基于MATLAB的筛分车间内煤尘运动轨迹模拟

为了掌握选煤厂筛分车间内煤尘的运动及扩散分布规律,在对煤尘颗粒在特定条件下的运动轨迹建立运动轨迹方程的基础上,借助于计算机软件MATLAB的计算及模拟仿真功能,通过编写程序分别对粒径为1,10和100 μm的煤尘运动轨迹进行计算及模拟仿真,得出了这3种粒径煤尘运动轨迹规律的可视化图形,模拟图形较好地体现了煤尘运动的轨迹及扩散分布的变化趋势:粒径越小的煤尘颗粒随气流上下波动的范围和弧度就越大;当粒径为1 μm时,煤尘可以完全随气流飘扬脉动,随着颗粒直径的增大,脉动运动受重力的作用而衰减,当煤尘粒径为100 μm时,煤尘基本上随气流脉动很小,在重力的作用下将慢慢沉降.     

新晋安全工程本科专业人才培养问题与对策

以毕节学院为例,分析新晋地方高校安全工程本科专业人才培养中的一些问题,主要包括培养目标不明确、人才培养质量不高、学生就业质量低等。指出安全工程专业本科人才培养应该加强师资队伍建设、强化专业特色、创新培养模式、改革课程设置,增强学生的就业能力。     

高压水射流破碎煤体过程及应力变化规律的数值分析

针对高压水射流冲击破碎煤体这一复杂非线性冲击动力学问题,采用SPH和FEM耦合算法,数值模拟了煤体在高压水射流冲击下的破碎过程,分析了应力作用规律和煤体破碎规律。研究结果表明,煤体主要受拉伸和剪切作用而被破坏,拉应力的作用区域随着煤体破碎向外延伸,剪切应力的作用区域主要在冲击轴心;水射流冲击载荷破煤过程可分为破碎积累、快速破碎2个阶段,煤体破碎速度表现为快慢交替。     

采矿方案优选及在计算机上的实现

采用层次分析和模糊综合评价相结合的方法,将待选择方案的指标转换成隶属度矩阵,通过层次分析法得到各因素权重向量,用计算机进行编程实现矩阵运算,计算出各方案的综合优越度,从而准确、迅速、科学客观、全面真实地优选出最佳采矿方案。     

穿层钻孔预抽瓦斯的研究与应用

突出矿井采用布置顶板抽放巷穿层钻孔对下煤层瓦斯进行抽放,使掘进工作面的煤层瓦斯含量大大降低,从而使瓦斯涌出量减少,使掘进工作面施工的安全性得到提高,对下步该工作面的安全开采都有很大帮助,提高了安全系数。     

煤粉粒径对突出瓦斯-煤粉动力特征的影响

为进一步研究煤与瓦斯突出机理以及突出煤粉粒径对突出瓦斯-煤粉动力特征影响机制,研制了突出粉煤-瓦斯两相流模拟试验系统。设置的管内安装传感器可用于同时测量突出气体冲击力以及运动煤粉对传感器的打击。煤粉在试验巷道内的动态传播特征可由传感器受到的打击情况进行分析。另外,针对目前纹影仪无法观察圆形管道内流场的问题,从纹影效果失效的原理出发,设计了一种用于观察圆形管道内流场的纹影系统直接研究突出激波波阵面的传播。利用试验系统进行4种煤粉粒径的突出试验,重点观测了突出气流冲击力、激波波阵面传播、煤粉冲击等参数。研究结果表明:气流冲击波速度远大于煤粉运动速度,在试验巷道中的突出气流冲击波在时间上会先于煤粉到达试验巷道的任何位置,气流冲击波到达传感器之后压力会在极短的时间内达到最大值,峰值压力能够保持0. 01 s左右。气体冲击力随着煤粉粒径目数的增加而增加,试验中4种粒径下气体冲击力平均依次增加10. 9%,11. 4%,7. 6%。气体冲击力在巷道内传播先增强后衰减,粒径80～200目情况下,2. 27,4. 27,6. 27和8. 27 m处传感器冲击波强度依次增强13. 6%、衰减13. 4%、衰减20. 6%。随着距离的增加煤粉对传感器的打击力呈明显的减弱趋势。煤粉运动速度随着煤粉粒径目数的增加而增加,试验中4种粒径下,试验巷道内煤粉平均速度分别为34. 4,37. 3,39. 1,41. 7 m平均速度依次增加31. 4%、减小12. 2%、减小13. 1%。纹影系统可观测到突出激波波阵面,激波波阵面垂直于试验管道轴线向突出方向高速运动。纹影计算得到波阵面的传播速度与理论间接计算值具有很好的一致性。     

深部高应力半煤岩巷变形机理及跨界高强支护技术

针对深部高应力半煤岩巷围岩变形持续时间长、变形量大及支护构件损伤破断等围岩控制难题,以渝阳矿N3702运输巷为工程背景,综合采用现场测试、理论分析、数值模拟和工程试验的方法,对半煤岩巷围岩变形机理和控制对策展开研究。通过巷道矿压监测与松动破坏范围测试,量化了半煤岩巷的矿压显现特征,揭示了半煤岩巷顶板泥页岩抗变形能力弱、锚索锚入坚硬硅质灰岩的深度较浅甚至未锚入、巷道所处高应力环境且其轴向近乎垂直于最大水平主应力是造成矿压显现剧烈的根源;基于自然垮落拱理论的成拱形态、锚杆组合梁和悬吊理论的组合压缩作用与悬吊作用,阐明了矩形断面巷道锚杆锚索支护时顶板低位“显形压缩梁”结构和高位“隐形压缩拱”结构的形成机制;在分析锚索锚固段所处位置岩性、自由段长度及锚尾施加预紧力大小对“梁-拱”锚固结构承载能力影响规律的基础上,提出了矩形断面半煤岩巷以锚杆配合锚索为主体支护构件的跨界高强支护技术方案,并开展了现场应用。实践结果表明：该技术有效地控制了深部高应力半煤岩巷持续变形,保证了围岩与支护构件的稳定与安全。     

多目标半结构理论在煤矸石加工方案优选中的应用

运用二元比较模糊决策分析法确定定性目标相对优属度,设想将定量目标当作定性目标,从而得到定量目标与定性目标相对统一计算标准的相对优属度,通过多目标半结构模糊优选理论模型进行方案的优选。     

煤岩中弹性能量的表征与冲击地压预测方法研究

分析了煤岩储能区冲击效应现象的发生机理及基本特征,深入探讨了围岩深部原生煤岩体固有的弹性能以及冲击效应的特征;揭示了冲击效应诱发煤岩力学性能及物理性质的变化。基于这些有意义的变化,探讨性地提出了冲击地压的应力监测法和能量型磁电监测法的技术思想,为冲击地压的预测提供了新的方法。     

基于Fisher-逐步判别法的煤与瓦斯突出预测

为准确、可靠地对煤与瓦斯突出进行预测,基于Fisher判别分析理论,建立了煤与瓦斯突出预测的Fisher判别模型。通过逐步判别分析法筛选出瓦斯放散初速度、瓦斯压力和埋深3个煤与瓦斯突出敏感指标作为突出判别因子,利用所构建的判别模型对20组煤与瓦斯突出实例数据进行训练学习得出相应的判别函数,用回代估计的方法进行逐一验证,误判率仅为5%。将建立的判别模型应用于10组突出实例进行判别预测,判别正确率达100%。结果表明:Fisher-逐步判别分析模型稳定性好,判别准确度高,是一种十分有效的煤与瓦斯突出预测方法。