矿井通风网络非稳定流动数值解收敛性分析

利用分析数学的压缩映射原理，对矿井通风网络非稳定流动数学模型进行了分析，得出了数学模型数值解收敛的条件．确定了以惯性系数排序选择最小生成树的回路选择方案，为矿井通风网络非稳定流动数学模型数值解的收敛性提供了理论依据．     

煤岩动力灾害声电协同监测技术及预警应用

为了提高煤岩动力灾害预测的准确性和可靠性,提出了声电协同监测技术,将电磁辐射和声发射进行融合,优势互补,开展了受载煤岩声电监测同步性测试及分析,开发了相应的监测系统及软件,并在采掘现场进行了监测及预警应用实践.结果表明:实验室和采掘现场不同尺度的煤岩声电信号同步性及相关性很好;采掘现场有煤岩动力灾害危险前,声发射和电磁辐射信号开始出现异常变化,且两者对危险响应的同步性很好,特别在临灾阶段,声、电信号在异常幅度和时域上的一致性变得更加明显;声电协同监测技术及系统,能够实现对冲击地压等动力灾害危险的实时监测及提前自动预警,与单方法相比,可靠性更高.     

RHEOLOGICAL HYPOTHESIS OF COAL AND GAS OUTBURST MECHANISM

The existing hypotheses of coal and gas outburst mechanism are all based on the elastielty mechanics. Since they have not taken time factor into consideration, these hypotheses can not give a satisfactory explanation of the occurrence and development of the outburst. A creep mathematical model of gas-containing coal, which can better explain the phenomenon of coal and methane outbursts,has been set up through creep tests and analyses under the condition of triaxial compression. The tests have proved that there isn‘t essential difference between the rheologieal properties of outburst prone coal and non-outburst prone coal. Outburst can happen in any kind of coal if the rheologlcal conditions exist. The creep mathematical model provides a solid foundation for establishing a comprehensive criterion of coal and gas outburst.     

煤矿安全投入综合评价指标的筛选与确定

评价安全投入状况必须借助相应的评价指标方能进行,现有安全投入评价指标体系的设计都是基于一般工业考虑,而煤炭工业具有非常鲜明的行业特点,将这些指标用于煤矿安全投入综合评价缺乏针对性．文章结合煤矿安全生产的特点,通过聚类分析将年安全投入总额、吨煤安全投入、安全工程投入、安全设备投入、安全科技投入、安全管理投入确定为评价煤矿安全投入水平的主要指标．     

煤与瓦斯突出电磁辐射监测仪

根据煤与瓦斯突出机理和突出预测与防治原理,论述了煤与瓦斯突出电磁辐射监测仪的硬件组成和关键电路的设计,并完成了软件设计。通过井下实验证实了该监测仪可实现与煤体无触监测,且信息接收、舆较为可靠,为煤与瓦斯突出的分析和预报提供了正确的原始数据资料。     

煤矿冲击矿压的分级预测研究

针对煤矿冲击矿压灾害,研究了冲击危险性的监测原理和冲击矿压危险的分级预测准则.通过连续监测预警技术和系统集成,应用综合指数法、微震法、电磁辐射法和钻屑法,形成冲击矿压的时空分级预测技术体系,即在时间上对冲击危险进行早期综合分析预测与即时预测相结合,在空间上进行区域预测与局部监测、点预测相结合,对冲击矿压的危险性根据危险指数的大小,按无、弱、中等和强冲击危险4级进行预测.根据预测的冲击矿压危险等级,采取加强监测、解危、甚至撤人等防治对策.工程实践表明,采用该技术,可大大提高冲击危险预测的准确性,取得良好的应用效果.     

矿井通风系统巷道自动绘制方法研究

基于使用计算机自动绘制矿井通风系统图的需要,利用面向对象的程序设计思想,设计通风系统巷道的自动绘制算法,提出多条巷道连接于一点的处理方法,引入多条巷道在空间交叉的消隐方法。该算法在孔庄矿局部通风系统中进行了应用,结果表明,能一次性、连续、准确、快速地绘制出井下所有的通风巷道。     

用电磁辐射法监测预报矿山采空区顶板稳定性

对坚硬煤岩层的电磁辐射特性进行了实验研究,对煤矿回采过程中煤岩体电磁辐射变化规律进行了监测分析,在此基础上提出了电磁辐射监测预报顶板稳定性的技术方法,并在煤矿进行了试验应用.研究结果表明：在矿山采掘过程中,伴随顶板活动会产生明显的电磁辐射信号,顶板垮落前电磁辐射有异常反映,表现为异常增大或呈现增长趋势,用电磁辐射法监测预报顶板垮落是可行的, 且具有快捷、方便、准确率高的优点.     

煤冲击破坏过程规律及同源声电响应特征

针对冲击地压监测预警问题,开展不同速率的煤样单轴加载实验和单轴加卸载实验,同步采集了全波形声电数据和煤破坏过程图像,结合频谱分析、相关性分析、声波波速层析成像分析、能量分析等,研究煤破裂过程的同源声电响应特征及煤冲击破坏的时序演变规律和空间孕育特征。结果表明:声发射和电磁辐射都与应力降有明显的正相关性,两者的时序分布具有同步性,两者的频谱分布具有一致性且主要集中在低频段,表明声电信号是煤破裂产生的同源异象现象;煤的冲击破坏过程包含多个子冲击阶段,各子冲击阶段与载荷降有明显的正相关性,在冲击破坏孕育阶段,煤样内裂纹、应力、能量、声发射等的分布具有对应关系,冲击破坏容易发生在临近自由面的破裂密集且应力集中高的区域。研究成果可为冲击地压监测预警研究提供依据。     

孔隙气体对断裂电磁辐射的影响及其机理

含瓦斯煤变形破坏时,孔隙气体是对电磁辐射产生影响的最重要因素之一。基于孔隙气体对电磁辐射影响的实验结果,运用分子动力学理论和方法建立了气体吸附动态平衡方程,详尽地叙述了孔隙气体与新形成的壁面间的相互作用,在此基础上建立了孔隙气体对电磁辐射影响的唯象模型,讨论了其微观机制。结果表明,孔隙中的自由瓦斯气体对电磁辐射没有明显的影响,而吸附瓦斯气体对电磁辐射有非常明显的影响。在临界瓦斯压力之前,吸附量越多,电磁辐射越弱;临界压力之后,吸附量越多,电磁辐射越强。