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采埸空气流动状况的数学模型和数值方法

研究采场空气的运动,是合理调整采场通风抑制残煤自燃防止瓦斯在生产巷道聚集,保证安全生产的基础。对采场运动状况过去所作的大量研究,几乎都不考虑采场中空气是在工作面和采空区、冒落岩石空隙相连的通道中这样不同性质的运动。全部视为理想流体的流动,显然与实际情况相差很大。只对采空区运用渗流理论进行研究,而不考虑采场是由工作面与采空区组成的整体。这样,难以决定工作面与采空区的交界条件和给出进入微分方程中的参数(如渗透系数)。因而,也难得出符合实际的结果。 本文根据任何的空气运动都要满足质量守恒定理,将工作面附近空间空气流动处理为空隙度m=1的特殊的冒落岩石间隙中的流动,从而建立起统一的数学模型。采用解逆问题进行参数估计的间接方法确定方程中系数,对数学模型进行校正,使得尽量接近采场实际情况进行探讨。基本假设及基本方程 采场空气流动速度不高,各点温差很小,与四周热量交换忽略不计,空气粘性小,流动比较稳定。各点空气速度基本上与采场底板平行,为节省...  (本文共9页) 阅读全文>>

《西安矿业学院学报》1981年01期
西安矿业学院学报

“给定破坏”与采场支护的主要判据

(一)采场破坏研究的重要性 在岩体力学领域内,不仅着重于对应力和应变的分析,而且在许多工程问题上,对稳定性的要求和分析却更为重要。采场矿山压力研究中,对支架荷载和顶板下沉的规律所进行的分析,无疑是重要的,但是,不能不注意到,破坏在采场矿压与支护的研究中具有更为突出的地位。 1.破坏是采场围岩运动和矿压显现的基本形式,也是采场支护研究的主要对象,这是采场矿压研究的一个显著特点。对于绝大多数工程结构来说,对破坏的研究仅仅是为了防止其发生才进行的,是研究对象的一种极限状态。地下的隧道、炯室、厂房,对其工程结构的最起码要求,就是在它相当长的服务年限内,保证安全、可靠,不仅破坏是根本不允许的,有时一定限度的变形都是不利的。但是,在长壁式采场,支护从一开始遇到的就是破坏。 开采过程中,在工作面前方几十米,甚至上百米就出现支承压力,临近开挖时,有的顶板岩层在这高应力作用下,破坏就开始了。支架前端端面顶板的冒落空穴的发生、说明支护往往从一开始遇...  (本文共12页) 阅读全文>>

《河南煤炭》1984年03期
河南煤炭

对采场气体流动的分析

采场包括老采空区和生产采而两个部分流场。生产采面流场是由生产采而及相连的采空I天组成。 m于采场窄问,采场的宽度(或直径)与长度之比,椰和管道或巷逋相麓悬殊,所以用管道流体理论,不如用流体力学巾的流场艘沦分析,研究采场气体流动更为合适。 采场是矿外的组成部分,是矿外生产活动的霞要场所,采场气体流动状态,商接影响矿Jl:的原煤生产和』卜]:的人身安全。 流场理论包括的内锌很J“泛,我们只能用流场的塘本慨念和与采场川类似的那部分荩本纯数函数叩的梯度,就是函数(p的速度势V。梯度V=欠最V与纯数量函数qp的的乘积。某一质点的迷度V=警。V在卣角啦标轴一1二的分量形式足;v一=ui+,j+wk (2~5) axu= at ay a0。一at, w。ap③势函数cpJ::j流函数1lI之问关系。(平碡f直角『坐标系)(i)势函数和流函数都是调和函数。V叩 a叩 a1【Ju’二a_x一。一a,~, a叩、‘黾Ya q]..acP:五一。卜打...  (本文共13页) 阅读全文>>

《甘肃科学学报》2017年01期
甘肃科学学报

基于蒙特卡洛法的采场结构可靠性研究

在可靠性工程中,有些基本条件和特性需要假定,如在研究采场结构可靠性时,采场中的岩体结构、应力、强度、破坏模式等并不确知,还有些因素,如采场应力强度的变化过程,空间变量对系统状态、特征的影响等目前仍然未知[1-2]。采场可靠性工程涉及面广、情况复杂,实际条件不允许用高昂代价对其破坏、变形等连续过程进行试验研究。采用蒙特卡洛法(即Monte-Carlo法,简称MC法)能解决此问题,其优点在于[3-5]:该模拟过程与极限状态方程的具体形式、复杂程度、变量的分布形式无关;数值模拟过程中,方程中的随机变量维数不会影响方程收敛速度;不必对状态函数线性化处理。假设采场是一个连续的系统,在某个随机的离散时刻采场状态瞬时改变,由原先的稳定安全状态转为失效状态(破坏在这时候发生),系统失效状态和安全状态随机出现。只需模拟给定条件下,采场在每个离散时间点的安全状态和失效状态参数,然后把这些参数作为随机问题考虑,以此建立随机模型,借以描述系统的基本属性...  (本文共6页) 阅读全文>>

《矿业研究与开发》2016年12期
矿业研究与开发

大型采场底部结构布置形式研究

0前言采场底部结构有多种布置形式,各种形式具有不同的安全性和适应性,然而对于厚大型矿体在分两步骤开采嗣后充填的大型采场布置时,其底部结构布置形式却有着重要的讲究。福建马坑铁矿井下大型采场此前采用进路后退式分段崩落法采矿,分段和阶段内没有布置底部结构,导致20%~30%崩落矿石无法铲出,此次以该处采场为研究对象,对比分析了3种不同布置方式的堑沟型底部结构,研究得出了目前两步骤开采嗣后充填的大型采场最优型底部结构形式,并取得了较好的使用效果。1底部结构的布置形式目前地下矿山采场底部结构的类型很多,通常按矿石的运搬形式可分为自重放矿式、电耙耙矿式、有轨设备出矿底部结构和无轨自行设备出矿底部结构4种[1-3]。对于大型采场基本都是采用无轨设备出矿,目前采用无轨设备出矿的底部结构主要包括以下几种类型[1-3]:(1)平底式底部结构。该底部结构是在采场底部全断面拉开,出矿进路和采场拉底组合出矿,适用于矿体较稳固和较小的采场。(2)堑沟式底部...  (本文共3页) 阅读全文>>

《黑龙江科技信息》2017年11期
黑龙江科技信息

分段采矿法采场稳定性的分析

分段采矿法在应用的过程中,主要使用的是硐室的设置,而且在采场进行采矿的过程中,采矿的位置使用的是硐室设置,这种方式就能够充分的满足矿场采矿的稳定性和安全性的基本要求。本文就是对分段采矿法采场稳定性进行相应的分析,为相关的研究提供借鉴。1分段采矿法的特点分段采矿法属于采矿领域的各种有用矿物的地下开采方法,其特征在于:将原采场底部16个漏斗放矿口改为4个成对称布置的漏斗9,设置在间柱2中;在漏斗9的喇叭口到采场位置开挖振动机安装硐室3;该硐室3位于侧柱15内;在侧柱15中布置一条运输巷道14,从其一侧,向上开挖指状短溜井8,与上部同样设置有振动机4和条筛5的硐室3相通;以完成振动机放矿→振动条筛→振动机装矿的连续作业。主要是在阶段内分成若干采区,面采区又分为矿房,间柱、顶柱和底柱。沿矿房全高划分为若干个分段。回采矿房时,工人在分段巷道内钻凿垂直扇形深孔。这种采矿方法的显著特点是回采工作面为垂直的,并向垂直自由空间(立槽)崩落矿石。某...  (本文共1页) 阅读全文>>