井工开采对露天矿边帮稳定性影响研究

运用数值模拟软件FLAC3D对安太堡露天矿采用井工开采露天边帮剩余煤炭资源时的顶板岩层运动特点及边帮稳定性进行了研究。结果表明:随着距露天开采地面停采线距离的不同,边帮体内压应力、压应变均呈非线性减小趋势;随着井工开采的不断推进,其顶板内的应力集中呈不对称分布,顶板岩层变形也呈非线性分布;井工开采将促使边帮体内形成明显偏向边帮体自由端方向的拉应力区;可能导致边帮体发生滑移的主要因素将是边帮体上覆岩土体的挤压、推移与井工开采产生采动作用对边帮底部岩体岩性的劣化作用;存在着一个既使露天边帮保持安全、又可实现尽量多回收煤炭的井工开采理论尺度。

含瓦斯软弱煤三轴力学特性试验

以由具有突出倾向的软弱煤制备的型煤试件为研究对象,对围压、瓦斯压力二因素对含瓦斯软弱煤的力学特性影响进行了系统研究。试验结果表明:围压对含瓦斯软弱煤的力学性质具有明显影响,随着围压的增大,含瓦斯软弱煤的压密阶段不明显且三轴强度逐渐增加;围压对含瓦斯软弱煤弹性模量影响不明显,对应力应变曲线形状影响亦不明显。随着瓦斯压力的增加,煤样强度呈减小趋势;围压较小时,含瓦斯软弱煤强度受瓦斯压力影响较显著,而围压较大时影响较小;瓦斯压力对含瓦斯软弱煤的杨氏模量影响不明显,且对煤样进入屈服阶段的变形量影响亦不明显;瓦斯压力对煤样具有显著的力学影响,而且也存在明显的化学作用;含瓦斯软弱煤的应力应变曲线可由二次曲线表征,并认为瓦斯压力影响可归结为等效围压效应。

针对Kriging插值结果的空间查询方法

Kriging插值方法及其各种改进模型已被广泛应用,但由于其插值结果是栅格形式,因此不利于与矢量数据叠加分析。为了更加便捷地使用插值结果,在衡量Voronoi图和最小外接矩形特点的基础上,提出了适用于Kriging插值结果的数据结构及空间查询方法。查询某一点位的特征值时,先通过区域的最小外接矩形初步判断出该位置可能存在的区域,进而逐一判断点与所选区域的空间关系,根据点所在区域的属性值得到该点位的特征值。该方法实现了对Kriging插值结果的空间查询,其正确性通过某露天矿的实际运行数据得到了验证。实验结果表明,该方法的查询效率控制在毫秒级,能够满足矿区车载终端程序及类似应用的需求。

露天矿无线局域网信号质量的空间查询方法

针对基于WiFi技术构建的矿区无线局域网,从移动端到服务器的数据传输时间(是否延迟)在某种意义上可以反映出移动端所处位置的网络质量。通过对无线局域网内不同地点数据传输所需时间进行采样,再用Kriging算法对其进行插值,可以得到整个矿区的数据传输的时间延迟值的分布,即描述网络质量的数字表达方式。利用Voronoi图及最小外接矩形对表示网络质量的空间相关数据进行空间索引,可以使移动用户实时获得所处位置的网络质量,从而为其合理安排自身资源提供有效依据。

硅烷偶联剂修饰高岭土的制备与表征

采用机械磨剥和表面化学修饰相结合的方法成功制备了超细烷基化高岭土。通过粒径测试对影响高岭土机械磨剥的因素进行分析,确定最佳磨剥条件。采用红外光谱分析仪和扫描电镜对烷基化高岭土进行表征分析。结果表明,球磨时间3h,球料比(介质球用量与浆料质量比)为5∶1,直径2mm与直径1 mm的介质球质量配比为1∶4时,磨剥效果最好。红外分析表明,硅烷偶联剂与机械磨剥高岭土发生化学反应,接枝在高岭土颗粒表面。扫描电镜显微结构观测显示,经机械磨剥-化学修饰后,高岭土颗粒仍具有良好的片状结构。