专题讲演是提高学生素质的有效途径

高校人才的培养如何适应现代化的要求,提高学生素质,这是高教面临的主要课题。辽宁工程技术大学采矿工程专业开设了“专题讲演”课程。文章就此课程开设的目的、方式、取得的初步成绩、注意问题及将来的发展进行了探讨,说明“专题讲演”是一种有发展前途的教学形式。

大倾角综放采空区注浆防灭火浆液扩散模拟研究

为确定大倾角综放采空区注浆防灭火的相关技术参数,研究采空区注浆过程中浆液的扩散行为,构建采空区非均质多孔介质3D几何模型。运用FLUENT数值模拟软件,并结合＂变重力、定倾角＂方法,通过模拟确定不同煤层倾角下采空区合理的注浆位置。模拟结果表明：浆液在采空区中扩散6 h之后,浆液流动速度与浆液扩散面积近似成反比关系,煤层倾角为20-40°时,采空区注浆的最佳位置均在回风侧距工作面44-48 m处,此时采空区氧化带能被很好地覆盖,工作面无跑浆与溃浆现象。现场观察结果、标志气体监测数据与模拟结果一致。

基于瞬变电磁法的采空区积水探测技术研究

为解决胜利煤矿6#煤层老窑采空积水区对本煤层及下部煤层开采造成的重大隐患,运用瞬变电磁法对胜利煤矿6#煤层进行井下物探,按照该方法的理论对探测结果进行解释分析。根据积水采空区电性最低,实体较高,无水采空区视电阻率最高的特性以及视电阻率的大小,得出在侧面沿主斜井方向视电阻率剖面图内,6#煤层与高阻异常区(采空积水区)相交且穿过,可推断出该段交线处中央部分为采空积水区,且采空范围较小,两侧为未采区。经现场井下钻探技术对物探结果进行验证,最终确定了6#煤层采空区积水范围。

7.0m采高综采面回采巷道变形破坏规律研究

针对神东矿区大柳塔煤矿采用7.0 m采高综采面回采5-2煤三盘区时回采巷道出现不同程度的变形破坏现象,采用现场实测的方法对52304及52303工作面回风顺槽之间的区段煤柱进行了巷道变形及应力变化规律的监测,并运用FLAC3D数值模拟软件对不同埋深条件下两工作面之间区段煤柱的应力分布规律进行了模拟,最后总结分析了回采巷道变形破坏的机理,并得出采空区段煤柱的失稳是造成回采巷道变形破坏的根本原因。从而为巷道的合理布置及相应控制对策的提出提供基础数据,以保证矿井安全高效的生产。

基于敏感度分析的导水裂隙带高度DM-L优化模型

导水裂隙带高度是矿井生产中影响安全生产的一个最重要的影响因素之一;另一方面,多元统计分析和敏感度分析在工程数据分析中应用广泛.以多年来我国矿井生产中实测的数据为基础,应用多元统计分析建立了导水裂隙带高度与采厚、采深和硬岩岩性比例系数的函数关系,用敏感度分析的方法确定了各个影响因素的敏感度,进而建立了DM-L优化模型.最后对模型进行了检验,结果显示模型精度较高.

基于板壳和断裂力学理论的上覆采空区积水危险性判定技术

为避免山西临汾胜利煤矿10号煤层采动过程中受上覆6号煤层采空区透水的威胁,利用板壳理论、断裂力学理论分别建立导水裂隙带高度和底板破裂深度的力学模型,计算10号煤层Ⅰ—Ⅵ区开采过程中导水裂隙带高度分别为46.77 m、48.86 m、56.05 m、56.14 m、56.33 m和55.20 m,6号煤层Ⅰ—Ⅳ区的破裂带影响深度分别为1.57 m、1.14 m、1.85 m和1.26 m。通过构建上覆煤层采空区积水危险性类型的划分准则,对10号煤层采动过程中受到上覆6号煤层采空区积水的危险性进行判定分析,结果表明:6号煤层Ⅰ—Ⅳ区对10号煤层的积水危险性类型均为突水型,会对10号煤开采过程产生安全威胁;6号煤层的不可采区域对10号煤层Ⅴ区和Ⅵ区的影响类型为原岩渗透型,对10号煤层Ⅴ区和Ⅵ区的回采不会构成危险性。

基于概率积分法的重复采动地表变形GJ-CB预计算法

煤炭资源开采必然对地表产生影响,准确预计开采后地表变形程度是实现地表建筑物安全的重要举措.多学科多领域的结合对煤矿科学安全开采起到了很大的促进作用,以概率积分法为基础,应用距离幂次反比法对其进行改进,形成了一套完整的重复采动地表变形GJ-CB预计算法.并以GJ-CB预计算法为基础开发了《重复采动条件下地表变形叠加系统》,通过某矿的应用检验,得出将该系统和算法预计精度较高,结果可靠.

复杂沟通条件下遗煤自燃规律的数值模拟

为了解决复杂沟通条件下遗煤自燃的防治问题,应用数值模拟方法对放顶煤采空区遗煤自燃规律进行了研究.建立了放顶煤采空区遗煤自燃数学模型,并对复杂沟通条件下的放顶煤采空区遗煤自燃规律进行了数值模拟研究.在深部内部漏风边界有高氧浓度时,采空区自燃位置有两处,当考虑老空区内部瓦斯浓度很高和老空区耗氧情况,采空区自燃位置只有一处.只有注氮与阻化联合使用,才能避免放顶煤采空区遗煤自燃的发生.遗煤自燃发火期与工作面推进速度成正比关系,与工作面风量、遗煤氧化速度常数成反比关系.该研究对放顶煤采空区遗煤自燃的防治具有一定的指导意义.

确保地表建筑物安全矸石充填开采原料配比及充填量的确定

为确定某矿的矸石充填开采过程中最优充填材料配比和最佳的矸石充填量。设计了一种新型的矸石压缩模具,应用该模具和YE-200A液压试验机对十种不同粒径配比的矸石进行压缩试验,得出均匀配比的矸石为最优充填配比。采用最小二乘法拟合的数学模型,确定了均匀配比矸石充填材料与压力的变化规律。最后推出了均匀配比的矸石充填高度与采厚、顶板允许下沉量及顶板压力的函数关系。

采动影响下综放工作面端头围岩控制技术研究

针对综放工作面端头顶角受采动影响发生片帮、冒顶事故,超前端头支架移架困难的问题。利用FLAC^(3D)研究了综放工作面端头顶角处围岩破坏演化过程,提出了端头顶角处掏槽、补打加强锚索,改变端头顶角处围岩应力分布,将围岩应力集中区域向深部转移的方法,提高端头顶角处围岩稳定性。现场观测结果可知:未受采动影响时,应力集中区域位于端头顶角处,应力最大值为28.9MPa;受到采动影响时,端头顶角处围岩应力集中区域向浅部转移,围岩得不到有效控制,发生片帮、冒顶现象;进行掏槽、补打加强锚索后,端头顶角处应力集中区域向深部转移,围岩得到控制。研究结果表明:对端头顶角处围岩掏槽、补打加强锚索,能够避免端头顶角受采动影响时发生片帮、冒顶,保证超前端头支架的顺利推移。

瞬变电磁法在煤矿不明采空区积水探测中的应用

为了减少煤矿透水事故的发生,采用瞬变电磁法对不明采空区积水情况进行探测。瞬变电磁对低阻反映异常灵敏,能够依据视电阻率的变化来判断采空区的积水性,提高了对采空区及其积水情况的探测效果。在现场踏查以及资料分析的基础上推测早期矿井对各个煤层的开采情况;根据瞬变电磁法工作原理以及采空积水区地球物理特征确定了对测试结果的解释方法,然后对典型测线多测道电压剖面图、视电阻率拟断面图、典型测道等电压值平面图和等视电阻平面图进行分析,确定2#和6#煤层的采空积水区的位置和范围。

基于断裂力学倾斜煤层底板采动破坏深度研究

为掌握倾斜煤层开采后采空区底板破坏情况,基于断裂力学理论,构建倾斜煤层采后空间底板应力求解力学模型,结合应力场与双剪强度理论,推导底板采动破坏深度求解公式,并应用实例进行验证.依据求解公式分析了底板破坏形态及影响因素,结果表明:倾斜煤层底板采动破坏区域分布具有非对称性特征;破坏范围及深度主要受工作面赋存状态和底板岩性影响,其中破坏深度与工作面斜长、采深和底板内摩擦角正相关,与底板黏聚力呈反比;随着倾角的增大破坏深度呈现先升后降趋势,而随着测压系数的增大破坏深度呈现先降后升趋势.该文研究成果可为倾斜煤层承压水防治、邻近煤层开采提供一定的理论指导.

爆堆矿岩块度分布测试方法概述

爆堆矿岩块度分布是评价爆破效果重要的指标之一。准确地测定出爆破后矿岩的块度分布,既是正确评价爆破质量的前提,又是建立爆破块度计算模型和优化爆破参数的基础。关于爆堆矿岩块度分布研究已经历了半个多世纪。本文对于爆堆矿岩块度分布的现有的测试方法,进行了系统的归纳总结,介绍了爆堆矿岩块度分布测试方法的发展历史和研究现状,将有助于该领域的深入研究。

矿山开采沉陷可视化系统设计开发及岩移参数求取

依据矿山开采沉陷相关理论,以概率积分法数学模型为基础、运用基于实测数据求参原理与方法,结合相关软件设计开发了矿山开采沉陷可视化系统。为研究矿区地表移动变形分布及岩移参数求取提供了技术支持。结合系统应用实例,利用地表观测数据拟合求参,对该矿其他工作面及类似地质条件矿区开采沉陷预计提供借鉴作用。

瓦斯涌出量的模糊数学与灰色系统理论的预测

矿井瓦斯涌出量的预测是典型的灰色系统，本文以灰色系统和模糊数学为基础，探讨了矿井瓦斯涌出量的影响因素，分析了灰色系统理论的不足，建立了符合实际的模糊灰色系统模型，并把时间序列改进成为影响因素序列，对矿井瓦斯涌出量进行预测。研究结果表明，该方法能较准确地反映矿井瓦斯规律。

爆堆块度分布的实验室模型研究

介绍了一个由数字化仪和微机组成的 ,用于测试爆堆岩块分布的单图片摄影测量系统 ,并进行了实验室的模型研究 .研究结果证明 ,无论从精度上 ,还是经济性和适应性 ,该系统既可直接用于生产实践 ,又可作为检验其他测试方法的手段 .

上覆不明采空区积水危险性判定技术研究

为确定胜利煤矿10#煤层上部采空区积水范围,保证煤层开采过程中避免受到水害威胁,运用板壳理论和关键层理论,建立胜利矿开采10#煤层采空区覆岩变形破坏的力学分析模型,结合经验公式法和数值模拟方法得出10#煤层各分区的最大导高和底板破裂的最大深度,通过上部采空区积水危险性判定准则,得出开采10#煤时将被上部6#煤层采空区积水影响,而不会受到2#煤层采空区积水的影响,为该矿防治水方案的提出和安全开采具有理论指导意义和实际应用价值.

爆堆块度分布的自动与分形测试系统的应用

露天矿爆堆矿岩块度分布是评价爆破效果最重要的指标,但其分布参数非常难以获得。如何准确地的获得爆堆各级岩块的组成是国内外众多采矿界学者研究的重要课题之一。采用摄影测量的方法去获得求算爆堆块度分布分形模型中分维数的基础数据,即解决了摄影测量分析系统的“小块漏失”现象,又为分形测试系统的推广应用奠定了基础。本文重点介绍了自动测试系统和分形测试系统在阜新矿务局海州煤矿的应用与分析。

遗传算法及其在采矿工程中的应用

遗传算法是一种新型的搜索寻优技术 ,它借助复制、交换、突变等操作逐步逼近最优解。论文阐述了遗传算法的特点及其实现步骤 ,介绍了其在矿山中的应用 ,并介绍了通过确定采区巷道布置系统及其主要参数来进行采区优化设计的实例 。

辽宁灯塔西马煤矿充填式开采地表变形预测

针对建筑物保护煤柱的煤炭资源回收问题,根据西马煤矿具体地质采矿条件,选择概率积分法对西马峰村保护煤柱开采后引起地表移动变形进行预计;并以1326工作面似膏体充填开采结果为基础,计算出充填采区工作面的等效采高;预计结果表明,如按设计开采方案布置工作面,西马峰村建筑物损害等级为Ⅱ级,不符合预先制定的标准;将开采方案进行一定的调整后再进行预计,结果表明,西马峰村建筑物所处地表的移动变形值均在建筑物损坏等级I级所规定的范围内,即建筑物在不用维修或简单维修的情况下可以正常使用,则西马峰村保护煤柱似膏体充填开采是可行的。