高压水射流冲击破岩损伤场分析

以Johnson-Holmquist modelⅡ(JH-2)脆性材料本构模型来表征岩石的力学特性,利用光滑粒子流(SPH)和有限元(FEA)耦合算法建立高压水射流冲击破岩过程的数值模型,很好地模拟水射流损伤破岩过程中岩石失效、裂纹扩展以及不同位置岩石单元的损伤程度随时间变化的过程。此外,模拟分析射流冲击速度、入射角以及平移速度对岩石损伤场的影响。研究结果表明:岩石的损伤破坏、裂纹扩展是剪切和拉伸共同作用引起的,且近射流冲击点的损伤破坏由剪切作用主导,而放射性裂纹和层状裂纹的扩展主要由拉伸作用主导;岩石单元的损伤值随时间呈阶跃性变化,且射流冲击损伤破岩过程为微秒量级;射流冲击损伤破岩的入射角存在一个有效范围,当入射角大于70o时损伤破岩效果较好;射流冲击速度较低时以表面冲蚀岩石为主,射流冲击速度达到一定值才能使岩石损伤破坏,出现放射性裂纹和层状裂纹;射流平移速度与冲击速度相比很小,对岩石的损伤场影响不明显。

一种钻孔水力采煤系统的研究

钻孔水力采煤是指从地表钻孔至煤层借助送至孔底的水射流切割破碎煤层,使之变成具有流动性的煤水混合物。通过水力或气举提升的方法提升到地表并在地表进行煤、水分离的一种采煤方法。文中提出了一种钻孔水力采煤系统的原理、构成及其施工工艺。通过理论分析和试验研究,对该钻孔水力采煤系统的射流泵水力提升、气举提升和水射流破碎的三个关键技术,进行讨论和分析,得出一些有用的结论:(1)为提高采矿效率和单井采煤量并降低能耗,必须将钻孔水力采煤系统的三个关键技术有机地结合起来进行设计。射流泵的设计应该满足煤颗粒最低悬浮速度、无量纲参数的最优化以及防止汽蚀的要求;(2)在射流泵喷嘴形式的选择中,可以根据吸入颗粒的大小来选择中心喷嘴或环形喷嘴射流泵;(3)气举的提升和背压作用可以提高射流泵的提升能力并降低能耗。气举提升单独作为一种开采扬矿工艺具有很大的局限性,但其与射流泵结合后就能很大程度地提高射流泵的提升能力;(4)气举提升与水射流破碎相结合能充分提高水射流的破碎半径和破煤能力。影响水射流效果的主要因素是射流的淹没状态、射流压力和流量,钻孔水力采煤破碎水枪的理想射流是非淹没自由射流,通过气举作用可以在开采峒室内创建非淹没自由射流。

粒度级配对淮南煤成浆性能影响的研究

粒度级配影响水煤浆成浆性能。为了研究粒度级配对淮南煤成浆性能的影响,采用三种粒度级配方案,对淮南煤单煤及配煤成浆性能进行比较。结果表明:较好的粒度级配,成浆性能优越,成浆浓度提高3%～5%,同等浓度时粘度降低,浆体流动性、稳定性变好,能更好的用于工业化生产。

水溶采矿中溶腔形状变化的数值模拟

本文着重讨论了水溶采矿中溶腔形状随时间发展的数学模型的建立、数值计算的方法和对结果的分析。数值计算的结果与物理模拟实验的结果是相符的。从而为岩盐开采中设计参数的优化、开采过程的监控打下基础。本文得到了国家“八五”攻关项目的资助。

砂矿颗粒沉降运动规律试验研究

在滨海砂矿开采中,为给管道输送工业设计提供必要的试验数据和优化输送参数,从沉降机理出发对不同颗粒级配的砂矿进行了单颗粒及群体颗粒沉降试验研究,分析了粒径及浓度对颗粒沉降规律的影响,得出了沉降速度计算公式。结果表明,浓度和颗粒直径是影响群体沉降速度的主要因素;所得沉降速度计算公式的计算值与实测值误差较小,可为砂矿管道输送参数计算提供参考。

煤层的水采工艺评价及其优化决策研究

在回顾和总结水采 4 0余年发展历程的基础之上 ,针对水采工艺的特点 ,借助模糊数学和层次分析理论并运用系统的观点 ,建立了煤层水采工艺评价的五层次结构模型和模糊综合评价模型 ,提出了水采工艺适宜的煤层分类草案 .应用表明 ,煤层的水采工艺评价提出的一整套理论和方法不仅使定量评价煤层的水采工艺有了量化标准 ,而且为水采的生产。

多重水力割缝下煤层气储层卸压数值模拟

针对平顶山某煤矿深部煤层具有高地应力等特征,煤层气开采难度越来越大,煤层气储层卸压更是亟待解决,因此对水力割缝技术应用于深部本煤层卸压进行了数值模拟研究。计算了水力割缝最大切割深度,建立了水力割缝卸压三维应力场有限元模型,得到水力割缝后应力降大小及其影响范围。并对两水力割缝横向距离(5,6,7,8 m)进行数值模拟分析,得出割缝横向距离6 m应力降大小及其影响范围效果最好。进一步对平行与交错排列的多重水利割缝卸压情况进行数值模拟分析,得出了交错排列下多重水力割缝卸压效果较好,对实际深部煤矿下多重水力割缝布置的优化措施提供理论指导。

深部岩石破碎方法

深部开采给岩石破碎理论与方法赋予了新的使命和内涵,探索适合深部特殊环境的岩石破碎技术对于安全、高效回收深部资源有着重要意义。综观目前国内外各类破岩方法的基础上,针对深部岩石的特点,指出了水介质破岩在深部开采中的优势,并分析了几种水介质破岩技术的现状和应用前景。

磁化水的理化特性及其煤层注水增注机制

为了提高煤层注水的效果,采用理论分析的方法,研究了磁化水的理化特性和进行煤层注水时的增注机制.结果表明,磁化水的水分子链(团)中的氢键会发生弯曲和局部断裂,水分子间的引力常数变小,水分子得到活化,导致水的表面张力降低,加大了煤体对水分子的吸附能力,提高了煤体的润湿效果;水的粘度系数的降低,加快了水在煤体中的渗流速度,提高了水在煤体中的渗透率.分析表明,磁化水在煤层注水方面的应用具有良好的应用前景。

煤层注水湿润煤体的研究

从煤层的结构及水在煤层孔裂隙中的渗透特性，建立起了理想渗透介质的模型．认为煤层注水湿润煤体增加煤体水分，不仅有沟通大裂隙、孔隙中的渗透，还有组合孔隙、死端孔隙及微孔隙中压差、毛细和扩散运动的作用．根据流体动力学原理，依次建立起了渗透、压差、毛细和扩散运动的数学模型及用有限元求解的泛函方程．并结合３个实例的有限元计算说明了其应用及对实际煤层注水的指导作用．

煤层深孔动压注水技术在三软煤层综放面的应用

介绍了煤层深孔动压注水技术注水技术原理以及在防止煤巷片邦冒顶、防治瓦斯及降低煤尘方面的作用,详细介绍了动压注水工艺及其技术参数的确定。

东山煤矿15号煤带压开采评价

东山煤矿１５号煤开采主要受底板奥灰岩溶水威胁。应用突水系数法和判别分析法，对其开采条件进行评价，确定了开采安全区和危险区，为实施带压开采提供了依据。

孔庄煤矿水采工艺评价

针对水采工艺的特点,借助模糊数学和层次分析理论并应用系统的观点,建立了水采矿井水采工艺评价的层次结构模型和模糊综合评价模型,为煤层的水采工艺评价提出了一整套理论方法和量化标准,而且为水力采煤工艺的应用、推广提供了科学依据。

大流量脉冲射流采煤技术

继承大射流无支护水力采煤技术的优点 ,针对小型矿井的客观情况 ,论述了脉冲射流采煤技术。该技术可实现小型矿井的机械化开采 ,具有投资小、成本低、生产安全可靠、劳动量轻等优点 。

体育院校田径教学兴趣的激发与培养

最近几年,兴趣的激发教学在我国各体育院校得到一致认可,但效果不太明显,主要是由于我国体育院校在兴趣的激发教学中还存在多方面问题造成的。田径运动有着它独特风格的体育魅力。但是目前为止,很多高校的大学生还是不太喜欢田径运动,甚至有些反感。所以,提高高校田径课学习兴趣在我国体育教育事业的发展过程中是非常有必要的,而"互动式教学"恰恰是提高体育院校田径课学习兴趣的一个重要途径。通过对体育院校田径教学兴趣的激发与培养,兴趣的激发教学在体育院校田径教学中的应用现状进行分析,指出了兴趣的激发教学法在体育院校教学中的创新思想,提出了兴趣的激发教学方法在体育院校田径教学中的运用方法。

高浓度煤浆管道运输问题

粒度组成更为合理的高浓度煤浆，其管道运输浓度可达Ｃｗ＝６２％～６４％，比现在的中浓度煤浆（Ｃｗ＝４６％～５０％）具有更好的脱水性能、更高的节水效益和管道运输效率，本文根据实验室浆体特性试验及野外水沙流观测资料，讨论了高浓度煤浆合理的粒度组成及远距离管道运输的可行性，并提出进一步研究的问题。

双鸭山东荣三矿采用水采工艺的可行性分析

在分析了双鸭山矿业集团公司东荣三矿目前旱采存在的一些主要问题的基础上 ,对采用水采工艺进行了详细的可行性分析 。

大倾角厚煤层综放工作面智能化开采方案构建研究

为实现煤炭高效回采,以12308综放工作面为例,根据现场情况以及智能化构建目标,提出了采面智能化开采方案。文章对智能化开采设备配备情况、控制系统结构、采煤机、液压支架、运输设备以及供液设备等智能化控制方案等进行了阐述。在12308综放工作面现场应用后,智能化开采方案实现了减人增效的目标,圆班工作人数由100名减少至75名,工效由145 t/工提升至193 t/工,取得了较好的应用成果。研究成果在综放设备防滑以及放煤智能化控制方面仍有较大的提升空间,对类似的大倾角综放工作面智能化开采设计具有一定的借鉴作用。

两相流水力输送试验系统的设计及关键技术研究

为了掌握粒状物料管道输送规律,设计建造了两相流水力输送试验系统,实践证明,该系统操作简便,自动化程度高,测量数据准确可靠,可模拟长距离输送管道的运行工况,对于理论研究和工程应用都具有较大意义。

深部高瓦斯低透气性煤层水力挤出效果研究

阐述了水力挤出措施的工艺流程、钻孔布置和注水系统设备选型,考察了注水前后煤体应力的变化情况和钻孔有效影响范围,分析了水力挤出措施实施前后瓦斯涌出特征及规律。研究表明,在深部高瓦斯低透气性煤层采用水力挤出措施,可有效增强煤层透气性,减小瓦斯应力,降低瓦斯涌出量和涌出速度,防突效果明显。