煤与瓦斯突出模拟试验研究

 以自行研制开发的大型煤与瓦斯突出模拟试验系统为手段,对其可靠性进行试验验证,并对不同含水率煤体发生煤与瓦斯突出时突出强度变化规律进行模拟试验研究。结果表明：研制开发的大型煤与瓦斯突出模拟试验系统的模拟试验结果与煤与瓦斯突出事故实际较吻合,且系统可靠性较好;随着含水率的升高,煤体发生煤与瓦斯突出的可能性减小,煤与瓦斯突出强度也呈减小趋势;在试验煤体含水率情况下,含水率与煤与瓦斯突出强度呈二次曲线关系。     

煤与瓦斯突出过程的细观机制研究

 煤与瓦斯突出过程是地下煤矿开采中的一个很复杂的动力灾害问题。在综合收集整理国内外煤与瓦斯突出模拟研究基础上,以颗粒法为基础,建立数值模型和模拟过程,对煤与瓦斯突出过程中相关的微裂纹和位移演化、应力和速度场演化、瓦斯压力和颗粒分层刚度比等细观机制进行模拟和研究。研究结果表明：采用颗粒法模拟所得出的煤与瓦斯突出过程是一个相对很快的动力过程,发生的时间极短,煤岩体损伤主要以拉裂纹为主,剪切裂纹主要集中在瓦斯突出前端,而拉裂纹则深入到煤岩体中的更深部位;同时研究认为瓦斯压力对煤岩体损伤有很大影响,当瓦斯压力相对较小时,剪切裂纹主要在分布侵入体前端,而拉裂纹则沿着侵入煤岩体贯入一定的深度。当瓦斯压力相对较大时,剪切裂纹与拉裂纹贯入深度基本一致,且在煤岩体的损伤中,剪切裂纹比例随之增大;最后对模型中的分层刚度比与裂纹分布形态和应力分布进行了研究,当分层刚度比不相同时,其裂纹传播速度和形态都不相同。这些研究对于认识瓦斯突出机制和瓦斯突出防治提供了理论基础。     

煤与瓦斯突出模拟试验台的改进及应用

 为确保更好的煤与瓦斯突出模拟试验效果,针对原研制的模拟试验台存在的不足,对其突出模具及其配套的煤试件成型装置进行改进和重新研制。利用环向和面密封等全方位密封技术可使突出模具在2 MPa瓦斯压力下达到较长时间的良好密封效果;依靠3组直径不同的圆形突出口装配,可在不更换突出模具的条件下进行不同突出口径的煤与瓦斯突出模拟试验,经济实用;凭借布置的温度和瓦斯压力传感器与配套的试验控制软件连接,可较方便地实时监测突出过程中煤体内温度及其瓦斯压力的变化规律;研制的独立煤试件成型装置可准确实施预定的成型压力,且操作过程较为灵活、方便。利用改进后的煤与瓦斯突出模拟试验台开展的模拟试验表明,在瓦斯压力、突出口径方面均存在一个使煤与瓦斯突出发生与否的阈值,高于此阈值时,瓦斯压力或突出口径愈大则突出强度亦愈大,且瓦斯压力作为突出发生的动力同时也对突出煤粉有一定的粉碎作用。此外,煤与瓦斯突出过程中煤体的温度变化也印证了煤吸附瓦斯放热和解吸瓦斯吸热这一物理现象。     

煤与瓦斯突出过程中温度变化的实验研究

从理论上分析了煤与瓦斯突出过程中温度的变化趋势,并在实验室对其进行了实验验证,认为在煤与瓦斯突出过程中,煤体温度的升高是由地应力破碎煤体使弹性能释放造成的,而温度降低则是由于瓦斯气体解吸和膨胀造成的。其变化是先升高后降低并连续变化的,根据煤体温度变化梯度可以进行瓦斯突出的预测预报。     

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。     

地质动力区划方法在煤与瓦斯突出区域预测中的应用

地质动力区划以板块构造理论为基础，以区域构造形式为主要研究对象，以断裂的活动性、岩体的应力状态作为预测煤与瓦斯突出的主要判据，建立了煤与瓦斯突出的区域预测新方法。该方法工程投入少，简便易行，推广应用前景广阔，文中介绍了地质动力区划方法及其在平顶山矿区的应用。     

基于CSIRO模型的煤与瓦斯突出模拟系统与试验应用

在分析现有装置优势与不足的基础上,为实现地应力、瓦斯压力和煤体物理力学参数方便可调,基于煤与瓦斯突出综合作用假说与CSIRO模型,提出本模拟系统的设计思想和技术要求。采用模块化的设计思路研制成功煤与瓦斯突出模拟试验系统。该系统最大可施加30 MPa地应力和3 MPa气体压力,气体压力采集频率高达1 000Hz,气体压力和高速摄像同步采集实现对突出瞬态过程信息的精确记录。该系统操作便捷,单次试验速度快,大大缩短了试验周期。模拟9组含瓦斯煤的石门揭煤突出试验,试验结果表明:煤与瓦斯突出受地应力、瓦斯压力和煤岩体强度共同影响,其中煤体强度对突出起阻碍作用,对应不同煤岩体破坏状态,存在瓦斯压力动态临界值。模拟试验动力现象强烈,突出后孔洞成明显的口小腔大形态。研制的试验系统为深入分析煤与瓦斯突出机制提供了科学试验仪器。     

隧道施工煤与瓦斯突出防治措施

瓦斯隧道施工作为建筑行业的高危施工项目,是安全标准化工地建设防范的重点,应认真编制安全实施方案,全面规划,合理安排,规范指挥和作业行为,改造施工现场生产设施,实行标准化管理,确保施工安全生产可控,从而为类似工程提供借鉴。     

基于能量平衡模型的煤与瓦斯突出影响因素的灵敏度分析

 针对煤与瓦斯突出机制尚不明确、影响因素复杂的问题,在对煤与瓦斯突出的阶段特征和能量耗散规律分析的基础上,考虑到煤岩体应力场分布和突出孔洞特征,建立煤与瓦斯突出三维结构模型,并基于该模型引入围岩弹性潜能,并根据突出后煤体的堆积状态和断裂表面能,计算得出移动功和破碎功,从而构建突出能量条件模型和突出强度预测模型,并结合突出案例进行验证。同时在突出能量条件模型基础上,采用Morris筛选法对突出影响因素的灵敏度进行分析。研究结果表明：瓦斯内能是瓦斯突出的最主要能量来源,在突出过程中起主导作用,突出能量条件模型和强度预测模型的分析结果与实际突出案例偏差较小,可作为突出灾害的预测和分析依据;中梁山矿和化处矿的突出案例中,对于突出强度、瓦斯涌出量和突出能量,吨煤瓦斯含量为主导因素,灵敏度最大,其次是瓦斯扩散系数、瓦斯压力和孔隙率,而岩石的相关参数的灵敏度接近0。     

基于改进BP神经网络的煤与瓦斯突出预测模型

煤与瓦斯突出已成为危害煤矿安全的重大灾难之一,工作人员对瓦斯突出灾难的预防工作已是现在重要的研究项目。目前的瓦斯突出预测工作中,不同程度的有着一些对预测精确度造成影响的因素,如逻辑推理组合效率低等。利用BP神经网络结合瓦斯突出样本建立了一个预测模型,对BP神经网络算法进行了改进,最后根据提供的某煤矿的数据作为样本,利用MATLAB软件对其进行仿真测试,所得到的预测值和实际值拟合程度较高,可以反映出煤与瓦斯突出的真实情况。     

谈突发疫情影响下的工程项目管理

结合SARS疫情对我国工程项目影响的实际情况 ,依据进行传染病防治的有关法律、法规 ,提出了工程项目在受突发传染疫情影响时有效的管理措施     

垃圾渗滤液在不同介质中迁移转化规律

在实验室中,通过土柱对比实验研究了渗滤液污染组分总氮、TOC在不同介质中的迁移转化规律。实验结果表明：砂土对总氮、TOC的衰减率大于细砂对其衰减量,咸水对地下环境中总氮、TOC的衰减率有阻碍作用。     

一种简单的大地坐标系平面转换模型及其应用

介绍了一种简单实现大地坐标与施工平面坐标转换的方法,分析了该方法的转换原理,并阐述了其在中东某国大型市政道路工程中的应用,指出这种简单的转换方法通过计算可得到道路中桩及桥的经纬度,其精度能满足工程踏勘需要。     

基于可拓理论的煤与瓦斯突出预警模型

为减少煤与瓦斯突出危险事故的发生,本文提出一种新的可拓预警模型。拓展研究了三区域套下多维不确定型初等关联函数的构造方法,定义了n维空间上区域之间的位值及关联函数公式,给出了相关定理及证明,利用模糊层次分析法确定各指标的权重,新关联函数的构造不仅使预警模型计算量大大降低,而且预警可靠性也有所提高。最后通过对同煤集团四老沟矿的实例分析,验证了该模型在实际应用中的有效性及合理性。     

冰碛湖溃决的冰滑坡力学机制与危险性评价

首先对前缘冰川建立力学模型,推导出冰川滑动的临界冰川厚度;再根据冰川的类型计算出冰川平均厚度,判断冰川的稳定性;最后采用溃决危险性指数Idl对阿亚错等五个冰湖进行了溃决危险性评价,进而得出了合理的评价结果。     

软土基坑位移变化规律及信息化施工研究

根据实测软土基坑坑侧最大位移与时间关系资料,经统计分析建立了3种有代表性的位移与时间(挖深)的双曲线函数.应用上述关系,通过基坑坑侧初期的观测资料推算后续位移,拟定施工对策,将信息化施工实用化.     

软土基坑位移变化规律及信息化施工研究

根据实测软土基坑坑侧最大位移与时间关系资料,经统计分析建立了3种有代表性的位移与时间(挖深)的双曲线函数。应用上述关系,通过基坑坑侧初期的观测资料推算后续位移,拟定施工对策,将信息化施工实用化。     

隧道施工中突水突泥事故原因分析及预防措施

从地质作用、施工工序、超前预报、灾害评估等方面,分析了隧道施工中突水突泥事故发生的原因,并阐述了预防隧道施工事故的措施,有助于保护隧道施工的进度和质量。     

水位换算数学模型研究

水位换算是水域测量中经常进行的一项工作,本文通过严密的数学推导,建立了各点之间的落差之差与各点之间的落差成正比、各点之间的工作水位差与各点之间的同时水位差成正比、各点之间的工作水差与各点之间的距离成正比的数学模型,并通过实际案例,分析了这些数学模型的特点和优劣。