贵州喀斯特条件下近距离煤层开采覆岩活动规律数值模拟研究

为了研究近距离煤层开采的覆岩活动规律,通过数值模拟计算,得出了近距离煤层开采中,煤层中间间距变化对采场围岩应力分布规律、位移变化及变形破坏特点。研究结果表明:近距离煤层不同煤层间距条件下,覆岩下沉变形量随着煤层间距的增大而减小,矿压显现随着煤层间距的减小而明显,该结论对于相关的煤炭开采工作具有重要参考意义。     

采空区下近距离煤层开采覆岩导水裂隙发育规律模拟研究

基于FLAC数值模拟实验的方法和对实验结果的分析,以遵义县山盆镇李梓煤矿两层煤层开采例,模拟了在不同煤层间距下开采10煤层和12煤层后两层煤层的裂隙发育程度,对煤层开采后的采动裂隙分布规律进行了研究。结果表明:不同煤层间距下开采两煤层,裂隙发育均逐渐变小但变化不明显,而煤层间距为40m后会形成贯通裂隙,从而得出一个安全的煤层间距大约为30m,不会造成贯通裂隙,也就不会发生突水事件而造成人员危害。     

近距离煤层开采覆岩导水裂隙带高度模拟研究

指出了近距离煤层开采覆岩导水为安全高效开采煤矿资源,采用经验公式预计、计算机数值模拟和实测相结合的方法,分别研究了单采10#煤层后和开采10#、11#煤层两层近距离煤层后覆岩导水裂隙带高度。采用经验公式计算出的两值分别为44.46m和52.43m;采用数值模拟得出的两值分别为42.28m和51.57m,理论计算和采用计算机模拟方法计算出的两值基本一致,并在实测中得到了验证。     

近距离煤层开采综采工作面均压系统技术应用

以大同煤矿集团公司同家梁矿12#412盘区81202工作面为例,介绍了通过给综采工作面进行局部通风系统升压,有效地控制了工作面有毒、有害气体泻出,实现了安全生产。     

综采工作面覆岩移动和破坏规律研究

为了研究试验矿井综采工作面上覆岩层的移动和破坏规律,通过现场钻孔全厚覆岩层取样方法进行覆岩力学性质室内测试、在试验矿井工作面上方地表布置岩移观测站、基岩中布置钻孔深基点,并通过钻孔冲洗液法、理论分析等方法,分析了试验矿井特定地层条件下的地表岩移规律,确定了覆岩性质、运动发育特征及分带特征。     

浅埋深煤层煤矿开采对地表植被影响研究

为研究浅埋深煤层煤矿开采对地表植被覆盖度及其多样性的影响,结合遥感影像资料与现场实地调研,对陕西省神东矿区采煤塌陷区不同塌陷年限区域和未受塌陷影响区域(对照区)植被进行了抽样调查与分析。结果表明:采煤塌陷对植被种类组成、物种分布等较对照区有较大变化,优势种由多年生草本植物演变为一二年生草本植物;降雨量是影响植被未恶化的关键因素,地下水位下降限制着乔木的生长。从矿区整体生态系统现状来看,整体覆盖率趋势有所改善,但若遇到干旱气候,势必引发生态环境的恶化,应采取一系列工程措施引导矿区生态环境向可持续方向发展。     

各向异性场地微动数值模拟研究

场地微动的理论研究和工程应用均基于各向同性介质模型,这与实际情况不符.首次提出了各向异性介质中场地微动的概念,从弹性波理论出发,对各向异性场地微动进行了模拟研究,得出了一些有益结论.这对深入研究各向异性场地条件下场地动力特性、地震动特性预测、结构抗震研究具有非常重要的意义.     

深部高应力软岩巷道围岩稳定性控制研究

以赵固二矿西胶带大巷变形破坏情况为研究对象,通过现场勘查、理论分析等方式对巷道围岩变形破坏的特征进行了分析,并借助D/Max-3A型X射线衍射仪、地应力测试、声波测试等方式得到了导致巷道围岩出现大变形破坏的主要原因,即巷道所处位置地应力较高、围岩岩性较差及松动圈的范围较大等。结合该矿实际情况,设计采用“锚索网喷+预留空间+全断面封闭格栅拱架钢筋混凝土”复合支护方案,通过现场勘查情况来看,返修方案较好地控制了巷道围岩变形。     

普兰店电厂温排水数值模拟研究

为了解普兰店电厂温排水对海水环境的影响,采用水动力及对流-扩散方程的二维潮流及温度扩散数学模型进行了潮流及温度场数值模拟,分析了温排水排放对周边海水的影响,统计了不同温升的包络面积。结果表明:由温排放导致的温度扩散主要集中在排水口附近区域,冬季温升超过0.5℃的面积约为0.0572km~2,温升大于1℃的范围仅0.0001km~2;夏季温升大于1℃的范围均位于水道内,面积为0.0551km~2,不会影响到水道外侧的普兰店湾海域;温升大于0.5℃的海水面积约为0.0118km~2,影响范围为水道内及水道外侧约0.0045km~2的局部海域。     

Taylor-Couette流场数值模拟研究发展现状

介绍了Taylor-Couette流场的研究内容和研究意义,分析了计算流体力学(CFD)和Taylor-Couette流场数值模拟的发展状况和研究进展等,总结了常用于Taylor-Couette流场数值模拟研究的3个方法及其特点,探讨了当前Taylor-Couette流场的数值模拟研究存在的问题,提出了相应的解决方法。     

杂种落叶松林下土壤变化规律的研究

以四种造林密度的杂种落叶松人工林为研究对象,与相同立地条件、相同林龄的长白落叶松林分、造林前的天然次生柞林林下的土壤营养成分进行对比分析。结果显示:次生柞林皆伐后营造杂种落叶松,19年后土壤的非毛管孔隙度变小,土壤的持水性能变差,pH值变小,土壤酸性增强,速效氮、速效钾、全氮、全磷、全钾含量均有大幅度的降低;林分密度越大,土壤酸化程度越高,造林密度2 500株/hm~2和3 300株/hm~2的林分,土壤结构、孔性、通水透气性相对较好,且透水性和持水能力比较协调,土壤中各营养元素含量较高;相同造林密度的杂种落叶松林分土壤结构、通气透水性及土壤中各营养元素含量相对高于长白落叶松。     

页岩力学特性实验研究与数值模拟

指出了页岩的力学特性对于页岩气开采中的钻井,压裂施工有着重要的影响。以重庆石柱的页岩为研究对象,用岩芯切割机对页岩样品进行处理,通过单轴实验对页岩抗压强度进行测试、通过三轴实验对页岩破坏规律进行了测试。实验结果表明:随着围压的增加,页岩的杨氏模量和泊松比也不断增加。同时基于brittle cracking模型,利用实验得到的页岩基本参数进行了数值模拟,得出页岩是偏向脆性材料,能很好地使用这种脆性开裂模型。这些研究可对页岩气的开采提供重要参数支撑     

大型塔式定日镜风荷载数值模拟研究

基于计算流体力学理论建立了塔式定日镜数值模拟模型,根据实际情况设置了定日镜所处边界层入口、出口和壁面等条件,采用标准k-ε模型模拟了6级风时常见工况下定日镜的工作情况并进行了分析。结果表明:镜面的转动显著影响周围流场的形成,不同的角度流场差异很大;随着俯仰角和方位角的变化,靠近来流部分的镜面承受较高风压,造成镜面不平衡;定日镜整体稳定性跟镜面所受合力相关,较大的合力产生较大的倾覆力矩。     

火风现象的观测研究和数值模拟

森林火灾过程的火风现象对林火的控制与扑救有着直接的影响。在描述不同火强度引起的环流变化的同时，根据数值模拟实验，探讨了林火过程中不同阶段火影响区的二维流场和地面火风的特征。     

库布齐沙地土壤水分运移规律数值模拟研究

以砂土下进行地表滴灌的沙柳、速生杨、旱柳和榆树人工林为研究对象,采用粒径检测激光分析仪进行土壤质地分析得到各土样粒径分布情况,通过HYDRUS-2D/3D数值模拟研究灌水及水分再分布过程中压力水头和含水量的动态变化规律。结果表明：库布齐沙漠北部边缘地区人工林立地土壤中砂粒含量高于70%且黏粒含量低于2.5%,属典型砂质土壤。滴灌流量为3.0 L/h,时长为6 h时,各类人工林根深范围内土壤均能达到饱和含水量,能满足人工林用水需求。     

胶合竹片胶层开裂数值模拟研究

为了建立竹材胶合性有限元模型,分析胶合参数对胶合竹集成材性能的影响,为竹集成材数字化优化设计提供参考和指导。应用损伤内聚力单元模型分析胶合搭接竹片,建立竹材胶合开裂数值模型,研究胶接竹片在受载情况下滑剪破坏过程以及搭接长度对胶合竹片承载能力的影响。在位移载荷作用下,开始时胶合层的应力随着弹性变形位移的增加而增加,当达到一定值时胶层开始出现开裂,胶层破坏,且最大应力发生在靠近胶合层边界上;搭接竹片胶合能力随着搭接长度增大而增大。实验结果验证所建数学模型有效,对竹集成材进一步分析和应用提供理论技术支撑。     

基坑开挖对下卧隧道影响的数值模拟分析

在总结国内外学者研究成果的基础上,以建于地铁盾构隧道上方的某地下广场开挖工程为背景,通过有限差分软件FLAC3D建立了数值模型;以隧道抗浮方式为变量,设置了不同方案,对比分析提出了核心区施工最优方案,以期给类似的设计和施工提供一些参考。     

多层压机热压板温度场数值模拟研究

采用计算流体动力学的方法,对两种不同形式的压板加热循环系统的温度场进行数值模拟,研究了两种热压加热循环系统热压板表面的温度场分布规律。结果表明:双进双出加热循环系统与单进单出加热循环系统相比,压板的温度场分布更均衡,从而为多层压机热压板加热循环系统的优化选择提供了基础数据。     

槽式太阳能聚热器风载荷数值模拟研究

采用计算流体力学(CFD)理论建立了计算模型,对槽式太阳能聚热器不同角度、不同风速、聚热器板之间不同缝隙对风载荷的影响进行了分析。结果表明:聚热器随风速和角度变化对载荷影响较大,聚热器之间缝隙对风载荷影响几乎不变。     

回采工作面采空区瓦斯运移规律数值模拟研究

针对工作面采空区瓦斯的涌出易造成工作面回风隅角瓦斯超限的情况,通过在工作面瓦斯抽放期间对其进行跟踪测试、采空区瓦斯涌出几何模型的计算结果、运用fluent软件模拟采空区瓦斯浓度分布等手段,研究采空区瓦斯运移规律,得出:采空区瓦斯在工作面切眼0~20 m范围内浓度变化较小,在20~60 m范围内瓦斯浓度变化幅度较大,在60~100 m范围内瓦斯浓度变化较小等结果,对治理上隅角瓦斯超限情况,保障回采工作面生产的正常进行具有重要的现实意义。