某铁矿采空区冒落冲击气浪危害及防护措施

为了预防某铁矿开采造成地表塌陷引起采空区冒落冲击气浪危害,采用数值模拟的方法对地下错综复杂的采空区群围岩稳定性展开分析,根据模拟结果,将该矿采空区稳定性划分为稳定、亚稳定及基本稳定3种状态,提出两个中段保留部分垂直矿柱与中段水平保安矿柱方,法预防顶板冒落冲击气浪,为企业安全生产提供理论及技术支持。

高速远程滑坡超前冲击气浪动力学机理

超前冲击气浪是高速滑体运动过程中强烈推挤压缩周围的空气所产生。它具有强大的破坏能力,在运动路径上,对滑体前方的建筑物及人民生命财产常造成毁灭性灾难。以典型高速滑坡为原型,运用空气动力学理论,采用计算流体力学软件,建立了二维粘性、不可压缩、定常流模型,再现仿真了高速滑坡超前冲击气浪产生流场的特征,分析了其形成的动力学机理。结果表明:滑坡高速下滑中产生的超前冲击气浪压力与滑体的形态密切相关。滑体前部、尾部壁面倾角越大,滑坡外流场冲击气压越大。直立壁面滑坡体在前方500 m以内产生的冲击气浪压力相当于11～12级风力的破坏能力;翼型滑坡体产生的气浪压力最小,前方100 m以外对建筑物的破坏能力已较小,相当于6级风力。从而得出超前冲击气浪潜在威胁的范围和破坏作用的强度,为超前气浪灾害的防治提供了科学依据。

高速远程滑坡超前冲击气浪三维动力学分析

为研究沟谷多级折射高速远程滑坡超前冲击气浪的特征,以牛圈沟滑坡三维地形形态为原型,采用CFD软件,引入Voellmy准则定义运动阻力,在反演碎屑流运动全过程的同时,对其冲击气浪的流场特征进行了数值模拟,分析其形成的动力学机制。结果表明:(1)牛圈沟滑坡从启动到停止历时为119 s,最大速度出现在滑体内部靠近前缘处,峰值分别为14 s的52 m/s、27 s的55 m/s和50 s的49 m/s。(2)气浪速度的最大值50 s时为38 m/s,其压强的最大值达657 Pa,相当于11级暴风。(3)当碎屑流前方出现高大的障壁时,来不及扩散的高压气流产生极为明显的压强梯度;当其前方遇跌坎或翻越山脊冲向山坡下方在其速度瞬间增大的同时,强烈压缩前方空气并导致其压强值局部出现陡增。

矿震冲击气浪与防冲密闭研究

运用矿山压力理论和流体力学理论,分析了冲击气浪形成过程的三个阶段,描述了每个阶段气体的始末状态。运用气体动力学理论,视采空区气体流动为无粘性可压缩状态下绝热流动,对采空区大面积顶板瞬时一次冒落进行分析计算,求出了冲击气浪涌入巷道瞬间的速度、冲击气浪沿程损失和冲击所产生的附加压强,最终得出作用在防冲密闭上的压强公式。通过分析作用在密闭上压强的影响因素,进行了防冲密闭设计,并提出了防冲措施。

高速远程滑坡-碎屑流超前冲击气浪分析

为定量模拟文家沟高速远程滑坡-碎屑流运动过程中所产生的超前冲击气浪的分布和变化规律,采用计算流体力学软件FLUENT,通过用户自定义接口在滑坡运动的不同阶段分别引入Friction和Voellmy流变模型定义滑坡-碎屑流所受的运动阻力,反演了文家沟高速远程滑坡-碎屑流运动的全过程并与滑坡实际运动特征对比的同时,模拟了其超前冲击气浪的速度和相对压力分布,并对其产生机理进行了分析。结果表明:(1)文家沟滑坡-碎屑流共经历约210 s,碎屑流引起的超前冲击气浪主要分布于其前方、上方和两侧,最大速度约35 m/s,最大相对压强约2.2 k Pa;(2)气浪相对压力峰值出现于近地面处并随高度增加迅速减小,当离地面高度超过600 m时趋近于0;(3)地形起伏对于超前冲击气浪相对压力分布有明显影响;当滑体前方出现陡立壁面时,气浪压力陡升。

哑铃状两大型连通采空区岩石冒落与冲击气浪的预防

分析了哑铃状两大型连通采空区冒落冲击气浪相互间的作用 ,介绍了大型采空区岩石的冒落过程 ,指出了防治空气浪的措施。

地下空间顶部塌落产生高压气浪的理论分析

提出了一维Lagrange粘性差分格式 ,建立了一个有效的计算模型 ,对空腔的底部压力、风速进行了计算分析 。

石膏矿采空区顶板冒落冲击气浪传播规律及安全防范研究

为探索石膏矿采空区顶板冒落灾害形成及演化过程中的微观动力学行为,以某危害型石膏矿为研究背景,选择"打气筒"模型进行了空场法采空区顶板冒落相似物理模拟试验,并利用高速摄像及纹影技术,直观地记录分析冲击气浪产生时流场在直线型、转弯型、独头式模型巷道处的传播规律及变化特性。结果表明,在直线型巷道内传播时,冲击气浪并非按直线传递,而是气浪前端阵面会发生回转,与气浪尾部和后续的气浪叠加、交混,一起向前传递。在转弯型巷道中,冲击气浪传播至巷道转弯处时,气浪会马上在此改变传播方向,开始沿着转弯方向,向巷道出口传播。当气浪完全通过此处后,由于巷道围岩和空气的阻力,冲击气浪前端部分气流又会回流至此,进行二次破坏。在独头式巷道中传播时,由于巷道一端封合密闭,气体无法涌出,气浪无法在独头巷道中顺利向前传递,而是与巷道中的气浪相互叠加、碰撞,持续地、无规则地流动。

山区剧动高速滑坡超前气浪的动力学机理

针对高速滑坡超前气浪灾害的动力学问题,建立了滑坡体沿坡面滑动的二维模型;采用动网格技术,数值仿真了高速滑坡超前冲击气浪的流场特征,分析了其形成的动力学机理。计算结果表明:随着滑坡体下滑速度增大,在滑坡体前缘上方和滑坡体后方出现的涡流逐渐加强,速度也逐渐变大;滑坡体下滑速度越大,在滑坡体正前方不同高度处的气浪速度越大,气浪所影响的距离越远,所造成的破坏也越大。在滑坡体正前方出现高压区,并且随着滑坡体下滑速度增大,滑坡体前方的压力变化也增大,压力的急剧增大也导致气浪速度变大。高速滑坡引发的冲击气浪在前方100m范围内产生12级以上的大风,破坏力极大。此研究将为超前气浪灾害的防治提供科学依据。

雷击接闪时的爆炸气浪不可忽视

通过对一起雷击事故实例的分析,阐述直击雷接闪时产生很强的爆炸力,会对建(构)筑物造成破坏,尤其是大面积金属屋面作接闪器时此问题更为突出。并提出了一些防护对策。

高硫矿火区开采中高温气浪的成因及伤亡事故的预防

本文介绍了高硫矿火区开采中高温气浪引起伤亡事故的情况,分析了高温气浪的形成和产生事故的原因,并提出了预防措施。

空区顶板冒落冲击气浪的强度计算及挡墙设计

采空区顶板冒落所产生的冲击气浪会对井下人员、设备等产生严重的危害,一般采用封闭、崩落、充填、支撑处理空区,其中封闭法最简单,在空区与外界的通道架设封闭挡墙。采用流体力学理论及空气动力学理论计算出空区顶板冒落时所产生的冲击气浪强度,并得到冲击气浪对空区封闭挡墙的压力。根据材料力学理论,通过抗剪强度及抗拉强度的校核,计算出挡墙的安全厚度不小于1.9 m,为封闭空区提供了有效的理论依据。

采空区失稳过程中冲击气浪灾害的动力响应特性

为探索采空区顶板失稳灾害演化过程的动力学行为,针对某矿井采空区顶板整体切落的失稳形式,建立了流固耦合力学模型,利用Matlab得到了失稳后采空区内风速和风压的演化规律。利用FLUENT软件,获得了冲击气浪沿巷道传播的纵向风速以及横截面处流速分布情况,进而揭示冲击气浪灾害动力学特性。结果表明:随着顶板下落高度的增加,采空区内风速经历了加速和减速2个阶段,风压曲线可以分为缓慢上升阶段和类指数上升阶段,冲击气浪流速沿巷道纵向随着距离增大呈负指数函数减小,巷道横截面流速分布分为左侧高流速区和右侧低流速区,巷道横截面左侧底角处风速最大。

基于区域海气浪耦合模式的海洋风场预报性能研究

为评估面向海洋风场的耦合模式预报性能,针对西北太平洋海域,基于一次有无台风过程开展了区域海气浪耦合模式的72 h风场预报应用研究,并重点对1 000 m以下低空风预报进行了GPS观测数据的比对检验评估。结果表明:无论是海面10 m风还是1 000 m以下低空风,耦合模式对无台风日的风场预报效果相对更好;有无台风过程的检验评估均显示,海面低空风预报随时间变化趋势与GPS观测的基本一致,且各高度上均是u分量预报效果好于v分量的;针对台风的耦合模式预报需从模式初始场和物理过程参数化等加以发展完善。

中尺度海气浪耦合模式对西北太平洋双台风影响下的海浪预报研究

为了分析中尺度海气浪耦合模式对西北太平洋双台风影响下的海浪预报效果,采用GFS全球预报系统和西北太平洋海洋预报系统预报场驱动区域中尺度海气浪耦合模式,针对西北太平洋一次"双台风"共同影响下的台风浪进行了连续5 d逐日72 h预报,并分析了海浪场预报分布特征,检验了耦合模式的海浪预报性。结果表明,耦合模式能较好地预报出双台风移动路径,以及双台影响下的海浪分布、演变特征。台风浪的最大有效波高与近中心最大风速成正比、中心最低气压成反比的演变规律与模式预报的较为一致,波高的整体预报效果与卫星高度计观测值较为吻合。但台风浪的预报效果受台风强度、所处海域等影响,远海期间海浪的预报效果要优于近海和台风强度明显变化期的。研究结果可为后续耦合模式的台风浪业务化定量预报发展提供有益参考。

矿山井下气浪冲击导致肺挫伤4例报告

我矿先后发生的两次井下爆破事故由于气浪冲击导致肺挫伤4例，现报告如下。

窒息弹 汽油弹气浪弹云爆弹——燃料空气炸弹

在第二次车臣战争中,俄军在冰天雪地的战场上,使用了燃料空气炸弹-FAE,有力地打击了恐怖分子。在美军打击阿富汗塔利班作战中,美军使用了一种新型燃料空气炸弹,以便能在隧道或山洞里造成强烈爆炸,杀死里面的战斗人员,却不会使山洞坍塌,这样美军就可在轰炸后进入山洞验尸。燃料空气炸弹,是一种特殊的杀伤武器,也叫窒息弹、油气弹、气浪弹和云爆弹等。其外形一般呈圆柱状,弹壳长度约为直径的2-3倍,在弹轴中线有一个细长管,管中装有高能起爆药,其重量是燃料空气弹药的l％-2％,在弹尾部装有“云雾”引爆剂。

美国页岩气浪潮削弱俄罗斯、伊朗、委内瑞拉在石油市场中的份额

据美国Rice大学Baker学院的一项最新研究，正在增长的来自页岩地层的美国天然气生产已经在削弱俄罗斯控制其欧洲客户的“能源武器”能力方面起到关键作用，并且这种趋势在未来的几十年还将加速增长。这项题为“页岩气和美国国家安全”的研究是美国能源部资助的。

陕西岐山一钢厂电炉泄漏4吨钢水产生气浪推倒墙致1死1伤

2014年8月3日凌晨零时40分，陕西省宝鸡市岐山县一炼钢厂电炉发生侧漏事故，4t钢水倾泻而出流入排水渠，气浪产生巨响，并将车间内墙体推倒，造成1死1伤。