基于虚拟现实的通风参数测定实训系统设计与开发

针对通风参数测定实训条件不足、日常真实环境下难以开展的问题,自主设计开发了矿山通风参数测 定虚拟仿真实训系统。 该虚拟实训系统以矿井通风参数测定工程实践为蓝本,构建矿井三维虚拟生产和通风环境, 创建了三维互动式的虚拟仿真实训平台。 主要包括测定介绍、测定仪器、准备工作、参数测定、数据处理和网络解算六 大模块,通过文字、图片、动画、虚拟现实等方式将通风基础理论与工程实践相结合,以虚拟仿真技术和三维动画演示, 将通风参数实测场景完美地转移至虚拟仿真平台中,满足实训人员不受时间和地点限制实时开展实验实训。 实践证 明,该平台能有效提高通风技术人员实训效果和实践积极性,强化技术人员实践能力培养,达到了提升实训有效性的 目的。     

表面活性剂水溶液抑制煤体瓦斯解吸作用的研究进展

随着煤矿开采逐步向深部延伸,煤层瓦斯压力与含量趋于增大,瓦斯浓度超限问题日趋严重,而添加表面活性剂水溶液是降低煤体瓦斯涌出的重要技术手段。本文采用文献调查法分析了表面活性剂水溶液在煤矿瓦斯灾害防治中的应用情况,研究结果表明:①基于安全性、温和性考虑,表面活性剂优选顺序依次为两性和生物型、非离子、阴离子、阳离子,同时大部分非离子和两性表面活性剂具有良好的复配功能;②在试验浓度范围内,除生物型表面活性剂外,其他类型表面活性剂水溶液均出现明显的表面张力及接触角变化的浓度拐点,对应的临界胶束浓度为0.1 %,获得表面活性剂水溶液润湿性效果排序为阴离子、非离子、两性、阳离子、生物型;③添加表面活性剂水溶液能够显著抑制煤岩瓦斯解吸扩散能力,这与水溶液的润湿铺展增强作用及封堵作用有关。     

苏村煤矿为低瓦斯矿井的确定因素分析

由于我国现有的矿井瓦斯涌出量矿山统计预测法和矿井瓦斯涌出量分源预测法均不适用于瓦斯风化带煤层开采的瓦斯涌出量预测。文章以实测含量和瓦斯风化带内矿井最大瓦斯涌出量为依据,预测了苏村煤矿15号煤层开采时矿井的最大瓦斯涌出量,得出苏村煤矿井田范围内的15号煤层处于瓦斯风化带的结论,并利用地质构造控制理论解释了苏村煤矿处于瓦斯风化带的原因。     

钻墙高效截流瓦斯抽放技术在寺河煤矿的应用

为了提高厚煤层煤巷掘进工作面的瓦斯抽放率,探讨了钻墙高效截流边掘边抽技术的原理,并将该技术应用于寺河煤矿X13014瓦斯抽放试验巷,试验结果表明:钻墙的瓦斯抽放率可达80%以上,能够有效截流煤壁瓦斯涌出、避免巷道瓦斯超限。     

煤自然发火期计算模型及其解析解

考虑对流、导热及源项作用,建立了均质、各向同性松散煤体最短自然发火期解算控制方程。采用泰勒级数、等价无穷小对源项进行处理,认为计算温度步长应小于2.4 K;以环交换理论为基础,通过行波约化将偏微分方程转化为常微分方程,并采用首次积分法给出了控制方程的一个解析解。在寻找控制方程解析解的过程中,建立了以划分温度区间、分别求解各温度区间的经历时间,进而通过累加获得煤自然发火期的计算方法。通过将多种已知煤样的计算结果与现有文献结果对比分析,验证了解析解计算结果的合理性。     

地籍数据建库过程中数据质量控制方法的探讨

随着第二次全国土地调查工作的开展,地籍建库过程中的数据质量问题已成为衡量地籍数据库质量是否符合标准的准则之一。分析地籍建库过程中的数据质量问题的来源,如影像误差,数据采集误差,属性数据录入误差等,针对这些数据质量问题根据数据建库相关标准提出了数据质量控制的内容和控制方法,以提高数据精度和数据建库质量。     

双巷掘进工作面中间煤柱瓦斯流动理论分析

为了加强双巷掘进工作面的通风管理,分析了双巷掘进工作面中间煤柱瓦斯流动特点并建立了有限流场瓦斯流动的理论方程,根据边界条件和初始条件并运用数学物理方法求出理论方程的解析解,得出了描述中间煤柱瓦斯压力分布的计算公式,推导出计算中间煤柱煤壁单位面积瓦斯涌出量的公式,并利用端氏煤矿实测数据对公式进行了计算.结果表明:煤壁瓦斯涌出量的大小取决于煤层原始瓦斯压力、煤层透气性系数、煤层瓦斯含量系数和煤壁暴露时间;采用瓦斯涌出量计算公式算出的中间煤柱煤壁瓦斯涌出量符合现场的瓦斯涌出特征,其计算值与现场实测值的相对误差小于10%.     

国家地籍数据库的设计及关键技术分析

针对目前城镇地籍和农村地籍数据分散和分区域的管理模式，这些分散的地籍数据已不能满足国家和各部门对地籍管理和信息共享的需要，因此，建立国家地籍数据库已势在必行．探讨了国家地籍数据库建设的技术方案，针对国家地籍数据类型多样性和复杂性，介绍了国家地籍数据库的数据组织方式和总体结构设计，同时对建库过程中统一的数据参照问题、数据的集中与分布管理问题等关键技术进行了分析，并为国家地籍数据库的建设提供参者依据．     

羽状千米长钻孔抽采效果考察试验

探讨了羽状千米顺层长钻孔区域性预抽煤层瓦斯的特点和优越性,结合煤层瓦斯抽放理论,分析了钻孔瓦斯流量与负压及钻孔长度的关系,指出千米钻孔工艺是针对高瓦斯矿井区域性防突措施和井下煤层气开采的一种新型抽采技术。在山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河煤矿西轨措施巷1号和2号千米钻孔的应用研究表明：区域煤层瓦斯预抽率可达42%以上,且在煤层透气性系数和抽放负压条件相对不变的前提下,钻孔越长,百米钻孔初始瓦斯流量就越大,衰减系数随之减小,相同的时间内抽采率亦相应升高。     

障碍物排列方式对甲烷/空气爆炸特性影响研究

为了研究煤矿井下设备尺寸及安装位置对瓦斯爆炸特性的影响,利用自行搭建的小型瓦斯爆炸实验平台开展了不同阻塞率障碍物在管道内位置的变化对甲烷/空气混合气体爆炸特性影响的研究。结果表明,在阻塞率相同时,到达管道末端的时间随着障碍物距离点火源位置的减小而减小,障碍物距离点火源越近、阻塞率越大,火焰到达管道末端的时间越短,障碍物对传播火焰前期的影响要大于对传播火焰后期的影响;随着距离点火源位置的增加,不同阻塞率的障碍物对爆炸压力峰值呈现先增大后减小的变化规律,障碍物的位置在距离点火源400 mm时,爆燃压力峰值达到最大;在相同管道位置下,爆炸压力峰值随着障碍物的阻塞率的增加而增加。研究结果可为井下设备设计及安装位置提供理论支撑。