基于活性率法复合胶凝材料中粉煤灰反应程度的定量研究

分析研究了复合胶凝材料的合成反应机理,基于活性率法结合热动力学分析技术推导得出了其粉煤灰的反应程度计算公式,明确了各个参数的取值范围;通过实验对该公式进行了验证,并定量评价研究了复合胶凝材料的活性特征,得出了养护龄期和温度对其活性特征的影响规律。结果表明,该公式能定量研究复合胶凝材料中粉煤灰的反应程度,但有待进一步验证。

长沟峪煤矿不稳定煤层机械化开采技术探讨

针对长沟峪煤矿安子区特有复杂煤层地质条件情况，选取有代表性的-140m水平北-～北三3#煤层作为试验采区，分析研究其适宜的采煤方法及工艺；根据工艺要求合理布置采区巷道并进行配套设备选型；提出了机采工艺适应不稳定工作面的控制技术措施；分析了采取机械化开采工艺后的技术、经济效益。

大冶铁矿采空区稳定性模拟分析

为了回收采空区矿柱,以大冶铁矿采空区充填体为例,根据Mohr-Coulomb材料变形模型,建立了采空区应力数值分析模型,模拟了充填前后采空区的应力变化及塑性区的分布情况,通过两者的对比得出充填前后采空区的稳定性结果。研究证明采用充填法对采空区进行处理,不仅改善了采空区应力的作用,还缩小了矿体内的塑性区域,很大程度上提高了采空区的稳定性。

磷石膏理化特性对磷石膏库稳定性的影响

通过磷石膏理化特性和晶体结构测试,揭示了磷石膏具有在纯水和盐水中溶解度不一、并随着盐溶液浓度的变化其溶解度不断变化的特征,磷石膏晶体结构也具有这种特性,为磷石膏稳定性研究提供依据。

大平煤矿煤巷掘进中突出敏感指标及其临界值的确定

以河南大平煤矿为例,通过分析大平煤矿以往煤巷掘进的预测数据和试验结果,指出了R值指标法存在的问题,确定了突出敏感指标及其临界值的选定标准、可靠性评价指标以及测试方案,在对测试数据进行统计分析的基础上,得出瓦斯涌出初速度q为该矿井煤巷掘进突出预测的最敏感指标,其临界值取5 L/min,钻屑量S值作为掘进工作面突出危险性预测的辅助指标,临界值取4 kg/m;为矿井煤巷掘进突出危险性预测和效果检验提供了依据。

真三轴岩爆试验下三类岩石力学特性及声发射特性研究

为研究同一矿山环境下不同岩性岩石的岩爆发生发展规律,利用真三轴试验系统和声发射监测系统对大理岩、花岗岩、矽卡岩进行应变型岩爆模拟,并对三类岩石的力学特性和声发射特征参数进行分析.研究结果表明:三类岩石的三轴抗压强度从高到低依次为矽卡岩、花岗岩、大理岩.三类岩石在岩爆模拟过程中均可划分为孔隙压密阶段、弹性变形阶段、裂隙稳定扩展阶段、裂隙不稳定扩展阶段、岩爆后阶段.三类岩石在孔隙压密阶段的声发射特征参数均表现为累计振铃计数和累计绝对能量小幅增长、b值轻微波动,说明此阶段三类岩石内部产生的裂纹均较少.大理岩与矽卡岩均在裂隙不稳定扩展阶段开始出现累计振铃计数和累计绝对能量的大幅增长以及b值的剧烈波动,花岗岩则从弹性变形阶段就开始出现这些变化,说明花岗岩内部破裂的发生时间更早.在破坏形式上,大理岩与矽卡岩的张拉破坏占比更大,花岗岩则发生张剪混合破坏.

基于STM32与无线通信技术的煤矿瓦斯预警平台设计

针对传统煤矿瓦斯预警系统组网复杂、传输距离有限等问题,设计了基于STM32与无线通信技术的煤矿瓦斯预警平台,通过LoRa和GPRS无线通信技术进行数据传输,利用STM32单片机收集瓦斯传感器节点输出数据,采用PYQT工具包开发上位机程序。实验表明:平台能够实现对瓦斯浓度数据的实时采集和显示,及时对异常数据进行预警,系统组网设计方便,信号传输稳定。

基于AHP-FM的矿山深部岩爆倾向性动态分析

提高岩爆倾向性预测的精确度是当前研究的热点和难点.为使岩爆倾向性预测结果更加精确可靠,基于矿山实际情况,在现有研究成果的基础上,从岩爆发生前兆出发,选取每日微震频次、应力日偏移量及位移日偏移量这三个参量作为动态评价指标,采用层次分析法和模糊综合评价法相结合的方法(AHP-FM)对岩爆倾向性进行分析,并以铜绿山铜铁矿为工程实例验证了该方法的有效性.结果显示,用所提出的方法进行岩爆预测的结果与该矿山实际发生岩爆的时间和位置均相吻合,说明所提出的方法具有较好的预测精度.本研究可为矿山岩爆灾害的预测与防治提供参考.

崩落法和充填法联合开采在金山店铁矿的应用研究

随着国家对土地资源和环境保护的日益重视以及征地搬迁费用的增加,同区段崩落法和充填法联合开采得到越来越多的金属矿山企业的青睐。以金山店铁矿为例,采用理论分析、数值模拟等方法对该开采方法可行性进行了验证,并给出了采场优化布置方式和地表控制效果分析,以及2种开采方法之间衔接层的安全厚度。

多层住宅楼火灾仿真与人员疏散模拟研究

以多层住宅楼为研究对象,采用FDS分析最不利火灾场景下烟气蔓延速度场、温度场与能见度,得出可用安全疏散时间。采用Pathfinder分析人员疏散过程,得出必需安全疏散时间。分析结果表明,多层住宅楼发生火灾时人员能够安全疏散。中性面以上的人员疏散时受烟囱效应影响的概率较大,需要紧急疏散且在疏散过程中采取必要措施保护呼吸系统。

汽车涂装车间通风空调系统设计

汽车涂装车间有大量有害气体和粉尘产生,对车间作业人员身体健康造成严重危害。根据我国制定的《涂装工艺安全及其通风净化》标准,对南方某汽车涂装车间通风空调系统进行最优设计,并通过计算确定所设计系统满足生产工艺的环境条件,既保证作业人员身体健康安全又减少了耗能。

矿山主提升设备故障诊断专家系统知识库与推理机的构建

介绍了矿山主提升设备故障诊断专家系统知识库与推理机的设计,基于故障树分析法对矿山主提升设备故障诊断专家系统的结构体系、知识库、推理机和数据库进行分析研究。

自动喷水灭火系统在公路隧道火灾的应用模拟研究

自动喷水灭火系统是目前在隧道消防应用中存在较大争议的灭火系统。通过FDS+EVAC软件模拟了公路隧道分别在有安装自动喷水灭火系统和没有安装自动喷水灭火系统的情况下发生火灾,对两种工况隧道内的烟气运动、温度分布、CO浓度分布进行了分析;并对人员的疏散进行了模拟。考虑了在不同的位置下不同的温度与一氧化碳浓度对人员的影响,并与相关的现实实验结果对比。结果表明安装自动喷水灭火系统可以有效降低隧道温度,安装此系统为隧道火灾发生的疏散救援提供了有利条件。

高校新生《安全工程导论》课程教学实践

结合近几年教学实践,阐述了开设《安全工程导论》课程的目的与意义,探讨了教学模式的改进,并对今后的教学提出了具体建议,为安全工程专业本科阶段类似课程教学提供了借鉴。

基于核主成分分析和粒子群优化神经网络的充填体强度预测

以磷石膏、粉煤灰、磷渣等为主要原材料制备磷石膏胶结充填体,分析了主要原材料的理化特性,测定了磷石膏胶结充填体28d单轴抗压强度。通过核主成分分析对磷石膏胶结充填体单轴抗压强度影响因子进行非线性特征提取,基于获得的主成分构建粒子群优化BP人工神经网络(PSO-BP-ANN)预测模型。结果表明,核主成分分析能较好地实现充填体单轴抗压强度影响因子非线性特征的提取和降维的目的,同时,PSO-BP-ANN模型训练和预测值可决系数分别为0.995和0.991,均方根误差分别为3.660E-4和5.805E-2,平均相对误差分别为1.699%和3.602%,总体性能表现优于传统BP-ANN模型,对矿山充填体的配比设计具有指导意义。

长沟峪煤矿炮采壁式工作面矿压规律研究

通过在长沟峪煤矿+20水平北—北4槽炮采工作面从初采到末采期间的矿压观测,结合工作面各种矿压显现特征,确定了工作面初次来压步距和周期来压步距,掌握了工作面回采过程中顶板活动规律,为4槽煤层的顶板管理提供了依据。

唐公沟煤矿煤层自燃防火技术实践

针对唐公沟矿存在的煤层自燃隐患,分析其煤层自燃的原因及影响因素,结合相关理论和检测数据,提出防治矿区煤层自燃的技术方法和措施。实践效果表明,采取措施后的煤层综采上隅角CO浓度得到了有效的控制,增强了矿井防灭火应急救灾能力,大大提高了矿井安全生产的系数。

察哈素煤矿井筒穿过含水软岩地层综合治理技术研究

察哈素煤矿发育有厚度不等的中生代白垩系下统志丹群含水软岩地层,如何安全经济地穿过它是井筒施工需要解决的主要问题。在对察哈素煤矿志丹群水文地质工程地质特征分析的基础上,通过技术经济比较,提出了预疏降治水方案和井筒穿过志丹群的安全技术措施,可为类似条件矿井的建井提供参考。

用粗磷尾矿制备胶结充填材料

为解决湖北三宁矿业挑水河磷矿选厂重介质作业尾矿直接堆存存在的污染环境和土地占用等问题,在对该尾矿进行性能测定的基础上,开展了将其作为胶结材料用于充填采矿的可行性试验。结果表明:磷尾矿颗粒表面粗糙,有害元素含量低,可以作为胶结材料;磷尾矿为骨料制备的充填体不同龄期抗压强度均随灰砂比和料浆浓度增加而增强,但料浆浓度对充填体抗压强度影响相对较大;充填料浆坍落度、坍落扩散度和稠度均随灰砂比和料浆浓度增大而增大。为进一步降低胶结材料成本,还进行了粉煤灰部分替代水泥作为胶结材料的可行性正交试验。结果表明:粉煤灰的添加有利于充填体强度的增高,尤其是后期强度的增长;充填料浆坍落度随灰砂比、料浆浓度和粉煤灰掺量增大均先增后减,且影响程度由强到弱依次为灰砂比>料浆浓度>粉煤灰掺量。由于粉煤灰颗粒粒度细,且部分颗粒呈球形,使其在料浆中可以发挥滚珠轴承效应,减小了磷尾矿颗粒之间的摩擦力,进而提高了料浆的和易性;粉煤灰内部空隙多,随着粉煤灰掺量的增加,需水量也随之增大,导致充填料浆的黏稠性增大,阻碍了料浆中骨料的移动,进而使得坍落度和稠度随粉煤灰掺量增加呈现先增后降的规律。试验确定的胶结材料最佳配比为灰砂比0.250、料浆浓度80%、粉煤灰掺量1.00。利用粉煤灰和粗磷尾矿进行胶结充填具有显著的经济、环境和社会效益。

巷道拐弯对瓦斯爆炸影响的数值模拟研究

基于一些基本假设,运用流体动力学软件FLUENT对均匀充满9.5%瓦斯气体浓度的不同拐角二维方形巷道进行了数值模拟研究,并对不同拐弯巷道内瓦斯爆炸过程中的火焰传播速度、压力和温度进行了对比分析。结果表明:拐弯巷道内冲击波的速度、压力和温度等参数在传播过程中会逐渐增加;在巷道拐弯处会产生复杂的流场,并在局部区域内对冲击波有激励作用。该研究结果揭示了瓦斯在拐弯巷道内爆炸传播的本质,从而可为制定防爆抑爆措施提供理论依据。