基于ABAQUS的高压球阀球体有限元分析

在球阀的设计制造中,为尽可能地保证产品质量和缩短产品制造周期、延长产品使用寿命,在对球体的受力情况进行理论分析的基础上,对3种工况下球体的受力情况进行了有限元模拟,并对球体整体应力、最大变形处与最薄弱环节做了评价,找出整个球体的应力大小及载荷分布情况,得出此类球阀能够满足强度要求的结论。

基于改进灰狼优化算法的矿井最短逃生路径规划研究

矿井作业环境复杂,各类地质灾害以及水害极易影响井下安全生产,因而预先对灾害发生时的人员逃生路径进行规划很有必要。为获取矿井最短逃生路线,提出了一种改进灰狼优化算法的路径规划方法。该方法针对灰狼优化算法(Grey Wolf Optimization,GWO)早熟收敛和易陷入局部最优解的不足,提出了一种基于Logistic映射和Tent映射组合的改进灰狼算法(LT-GWO),提高其全局搜索能力。结合矿井实际工作环境,将改进算法应用于井下逃生路径规划,并通过设定合理路径约束和限制条件,获得了较好的路径规划结果。研究表明:所提算法在平均路径长度、路径长度标准差、平均迭代次数和平均寻优耗时等指标上显著优于已有算法,并且具有较好的鲁棒性。所提算法对于矿井灾害等应急场景下的路径规划问题研究有一定的参考价值。

中煤金海洋公司安全文艺走基层

日前，中煤集团山西金海洋能源有限公司举办了主题为“平安礼赞”的大型文艺晚会，用歌曲、舞蹈、小品、诗朗诵、情景剧、二人台、小品等艺术形式，将安全理念和安全知识送到生产一线，深受干部职工喜爱。

典型整合矿井煤自燃标志气体判定

针对马营煤矿开采区内被原小煤矿破坏的区块数量多，漏风严重等典型整合矿井出现的问题，选取9号煤层煤样进行了煤自然发火气体产物模拟试验，分析了CO、烯烃、烷烃、炔烃的产生规律，进行了煤自燃预测预报技术研究。结果表明：CO出现在61℃左右，预测的温度范围在61～175°C；C2H4出现在165℃左右，标志着煤进入加速氧化阶段；C，H6出现在216℃左右，标志着煤进入激烈氧化阶段；C2H2产生在486°C左右，表明煤已出现明火或阴燃，采取措施时须谨慎。φ（c2H4）／φ（C2H6）可以作为预测煤自然发火进程的标志气体，φ（C3H8）／φ（C2H6）可以作为辅助标志。

桁架锚索与单体锚索不同支护结构研究及应用

通过五家沟煤矿5203综放面开切眼顶板岩性分析,结合桁架锚索闭锁型支护结构的力学计算求解,研究顶板岩层中性轴位移规律及桁架锚索与单体锚索支护结构的区别。数值模拟确定5203特大断面开切眼桁架锚索支护关键参数,结合五家沟现场地质生产条件设计桁架锚索与单体锚索平行布置联合支护方案。研究及试验结果表明:①桁架锚索支护巷道,顶板岩梁中性轴位置整体下移,使顶板更大范围煤岩体处于三向压缩应力状态,改善了顶板岩梁力学特性,提高了顶板岩梁承载能力,支护结构更为合理;②单体锚索不能提供水平支护力,单独布置时支护范围有限,但适用于局部区域的加强支护;③桁架锚索与单体锚索平行布置可充分发挥两种支护结构自身的优点,总体支护结构更合理。

露天矿顺倾层状边坡稳定性的断层效应

作为一种典型的露天矿山边坡,含断层顺倾层状边坡的变形破坏机理及稳定性等问题尤为复杂。结合元宝山露天矿东帮边坡工程实际,基于强度折减理论,同时考虑岩体剪切和拉伸两种破坏机制,应用RFPA软件模拟研究了断层处于不同位置及无断层条件下顺倾层状边坡的动态失稳过程,分析了断层对边坡滑移模式、稳定性以及滑坡力学成因机制的影响,阐明了断层效应。研究结果表明,元宝山露天矿东帮边坡的滑移模式及稳定性主要受F1断层和顺倾弱层控制,断层的存在与偏移导致的坡体内剪应力状态改变以及断层自身的抗剪强度是边坡滑移模式和稳定性发生变化的根本原因;边坡的滑坡力学成因类型与断层无关。研究结果可为露天矿合理滑坡防治措施的提出及剥采工程设计与施工提供参考。

马头门底鼓机理及防治技术研究

根据麦垛山煤矿副立井马头门围岩地质条件及巷道开挖支护后的围岩变形破坏情况,对其围岩力学性质特征进行了分析研究,揭露了巷道支护中存在的问题。根据马头门巷道底板的变形特征,分析认为造成底鼓的主要原因为底板岩层遇水强度弱化,并在受两帮挤压作用下,底板岩层弯曲变形,进而导致底鼓。基于巷道底鼓机理及原因,综合采取施工反底拱,打底板锚杆和底角锚索以及底板围岩注浆加固的防治技术措施对底板变形破坏进行控制;现场试验表明,该措施条件下底板变形得到了有效控制。

整合矿井提升安全管理水平的途径

在分析整合矿井初期安全管理工作状况的基础上,探析从完善安全管理体系、健全安全管理制度、努力夯实煤矿安全管理基础等方面着手,提升整合矿井安全管理水平的途径。

蹬空开采顶底板破坏特征及控制技术

针对山西中新甘庄煤业有限责任公司矿井整合后8#煤层蹬空开采会对顶底板围岩造成二次破坏的问题,采用理论分析及数值模拟研究的方法对蹬空开采顶底板破坏特征进行了研究。结果表明:8#煤层蹬空开采垮落带最大高度大于7#、8#煤层最小垂距,底板导水裂隙带深度小于8#、11#煤层垂距.当工作面推进至7#煤柱下方时,矿压显现更严重.并就可能出现的开采安全隐患提出了相应的应对措施.

张集北矿首采工作面瓦斯涌出规律分析

结合张集煤矿11418首采工作面煤层赋存条件等相关参数,分析了工作面瓦斯来源,测定并分析了煤层瓦斯含量、工作面推进速度、瓦斯抽采量、煤层厚度、煤层埋深与瓦斯涌出量之间的关系,结果表明:综采工作面瓦斯涌出量包括煤壁瓦斯涌出量、采空区瓦斯涌出量及落煤瓦斯涌出量。11418首采工作面瓦斯涌出量与瓦斯含量、推进速度、煤层厚度、煤层埋深呈正比关系;瓦斯涌出量随抽采量的增加呈波浪式变化,总体上递增,但增加的幅度不大。

新掘主运大巷小倾角贯穿主运斜井综合掘进与支护技术研究

针对新掘主运大巷与主运斜井的立面交叉贯通工程特点,结合穿越地层煤岩的物理力学特性,采用数值模拟研究了开挖过程对交岔点巷道围岩与支护结构的扰动效应及交岔点围岩位移与松动范围演化规律,提出了合理的超前预加固技术;针对开挖过程中巷道围岩区域性迭加效应,对交岔点大巷划分不同区段,采取主动与被动相结合的支护技术,将锚网索喷与型钢支架动态叠加在一起。现场工业试验表明,采用该联合支护方案后交岔点各段围岩变形量较小,有效地控制了煤矿大断面交岔点围岩大变形与破坏。

土工格室柔性挡墙在采动边坡加固工程中的应用

为了解山西某矿区带式输送机1#栈桥桥台边坡在受到地表变形影响下的稳定性,采用FLAC3D软件对不同地表变形条件下边坡稳定性进行了计算和分析,得到了不同斜率下有、无土工格室柔性挡墙时边坡破坏情况和安全系数的大小。结果表明,地表倾斜对边坡的影响很大,土工格室在一定范围内可以提高边坡的安全系数,另外,有采用土工格室柔性挡墙以后,边坡的破坏面会发生变化。

中厚-厚煤层近距离高效同采矿压控制研究

南阳坡煤矿主采煤层为3号煤和4号煤，层间距23～26m ，下部煤层开采受上部煤层开采损伤影响，为中厚-厚煤层近距离同采。基于煤岩物理力学测试、在线应力监测、支护载荷无损监测及数值计算，得出了监测区域的侧向应力分布规律，3煤开采对下煤层传递角为45°，显著支承压力增高区域传递角为31°；监测评价沿空30205运输顺槽、4105运输顺槽支护效果，分析下煤层沿空巷道变形严重的四个原因；确定了未采下区段4107回风顺槽设计留设的区段煤柱尺寸以及正常条件下下煤层滞后上煤层合理距离。研究结果有助于合理设计采场及选取支护参数，有利于实现中厚-厚煤层近距离高效同采。

特厚煤层小煤矿采空区探测与充填复采技术

针对平朔煤业有限公司井工二矿二、三采区受到小煤矿开采破坏影响、采空区自然发火、积水积气情况不明、顶板支护差、随时可能发生冒顶等问题,首先采用瞬变电磁法初步确定小煤矿破坏范围,再用超前钻孔探测井下具体工作面地质和小煤矿采空区结构及围岩稳定性,最后实际探测小煤矿采空区巷道准确位置、采空区空间相对位置、采空区内部空间大小,以及采空区内部水、瓦斯、堆积物状况,最终实际探测结果确定具体的充填复采方案。通过对B909工作面进行探测并将工作面范围内的7个小煤矿采空区全部充填后,工作面推进至充填采空区范围时没有发生漏顶、片帮状况。

短壁开采技术在边角煤块段复杂地质条件下的应用

针对平朔安家岭井工二矿24206边角煤块段复杂地质情况,介绍了采用连续采煤机短壁机械化开采技术实现该破碎顶板条件下的边角煤块段的安全高效开采。实践表明:连续采煤机短壁机械化开采技术可广泛用于边角煤、不规则块段的煤层开采,可大大提高矿井资源回采率,增加企业经济效益。

近距离煤层自然发火综合治理技术

为解决元宝湾煤矿近距离煤层群上部煤层开采存在的小煤矿破坏区和煤自然发火区对技改工作及后续安全生产构成的严重威胁,首先采取地面测氡的方式对火区的位置进行确定,再通过区段平行升压的措施降低火区对新作业区段的安全威胁;对4号煤层采空区进行地面与井下联合注氮处理,以减弱4号煤层火区的火势,对6103工作面注氮以达到抑制本工作面采空区遗煤自燃;最后对采空区进行注浆封堵。现场观测结果表明:采空区CO含量从5 000×10-6降为200×10-6,采空区温度从45℃降至21℃,使6103首采工作面煤自燃危害得到了有效控制。

浅埋深煤层长综放面采空区自燃“三带”研究

针对五家沟煤矿煤层的自然发火倾向问题,对采空区氧气体积分数、漏风强度分布与温度变化进行观测研究,得到了采空区自燃"三带"范围。研究结果表明:在采空区回风巷,氧化带距离工作面46～180m,在采空区进风巷,氧化带距离工作面71～245m,工作面最大安全氧化升温带宽度为540m,最小安全推进速度为1.94m/d。

新掘主运大巷斜交穿越昌平运料巷综合掘进与支护技术研究

针对新掘主运大巷斜交穿越昌平运料巷交叉工程特点,采用ABAQUS数值模拟软件对巷道交岔点处塑性区分布范围进行了数值模拟分析,研究了不同强度折减系数条件下的交岔点围岩塑性区范围。根据交叉点围岩塑性区数值模拟结果,将主运大巷与昌平运料巷分成不同区段,并采用合理的掘进与支护技术,将锚网索喷与型钢支架动态叠加在一起。现场监测结果表明,该联合支护方案有效地控制了交叉点围岩的变形与破坏,保证了围岩与支护结构的长期稳定及安全。

柴沟矿1501工作面煤样低温氧化特性研究

柴沟矿1501工作面煤层自燃发火等级较高,低温情况下容易自燃,已发生过煤层自燃现象。运用气相色谱仪、程序升温煤自燃实验系统和温度测量系统等对煤样进行分析研究,对不同氧化产物进行定性及定量分析,从而得出低温条件下煤样的氧化特性,为柴沟矿防灭火系统的建立提供科学依据,保证安全生产。

五家沟煤业5201综放面矿压观测及其显现规律研究

山西朔州山阴金海洋五家沟煤业有限公司5201综放工作面因煤层厚度大，结构复杂．夹矸层多．加之受砂岩、泥岩的复合型顶板的影响，工作面开采过程中片帮、冒漏顶现象频繁，