数字化集成技术在矿山安全生产中的应用

为减少矿山安全事故的发生,加强矿山的安全生产,通过数字化集成技术,将生产现场作业人员和设备的信息数据进行采集和管理,对收集到的数据信息进行整理之后,运用3DMine建模技术建立相应的模型,集成相关信息数据,根据信息,确定危险区域和矿山生产人员的安全状态,并作出安全预警。以某矿山的生产为例,运用数字化集成技术对生产人员和设备进行实时监控,判断出危险区域的因素后进行安全预警,确保矿山安全生产。     

倾斜多层矿床条带开采矿柱应力分布及其倾角效应研究

条带矿柱的应力分布是研究矿柱稳定性的基础,以岩石力学理论为基础,分析了倾斜矿柱平均正应力和剪应力与矿体倾角之间的关系。基于数值模拟,定义应力增长系数表征矿柱的应力分布,研究了多层倾斜矿体开采上下层矿柱应力增长系数与矿体倾角的关系,通过拟合得到了应力增长系数与倾角的函数表达式。研究表明:随着矿体倾角的增加,矿柱平均正应力逐渐减小,平均剪应力先增大后减小;在侧压系数小于1时,矿体倾角增加,矿柱应力减小,减小程度受侧压系数的影响;应力增长系数随矿体倾角的变化关系可用二次函数表示;不同倾角的矿体,矿柱两边缘塑性区分布不对称,矿柱下侧塑性区范围较大;沿矿体倾斜向下上层矿体矿柱内部应力逐渐增大,下层矿体矿柱应力先减小后增大。     

有风情况下氯气泄漏扩散数值模拟研究

采用流体力学软件FLUENT的物质传输模块对不同风速情况下氯气绕障碍物泄漏扩散过程进行了数值模拟,获得了计算区域内风流场分布以及氯气泄漏随时间变化的扩散规律。结果表明在障碍物背面会形成漩涡,风流不畅使有害气体积聚不易扩散,且氯气泄漏过程存在明显的重气效应,容易向地面沉降,建筑物前方近地面处为氯气扩散高浓度区。当风速较小时,氯气扩散较慢,在越过障碍物时有直接向地面沉降趋势;当风速增大时,氯气云团在下风向扩散速率明显增大,在垂直方向扩散速率减小。     

掘进工作面压入式通风流场的数值模拟

由于井下作业的特殊性,掘进工作面必须应用局部通风系统。针对掘进工作面压入式通风,依据空气动力学、流体力学、紊动射流等理论以及风流流动特性,结合某矿山115m中段掘进面的实际情况,利用Fluent软件对掘进工作面的风流流场进行数值模拟研究。结果表明,风流流场存在附壁射流、冲击射流、回流以及涡流4个分区。风筒出口的射流区正下方小块区域和巷道顶部区域风速极低,这可能导致巷道内存在通风盲区,需对此处加强通风管理。     

独头巷道局部通风数值模拟研究

独头巷道掘进工作面是矿山的主要工作面之一,矿尘浓度大是其工作面环境质量差的主要原因．局部通风是解决独头巷道掘进工作面的主要通风手段,因此,独头巷道掘进工作面局部通风质量的好坏将直接影响矿山的生产效益和职工的安全健康．文中通过利用Fluent软件对独头巷道局部通风时风筒出口距工作面不同距离的风流特性进行模拟研究．数值模拟结果表明,独头巷道掘进工作面采用压入式局部通风时,风流的独头巷道中存在效射程．因此,为了保障有效通风,应控制好风筒出口距掘措工作面的距离不应大干凤．浠．的有祷射程     

受限射流结构参数对通风流场影响的数值模拟

采用流体力学软件对掘进巷道工作面的通风流场进行了模拟研究,分析了风筒出口位置、出口风速、风筒出口距工作面距离和掘进巷道断面宽高比等掘进巷道受限射流结构参数对流场的影响。结果表明:风筒出口位于掘进巷道顶角利于增大射流的有效射程;在相同的风筒出口直径下,风筒出口风速对掘进巷道受限贴附风流中心轴线速度变化的影响不大;在风流有效射程范围内,风筒出口距掘进巷道迎头端面的距离对流场的影响不大;掘进巷道断面宽高比越大,对射流的贴附效应越好。