充填采煤技术现状与展望

分析了煤矿充填开采技术的特点,介绍了目前煤矿充填开采技术现状,包括膏体充填采煤技术、矸石充填采煤技术、高水材料充填采煤技术、部分充填采煤技术。在分析充填采煤技术现状的基础上,提出煤矿充填开采技术应着重解决充填采煤能力不足问题,即通过合理充填工艺模式的改进提高充填效率和充填能力。同时应深入研究充填采煤岩层移动与地表沉陷规律,为充填采煤设计提供理论基础。     

沟谷坡角对浅埋煤层工作面矿压影响的研究

针对神东矿区活鸡兔井在沟谷地形下工作面动载矿压灾害问题,通过力学分析和物理模拟实验,就沟谷地形的坡角对工作面动载矿压的影响进行了研究.结果表明:当工作面推进到覆岩主关键层被侵蚀的沟谷地形时,临近上坡面的主关键层破断块体侧向水平挤压力作用较小;随坡角增大,主关键层上覆岩层载荷逐渐增大,块体结构不能满足砌体梁的"S-R"稳定条件而滑落失稳,使亚关键层结构块体承受的载荷迅速增大,导致工作面活柱急剧下缩片帮冒顶严重而发生动载矿压;当坡角小于15°时,工作面一般不会发生动载矿压显现灾害事故.理论分析和模拟结果与现场实测吻合良好.     

顶板预裂爆破技术在防止压架事故中的应用

由于高水压松散含水层的载荷传递作用,使覆岩关键层复合整体破断,导致了祁东煤矿7121工作面开采过程中压架事故的发生。防止压架事故需要从防止顶板整体破断入手,顶板超前预裂爆破是一种合适的方法。根据7121工作面地质开采条件和覆岩结构特征,确定了顶板预裂爆破的方案及相关技术参数。实践结果表明,在保障工作面良好支护质量的基础上,采取顶板预爆破措施,使工作面中下部支架平均阻力减小了246 kN,周期来压步距由34.1 m减小为23.0 m,来压持续长度由20.2 m减小为5.0 m,从而降低了覆岩关键层复合整体破断的可能性,对防范压架事故起到了积极作用。     

燃气流低频振荡与装置的响应

对舰载导弹垂直发射装置内的低频非声振荡提出了理论计算方法，并给出了频率的计算公式。通过对进敢道质量注入扰动和压力室压力扰动进行闭环反馈分析，计算结果和实验结果呈现良好的一致性。     

超声波直接沉淀法制备纳米氧化锌及改性研究

以硝酸锌和无水碳酸钠为原料,把超声波引入到直接沉淀法中,同时用溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)作为表面活性剂,合成出粒径小、分布均匀且团聚现象明显减弱的纳米氧化锌,并用TG-DTA,XRD,SEM等分析手段对制得的产物进行表征,找出合成的最佳条件.同时,还以油酸作为改性剂对所制得的纳米氧化锌进行表面改性,以FT-IR等测试手段对其改性原理进行简单探讨,并通过测定活化指数对改性效果进行分析.     

双脉冲发动机内流场研究

为研究级间孔对双脉冲固体火箭发动机性能影响,文中采用k-ε模型、SIMPLE算法和PISO算法,对带级间孔的双脉冲固体火箭发动机内流场进行了数值模拟。计算分析得级间孔直径与第一燃烧室直径之比(di/D)的合理值为1/3到1/2,以及颗粒相在第一燃烧室内的分布特点与颗粒对级间隔板的冲蚀情况。     

松散承压含水层特征对其载荷传递特性的影响研究

以松散承压含水层下采煤压架突水灾害防治问题为工程背景,基于含水层载荷传递机理设计了专门的模拟实验装置,就松散承压含水层赋存特征对其载荷传递特性及关键层复合破断的影响进行了研究。结果表明:松散承压含水层骨架颗粒粒径越大,组分越单一,含水层的流动补给性能越好,作用在基岩顶部的载荷较大,覆岩越易发生复合破断,易导致压架突水事故;骨架颗粒粒径越小,粒度组分复杂,含水层流动补给性能越差,作用在基岩顶界面的载荷易随采动降低,含水层载荷传递系数小,覆岩关键层自下而上逐层破断,不易导致压架突水事故。研究形成了含水层载荷传递系数的确定方法,在祁东煤矿的开采条件下,洪冲积扇区域含水层的载荷传递系数应为0.83~0.94,漫滩沉积区域可取0.69~0.71。     

工作面推进方向对坡体采动裂缝影响的数值模拟

山体采动裂缝是诱发坡体滑坡的重要因素。通过UDEC数值模拟分析了工作面上坡和下坡开采产生山体裂缝的差异,结果表明:工作面上坡开采时下半坡体和坡脚受采动附加应力作用很难形成较大的裂缝,下坡开采时坡顶、坡体中部更容易产生较大裂缝;上坡开采形成牵引型正裂缝,下坡开采形成推动型逆裂缝;上坡开采超前裂缝距离大于上坡开采。     

沟谷地形对浅埋煤层开采矿压显现的影响机理

针对神东矿区活鸡兔井工作面过沟谷地形时发生的动载矿压问题,通过现场实测、理论分析与模拟实验,就沟谷地形对浅埋煤层开采动载矿压显现的影响机理进行了深入研究。结果表明：浅埋煤层开采工作面过沟谷地形上坡段时易发生端面切顶、冒顶和支架活柱急剧下缩的动载矿压。由于覆岩主关键层在沟谷段受侵蚀影响而缺失,过上坡段时主关键层破断块体缺少侧向水平挤压力作用,不易形成稳定的“砌体梁”结构而滑落失稳,使得作用在下部单一关键层结构上的载荷明显增大而产生滑落失稳,从而引起工作面的动载矿压。若沟谷地形中主关键层未缺失,则浅埋煤层工作面过沟谷地形上坡段时一般不易产生动载矿压。该研究结果指导了活鸡兔井21305,21306工作面过沟谷地形动载矿压灾害的防治实践。     

提升管内气固流动特性的离散元模拟

采用离散单元法模型对二维提升管内气固流动特性进行了数值模拟。利用标准k-ε模型模拟气相的湍流流动,考虑了颗粒间的van der Waals力和滚动摩擦的作用。通过对颗粒和气体流动行为的分析,得到了颗粒浓度、速度、温度及气体速度等的分布,研究了表观气速和颗粒循环速率对颗粒流动的影响。结果显示:颗粒在提升管内呈现边壁浓、中心稀的环核流动及上稀下浓的流动结构;气固两相都存在一定程度的返混现象;增加表观气速,使颗粒浓度降低、速度增大,颗粒分布更均匀;增加颗粒循环速率,使颗粒浓度增大,而颗粒速度对颗粒循环速率的变化不敏感,颗粒分布的不均匀性更强。模拟结果与文献中实验定性吻合。