流固耦合状态下煤矿井壁破损透水机理研究

煤矿井壁破损透水事件时有发生,给地下空间利用和矿产资源开采构成重大威胁。为了弄清井壁破损过程承压地下水存在的影响以及透水通道形成机制,采用相似理论设计模型试验并结合流固耦合数值模拟技术开展研究。结果表明,井壁与压力水直接接触不利于其承载变形能力的发展,具体体现在破坏时屈服点位置提前出现,峰值强度及峰值应变降低,宏观裂纹分布更广,这是由压力水渗入井壁混凝土时诱发的渗流场应力场相互耦合作用引起的。对照模型试验结果开展数值仿真分析,获得一套适用于流固耦合状态下井壁破损数值计算参数。基于此开展0.05、0.10、0.20、0.40 MPa孔隙水压影响下井壁破损透水全过程细观数值分析,发现孔隙水压增大使井壁承受的临界侧向荷载依次降低5.88%、17.65%、23.53%,屈服强度附近试件内部裂纹发展明显加速,裂纹不断扩展、贯通,最终形成沟通井壁内外侧壁的透水通道。0.40 MPa孔隙水压下透水通道率先出现,相对于其他3种孔隙水压提前了2.67、2.53、1.67倍计算步,说明孔隙水压越大裂纹扩展速率越快,裂纹扩展路径先径向后环向。声发射监测表明井壁破损透水前夕,事件数量先逐步增大再持续保持高位,破损后应力得到释放,声发射事件频率及数量骤降,该信号特征可作为现场井壁破损透水监测依据,为井壁突水预防和治理提供依据。

矿区可持续发展系统动力学模拟与调控

矿区是由资源、环境、经济和社会等子系统构成的复杂系统。矿区的可持续发展依赖于矿区各子系统的合理结构和发展模式以及人们对系统的有效调控。将可持续发展思想与动力学模拟方法相结合,在系统地分析矿区REES系统结构的基础上,构建了矿区REES系统动力学模型,并以铁法矿区为例论述了矿区REES系统的模拟和调控等有关问题。

矿井采掘接替模型研究

编制矿井生产接续计划是矿井生产管理的一项重要工作,其核心内容是采掘接替计划。采用系统工程分析方法,首先建立回采工作面采掘接替模型,确定回采工作面及采煤队的编号方式和特征库内容,其次总结出采掘接替的约束条件集合,使采掘接替的推理过程转变为根据约束条件对工作面的搜索过程,编制出回采工作面采掘接替计划;进而根据采掘接替计划编制巷道掘进接替计划。在此基础上,采用计算机信息技术、图形处理技术和模块化设计方法进行系统设计,实现矿井生产接续计划的计算机自动化处理及接续方案的优化。

矿井开拓延深及改扩建设计方案优化模型研究

应用模拟──优化──模拟方法．建立了一个综合优化模型，对矿井延深及改扩建方案进行综合优化．通过实例计算．证明模型是可信的。

中国西部退耕还林(草)和沙漠化土地绿化的区域性气候效应

The West Development Policy being implemented in China causes significant land use and land cover (LULC) changes in West China, of which the two most important types of LULC change are replacing farmland and re-greening the desertification land with forest or grass. This paper modifies the prevailing regional climate model (RCM) by updating its lower boundary conditions with the up-to-date satellite database of the Global Land Cover Characteristics Database (GLCCD) created by the United States Geological Survey and the University of Nebraska-Lincoln. The modified RCM is used to simulate the possible regional climate changes due to the LULC variations. The preliminary results can be summarized as that the two main types of LULC variation, replacing farmland and greening the desertification lands with forest or grass in west China, will affect the regional climate mostly in northwest and north China, where the surface temperature will decrease and the precipitation will increase. The regional climate adjustments in South, Southwest China and on the Tibet Plateau are uncertain.

基于Rhino^(3D)-FLAC^(3D)耦合技术的库区下伏综放采煤沉陷区稳定性分析

为了定性、定量地分析库区水体荷载对综放采煤沉陷区稳定性的影响程度,以红岩河水库下伏采煤沉陷区为研究对象,通过Rhino^(3D)-FLAC^(3D)耦合技术快速构建三维数值模型,结合现场试验,研究了综放采煤沉陷区覆岩裂隙发育特征及库区水体荷载对采煤沉陷区覆岩稳定性的影响。结果表明:8712综放采煤沉陷区覆岩导水断裂带整体呈"马鞍"状,最大发育高度为138.24 m;库区水体荷载作用下采煤沉陷区地表垂向位移增加334.7 mm,导水断裂带发育高度增加3.76 m。

矿井采掘接替模拟模型

本文应用计算机模拟理论建立了矿井采掘接替模型，介绍了通用模拟程序的编制方法，给出了模型的应用实例，模型既可用于编制矿井年度计划，也可用于编制矿井长远规划．图３，表１，参２。

福建省煤矿顶板事故综合分析

本文以福建省煤矿多年来顶板事故统计资料为基础，针对复杂煤层的特点，运用综合分析和图解方法，探讨福建省煤矿顶板事故发生的基本规律和原因，并提出相应的防治措施。图４，参３。