平顶山市矸石山扬尘基础排放量研究

利用实测空气颗粒物数据和颗粒物体源扩散模式测算扬尘实际排放强度,修正矸石山风洞模拟扬尘扩散模式参数,确定平顶山市矸石山扬尘基础排放量.     

煤矸石山自燃深度测算方法研究与应用

分析了煤矸石山自燃深度的测算方法,提出了通过求解煤矸石山内部产热、散热平衡方程来解算煤矸石山自燃深度．研究了煤矸石山内部散热量、产热量的计算方法以及参数取值方法,利用综合导热系数计算矸石山内部散热量,通过折算系数用煤的放热量折算矸石山的内部产热量．通过红外热成像仪采集煤矸石山表面温度数据,使用该方法对某矿自燃煤矸石山的自燃深度进行了测算,误差为15cm．结果表明：用该方法测算煤矸石山自燃深度是可行的,测算结果的精度可以满足煤矸石山自燃监测及防治的需要．     

基于动态权重的矸石山滑坡灾害预警模型

基于可拓理论中的物元理论和关联函数,构建可拓预警模型,利用指标值与最危险警级阈值的可拓距越小越重要的特点,建立判断矩阵,再结合层次分析法确定权重,从而使各指标权重既不受主观条件影响,又能达到动态权重的效果.将该模型应用于淮南某矿的矸石山滑坡灾害预警,考虑降雨量对权重的影响,计算得出对于不同权重有着不同的预警等级,从而验证了该动态权重预警模型的实用性与可行性.     

矸石块体三维形状参数自动获取方法与量化分析

为了实现对不规则矸石块体三维形状参数的自动获取以及三维形状指标的量化分析,研究块体形状对破碎矸石充填材料承载压缩力学特性的影响规律,设计了CT扫描试验并利用三维重构技术得到了不规则矸石块体的数字化三维模型,提出了基于最小包容长方体准则与遗传算法的不规则矸石块体三维形状参数自动获取方法,建立了以针度、扁平度、球形度为形状指标的不规则矸石块体三维形状特征量化表征方法,并通过具体案例对所提出方法的可行性与优越性进行了分析.结果表明:不同形状指标对矸石块体形状差异的敏感度不同,敏感度从高到低依次为针度、扁平度、球形度;矸石块体的平均针度约为1.5,平均扁平度约为0.7,平均球形度约为0.8,说明不规则矸石块体具有一定的狭长性和片状性.以10^#矸石块体为例,基于本文方法所得矸石块体针度,扁平度分别为1.634,0.849,接近于传统人工测算针度平均值1.638、扁平度平均值0.839,准确度均处于95%的置信范围内.     

煤矸石山的植物种群生长及其对土壤理化特性的影响

通过实地观测,对煤矸石山人工植物群落的生长规律、生产力水平和土壤理化特性的影响及其制约因素进行了研究．结果表明：矸石山植被经过9a的自然演替和生长过程,其种类及数量发生了较大变化,已形成了由15个乔木树种、12个灌木树种和18种草本组成的人工植物群落．混交林中木本植物(乔、灌木)种群密度达到11220株／hm^2．植被具有明显减小矸石山渗透速率、提高保水和持水能力的作用．刺槐林分还能防止矸石山酸化和增加矸石山全氮量并促进氮素的有效化．     

自燃煤矸石山爆炸的危害及治理技术

自燃煤矸石山濒发爆炸事故,会造成大量的人员伤亡和经济损失,从而极大地影响煤炭企业的快速发展.结合某矸石山爆炸的实际情况,分析诱发自燃煤矸石山爆炸的主要因素,指出其爆炸所产生高压、高温热浪、粉尘、冲击波等对周围环境的危害,提出自燃煤矸石山爆炸的防治措施,对促使煤炭企业意识到矸石山爆炸的危害并主动预防矸石山爆炸具有重要的现实意义.     

综合机械化固体充填采煤的充填体时间相关特性研究

采用MTS 815.02电液伺服岩石力学试验系统对综合机械化固体充填采煤技术中的矸石与粉煤灰充填体的时间相关特性进行了测试,得到了3,7,13和20MPa压力条件下矸石与粉煤灰充填体时间相关特性曲线,应用流变的基本理论,选取PTh体作为矸石与粉煤灰充填体的流变模型,并建立了流变方程;根据矸石充填体时间相关性试验结果及试验矿井的相关数据,计算得出流变参数K1,K2,η,并得到综合机械化固体充填采煤工作面顶板的下沉量与时间的具体流变方程,根据流变方程得出了综合机械化固体充填采煤工作面顶板的下沉量与时间关系曲线,并得出当经历1 000h(约40d)之后,充填体流变进入稳定阶段,其变形量逐渐趋于定值,最大值约340mm.     

矸石山水土保持植物种优选研究

采用田间造林实验与室内盆栽试验相结合方式,进行矸石山水土保持治理植物种筛选研究。结果表明：紫穗槐、草木樨、地锦在矸石山生长状况良好,可以快速覆盖地表,有效控制水土流失,是矸石山水土流失防治的优选植物种。     

矸石山内部粒径分布规律的实验研究

以阜新海州立井矸石山为原型,通过矸石山相似模拟实验,分析了煤矸石粒径分布特征,在此基础上利用Matlab图像处理功能画取钻孔,实现矸石山实体模型的三维构建。实验结果表明:矸石山主要存在3个区域,分别为分布于矸石山上部区域的小粒径煤矸石、分布于矸石山中部区域的中等粒径煤矸石和分布于矸石山底部的大粒径煤矸石;在区域交界处形成了锯齿状条纹结构,其条纹数量在轨道坡两翼方向上逐渐减少;同时受不同粒径煤矸石分布区域的影响,矸石山整体表现为中上部区域有较大的容重,周边位置容重相对较小。     

降雨量对自燃矸石山爆炸的影响分析

为了分析降雨对煤矸石山爆炸的影响，探讨了煤矸石山与雨水作用的物理爆炸机理．应用热力学原理研究了煤矸石山与雨水作用的化学爆炸机理．分析了不同情形下的爆炸可能性和爆炸类型，并进行爆炸模拟实验来研究雨水对矸石山爆炸的影响．结果表明：下小雨时，矸石山发生的爆炸主要属于化学爆炸；下大雨时，矸石山在温度小于1200K下主要是化学爆炸，在温度大于1200K下主要属于物理爆炸．降雨量对矸石山的爆炸影响很大，做好降雨季节的矸石山防爆工作是十分必要的．