煤层气运移过程中损伤效应对煤强度的弱化影响

煤层气开采时,基质–裂隙内气体压力相互作用引起煤体出现损伤效应,致使煤的强度降低。为得到损伤效应对煤强度的影响规律,通过提出基质与裂隙几何变形的概念模型进而推导出耦合损伤本构参数的渗透率模型,并通过COMSOL live link with MATLAB程序对考虑气体作用的渗透率模型进行强度后处理计算。结果表明：通过孔隙基本原理得到的渗透率模型适用于不同边界条件,在单轴应变和常应力条件下新模型与试验数据匹配良好,而Palmer-Mansoori(P-M)模型只适用于单轴应变边界条件;与对照煤样相比,在气体作用后杨氏模量比为1/3,1/5,1/7和1/10的煤样强度分别降低了46.6%,32.0%,27.9%和26.4%;气体运移降低煤样强度的机制为损伤效应以损伤–诱导应变贡献于煤的孔隙度,孔隙发育程度改变了单轴加载后主裂隙的扩展轨迹。该研究通过编程对渗透率模型进行后处理计算,实现了煤层气运移出现的损伤效应对煤强度影响的耦合计算。     

掘进巷道湿喷施工过程粉尘弥散规律研究

为了研究长压短抽通风条件下湿喷施工作业产尘在掘进巷道空间内的弥散规律,应用Fluent软件中的离散相模型,对湿喷中的初喷施工产尘、复喷施工与凿岩机破岩同时作业时产尘进行数值模拟,得到了粉尘在巷道中的弥散规律。研究结果表明:压风侧初喷作业粉尘质量浓度高于抽风侧初喷作业粉尘质量浓度,且掘进巷道端头附近尤为明显;压风侧或抽风侧复喷施工与凿岩机破岩同时作业时,粉尘质量浓度变化规律均为沿程先降低,后因复喷作业而升高,然后再降低。根据粉尘弥散规律,提出了相应的防尘建议,以减轻粉尘对施工作业人员的危害。     

综掘工作面封闭式除尘工艺

根据综掘工作面巷道断面的粉尘分布规律,针对兖州矿区煤层低瓦斯的实际,研制了以挡尘帘封闭控尘为主并配以抽出式除尘通风和综掘机内外喷雾为辅的封闭式综合除尘工艺,通过在兖矿集团鲍店煤矿5306②轨道顺槽综掘工作面的现场应用,取得了很好的降尘效果。     

基质-裂隙相互作用对煤渗透率的影响：考虑煤的软化

瞬态渗透率是提高煤层气产量的重要依据。为了得到基质-裂隙压力相互作用出现煤的软化行为对渗透率演化的影响。基于理论分析建立含模量软化系数的双重孔隙介质渗透率模型,并基于脉冲瞬态试验与COMSOL有限元数值模拟软件进行渗透率模型的验证。结果表明：根据曲线变化特征,将应变分为初始,快速增长和平衡阶段。在快速增长阶段,注气压力从1 MPa增大到3 MPa应变曲线的斜率分别为83.77,270.54,440.92 m/s。模量软化系数是应变的函数,其值也增大;其次,通过提出张开型和闭合型裂隙几何概念模型,得到含模量软化系数的双孔渗透率模型;最后,试验数据与改进的渗透率模型结果一致,证明模量软化系数主导了渗透率的动态演化。与试验方法相比,数值模拟方法能够监测煤基质的压力,基质与裂隙之间气体压力的变化揭示了煤渗透率演化机理。     

潘口水电站无压泄洪隧洞衬砌计算

潘口水电站无压泄洪隧洞为城门洞形,采用基于结构力学原理的边值法对隧洞衬砌进行了计算。大型无压泄洪隧洞衬砌厚度主要由外水压力控制。该工程上游洞段设防渗帷幕,下游洞段顶拱设置排水孔,有效降低了隧洞的外水压力荷载,从而减小了衬砌结构厚度及配筋量。对类似工程的无压隧洞设计具有参考意义。     

潘口水电站鱼类增殖放流站设计研究

潘口水电站建设将改变河流的水文条件,影响喜流水和喜缓静水鱼类的生长繁殖。为了减轻电站建设对鱼类资源产生的影响,决定建设鱼类增殖放流站。分析了增殖放流站保护鱼类的种类、数量及规格,介绍了增殖站总体布局与主要建筑的设计情况,增殖站的运行管理机制以及科研方向。潘口鱼类增殖站的建设将有效地缓解电站建设对鱼类资源的不利影响,对保护河流生物多样性具有重要意义。     

多支护形式在复杂环境深基坑中的应用

介绍了某深基坑的施工,根据场地周边不同条件分别采用不同支护方案的设计施工要点。支护桩、水泥土墙、高压喷射注浆止水帷幕、深层搅拌桩止水帷幕、挂网喷护和井点降水等多种支护手段的综合利用,降低了成本,缩短了工期。     

混合式注水防尘降温技术

为了有效降低综放工作面粉尘浓度及温度,设计了混合式注水方式,即在动压区采用静压注水,静压区采用动压注水,并根据东滩煤矿1305综放工作面的煤层状况,进行了注水钻孔布置、设备选型、现场煤层注水试验及注水效果测定。试验结果表明,煤层含水率较注水前平均增加了1.6%,工作面煤体湿润半径约为7.3 m;落煤、移架处的降尘率平均达到了70%左右;注水后工作面温度平均降低1.1℃,混合式注水技术有效地湿润了煤体,取得了良好的的防尘、降温效果。     

两种质量诊断理论在煤矿工人绩效评估中的应用

地下煤炭资源的赋存条件存在限大的差异，这在很大程度上决定和制约了煤炭企业的生产运作能力。长期以来煤炭企业仅仅将各采面实际采煤量作为衡量工人工作质量和工作绩效的唯一标准，而没有考虑不同的生产条件对煤炭产量和生产效率的制约。对于煤层赋存条件差的工作面，劳动者即便付出几倍的有效劳动，但因自然条件有限而得不到相应的劳动报酬。工人的工资、奖金都没得到全面合理的评价，致使不少煤矿工人因为绩效考评的不合理而丧失了工作的积极性和主动性，结果导致遇到地质条件好的煤层，