矸石直接充填及其效益分析

常规开采在地面堆积矸石山的同时引起开采沉陷.二者严重危害环境,并给煤矿本身和社会带来一系列问题.为此,提出了一条洁净开采途径,即矸石不出井直接充填井下.这样做,既可以消除矸石山,又可以减少开采沉陷.经分析,环境效益、经济效益、社会效益显著.建议尽快采取措施试验推广.井下矸石直接充填有利于可持续发展.     

白庄煤矿沿空留巷数值模拟研究

应用UDEC软件模拟了沿空留巷巷道在锚杆、锚杆锚索、锚杆锚索加巷旁充填体等不同支护条件下的巷道变形破坏规律,以及侧向支承压力分布范围和大小,通过对比模拟结果可以看出：对于5 m厚的坚硬顶板,采用锚杆支护与锚杆、锚索支护均能有效支护巷道,效果相差不大;巷旁充填体强度达到10 MPa时,能够明显控制采空区侧顶板下沉量。     

球墨铸铁件凝固过程数值模拟中型腔扩大的处理

根据日本学者新山英辅关于型腔扩大机理的观点，以及对球铁件凝固过程中各阶段发生的型腔扩大对收缩缺陷影响的分析，提出了一种定量处理型腔扩大的方法，生产和实验和实验验证表明，数值模拟中用此方法处理型腔扩大，所预测的收缩缺陷与实际情况基本相符。     

充填开采控制地表沉陷的空隙量守恒理论及应用研究

充填开采是解决煤矿开采造成的环境问题,控制地表沉陷的有效技术途径之一.通过分析地表沉陷的形成过程及控制机理,提出了充填开采控制地表沉陷的空隙量守恒理论,推导出了地表沉陷盆地体积计算公式.依据该理论进一步提出了控制地表沉陷的技术途径,包括提高采空区的充填率、提高充填料浆及充填体的物理力学性能及增大上覆岩层滞留空隙体积等.工程实践表明,充填开采控制地表沉陷的空隙量守恒理论在煤矿膏体充填开采实践中得到了成功应用.     

分段空场嗣后充填法采场结构参数AHP-Fuzzy优化

针对分段空场嗣后充填采矿法实际工程中存在的诸多模糊信息,综合考虑了矿山安全、经济和技术等因素,并利用层次分析法(AHP)建立了方案优化综合评判体系.运用模糊数学方法对各个方案参数进行优选,对定性和定量指标权重进行评价,最终由模糊矩阵选出最优方案参数,从而实现安全、高效地开采.     

沿空留巷中充填体的强度控制

根据岩层控力学原理计算充填体的强度,并根据具体的地质条件,在实验室进行配比实验,确定煤、水泥和水的合理配比为:2.34:1:0.81.工业性实验结果证明,沿空留巷技术充填效果较好,可满足安全生产需要.     

多层砾石充填完井压力评价

针对多层砾石充填完井的渗流特点,将每个产层在径向方向上分成3个区域,即砾石充填区、射孔区、地层径向流区,每个区域有各自的渗流方程,对n层油藏将有3n个渗流方程,对砾石充填区采用边界元,对射孔区采用有限元,对地层径向流区采用半解析半数值解,最终得到各区域的压力损失及表皮系数,以及井底压力及分层产量与时间的变化关系.     

成型充填过程的ALE有限元模拟

在ALE框架中提出了一个用于成型充填过程有限元数值模拟的模型。应用ALE参考构形及ALE参考粒子速度描写充填过程中的熔体质量运动。摒弃了Hele-Shaw近似假定,因而所提出的模型能用于非薄壁型腔中高分子材料充填过程的数值模拟。应用基于时域分步算法的Taylor-Galerkin方法,对控制成型充填过程的守恒方程建立了弱形式。对移动自由面附近的充填材料区构造了网格生成算法与网格重划分方案。给出了在几种不同形状的典型腔体中充填过程的数值模拟结果,表明了所提出的ALE有限元模型模拟充填过程的有效性。     

宁波大桥主墩墩址软弱带成因机制研究

通过对宁波大桥主墩墩址软弱带详细的地质勘测和综合方法研究，内中包括粘土泥质物Ｘ射线衍射分析，软弱带岩石化学成分和不同成因砂和砾石的成分和特征研究，特别是软弱带的显微构造和物质来源的研究，本文对这一软弱带的成因机制着重进行了探讨。研究发现，这一软弱带在结构上可划分为三部分或三层结构，下部为挤压破碎带、中部为风化产物、上部为地表水贯入充填堆积。它表明这一软弱带经历了三种不同的地质作用的演化过程或具有三种物质来源。这一研究结论对大桥的设计和施工有重要的影响和意义。     

水平井及大斜度井砾石充填α波砂床平衡高度随机概率模型及实验研究

α波砂床平衡高度预测是水平井砾石充填过程数值模拟及施工参数优化设计的核心问题之一。根据水流紊动理论,将砂床表面流体瞬时流速视为正态分布的随机变量,将颗粒运动状态转换视为随机事件,分析状态转换事件概率及最终状态概率的数字特征。根据最终状态概率代表颗粒运动趋势的原理,砂床高度的变化是床层表面颗粒运动状态转换的结果。由平衡砂床高度和摩阻流速及平均流速的关系,建立了同时适用于水平井和大斜度井砾石充填的α波砂床平衡高度预测的随机概率模型。利用研制的大斜度井砾石充填全尺寸实验模拟装置,进行井筒倾角、筛管偏置度、流量、砂浓度对α波砂床平衡高度影响的实验研究,对随机概率模型的计算结果进行了对比验证。随机概率模型与实验结果比较吻合,平均误差10.5%,进行必要的修正可以用于大斜度井砾石充填α波砂床平衡高度预测。