激波诱导预混瓦斯燃烧的数值模拟

利用Chemkin软件模拟了不同速度的激波诱导不同浓度的甲烷、空气混合气体燃烧的过程,得到：入射激波速度高于1 300 m/s时,瓦斯能发生燃烧,此时高压室压力大于11.004 MPa ,与实验结果基本吻合;初始压力越大,激波速度越快,瓦斯点火延迟时间时间显著减短,燃烧越容易发生;下游管道的直径大于3.8 mm时,对瓦斯燃烧的影响不大,但是下游管道直径过小,火焰容易熄灭,说明激波能诱导瓦斯燃烧。     

扇形孔爆破起爆方式数值模拟与分析

针对青海格尔木锡铁山铅锌矿的分段空场法回采爆破的不同起爆方式,采用高度非线性显式有限元分析程序进行数值模拟。分析了孔口起爆和孔底起爆时的爆破应力分布、位移变化、能量变化等。比较得出孔底起爆优于孔口起爆,孔口起爆时孔口附近高应力状态出现时间早,矿石位移量大,而总能量小于孔底起爆,不利于矿石破碎,为采矿中起爆方式的选择提供理论依据。     

反射四通管复式起爆网路可靠性分析及应用

介绍了反射四通管复式起爆网路,计算和分析了该网路的可靠性,阐述了该网路在厂房爆破拆除实践中的应用情况,为爆破工程起爆网路的选择及应用提供了参考依据.     

铀矿井下反射四通非电起爆网路可靠性分析

介绍了反射四通非电起爆网路,并对二种不同反射四通闭合非电起爆网路系统进行了可靠性计算和现场试验,爆破危害小,效果良好。通过不同反射四通非电起爆网路的安全可靠性分析,可为铀矿井下爆破工程起爆网路的选择及应用提供借鉴。     

综采切眼一次成巷与二次成巷的三维数值模拟分析

针对棋盘井煤矿9号煤层的地质力学条件,依据其围岩稳定性,给出其合理的支护方式和支护参数,并运用FLAC3D数值模拟软件,对其不同开挖方式和支护参数下的稳定性进行分析。结果表明：二次开挖成巷对巷道周边的破坏和周边围岩的稳定性更好。     

二次成巷在双重动压区中的数值模拟与应用

针对山西某矿在掘进接续工作面回风巷道中所遇到的双重动压影响段,并结合该煤层的地质条件和沿空掘巷的工程背景,运用FLAC3D数值模拟软件,着重分析了双重动压影响段的掘进和支护方案,并对比二次成巷和一次成巷下巷道围岩的破坏范围和位移场,确定二次成巷方案作为双重动压影响段的最优方案,并给出了巷道具体的支护参数。结果表明:二次成巷方案在控制双重动压区的围岩破坏和巷道位移方面效果更好。     

深井软岩巷道二次支护技术及应用

对二次支护原理进行了分析,认为二次支护的时机至关重要,并采用数值模拟选取了最佳的二次支护时机。在现场施工中,一次支护采用锚网喷支护,二次支护采用锚注喷支护,并对支护效果进行了矿压观测,收到了很好的支护效果,解决了高应力软岩巷道支护问题。     

二次掘进下大跨度开切眼支护数值模拟及应用

针对煤矿开采深度增加,开切眼跨度增大、地质条件复杂多变、围岩支护日益困难的问题,利用FLAC^3D数值模拟软件,对南阳坡煤矿8702综采工作面大跨度开切眼支护进行了研究,分析了该开切眼在二次开挖过程中的围岩应力、位移变化规律。研究结果表明：开切眼的位移量大于刷扩开切眼位移量的50%,开切眼左帮位移量大于开切眼右帮及刷扩开切眼右帮的位移量,开切眼左帮顶部位移量大于开切眼右帮顶部位移量。开切眼的破坏形式为顶板拉裂破坏,刷扩开切眼的破坏形式为帮部挤压破坏。依据悬吊理论及其他矿区成功经验,确定了锚网索联合支护方案。通过对现场监测结果分析,表明巷道围岩的变形量与支护条件下数值模拟的变形量基本吻合,该支护方案能有效控制围岩变形,保证开切眼的稳定。     

干熄焦装置一次除尘器内部流场的数值模拟

介绍了干熄焦装置中一次除尘器的主要结构特点和工作原理,利用CFD流体计算模拟软件对一次除尘器的内部流场进行了数值模拟,找出不同气流速度和结构尺寸对除尘效果的影响规律并对结果进行了有关讨论。     

基于ANSYS/LS-DYNA的两种起爆方式的效果比较

采用非线性动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,分别模拟了瞬时起爆和延期起爆两种起爆方式,观察各自的爆破过程,进行特征参数的爆破效果对比。结合工程实践,从而验证了延期爆破在理论和实践上的优越性。     

油气悬挂缸数学模型和仿真分析

根据油气悬挂缸的结构和工作原理 ,建立了数学模型 ,模型仿真结果和试验结果的一致性 ,证明了该模型的正确性。通过对油气悬挂缸进行计算机仿真和试验研究 ,分析了气腔初始充气压力和温度对悬挂缸性能的影响     

空气间隔装药孔壁初始冲击压力分析

为分析空气间隔装药时孔壁的初始冲击压力,引入Starfield迭加法,将柱状药包等效为有限个单元球形药包,考虑压力沿炮孔轴向的衰减及叠加作用,分析得到上部空气间隔装药及中部空气间隔装药条件下的孔壁初始冲击压力计算表达式。利用ANSYS/LS-DYNA软件建立数值模型,对监测点进行应力监测;同时,浇筑混凝土模型,并借助高速多路动态应力测试系统测量炮孔周围爆炸应力场,将2种方式的监测结果与理论分析结果相比较。结果显示:上部空气间隔装药,装药段处压力达到最大,随着与装药段距离的增大,压力明显呈先急剧减小、后趋于稳定的趋势;中部空气间隔装药,压力最小值出现在空气柱约1/2处,整体呈两端大、中间小的下凹型分布特征。在2种装药结构下,空气柱中指定点初始冲击压力的理论值与模拟值相对误差均较小。上述结果充分表明:空气间隔装药孔内压力沿炮孔轴向呈不均匀分布,2种装药结构压力分布特征与理论分析结果基本吻合,验证了理论分析的合理性。     

激波诱导瓦斯爆炸反应动力学计算模型

为解释和验证激波诱导瓦斯爆炸化学反应动力学机理的物理模型和数学模型,将激波诱导瓦斯爆炸反应体系定义为一个理想反应体系,将瓦斯气体定义为仅含甲烷的单组分理想气体,反应体系中的所有化学反应都在激波管中进行。利用CHEMKIN4.1软件中的Normal Incident Shock反应器,运用数值分析和数学物理方程的推导方法,对激波诱导瓦斯爆炸反应动力学机理的数学模型进行了推导、细化和求证。研究结果表明:计算模型中的控制方程组解释了激波管内各反应组分的流动特性沿轴向距离或随时间变化的函数关系,控制方程组的解描述了激波诱导瓦斯爆炸反应动力学的变化过程和变化情况,从而解释和验证了激波诱导瓦斯爆炸反应动力学机理的计算模型。     

预裂爆破成缝机理的数值模拟研究

为了进一步验证数值模拟技术在预裂爆破工程中的实用性,以云南省布沼坝矿西帮边坡为例,通过ANSYS/LS-DYNA软件对不同爆破参数条件下的预裂缝形成过程进行模拟。研究结果表明,预裂缝裂隙是先从孔壁开始形成并向中点发展,而不是应力波干涉理论认为的裂缝首先从中点产生,并向两孔发展。同时将数值模拟计算中得到的预裂缝效果较好的几组爆破参数分别应用于现场试验中,预裂爆破效果明显。可见,数值模拟技术的恰当运用,将为预裂爆破理论研究和参数的合理确定提供一条有效途径,也为爆破方案优化提供可行性依据。     

煤粉在分解炉内燃烧机理的数值模拟研究

针对华新宜都水泥厂的分解炉建立数学模型，采用简化的PDF反应模型，对煤在分解炉内的燃烧过程进行了数值模拟计算结果揭示了挥发分释放与燃烧的过程，剖析了焦炭的燃烧机理，为煤粉在分解炉内的优化燃烧提供了重要的理论参考依据。     

瓦斯爆炸冲击波在单向转弯巷道内传播及衰减数值模拟

在应用一些基本假设的基础上,建立了瓦斯爆炸冲击波在转弯巷道内传播的物理模型和数值模型.数值模拟的结果表明,转弯巷道内传播的冲击波,其压力、速度和温度等参数在传播过程中存在着衰减态势.在瓦斯爆炸初期,由于化学反应的存在而使冲击波波阵面上的参数不断增加;而在全部瓦斯混合气体反应结束后,压力、速度和温度的衰减较慢.通过实验数据、模拟数据和实测数据的对比表明数据的吻合程度较高,证明了数值模型的可行性.     

露天开挖诱发山坡体破坏规律的数值分析

应用三维数值分析方法,研究露天开挖边坡与自然山体边坡体之间的应力场分布特点、演变规律和作用关系,并依据应力场演变规律确定边坡岩体的破坏模式;以便为矿山生产及周边环境的安全评价提供科学依据     

冷冲击作用下干热岩井井筒裂纹扩展数值模拟研究

干热岩（HDR）是一种清洁可再生能源,主要通过增强型地热系统（EGS）进行开发。在EGS工程中,无论是注入井还是生产井的建设都需要采用地热钻井技术,而高温高压钻井过程中地层破裂、井壁坍塌等现象是干热岩钻井施工面临的重要问题。在温差作用下,岩石的矿物颗粒由于其热膨胀、冷收缩特性的差异性,矿物颗粒之间产生温度应力,导致岩体发生热破裂。本文借助RFPA数值模拟软件,对干热岩开采过程中井筒花岗岩冷冲击作用下的裂纹扩展进行研究。结果表明：井筒模型在冷冲击过程中,岩石表面拉应力随着冷冲击时间的增加,先升高至峰值后缓慢下降。裂纹扩展可以大致分为前、中、后期。冷冲击前期,井筒周围出现环形拉应力区,开始出现均匀的微小裂纹。冷冲击中期,随着时间的增加,拉应力区逐渐向井筒外围扩展,裂纹随着拉应力区向外扩展。冷冲击后期,拉应力大小逐渐降低直至小于模型抗拉强度,裂纹扩展速度减缓直至停止扩展。围压、井径、温度对井筒围岩冷冲击时的破坏损伤效果影响显著,其中,温度对冷冲击裂纹扩展起到促进作用,围压对冷冲击裂纹扩展起到抑制作用,井径对冷冲击裂纹扩展起到促进作用。     

双线隧道爆破振动危害数值模拟研究

以某双线隧道为研究对象,运用ANSYS/LS-DYNA程序就爆破动荷载对隧道结构影响进行有限元分析,获得了掘进隧道和相邻隧道质点振速、单元最大主应力分布特征,计算得到质点峰值振速与实测结果相对误差不超过8%.数值模拟的最大主应力结果表明:掘进隧道右侧墙受爆破振动影响最大,拱肩次之,拱脚处爆破影响最小;相邻隧道迎爆侧受爆破振动影响严重,侧墙处影响最大,拱顶次之,背爆侧受爆破影响小.