典型岩溶矿区突水成因研究——以龙宝煤矿为例

为研究岩溶地区煤矿采面突水成因,以贵州黔北地区龙宝煤矿为试验地点,采用可控源音频大地电磁法确定水源及导水通道,并结合COMSOL建立突水模型,分析突水过程裂隙水压和突水量变化.采用可控源音频大地电磁法探明突水点附近T_(1)y^(2)地层形成2条导水通道,P_(3)c地层形成5条导水通道,P_(3)l地层形成4条导水通道,煤层采动导致应力场和地下水的天然流场发生变化,在上部地层形成岩体裂隙并贯穿T_(1)y^(1)和T_(1)y^(3)隔水层.通过模拟不同裂隙与工作面导通后的突水量,并结合现场实测突水量综合分析可知,突水前,采空区的冒落带已经导通了Ⅰ号导水通道,使涌水量一直保持在20 m^(3)/h左右;推采过程中,顶板受到采动影响冒落,使采面与Ⅱ号导水通道贯通,导致含水层T_(1)y^(2)中的承压水通过Ⅱ号导水通道瞬间涌入工作面,使涌水量突然增大至100 m^(3)/h.

破碎围岩巷道变形失稳特征及控制技术

针对破碎围岩巷道变形量大、围岩整体性差和支护困难等问题,以昌兴煤矿1460运输石门为试验地点,通过数值模拟与现场考察,研究原支护技术下巷道围岩变形失稳特征及机制,拟采用联合支护技术并对比分析围岩变形特征。研究表明:由于围岩强度低、支护方式单一、受开采动压影响和围岩中含软弱夹层,造成围岩松散破碎,稳定性差,顶板最大破坏深度达到4.80 m;提出了“锚网喷+U型棚拱形支架+注浆”联合支护技术,采用预应力锚索、高刚度U型钢棚、浅孔注浆及深孔锚注等支护方式强化围岩特性,形成多层复合加固拱承载结构,实现支护结构与围岩的相互耦合作用;数值模拟分析得出,修复后围岩塑性屈服区最大深度由5.56 m减小到1.07 m,降低了80.76%,围岩塑性区大幅度减小,围岩应力总体趋于均匀分布;现场试验表明,修复后顶底板位移量仅113 mm,两帮位移量78 mm,说明该联合支护技术方案可有效控制围岩变形失稳,维持巷道整体稳定。

不同药包结构岩石爆破效应的数值模拟研究

为探究不同药包结构爆破效应,采用数值模拟手段建立不同装药结构模型,分析爆破过程裂岩石隙扩展及其应力分布。结果表明:在两种不同药包结构爆破中,由于切缝药包聚能效应,使爆破应力对炮孔壁做功最大的是切缝药包爆破的切缝方向,其次为普通爆破,最小为切缝药包爆破的非切缝方向。根据岩石裂隙扩展图,切缝药包爆破先于普通药包爆破形成贯通裂隙,普通药包爆破岩石裂隙分布由炮孔中心向四周近似均匀延伸,而切缝药包爆破岩石裂缝破坏最明显的是切缝方向。在模型贯通裂隙形成前,切缝药包爆破应力大于普通药包爆破,裂隙贯通后,形成有效卸压通道,普通药包爆破应力高于切缝药包。

物流分配的不均匀性对紧凑式换热器效能的影响

以一侧流体分配不均匀的换热器模型为基础 ,建立了物流分配不均匀性对换热器效能影响的数学模型 ,通过理论分析和计算 ,为研究换热器内部物流分配不均匀对其效能的影响提供了一种分析方法 .该理论模型包括连续模型和离散模型 2种形式 ,前者为研究物流分配不均匀引起换热器效能的下降提供了一种分析计算方法 ,后者为控制实验研究的精度提供了理论依据 .研究结论对换热器的优化设计具有重要意义 .

导流片的导流角度对其性能的影响

引起板翅式换热器内部物流分配不均匀的因素是多方面的 ,针对不同导流角度对导流片性能的影响进行了研究 .发现板翅式换热器内部存在着物流分配的不均匀 ,其中横向物流分配的不均匀性大于纵向物流分配的不均匀性 ;影响导流片性能的主要因素包括导流片的导流角度、Reynolds数等 ;当导流角为 45°时 ,其导流性能达到最佳 ,而总管流动阻力没有大的变化 .

板翅式换热器不同结构导流片导流性能的研究

分析了不同结构导流片对板翅式换热器内部物流分配不均匀性的影响 ,通过改变导流片的内部结构 ,对其导流性能进行了研究 .研究结果表明 ,板翅式换热器内部存在着物流分配的不均匀性 ,影响导流片导流性能的主要因素包括导流片的导流角度、雷诺数等 ,在导流角度为 4 5°、导流片结构参数在 0 1～ 0 2之间时 ,存在着最佳导流片结构参数值 .通过改变导流片的结构参数可有效地改善换热器内部的物流分配 ,尤其是可很好地改善换热器的横向物流分配 .研究结论对板翅式换热器的优化设计具有重要意义 .

封头结构对板翅式换热器物流分配不均匀性的影响

纵向传热、温度场与物流分配不均匀对换热器效能的影响具有耦合关系 ,其中物流分配的不均匀会加剧其内部温度场分布的不均匀 ,增大换热器的纵向传热 ,导致其效能的下降 ,所以物流分配的不均匀在三者中对换热器效能的影响最为重要 .因此 ,对引起物流分配不均匀的因素进行研究是板翅式换热器优化设计的重要内容 .针对板翅式换热器内部流动特性对封头结构的影响进行了深入研究 .研究发现 :封头结构的影响主要体现在垂直于总管流动方向上 .发现了封头结构的改进方法 ,通过改变封头结构的设计可以有效地改善换热器内部的物流分配 .

新型紧凑式低温换热器的研究与进展

介绍了一些目前低温与制冷领域中使用的紧凑式换热器 ,对其结构、性能以及研究和应用情况进行了细致的分析和综述 ,同时也给出了一些作者的观点 ,为低温换热器的设计及以后的深入研究提供参考。

板翅式换热器导流片结构参数对其导流性能的影响

由于板翅式换热器结构的复杂性 ,存在着内部流动速度分布的不均匀性 ,从而引起其换热效率下降 ,影响了换热器的整体效能 .引起流动速度分布不均匀的因素是多方面的 ,针对不同导流片结构参数 (h/H)对导流片导流性能的影响进行了深入研究 ,发现导流片结构参数对换热器内部流动速度分布不均匀性的影响主要表现在总管流动方向上 ,通过改变板翅式换热器导流片的结构参数可有效地改善换热器内部物流在总管流动方向上的分配情况 ,从而有效地改善换热器内部流动速度的分布 .

稳态及非稳态传热条件下膨胀珍珠岩绝热性能的研究

在低温系统工作过程中 ,绝热材料随工作过程的变化和外界温度的波动交替工作在稳态和非稳态两种传热情况下 ,绝热材料在非稳态传热条件下的绝热性能对低温系统的影响极为重要。本文以常用低温保温材料膨胀珍珠岩 (珠光砂 )为研究对象 ,实验测量了在稳态和非稳态传热条件下的导热性能、热扩散性能及其随温度的变化规律 ,并对两种传热条件下的绝热特性进行了分析和研究 ,为工程应用提供可靠的依据 。

贵州三甲煤矿突出煤体结构参数及孔隙特征研究

为揭示突出煤体与原生煤体微晶结构参数和孔隙结构差异,基于XRD、低温液氮吸附、压汞等实验方式并结合分形维数理论,研究了三甲煤矿突出孔洞内外煤样结构参数和分形特征。结果表明:突出煤侧链含量、芳氢率和芳碳率高于原生煤;并且突出煤具有更好的生烃潜力;突出煤芳香度I1与I2均大于原生煤,说明突出煤脂肪官能团高于芳香结构官能团;由于煤中稠环结构产生一定改变,突出煤有效堆砌芳香片数低于原生煤;煤化度指标有小幅度升高,说明原生煤中侧链的含量低于突出煤,导致相对的芳香环数量增大;根据压汞数据得到原生煤的综合几何分形维数为3.30,突出煤为3.37;突出煤和原生煤微孔表面积分形维数分别为2.62和2.13,小孔表面积分形维数分别为2.45和2.23。

集中供暖及中央空调系统用热量计的研究

以集中供暖和中央空调系统为应用对象 ,开发研制了一套热量计量系统 ,该系统以单片机MCS5 1为主体 ,附加外部晶振电路以及复位电路组成的模块、电源模块、放大及A/D转换模块、外置RAM及电压监控模块、外置时钟及流量测量模块、键盘及显示模等组成 ,借助软件系统完成数据的采集、运算、处理以及存储等 ,实现了智能化。校验实验表明 :该系统具有启动流速低、精度高、自动化程度高、运行稳定 ,在流速大于启动流速后 ,误差小于 4 %。该系统的开发研究对集中供暖、中央空调系统的市场化运行管理具有重要意义。

LNG在汽车工业中的发展优势

目前 ,用作汽车燃料的天然气大多是以压缩天然气 (CNG)的形式存储的 ,而且车用系统发展也较为成熟。CNG是将天然气在常态下压缩并存储在 2 0MPa以上的高压罐内 ,因而储罐体积较大 ,强度、安全性要求高 ,增加车辆自重 ,一次行驶里程短 ,且充气时间较长 ,这在很大程度上制约了天然气汽车的发展。从实用效果上看 ,液化天然气 (LNG)占用体积小、能量存储密度大、燃烧性能好、热值高、一次充灌行驶里程长 ,较之CNG更适合用作汽车燃料。此外 ,存储在 1 1 0K低温下的LNG ,具有大量的冷能 ,将该冷能回收用于汽车空调或低温冷藏车的冷藏运输过程 。

板翅式换热器封头结构的数值模拟

建立了板翅式换热器封头结构的湍流数学模型 ,并采用此模型对目前工业中应用的基本型封头内部的速度场分布进行了数值计算 ,计算结果表明 :封头内部物流分配存在严重的不均匀性 ,同时发现改变封头的结构可以有效地改善换热器内部的物流分配 .在此基础上对两种改进型封头结构进行了数值模拟 ,计算结果表明改进效果明显 ,在进口Reynolds数为 830 0 0时绝对不均匀度已从3.4 7减小到 0 .71.计算结果与实验结果吻合良好 .

SI MPLE算法的一个新的改进方案

提出了SIMPLE算法的一个新的改进方案———MSIMPLE .该方案采用SIMPLEC中的方法对速度修正方程进行处理 ,同时对压力场的确定采用SIMPLER中的方法来完成 .通过对 2个典型的流动传热问题 (圆管突扩通道内的流动、正方形空腔内的自然对流 )的计算 ,将该改进方案与SIMPLE、SIMPLEC、SEMPLER算法进行了初步对比 .结果表明 ,改进方案有着更好的收敛特性 ,并且能节省数值计算的计算时间 .

工质热物理性质的计算方法及程序设计

文中就工质物性计算程序中常用的公式法和数据库法进行了讨论 ,并着重介绍了公式法的应用原理和编程方法。以低温工质为例 ,介绍了程序计算模块和界面模块各自的特点和相互关系 ,并分别采用 Fortran和 VC+ +两种语言混合编程的方法 ,实现了程序模块间的连接。此方法为DOS和

弦月形狭缝通道内液氮受迫流动沸腾传热强化的研究

研究了液氮在弦月形狭缝通道中受迫流动沸腾时的传热特性。发现液氮在弦月形狭缝通道中的受迫流动沸腾具有很高的换热系数 ,有显著的强化换热效果。详细分析了弦月形狭缝通道内液氮沸腾传热及流动的偏心特性。研究对于进一步理解狭缝通道沸腾传热强化的机理和狭缝强化传热技术在工程中的应用有着重要的意义。

板翅式换热器分配特性的神经网络计算及实验验证

研究了板翅式换热器导流片内单相流体的分配特性．根据实验数据，采用神经网络系统理论ＢＰ算法，实现导流片内部流量的计算，物理概念清晰，为此类问题的求解找到了一条新的途径．

板翅式换热器内部流场数据采集及处理系统

为研究板翅式换热器物流不均匀分配问题开发了一套计算机数据采集及处理系统，对工业上使用的导流片性能进行实验研究，证明该系统不仅具有快速、准确、稳定、实时的采集特点，且具有快速数据分析、ＢＰ网络性能预测的数据处理能力。

贵州省毕节市米底河地热特征及形成机理

研究地热资源形成机理及水化学特征可为资源综合利用与开发提供参考。通过采集贵州省毕节市米底河水样进行水化学特征分析,采用Piper三线图、地温温标法和音频大地电磁等手段对米底河地下热水水化学和形成机理进行了研究。研究表明,该地区受平寨穹窿构造影响穹窿内节理构造极其发育,利于深部热水向穹窿内承压相对低区域运移,形成褶皱穹起构造对流型地下热水资源;通过区域断层探测,推断该区域存在5条断层破碎带(或者裂隙),其中F4与F13断层产状较陡,向下延伸较浅;F9比较明显,倾向北西;F1走向近似南北向,倾向北西,延伸较深;F17与F18反映较为明显,但是延伸较浅,推断F1断层具有良好的控热性,是地下热水上涌的有利位置;在平寨穹窿边部环带接受大气降水入渗补给后径流至2500 m深度内获得围岩的加热,并在上覆寒武系碎屑岩隔水、保温盖层的作用下,于震旦系灯影组白云岩中形成深部承压热储;水化学特征分析得出地热水属低矿化度水,地热井水源中Na^(+)为主要阳离子,占45%左右,其次为Ca^(2+)与Mg^(2+),占49%左右。阴离子中HCO_(3)^(-)占主体,SO_(4)^(2-)占39%,Cl^(-)几乎没有,因此地下热水水化学类型为HCO_(3)^(-)·SO_(4)^(2-)-Na·Ca型;根据玉髓温标得出地热井地下热水热储温度为53.98℃,地温梯度为2.85℃/100m,地下热水循环深度在2500 m左右。研究结果对贵州毕节地区地热资源开发利用具有较好的指导意义。