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基于矿井安全与生态水资源保护等多目标约束的超前疏放水技术 被引量：22
1
作者 曾一凡 孟世豪 +5 位作者 吕扬 武强 华照来 于超 庞凯 程易 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3091-3100,共10页
超前疏放水是目前西部侏罗纪煤田顶板水害防治的主要手段之一,但西部水资源匮乏、生态脆弱,为此在减少煤矿井下涌水保证安全生产的同时,如何最大程度地降低超前疏放对地下水生态环境的影响,为急需解决的问题。通过建立矿区非结构剖分地... 超前疏放水是目前西部侏罗纪煤田顶板水害防治的主要手段之一,但西部水资源匮乏、生态脆弱,为此在减少煤矿井下涌水保证安全生产的同时,如何最大程度地降低超前疏放对地下水生态环境的影响,为急需解决的问题。通过建立矿区非结构剖分地下水数值模拟模型,从而确定疏降过程中地下水系统变化特征的响应函数矩阵,据此构建矿井安全、生态水资源保护和高效疏放水等多目标约束下的地下水管理模型,最后通过线性目标规划计算,确定疏降钻孔位置分布、疏降水量大小与时间分布的矿井水超前疏降优化方案。在以陕西省曹家滩煤矿为例的计算结果表明,相比传统等间距疏放方案,优化后的超前疏放水方案考虑了第四系含水层接受降雨补给的时间关系,在减少疏放水量的同时,对当地赖以生存的第四系潜水的影响显著降低。在疏放钻孔数量减少50%、疏放总水量减少42.60%的情况下,矿井平均涌水减少量基本持平,而大幅减少了第四系含水层越流增加量50.09%。除了系统研究超前疏降对第四系松散孔隙含水层与基岩裂隙含水层交互的影响,还评估了研究区控水疏降的临界值。 展开更多
关键词 超前疏放水 矿井安全 水资源保护 顶板水害防治 地下水管理模型
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基于MODFLOW SUB建立变渗透系数的地下水流地面沉降模型 被引量：11
2
作者 孟世豪 崔亚莉 +2 位作者 田芳 罗勇 石鸿蕾 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期550-559,共10页
在基于MODFLOW SUB建立的地下水流地面沉降模型中,设定黏性土夹层内垂向渗透系数为常数,但黏性土夹层在压缩过程中,其垂向渗透系数会随之变化,因而运用该模型预测长期地面沉降可能与实际情况有较大差距.本次研究通过结合沉降过程中黏性... 在基于MODFLOW SUB建立的地下水流地面沉降模型中,设定黏性土夹层内垂向渗透系数为常数,但黏性土夹层在压缩过程中,其垂向渗透系数会随之变化,因而运用该模型预测长期地面沉降可能与实际情况有较大差距.本次研究通过结合沉降过程中黏性土夹层内垂向渗透系数与水头的变化规律对SUB源代码进行改进,建立变渗透系数模型,并以美国地质调查局建立的加州羚羊谷典型结构为基础设计算例,分别对常渗透系数模型和变渗透系数模型进行模拟.结果显示:在开采初期的前20a,两模型具有较好的一致性;随着开采的持续进行,变渗透系模型计算的累计沉降量逐渐小于常渗透系数模型,80a内沉降量减少了约15.6%;随着开采量的增大,两模型产生差异的时间逐步提前且最终沉降差值增大;随着夹层厚度的增大,两模型产生差异的时间逐步滞后但最终沉降差值增大.由此表明,常渗透系数模型和变渗透系数模型在开采初期都具有很好的适用性,可以满足模型精度,但随着开采时间的延续,变渗透系数模型可以更好地反映实际压缩沉降过程. 展开更多
关键词 地面沉降模型 垂向渗透系数 变参数 源代码改进
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能源行业“岩土工程勘察”实践教学改革研究
3
作者 曾一凡 孙兵 +2 位作者 刘守强 杨国庆 孟世豪 《中国地质教育》 2024年第2期124-128,共5页
岩土工程勘察是土木工程领域的重要组成部分,对于培养合格的工程师以及促进能源行业的发展至关重要。传统课堂教学难以满足学生对实践经验的需求,因此校外实习成为提高学生综合素质的有效途径。本论文就能源行业“岩土工程勘察”实践教... 岩土工程勘察是土木工程领域的重要组成部分,对于培养合格的工程师以及促进能源行业的发展至关重要。传统课堂教学难以满足学生对实践经验的需求,因此校外实习成为提高学生综合素质的有效途径。本论文就能源行业“岩土工程勘察”实践教学进行改革研究,以提高工程学生的实际技能和专业素养,并结合我国能源行业的发展现状,改革实践内容以推动我国能源行业的可持续发展。该研究旨在为学生提供实际的工程项目经验,促进学习和实践的结合,培养工程师所需的综合素质。本研究分析了校外实习的重要性,指出了目前岩土工程勘察实践教学存在的问题,还介绍了一些成功的实施案例并对其成功经验进行总结,并提出改革后的实践方式与内容,最后总结了模式的潜在益处和挑战。 展开更多
关键词 岩土工程勘察 能源行业 实习实践 教学改革
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基于区块链技术的监狱执法监督创新研究
4
作者 孙宇皓 宦星宇 +2 位作者 顾思嘉 孟世豪 田宇航 《自动化应用》 2023年第22期9-12,共4页
我国绝大部分监狱刑罚变更执行中有关数据的采集、记录、公示仍停留在人工化和书面化时代。在该机制下,存储和公布刑罚变更数据的过程中经常出现准确性差、时效性不强、连续性弱等问题,导致执法监督不便。为此,本文将区块链中的共识机... 我国绝大部分监狱刑罚变更执行中有关数据的采集、记录、公示仍停留在人工化和书面化时代。在该机制下,存储和公布刑罚变更数据的过程中经常出现准确性差、时效性不强、连续性弱等问题,导致执法监督不便。为此,本文将区块链中的共识机制、智能合约、链上链下可信的交互存储机制、跨链等技术融入监狱的执法监督,实现监狱执法数据存储的完整性、不可篡改性、不可删除性以及智能化的多方监督,以解决监狱在执法监督方面出现的各类问题,进而建立并完善“事前引导”“事中防范”“事后监管”的新型执法监督体系。 展开更多
关键词 监狱 刑罚变更执行 区块链 大数据
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基于区块链的罪犯刑罚变更智能辅助决策研究
5
作者 孙宇皓 宦星宇 +2 位作者 田宇航 孟世豪 万纪龙 《科技传播》 2022年第18期143-146,共4页
将区块链技术运用到刑罚变更之中,实现各方相互监督,提高刑罚变更执行效率、降低司法成本,减轻狱警压力、提高工作效率,提高刑罚变更的公信力、减少影响社会和谐的对抗因素,进而提升刑罚变更体系和能力现代化水平。
关键词 监狱 刑罚变更执行 监督 区块链 大数据
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我国煤矿水害事故特征、致因与防治对策 被引量：35
6
作者 曾一凡 武强 +5 位作者 赵苏启 苗耀武 张晔 梅傲霜 孟世豪 刘晓秀 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1-14,共14页
水害作为煤矿“五大灾害”之一,在威胁煤矿安全生产和职工生命安全方面,已成为仅次于瓦斯事故的第二大“杀手”。2000—2022年,全国煤矿共发生水害事故1206起、死亡5018人,其中较大以上水害事故103起,死亡2039人。为总结事故教训,探寻... 水害作为煤矿“五大灾害”之一,在威胁煤矿安全生产和职工生命安全方面,已成为仅次于瓦斯事故的第二大“杀手”。2000—2022年,全国煤矿共发生水害事故1206起、死亡5018人,其中较大以上水害事故103起,死亡2039人。为总结事故教训,探寻事故规律,用事故教训推动水害防治工作,从地理区域、年代、季节、水文地质类型、突水水源和煤矿企业所有制等对水害事故特征进行了不同维度的统计和分析。结果表明,在事故特征方面,矿井水文地质类型复杂程度与水害事故发生频率高度一致;华南地区事故起数和伤亡人数位居首位,且全年内水害事故高发期主要集中在3—5月和7—8月;老空水是水害事故的主要充水水源,具有极强的隐蔽性和危害性,并且主要发生在技术探查及管理能力更弱的乡镇所有制煤矿中。在事故致因方面,客观上开采环境复杂,主观上重视不够,即管理不当和违法违规开采,是事故发生的主要原因;点状的陷落柱和线状断层构造等隐蔽导水内边界以及老空水等未按规定探放,是事故发生的主要技术原因。最后,采用文献计量学可视化分析发现,当前煤矿水害方面聚焦的研究主题可以很好地对应“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的煤矿防治水原则。从破解煤矿水害“风险查不清”“有险断不准”“出险治不了”等困境出发,相应从矿井充水因素和隐蔽致灾地质因素普查、立体充水水文地质条件分析以及分类源头精准防治等3大方面提出相应的对策;并顺应水害防控信息化和智能化发展趋势,提出透明矿山、水害灾变监测预警和应急救援等保障技术措施。 展开更多
关键词 矿山安全 矿井突水 隐蔽致灾因素 探放水 水害防治
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天窗补给型衍生式矿井动力突水模式及其评价与治理技术 被引量：3
7
作者 曾一凡 孟世豪 +6 位作者 武强 庞振忠 庞凯 杨国庆 梅傲霜 李强 王嗣桐 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3776-3788,共13页
中西部煤炭资源富集程度最高,开发条件优越,随着开采效率的逐步提升,高强度大采高的开采模式对地下水系统的扰动程度也随之增加,特别是导水裂隙带发育范围之外含水层的地下水在煤层开采中逐渐参与到矿井涌水过程,此类模式导致了矿井涌... 中西部煤炭资源富集程度最高,开发条件优越,随着开采效率的逐步提升,高强度大采高的开采模式对地下水系统的扰动程度也随之增加,特别是导水裂隙带发育范围之外含水层的地下水在煤层开采中逐渐参与到矿井涌水过程,此类模式导致了矿井涌水预测偏差大、水害危险性评价不准确和水害治理措施不明确等一系列问题,为当前的矿井水害防治带来了极大隐患。初步总结了一种衍生式动力突水模式,即随着煤层开采,顶板覆岩破坏导致地下水系统的演化会诱发新的灾害源,从而导致不同形式的突水模式。其内涵是将定义衍生式动力突水模式的基础从传统的开采前静态分析转变为考虑采矿全周期内变化的动态评价。矿井衍生式动力突水模式可初步分为三大类,分别是“天窗补给型”、“离层灾害型”和“导水通道增渗型”。此次主要针对“天窗补给型”衍生式动力突水模式进行初步探讨,以近些年高强度大采高的浅埋煤层矿区——陕西榆神矿区为例,深入探讨了“天窗补给型”衍生灾害的孕灾条件。通过补充分析间接充水含水层富水性和水力联系强度实现对顶板含水层涌(突)水危险性的综合评价,提出了灾害衍生模式的评价方法体系。通过开采方式的转变,构建了“三查、一定、两验证、两跟踪”的主动防治体系;通过采前多目标疏降和采后局部注浆治理构建了被动防治体系。通过进一步细化矿井涌(突)水致灾模式,优化了评价体系,建立了综合防治技术,为生态脆弱区的地下水资源保护与矿井安全低碳开采提供依据。 展开更多
关键词 煤矿水害防治 突水模式 矿井水害危险性评价 注浆治理 榆神矿区
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新近系保德组沉积薄弱区红土阻水性能及其资源开发意义 被引量：2
8
作者 曾一凡 包函 +5 位作者 武强 孟世豪 华照来 苗彦平 张晔 卜文扬 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期62-71,共10页
关键隔水层沉积薄弱区阻水性能的深入研究对于矿井生产安全和生态水资源保护均具有重要意义。基于区域沉积特征重新优化钻孔数据,研究榆神矿区红土沉积厚度的分布规律,并探讨与红土阻水性能相关的微观工程特性和控制因素。结果表明,红... 关键隔水层沉积薄弱区阻水性能的深入研究对于矿井生产安全和生态水资源保护均具有重要意义。基于区域沉积特征重新优化钻孔数据,研究榆神矿区红土沉积厚度的分布规律,并探讨与红土阻水性能相关的微观工程特性和控制因素。结果表明,红土沉积厚度从西北向东南逐渐增大,并且随着河流的演化,红土分布变得极不均匀,红土缺失区面积达到48.80%。在垂直方向上通过粒径分析和渗透试验表明,红土的阻水性能随着红土沉积深度的增加而增强;在水平方向上通过微观结构和物质组成分析表明,红土的隔水性能与其沉积厚度并非简单的线性关系,随着红土沉积厚度的减小,薄弱区红土的隔水性能急剧下降。基于稳定达西流速概念计算了非完全阻水的红土薄弱区临界厚度,通过多源数据融合,得到榆神矿区红土阻水性能的分区。榆神矿区红土工程特性及阻水性能的系统研究可为红土薄弱区内矿井查清隐蔽致灾地质因素、实现关键隔水层保护及再建以及指导煤水双资源协同共采工程实践等方面提供重要的理论依据。 展开更多
关键词 红土厚度 沉积规律 阻水性能 阻水临界厚度 红土薄弱区
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