小浪底水库下采煤导水裂隙发育监测与模拟研究

 新安矿有8.00×107 t煤炭资源处在小浪底水库水体之下,煤厚变化大(0.0～18.8 m),现有的导水裂隙高度计算方法不能满足水体下采煤安全评价的要求,水体下采煤存在突水隐患。为确定开采过程中覆岩破坏上限及其是否导通地表水体,研究区在5个地面钻孔中进行超声成像观测,在5个井下钻孔中进行并行网络电法CT观测,并通过物理模拟和数值模拟进一步研究各种不同开采条件下的覆岩破坏过程。观测及模拟结果表明,导水裂隙发育最大高度主要取决于煤层采厚,两者之间为非线性关系,在此基础上给出相应计算公式,为结合其他突水影响因素确定安全可采分区提供可靠依据,并得到3个位于安全可采区内的工作面工业性试采成功的验证。     

李粮店矿区新近系水文地质结构研究

通过对李粮店矿区新近系厚松散层117个钻孔资料的整理分析,对含隔水层结构进行了统计与划分,发现研究区新近系厚松散层具有"三含夹两隔"的5层段含隔水层结构特征。研究成果可为该区特殊水文地质结构条件下煤矿开采活动的波及范围、地表沉降以及稳定性评价提供地质依据。     

矿井水害的临突监测指标及预警模型

对矿井水害临突监测的有效指标进行了探讨,分析了其报警阈值的确定方法。在此基础上,提出了单因素评判预警模型及多因素耦合预警模型,并建立了相应的预警指标和等级,初步构建了矿井水害临突监测预警系统的框架体系。     

复眼光感受器的光导与波导特性

复眼光感受器的光导与波导特性吴梅英，吴卫国，徐智敏，张炜（中国科学院生物物理研究所，北京１００１０１）在昆虫复眼中，各种类型的原理设计参数的变化非常巨大。这些设计参数包括眼睛的大小和形状、视网膜取样密度与结构、视场大小、孔径大小、光谱和偏振灵敏度等等...     

深部开采底板破坏及高承压突水模式、前兆与防治

以深部开采底板承压超过5 MPa的特殊条件为研究对象,围绕复杂结构底板隔水层采动破坏及其诱发高承压突水这一核心问题,以大量突水资料为背景,分析了底板突水的形成及影响因素、水岩相互作用、时空分布及规律,总结了底板突水的两类基本模式,即完整型底板突水模式和断裂构造型底板突水模式。采用现场实测、数值模拟及物理模拟等手段,揭示了深部开采条件下底板隔水层的采动破坏规律,即在底板承压超过5 MPa条件下,工作面底板隔水层受超前应力破坏明显,深度一般在25 m左右;在相同底板隔水层结构和开采条件下,随着水压的升高,底板破坏深度及范围不断增大;工作面底板不同位置的破坏范围具有差异性,从工作面正下方往采空区方向由倒马鞍形逐步过渡到倒梯形。利用高承压矿井突水模拟试验系统,设计并完成了单一结构、多层组合结构以及断裂结构底板隔水层条件的底板高承压突水模拟试验,揭示了不同底板结构模型突水的压力及孔隙水压力变化特征,试验结果表明:采动引起的底板压力及孔隙水压力呈周期性波动,与工作面推进距离有关。突水通道形成过程中,各参数均表现为较大幅度升高并剧烈波动;通道一旦形成并发生突水时,压力和孔隙水压力均急剧下降,并稳定在某一范围,试验结果表明,...     

紫外光通讯调制系统

自由空间紫外光通讯技术基于紫外线日盲特性，相对无线通讯技术具有灵活、难以截获、抗干扰性强等诸多特点，并具备一定的非视距通讯能力．在军事通讯领域有着巨大的优越性。应用调频技术实现对电光信号的调制转换，再通过接收频率变换的紫外光信号，并进行光电转换和频压转换，还原出原始信号。采用该技术研制出的紫外光的通讯系统，传输速率达到1200bit／s，误码率小于0．1％．可实现信息的有效传输，传输速率接近国外先进水平。     

基于大型放水试验的矿区流场演化规律模拟研究

 基于地下水井流理论,通过大型干扰井群放水试验,查明了矿区深部煤层底板太灰含水层的富水性、补径排条件及其和下伏奥灰含水层的水力联系,在此基础上运用FEFLOW软件对本次大型干扰放水试验进行了数值模拟计算,与解析解互相对比、验证,克服了构造复杂矿区解析法适用的局限性。综合结果表明太灰含水层径流条件较好,岩溶相对发育,且富水性不均一,与下伏奥灰水水力联系极其微弱,区内孟口断层阻水有差异性,自北向南部隔水性变差。研究结果可对矿区防治水规划、设计及配套工程提供依据。     

煤层底板寒灰上段隔水性能及水文地质结构特征

通过7个探查钻孔查明了豫中某井田煤层底板寒武系灰岩上段岩性、岩层组合关系以及岩溶发育—充填情况.随后,提出了"寒武系灰岩上段至少25 m层段岩溶不甚发育、且具有复杂组合关系的隔水层结构,可作为隔水层考虑"的重要认识,并在分析寒灰上段岩层的组合形式及其阻隔水作用的基础上对其综合阻隔水性能进行了评价.研究表明,将寒灰上段岩溶不发育段作为隔水层考虑将更符合实际.上述认识对该井田底板防治水工程的开展以及井巷的开拓等起到了非常积极的作用.     

小浪底水库下采煤覆岩破坏综合探测技术研究

根据煤矿覆岩破坏观测的研究现状,从小浪底水库下采煤矿井防治水工作的需求出发,首次尝试采用钻探与物探手段相结合、多种物探手段相结合以及井上下观测相结合的综合探测手段进行小浪底水库下煤炭资源开采后覆岩破坏规律的观测,取得了较好的效果,准确判断了煤层开采后的覆岩破坏情况和导水裂隙带高度,为新安煤矿合理设计水库下开采的方式方法提供了重要的参数依据和技术支撑。     

矿井水害的临突监测指标及预警模型

对矿井水害临突监测的有效指标进行了探讨,分析了其报警阈值的确定方法。在此基础上,提出了单因素评判预警模型及多因素耦合预警模型,并建立了相应的预警指标和等级,初步构建了矿井水害临突监测预警系统的框架体系。