矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地

<正>矿山灾害预防控制重点实验室始建于1996年,是山东省首批按照国家重点实验室标准集中建设、开放运行的重点实验室之一,2010年获批省部共建国家重点实验室培育基地。实验室依托山东科技大学"矿业工程"、"安全科学与工程"、"地质资源与地质工程"等一级学科、省部级工程技术中心和博士后流动站开展建设工作。实验室在"实用矿山压力与岩层控制"理论创始人、中国科学院院士宋振骐教授的指导和带领下,紧紧围绕矿山安全生产工作,致力于开展矿山安全开采相关的重大课题和关键科学     

采动煤岩体弹脆塑性损伤本构模型及应用

 为提高保护层开采的有效性、安全性和经济性,通过引入理想弹脆塑性模型和内切圆准则,采用FLAC3D技术,在德鲁克–普拉格塑性流动格式基础上建立采动煤岩体弹脆塑性损伤本构模型的数值格式。利用VC++2005开发环境将本构模型编写成可供FLAC3D软件调用的自定义模型,并通过试件单轴和三轴压缩数值试验的对比,验证模型用于研究采动煤岩体脆性应变软化特征的正确性和合理性。将所建立模型用于阳泉新景矿超远距离保护层开采的数值模拟得出：位于保护层上部125 m的超远距离被保护煤层处于裂隙带上边缘,被保护层卸压瓦斯取得良好效果,能利用保护层开采及被保护层卸压瓦斯抽采消除被保护层的突出危险。计算结果与物理相似模拟结果基本吻合,表明所建立的采动煤岩体弹脆塑性损伤本构模型可用于保护层开采及被保护层卸压瓦斯抽采效果的预评价。模拟结果可为保护层开采及被保护层卸压瓦斯抽采设计提供合理建议。     

采动条件下被保护层瓦斯卸压增透机理研究

保护层开采作为一种典型的煤与瓦斯安全开采形式在煤矿生产中具有重要的意义。通过由半无限开采积分模型求解得到的岩体内部位移场表达式并与相似模拟被保护层沉降曲线对比,研究发现理论模型可以较好地反映煤层实际变形。建立了“两带”裂隙分布模型及其简化力学模型,通过正交设计的全应力应变渗透试验发现,瓦斯渗透主要分为3个过程,发现瓦斯渗透急剧变化在体积应变达到0.015处,对比理论体积应变分布曲线,得出体积应变沿沉降范围总体上呈对称分布,在中心区域存在一个体积应变大于0.015的范围,可见其正处于渗透率急剧增加阶段,其卸压增透效果最好。研究结果为被保护层瓦斯卸压增透计算提供了参考。     

冲击地压煤层局部保护层开采的减压机理研究

保护层开采是区域性防治冲击地压的有效方法,但当开采保护层不具有经济价值、不开采保护层又不能保证主采煤层防冲安全的条件下,提出了开采局部保护层的防冲方案并进行了防冲和防大变形灾害的机理研究。为了论证开采局部保护层防冲方案的安全性,通过建立局部保护层和被保护层的力学关系模型,推导了在局部保护层作用下岩体应力的计算公式,绘制了不同宽度局部保护层条件下引起冲击的垂直应力和剪应力分布云图,给出了发生冲击和大变形边界的应力判据,为设计被保护层巷道的安全位置提供了理论依据。结合河南某煤矿的实际情况,给出局部保护层减压效果的计算方法,计算结果在该煤矿强冲击危险工作面设计中得到了应用。     

煤矿瓦斯治理“先抽后采”的实践与作用

煤炭是我国经济、社会发展的基础性能源及原材料,在煤炭开采过程中经常会出现瓦斯问题,对矿山安全工作的影响非常大,若不重视会造成极为严重的安全生产事故。加之煤矿行业正在向更深层面的开采方向发展,对于煤矿瓦斯治理与控制的难度越来越大,煤矿瓦斯安全工作形势严峻,必须采取多种措施强化煤矿瓦斯治理工作,努力避免瓦斯事故的发生。论文阐述了"先抽后采"的提出时机及基本作用,分析了煤矿瓦斯治理"先抽后采"的实践方法及具体作用。     

煤与瓦斯突出矿井开采中相关问题探讨

我国很多煤矿经过几十年的开采,开采水平逐渐向深部延深,随着矿井开采深度的增加,煤层瓦斯压力和瓦斯含量也在逐年加大,一些矿井由低瓦斯矿井逐渐转变为高瓦斯矿井或是煤与瓦斯突出矿井,我国已成为世界上煤与瓦斯突出灾害最严重的国家。鉴于此,本文对煤与瓦斯突出矿井开采中相关问题进行了探讨。     

水利工程仿真与安全国家重点实验室(天津大学)

<正>水利工程仿真与安全国家重点实验室于2011年由国家科技部批准筹建。现任实验室主任是中国工程院院士钟登华教授,学术委员会主任是中国工程院院士马洪琪教授。实验室依托天津大学,拥有水利工程、船舶与海洋工程两个一级学科博士点,水利工程学科具有悠久历史,创办于1933年,并在当时创建了中国第一水工试验所,水利工程于2007年被评为(一级)首批国家重点学科,水利工程及船舶与海洋工程皆为"211工程"和"985"工程重点建设学科。实验室现有教育部长江学者创新团队和国内致力于重大水利工程安全性基础研究的国家基金委创新研究群体。实验室有固定人员76人,     

山地城镇建设与新技术教育部重点实验室

<正>山地城镇建设与新技术实验室于2005年9立项,2008年11月通过验收并正式批准为教育部点实验室,2012年9月通过教育部重点实验室评估。实验室依托重庆大学土木工程学院和建筑城规学院的建筑学、土木工程、城乡规划、风景园林和力学等一级学科的发展基础和优势,凝练四个主要研究方向:(1)山地城镇规划综合技     

青东煤矿突出危险区煤巷掘进高压水力强化冲煤卸压防突技术

针对青东煤矿无保护层开采条件的突出煤层突出危险区,以该矿824里机巷煤巷掘进为工程背景,分析了影响煤巷掘进的难点及原因,在采用底板密集网格穿层钻孔消除煤巷掘进突出危险的基础上,利用高压泵结合水力强化冲煤卸压措施,冲出大量煤量卸载地应力,通过预抽煤体瓦斯进一步释放瓦斯压力。在824里机巷煤巷掘进前通过在专用抽排巷施工穿层钻孔结合高压水力强化冲煤卸压措施,有效解决了该矿无保护层开采条件的突出危险区煤巷掘进防突问题。     

煤矿瓦斯抽放监控系统数据采集模块的设计

近几年,随着我国对煤矿开采程度的不断增加,许多原始地下煤层压力日益增大,煤矿瓦斯灾害长期威胁着我国煤炭工业的健康发展和环境的可持续发展,并且一次煤矿事故都将会带来不可估量的人员和财产的损失。其中瓦斯爆炸灾害是最常见和最严重的煤矿瓦斯灾害,因为瓦斯为外界条件可自然自爆,瓦斯爆炸破坏性极强。但瓦斯又是大自然馈赠的宝贵能源,只要科学安全的利用优质瓦斯,可以提供当地的经济效益。由于目前我国煤矿瓦斯抽放监控系统还较为薄弱,对煤矿工业的可持续发展尤其不利,本论文主要通过对煤矿瓦斯爆炸灾害的提前大数据系统采集来实现更加科学的的预警体系。此预警体系设计监控系统数据采集,通过理论研究、现场调查、数值分析、计算机模拟和系统开发等相结合的方法,实现对煤矿瓦斯抽放监控系统的智能化、网络化、数据化管理,从而实现科学的信息化管理。