引汉济渭椒溪河隧洞施工通风数值模拟研究

引汉济渭工程是陕西省为缓解关中渭河沿线城市和工业缺水问题,而提出的由汉江调水到渭河流域的大型水利工程。椒溪河段工程为穿河段,地形地质相对复杂,隧洞施工期的通风问题也相对比较严重。采用CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟方法对带有支洞隧洞的通风过程进行模拟,研究几种典型工况下隧洞内的流场和浓度场在施工期时随时间的变化规律,分析掌子面以及支洞内涡流对气流及有害气体分布的影响。在气流排散通道不顺畅时,掌子面附近的涡流区域内涡流的大小和位置呈现周期性的变化,并随通风时间的增加影响范围逐渐降低。隧道爆破产生的有害气体和烟尘会随着气流的流动发生移动和扩散过程,并逐渐排向洞外。通过对隧洞主洞与支洞内气流和有害气体排散过程的研究,得出隧洞爆破后在通风作用下隧洞的掌子面附近和支洞与主洞的交叉位置处形成涡流区,涡流的产生和变化不断的消耗通风的机械能,降低通风效率,对有害气体的排散造成一定的阻滞作用,隧洞内有害气体的排散过程包括移动和扩散两方面,移动过程将CO排向洞外,扩散过程不断的降低洞内CO峰值,总结出了不同工况下隧洞内达到安全浓度的时间,对隧洞施工进度给出一定的参考意见。     

破碎覆岩回采巷道临界宽度研究

为了有效控制破碎覆岩回采巷道变形,根据其赋存特征采用工字钢架棚支护技术,分析破碎覆岩普氏拱结构的形成原理和研究回采巷道临界宽度。针对破碎覆岩回采巷道具有围岩破碎、强度低和不具有可锚性等特点,采用普氏拱理论,计算回采巷道围岩压力;当棚梁工字钢最大正应力等于工字钢屈服极限时推导出破碎覆岩条件下回采巷道临界宽度计算公式。以106煤矿为工程实例进行分析,结果表明：破碎覆岩回采巷道的合理临界宽度为4.4m;增大支护强度和减小巷道高度可有效提高破碎覆岩回采巷道临界宽度;如果需要更大的巷道宽度,可通过降低棚间距或增大型钢型号方法实现。     

基于FBG传感器网络的煤矿巷道在线监测系统设计

在掘进和采煤的过程中,巷道围岩的受力情况复杂多变,因此,巷道离层位移和围岩压力的实时监测是保证巷道正常工作的一个重要因素。设计了一种基于FBG传感器网络的煤矿巷道在线监测系统。该系统实现井下700 m数据采集,井上分析处理,可提供时序趋势变化、结构分布变化和阈值报警等功能。根据朱仙庄煤矿巷道的特点,系统安装4只FBG位移传感器、4只FBG土压力传感器和4只FBG温度传感器,对巷道掘进区域的离层位移、围岩压力和温度变化进行在线监测。监测结果表明:系统对离层位移、围岩压力和巷道温度变化反映灵敏,能够有效保证巷道掘进的正常进行,且为后续巷道施工提供数据支持和理论依据。     

基于模拟退火的粒子群算法优化的二次回归在矿井通风机故障诊断中的应用

针对矿井通风机故障诊断过程中样本数据有限的特点,提出了一种经模拟退火的粒子群算法优化的二次回归诊断方法。将样本数据分为建模数据和测试数据,测试结果表明该方法具有适用性强、操作简单、精准度高,且无需太多样本数据等特点,值得推广。     

室内化学污染与净化方法的探讨

分析了产生室内化学污染的原因。结合城市住宅和办公室的实际情况，指出了控制室内污染源是减轻室内化学污染的根本措施，进行室内自然通风和净化器净化的方法是减轻室内化学污染的有效措施。提出了活性炭吸附剂的改进建议。     

Deformation and failure study of surrounding rocks of dynamic pressure roadways in deep mines

In order to understand the change rules of stress-displacement in surrounding rocks of dynamic pressure roadways in deep mines and to obtain a theoretical basis for analyses of roadway stability and designs of support,we established a coupling equation of adjacent rock strength,mining stress and supporting resistance on the basis of an elastic-plastic theory of mechanics.We obtained an analytical solution for stress and displacement distribution of elastic and plastic regions in surrounding rock of dynamic pressure roadway..Based on this theory,we have analyzed the changes in stress-displacement in elastic and plastic regions of surrounding rocks of dynamic pressure roadways in the Haizi Coal Mine.The results show that:1) radial and tangential stress change violently within the first 4 m from the inner surface of a roadway after excavation;radial stress increases while tangential stress decreases within a range of about 6 m from the inner surface of the roadway as a function of q3;2) radial and tangential stress increase with an increase in the mining pressure coefficient k;the increase in the rate of tangential stress is greater than that of radial stress;3) the radial displacement of the inner surface of roadways decreases with an increase in q3,provided that k remains unchanged.     

Numerical simulation study on the influence of the ground stress field on the stability of roadways

We adopt the concept of generalized plane strain to model a roadway in a stress field.This can avoid limitations caused by simplifying the stress analysis as plane strain.FLAC3D was used to investigate the maximum tensile stress and displacement of a roadway in a known stress field for angles,α,between the roadway axial direction and the maximum principal stress of 0°,30°,45°,60° and 90°.This theory was applied to the analysis of an engineering case.The results indicate that stress and displacement of the surrounding rock increase as the angle,α,increases.This provides some significant guidance for a reasonable layout of roadways in a known stress field.     

大采高综采工作面瓦斯与煤自燃综合治理技术

针对张集煤矿1215（3）高产高效综采工作面高瓦斯、易自燃开采过程中的安全问题,本文介绍了大采高综采工作面采空区顶板高位抽采技术,优化顶板走向钻孔位置,结合顺层钻孔和上隅角埋管等抽采瓦斯措施综合治理瓦斯,同时采取均压通风、加快工作面推进速度、采空区灌浆、注氮等技术措施防治煤自燃,保证了回采期间回风流瓦斯浓度平均小于0.5%,CO浓度20PPm以下,实现了工作面的正常安全生产。研究成果为淮南矿区一次采全高高产高效工作面的瓦斯、防火治理提供了借鉴经验。     

危险传染病应急诊疗病房通风管道的优化设计

针对危险传染病的应急诊疗,研制出移动式危险传染病应急诊疗病房,为降低危险传染病应急诊疗病房的整体质量及棚顶的压力,以通风口的质量最轻为目标函数,以各个进气支路的进气量相等为约束条件,结合沿程阻力损失系数与管路横截面边长的关系式推导出通风管道约束函数关系式,利用MATLAB优化工具箱对模型求解,优化得到通风管道的最佳尺寸.根据优化设计结果设计了通风管道,满足实际使用要求.     

并联旁侧支路风流逆转次序的实验研究

为研究上行通风网络火灾中并联旁侧支路风流逆转次序的问题,设计并制作了一个包含3条并联支路的小型模拟实验台.在其中1条支路中设置了燃烧器,用来模拟火灾支路;另两条模拟旁侧支路.取旁侧支路长度及初始风速(点火前的风速)的不同组合,分别进行模拟实验.利用热线风速仪和烟迹观测了两条旁侧支路中风流逆转的过程.结果表明:上行风流火灾中两条并联的旁侧支路可以在不同时刻发生风流逆转;风流逆转次序取决于两条支路长度与初始风速的乘积之比;长度与初始风速乘积较小的支路将较早发生风流逆转.