频要显著低于掌子面前方，且后方频谱带宽窄于前方。拟合得到不同围岩级别的掌子面前后方围岩振速预测公式，并提出考虑空气减振系数的围岩爆破振速预测公式。根据隧道掌子面与下穿的既有管线的前后位置关系，分别运用前后方围岩爆破振速预测公式计算出前后方安全药量，实现了隧道穿越管线前后全过程的精准爆破振动控制，同时又极大提高施工效率。     

沭水东调小断面长距离引水隧洞通风技术研究

沭水东调引水隧洞为小断面长距离引水隧洞,采用钻爆法无轨运输方式施工.小断面长距离隧道隧洞施工中,为了方便出渣一般采用压入式通风,风管直径较小,对通风造成很大困难.以沭水东调引水隧洞及三号施工支洞为背景,对小断面隧洞需风量和风压进行计算, 分析出小断面长距离隧洞施工中通风的影响因素,并且使用CFD软件对隧洞通风进行模拟,并得到通风管出口到掌子面不同距离时风流产生漩涡的大小和风速大小之间的关系,为施工通风提供提高通风效率的建议,对以后类似工程施工通风提供借鉴.     

隧道围岩中注浆锚杆的应力分布及影响因素研究

为深入研究注浆锚固应力分布变化规律,以圆形隧道开挖为例,将注浆锚杆与周围浆体视作锚固体,分析锚固体受力特征,推导锚固体轴应力和剪应力表达式.通过理论分析和数值模拟对比证明理论解析的合理性,并分析不同影响因素下锚固体应力分布的变化规律,通过数值模拟与理论对比分析验证解析方法的可行性.锚固体两端轴应力均接近0,且在中性点处...     

爆破振动激励下的隧道洞口动力响应

对隧道洞口在爆破振动激励下的动力响应进行讨论.分析了隧道在爆破开挖下洞口边坡危险滑面的确定方法,建立了具有结构面的隧道洞口边坡在爆破振动激励下的动力响应计算模型;并在实际工程背景基础上针对爆破振动作用下的洞口边坡和支护结构的动力响应进行了分析计算.结果表明,爆破振动的强度、振动持续时间、隧道开挖距离、洞口边坡特征以及支护结构强度等因素均会影响到隧道洞口边坡的安全稳定性;在爆破振动持续时域内,洞口边坡安全稳定性系数会在一定范围内产生振荡,隧道支护结构上会产生附加爆破振动压力.     

超近距离爆破振动下铁路隧道铁轨振动特性研究

依托实际铁路隧道工程,结合铁轨爆破振动测试与能量分析,对超近距离邻近隧道爆破施工影响下既有铁路隧道铁轨爆破振动效应及其控制进行研究。利用小波包分解及其保范性在Matlab里对爆破振动信号进行分解,并计算出铁轨爆破振动不同频带能量分布情况,得到不同频率带所占能量百分比,并拟合出能量衰减公式以更进一步量化铁轨地震波能量变化规律。通过对监测数据进行拟合得到适合琅口隧道场地条件的萨道夫斯基公式,分析超近距离下铁路隧道铁轨的爆破地震波的衰减规律,得出琅口隧道场地条件下的安全药量、距离计算公式。     

Groundwater monitoring of an open-pit limestone quarry: Water-rock interaction and mixing estimation within the rock layers by geochemical and statistical analyses

Water-rock interaction and groundwater mixing are important phenomena in understanding hydrogeological systems and the stability of rock slopes especially those consisting largely of moderately watersoluble minerals like calcite. In this study, the hydrogeological and geochemical evolutions of groundwater in a limestone quarry composed of three strata: limestone layer(covering), interbedded layer under the covering layer, and slaty greenstone layer(basement) were investigated. Water-rock interaction in the open-pit limestone quarry was evaluated using PHREEQC, while hierarchical cluster analysis(HCA)and principal component analysis(PCA) were used to classify and identify water sources responsible for possible groundwater mixing within rock layers. In addition, Geochemist's Workbench was applied to estimate the mixing fractions to clarify sensitive zones that may affect rock slope stability. The results showed that the changes in Ca2+and HCO3àconcentrations of several groundwater samples along the interbedded layer could be attributed to mixing groundwater from the limestone layer and that from slaty greenstone layer. Based on the HCA and PCA results, groundwaters were classified into several types depending on their origin:(1) groundwater from the limestone layer(LO),(2) mixed groundwater flowing along the interbedded layer(e.g., groundwater samples L-7, L-11, S-3 and S-4), and(3) groundwater originating from the slaty greenstone layer(SO). The mixing fractions of 41% LO: 59% SO, 64% LO: 36% SO, 43%LO: 57% SOand 25% LO: 75% SOon the normal days corresponded to groundwaters L-7, L-11, S-3 and S-4,respectively, while the mixing fractions of groundwaters L-7 and L-11(61% LO: 39% SOand 93% LO: 7% SO,respectively) on rainy days became the majority of groundwater originating from the limestone layer.These indicate that groundwater along the interbedded layer significantly affected the stability of rock slopes by enlarging multi-breaking zones in the layer through calcite dissolution and inducing high water pressure, tension cracks and potential sliding plane along this layer particularly during intense rainfall episodes.     

Flotation de-silicating from diasporic-bauxite with cetyl trimethylammonium bromide

1　INTRODUCTIONTheZetapotentialsofkaolinite ,illiteandchlo riteweremeasuredforthecoalflotation ,allthesethreeclaymineralswerenegativelychargedinthepHrangeof 2 .5 11.0 [1] .Theadsorptionofsodiumdode cylsulfateanddodecyltrimethylammoniumchlorideontokaolinitewasstudiedintheabsenceandpresenceofsodiumhexametaphosphate .Itwasfoundthatthepresenceofthelongchainphosphatedecreasedad sorptionoftheanionicsurfactantbutincreasedthead sorptionofthecationicsurfactant[2 ] .Acommercialmonoetheramineandac…     

Investigation on extremal and critical characteristics of ignition time for H<Subscript>2</Subscript>/O<Subscript>2</Subscript> combustion system and their applications

The L, H and C curves in P-T phase are proposed to describe the minimal, maximal and critical characteristics of ignition time of H₂/O₂ combustion system, respectively. The features of H₂/O₂(Air) combustion system, including explosion or not as well as the time delay to achieve its explosion status, can be well shown by explosion limits and these proposed curves. These curves can be described by 1.2k ₁=k _s [M_s], (k ₁₁/k ₁₀+1)k ₁=k _s [M_s], and 2k ₁=k _s [M_s], respectively, which provide a physical explanation for these curves and give another way to establish them. Based on the contour of ignition time, the Z-type explosion limits can be explained by thermal explosion theory. Furthermore, the ignition distance of supersonic combustion is predicted according to the ignition time obtained in a Semenov system, which is very reasonable.     

Fluorescence properties and application of doping complexes Eu1-xLx (TTA)3Phen as light conversion agents

Light conversion agents Eu1-x Lx (TTA)3 Phen (L denotes La3+ , Gd3+ , Y3+ ) complexes were prepared,and the influence of doping ions on fluorescence properties was investigated by elementary analysis, FTIR and fluorescent spectra. The results show that FTIR spectra of Eu1_x Lx (TTA)3 Phen complex system are identical with that of EuTTA3 Phen, which indicates that the complexes Eu1 xLx(TTA)3Phen are similar in structure to Eu (TTA)3Phen. For the above doping elements, co-fluorescence enhancement has the following order: Gd3+ ＞Y3+ ＞La3+ , and the optimum mole fractions of doping elements are 0.4, 0.2 and 0.5 respectively for Gd3+ , Y3+ ,La3+. Among all the complexes, Eu0.6 Gd0.4 (TTA)3 Phen complex has the strongest fluorescent intensity. Applying Eu0.6 Gd0.4 (TTA)3 Phen complex to plastic and printing inks, bright red fluorescence plastic and printing inks are obtained when the content of europium reaches 0.1% (mass fraction).     

隧道埋深及开挖方法对于二衬支护时机的影响

为了研究隧道埋深和施工方法对二衬支护时机的影响,以广梧高速公路牛车顶隧道为工程背景,建立数值计算模型,分别改变隧道埋深和施工方法,得到相应的隧道二衬支护时机.结果表明：通过数值计算,可定量得到二衬及掌子面之间的允许距离和埋深的关系;当埋深较小时,二衬与掌子面的允许距离随着埋深的增加而增加;当埋深超过某一限值时,隧道二衬与掌子面的允许距离基本不变;开挖工法对二衬与掌子面间的允许距离影响比较显著,而对仰拱与掌子面的允许距离影响很小.随着开挖断面分部的增加,开挖对围岩的扰动减小,因而可以适当延缓构筑二衬时机.若选取Ⅲ级围岩中的全断面开挖法作为参考基准,则围岩中二衬与掌子面的允许距离将由于选择不同工法需进行修正,相应的修正值为：全断面法1.0,上下台阶法和中隔壁法均为1.5.