摘要:矿山开采引起的岩层移动会影响地表建筑地基的稳定性,甚至造成地基沉陷破坏.为研究某旧矿区上部高层建筑地基的潜在隐患并提出针对性预防措施,采用StrataGem电磁系统与数值计算相结合的方法对该区域地基稳定性展开评估.结果表明:采空区覆岩结构完整性较好,附加应力值远小于失稳临界值,未产生明显的沉陷；建设工程场地内的已知采空区对拟建高层建筑具有一定的影响,特别是高层建筑的东南角地段,其最大沉降值为57 mm;高层建筑地基范围内其他部分沉降值则逐渐降低,整体呈现距离采空区越远沉降值越小的趋势.研究表明,融合物探信息进行模型预测的结果基本可靠,可为采空区工程地质认识与上部地基稳定性评价提供理论与技术参考.

摘要:为深入了解土体非均质性和各向异性对隧道掌子面稳定性的影响机制,基于普氏压力拱的损坏模式,构建一个隧道掌子面稳定性的分析模型,并推导出基于对数螺旋曲线的隧道掌子面支护力的解析解.进一步分析非均质性和各向异性对隧道掌子面支护力的影响规律,并依据可靠性理论来确定其安全系数以及合适的支护力范围.通过与实际工程案例的计算对比,验证其在实际工程中的实用性.研究表明,土体的非均质性和各向异性对隧道掌子面支护力产生显著的影响,而且非均质性和各向异性系数的离散性越高,对支护力的影响也就越大.建议设计浅埋土壤隧道时,务必深入考虑土体的非均质性和各向异性,以确保隧道施工的安全与隧道的稳定.

摘要:为了分析十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate,SDBS)对焦煤的润湿性能及其作用机理,以淮南焦煤为研究对象，首先,通过接触角、反渗透试验测定清水和质量分数分别为0.005%，0.050%,0.500%的SDBS溶液的润湿特性;然后,利用Materials Studio分子模拟软件建立水-煤和水-表面活性剂-煤模型,对SDBS在煤表面的润湿过程进行研究.结果表明:SDBS溶液能明显改善清水的润湿性能,0.500%的SDBS溶液的接触角最小,为16.52°,吸湿量最大,为261 mg,润湿效果最明显;SDBS分子的疏水尾链吸附煤表面、亲水头基朝向水中的吸附构型能降低水和煤的界面张力;加入表面活性剂SDBS后,分子间非键作用能降低,且SDBS质量分数越大,分子间吸附作用越强；随着SDBS质量分数的增加,SDBS与煤接触面更大,烷基链空间分布范围更广,水分子的均方位移(Mean Squared Displacement,MSD)与扩散系数增大,使煤的润湿效果更强.

摘要:湖南省谭家山煤矿榜塘地区居民的主要饮水来源为区内的水库.然而,长期进行矿产开采,大量强抽排地下水,导致大面积地面塌陷与土洞并诱发岩溶塌陷,区域内水库严重漏失,部分渠道变形并出现多处开裂现象,形成洼地;同时,当地的水质也受到污染,严重影响当地居民的日常生活.本文通过研究区域内水资源破坏现状,针对研究区内受损渠道、水库、塌陷区,提出相应的治理方案,分别开展渠道整治工程、水库修复治理工程以及湿地景观生态修复工程,对受损区域进行修复.通过修复治理,研究区内的渠道基本功能得到恢复,水库的稳定性和功能性进一步提高,原本的废旧矿区改造成湿地公园.如今,谭家山榜塘地区的水资源环境已基本得到恢复,本研究可为相似区域水资源治理提供参考.

摘要:针对危化品槽罐车道路运输风险评估方法存在两大缺陷，即指标赋权科学性不足及忽略专家决策时后悔心理影响，进而导致风险评估不准确的问题,提出一种基于博弈论与后悔理论的危化品槽罐车道路运输风险评估方法.该方法首先根据事故致因理论、相关文献及历史事故案例分析构建风险评估指标体系;再通过博弈论融合有序加权平均(Ordered Weighted Aweraging,OWA)算子与熵权法确定各指标综合权重;然后结合后悔理论建立感知效用函数,量化专家规避后悔心理对风险评估的影响,确定风险值与风险等级;最后将该方法应用于某企业危化品槽罐车道路运输风险实例评估,并将该评估结果与模糊综合评价法等6种评估方法所得结果进行对比验证.结果表明:博弈论赋权实现了主客观赋权的均衡优化,修正了单一赋权法导致指标权重偏差过大的问题;后悔理论通过心理行为补偿提升了风险评估的准确性;博弈论-后悔理论在风险等级评定方面比模糊综合评价法等6种方法更贴近实际情况,可为危化品槽罐车道路运输风险精准防控提供决策支持.

摘要:随着智能化采矿技术的不断发展,工作面作业人数减少,劳动强度降低,现有的矿井热环境控制方法及标准将难以满足未来深部采矿的需求.本文结合人因环境控制理论,基于人体预测热应激(Predicted Heat Stress,PHS)模型,对湿热环境下人体新陈代谢率M进行合理修正,并通过MATLAB探讨智能少人煤矿工作面在深部采矿过程中的人因热环境控制机制及参数.结果表明:(1)矿井工作面气温对矿工安全暴露时长的影响最为显著,在区域热环境控制中需优先考虑对工作面气温的控制;(2)建议采煤工作区的风速控制在2 m/s左右,对于8 h工作制矿区,-1 000 m工作面气温控制在29 ℃以下,-2 000 m工作面气温控制在25 ℃以下;对于6 h工作制矿区,-1 000 m工作面气温控制在33 ℃以下,-2 000 m工作面气温控制在30 ℃以下.研究结果对于智能少人采矿工作面热环境控制、深部矿井局部降温技术以及湿热环境下人体热耐受性研究均具有重要的理论指导意义.

摘要:采用FLUENT数值模拟软件,对喷嘴入口面积相同的圆形渐缩型、矩形渐缩型以及圆形直线型、矩形直线型这4种涡流管进行数值模拟.研究在压力为0.3,0.4,0.5 MPa条件下4种涡流管在0.5 MPa下的温度场、压力场和速度场分布.结果表明,矩形直线型喷嘴在0.5 MPa压力下具有最优的能量分离性能;矩形渐缩型喷嘴在各工作压力下均展现出稳定的制冷效果和较高的流动稳定性.进一步分析发现,渐缩型喷嘴因其压力分布更均匀、径向压力梯度更明显,有助于提升涡流管的制冷效率和工作稳定性.

摘要:车辆运输是露天矿生产中的关键环节.传统的露天矿山车辆管控通常采用人工巡逻、对讲机通信以及固定摄像头监控等方式,存在实时性差、人工管理困难、行驶轨迹无法追溯等问题,难以满足当前矿山智慧化管理的要求.随着三维地理信息系统(Geographic Information System,GIS)与可视化技术的发展,将露天矿山与3DGIS结合能更好地展示矿山地貌结构等空间环境因素.文章基于三维可视化开源框架Cesium构建露天矿山车辆管控系统,对矿区进行三维实景建模,并将矿车的实时位置、状态及运动轨迹等信息直观地呈现在三维地图上,使矿区运营人员更好地跟踪和调度车辆,提高生产作业效率.

摘要:为探究大断面瓦斯隧道开挖过程中的瓦斯运移规律,基于煤与瓦斯流固耦合理论模型,采用COMSOL Multiphysics数值软件进行模拟,研究三台阶法、二台阶法和全断面法这3种不同开挖方式下煤层内瓦斯压力和流速随时间的变化规律.研究结果表明:采用三台阶法、二台阶法和全断面法开挖破坏了煤层瓦斯赋存条件,煤层内瓦斯压力呈现先下降后逐渐平衡的趋势,瓦斯流速呈先上升再下降后稳定的变化规律;采用三台阶法和二台阶法开挖,各台阶瓦斯压力和流速大小存在差异,但随时间的变化规律相同;采用全断面法开挖,掌子面上、中、下位置的瓦斯压力和流速随时间变化的规律及大小基本一致;采用台阶法与全断面法开挖对掌子面不同位置瓦斯压力和流速的影响不同,全断面法开挖后掌子面不同位置瓦斯压力和流速大小的差别不大,而二台阶法和三台阶法开挖后各台阶掌子面的瓦斯压力、流速差异明显.