芦岭矿多元化突出预警系统建设及应用

利用计算机及信息化技术,结合芦岭煤矿煤与瓦斯突出发展规律,研究并确立了符合芦岭煤矿突出危险特征的多元化综合预警指标体系,包括煤层瓦斯赋存规律、采掘部署影响、区域措施效果、日常预测预兆、瓦斯涌出规律等因素;建立基于专家知识库系统的预警规则库模型,利用辅助分析软件及监控系统网络,搭建综合预警平台,实现对突出灾害的动态监测、智能分析和超前预警,为芦岭煤矿防治煤与瓦斯突出灾害提供辅助决策手段。

矿井通风安全预警仿真系统的研究

利用虚拟现实与GIS技术,实现计算机通风系统管理,巷道的三维显示,瓦斯、风速、温度的实时显示,实现最短避灾路线的算法。并利用事故树分析法与专家系统实现事故的分析与预测。为矿井的通风安全提供辅助决策的功能。

基于虚拟现实技术的矿井生产系统可控可视化研究

根据煤矿设施规划与设计的特点,研究了实现矿井生产系统计算机立体模型可控可视化的技术途径,通过计算机软件VC、Multigen和Vega建立矿井生产系统的模型,并对运煤效果的模拟,碰撞检测算法的实现做了简要的介绍。实现了矿井生产系统的可控可视化,也为虚拟现实技术在矿业工程中的进一步开发与应用奠定了基础。

LBM方法数值模拟飞溅流动的影响因素研究

文章采用格子Boltzmann单相自由面模型模拟飞溅流动问题,以楔形体入水问题为模拟对象,研究了网格精细度、计算域、水动力相似参数对飞溅效果的影响。研究表明,亿量级网格下入水飞溅射流及飞溅端部的细小液滴结构十分清晰,模拟结果明显优于百万量级、千万量级网格;计算域超过模型尺度3倍后飞溅效果不受影响;以自由液面面积S的增长率η为比较参数,当Re数、Fr数较小时对飞溅效果有明显影响,大于一定数值后,飞溅效果基本一致。

瓦斯地质信息化编图的思考及关键技术

针对目前瓦斯地质工作存在的问题,提出通过信息化程序开发,以更准确地进行瓦斯地质图编制。利用克里金法实现地面标高和煤层底板标高两个面的网格化,求差值得出埋深面,优于插值法;建立瓦斯含量多元拟合模型并绘制成图,解释瓦斯赋存的多因素控制作用,比单因素模型更具科学性;在体积法计算瓦斯储量时,采用微积分算法,可减少各区块平均值计算误差;动态瓦斯地质图可实现增加有效新测点后模型自动修正和图形自动更新,加强瓦斯地质图时效性;瓦斯地质图同步跟踪采掘进度,实现对已知构造预警和未知构造连续信息判识。

矿井通风网络图形系统的研制

根据矿井通风网络图绘制和应用的要求,介绍了矿井通风网络图形系统的系统结构及构成,描述了系统实现过程中节点和分支几何图形建立的方法,阐述了几何图形与属性数据一体化管理的原理,在此基础上设计了以网络图绘制为核心的矿井通风网络图形系统。

本体映射的进化研究

本体映射的进化是本体研究中待研究的课题之一。本文首先给出本体和本体映射形式化定义,在此基础上讨论本体变化后的映射进化方法。将本体变化类型分为删除、增加、修改,针对不同的类型提出本体删除后的映射进化算法、本体增加后的映射进化算法和本体修改后的映射进化算法。实验结果表明该方法能基本解决本体映射的进化问题。最后指出算法中存在的挑战,并给出进一步研究的方向。

基于CFD高温回采工作面降温措施研究

针对某矿11206工作面出现的高温情况,运用相关热源分析理论和计算公式,确定了工作面所需制冷量,并采用CFD软件进行数学建模模拟工作面采用输冷管系统降温后的温度分布情况。结果证明输冷管降温方法行之有效,达到相关规定,可为全矿其他高温区域的治理工作提供有效的理论基础和技术指导。

矿井通风在线监测及动态分析预警系统在打通一矿的应用

针对目前煤矿通风系统监测手段相对落后的情况,开发了"矿井通风在线监测及分析预警系统",并在打通一矿进行现场应用。通过采集相关传感器数据,结合通风网络拓扑结构图,实现全矿井通风网络的实时解算与监控,对井下发生的通风异常状况进行及时、准确报警;针对仿真中发现的W和W2风机风量分配不合理的问题,提出了通风系统优化方案并在现场进行实施,取得良好效果。

膏体充填开采孤岛煤柱覆岩移动规律研究

为分析膏体充填开采孤岛煤柱覆岩移动破坏规律,确定充填开采控制地表沉陷的充填率阈值,基于充填膏体作用机理,并结合现场地质条件,采用相似材料模拟和理论分析,研究了采用充填法和垮落法开采孤岛煤柱分别引起来的覆岩移动规律,根据地表变形规律分析了充填开采控制地表沉陷的充填率阈值,并通过现场实测进行了地表下沉分析。

渝阳煤矿煤与瓦斯突出综合预警系统建设及应用

在事故理论和灾害防治理论指导下,以国家"十一五"科技项目为支撑,在渝阳煤矿建立了一套集地质测量、生产、调度、通风、防突、监控等各实体部门日常管理信息资料于一体的瓦斯灾害预警体系和管理机制。该体系能综合分析矿井存在的各种隐患和预兆信息,对工作面的危险状态与发展趋势进行评价和预警,实现瓦斯灾害在线监测、超前提醒、趋势把握和灾害信息的及时发布。通过现场预警平台的构建和实施,实现了防突日常工作和资料的标准化、精细化和信息化管理,为煤矿瓦斯灾害治理提供了技术保障和支持,取得了较好的技术经济效果。

瓦斯灾害预警系统矿图编辑器框架设计

分析了煤矿瓦斯灾害预警系统体系结构对空间数据编辑的要求;对基于ArcGIS Engine的多版本空间数据编辑关键技术进行了研究;解决了编辑版本注册与注销问题和地图文档数据源和版本转换问题;在此基础上,结合国内大中型煤矿网络环境特点,提出并设计了基于消息总线技术的矿图编辑器框架,作为整个瓦斯灾害预警系统开发的基础,并在Microsoft C#4.0和ES-RI ArcGIS Engine平台上实现,应用于国内多对突出、高瓦斯煤矿。

高雷诺数下减阻聚合物材料的选型试验研究

文章采用水箱中转盘和转筒测扭矩相结合的方法,开展高雷诺数(最高达2.2×10^(7))下减阻聚合物材料的选型试验研究。以目前在减阻方面较为广泛使用的高分子聚合物——聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯酰胺(PAM)、瓜胶等为试验对象,并以PEO为主,研究浓度、数均分子量、混合其他聚合物、剪切、海水等对其减阻效果的影响。获得以下主要结论:(1)减阻率总体上随浓度的增加而增加,就数均分子量为1×10^(7)的PEO而言,低雷诺数(Re<1×10^(7))下,5 mg/L的浓度已饱和,最大减阻率约为60%;(2)减阻率总体上随数均分子量的增加而增加,Re<1.3×10^(7)时,数均分子量大于8×10~6后,减阻率已基本不变;(3)抗剪切性能随浓度、数均分子量的增加而增加,但浓度大于5 mg/L、数均分子量大于8×10~6后,增幅降低;(4)增加浓度,或者混合PAM,均可提升减阻率和抗剪切性能,前者效果更好;(5)海水中与淡水中减阻率相当,但海水中抗剪切能力稍差。