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瓦斯抽采钻孔间距优化三维数值模拟量化研究 被引量：18
1
作者 陈月霞 褚廷湘 +1 位作者 陈鹏 汤杨 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期78-84,94,共8页
为了识别钻孔间距对煤层瓦斯抽采的影响及如何实现高效抽采,基于流固耦合模型,建立三维几何模型,使其更接近现场实际,借助COMSOL软件模拟某煤矿钻孔不同间距的瓦斯抽采过程,利用瓦斯压力为0.74 MPa等压面三维立体图使有效抽采区域可视化... 为了识别钻孔间距对煤层瓦斯抽采的影响及如何实现高效抽采,基于流固耦合模型,建立三维几何模型,使其更接近现场实际,借助COMSOL软件模拟某煤矿钻孔不同间距的瓦斯抽采过程,利用瓦斯压力为0.74 MPa等压面三维立体图使有效抽采区域可视化,通过计算有效抽采区域体积大小,量化分析钻孔间距对抽采效果的影响。结果表明:单一钻孔抽采120 d时,有效抽采半径约为1.5 m;当布置多个钻孔且钻孔间距d为5 m,抽采120 d时,瓦斯压力为0.74 MPa的等压面围绕所有钻孔近似呈圆柱状但向内部凹陷(即出现空白带);钻孔间距d为2.1、3、4、5、6 m时,有效抽采区域体积V的大小顺序随着时间的增长而改变,抽采120 d时,Vd=5 m>Vd=4 m>Vd=3 m>Vd=2.1 m>Vd=6 m。综合分析瓦斯压力等压面三维立体图和有效抽采区域体积的大小顺序,确定该矿钻孔的较优间距为4 m。研究提出的以有效抽采半径、叠加效应、三维瓦斯压力等压面的形状及有效抽采区域体积大小为指标的钻孔间距数值计算考察方法,可为煤矿井下钻孔间距优化布置提供参考。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 钻孔间距 有效抽采区域 数值模拟
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基于气水雾化的采煤工作面多尘源联控降尘技术研究 被引量：15
2
作者 司俊鸿 邵意添 +3 位作者 霍小泉 赵法森 侯佳音 李泽荃 《煤炭工程》 北大核心 2021年第12期82-86,共5页
针对采煤工作面产尘点多、粉尘浓度高、作业环境差等问题,采用质量法实测并分析了采煤工作面沿程粉尘扩散及采煤机区域粉尘浓度分布规律。在气水雾化技术研究的基础上,以采煤机高效气水雾化外喷雾为主要降尘措施,以转载破碎机防尘和巷... 针对采煤工作面产尘点多、粉尘浓度高、作业环境差等问题,采用质量法实测并分析了采煤工作面沿程粉尘扩散及采煤机区域粉尘浓度分布规律。在气水雾化技术研究的基础上,以采煤机高效气水雾化外喷雾为主要降尘措施,以转载破碎机防尘和巷道全断面气水雾捕尘为辅助降尘措施,提出了基于气水雾化的采煤工作面多尘源联控降尘技术,研制了多尘源联控降尘装置,并在柴家沟井42222采煤工作面进行了现场应用。研究结果表明,采煤工作面沿程粉尘浓度呈现先增大后减小趋势,采煤机区域为主要尘源点,粉尘浓度在采煤机割煤尘源点附近出现叠加效应;采煤机逆风割煤的全尘浓度大于顺风割煤,并在采煤机下风侧出现全尘浓度的最大值;使用多尘源联控降尘技术后,平均降尘率均达到80%以上,可有效改善采煤工作面的作业环境。 展开更多
关键词 采煤工作面 多尘源 气水雾化 联控 降尘
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沿空留巷采空区煤自燃堵漏控风机制数值模拟研究 被引量：14
3
作者 司俊鸿 王乙桥 +2 位作者 程根银 李林 高世杰 《矿业安全与环保》 北大核心 2022年第2期40-45,51,共7页
根据开放式沿空留巷采空区漏风强度较大、风流运移规律复杂的特点,构建了沿空留巷采空区风流运移影响因素指标,建立了Y型通风采空区渗透率分布模型,提出了基于平行四边形面积判定的Y型通风工作面采空区横向氧化带区域划分方法。在漏风... 根据开放式沿空留巷采空区漏风强度较大、风流运移规律复杂的特点,构建了沿空留巷采空区风流运移影响因素指标,建立了Y型通风采空区渗透率分布模型,提出了基于平行四边形面积判定的Y型通风工作面采空区横向氧化带区域划分方法。在漏风源堵漏控风机制分析的基础上,采用数值模拟方法,研究了漏风封堵位置影响采空区风流运移变化规律。试验结果表明:靠近沿空留巷侧的采空区漏风风速大于非沿空留巷侧,受风流的惯性影响工作面下隅角处沿采空区深部方向的漏风风速较大,形成了风流惯性冲击区;漏风源堵漏控风方法减小了横向氧化带的宽度、增大了横向氧化带与工作面的夹角,不影响纵向氧化带的宽度;封堵下隅角时,采空区氧化带区域面积最小。研究成果可为类似条件下的开放式沿空留巷采空区煤自燃控风技术提供理论指导。 展开更多
关键词 沿空留巷 Y型通风 控风 煤自燃 数值模拟
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碎石粒径对切顶成巷碎石帮承载变形特性的影响 被引量：10
4
作者 王琼 郭志飚 +2 位作者 欧阳振华 尹松阳 彭瑞 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期100-106,共7页
为研究切顶卸压自成巷碎石帮破碎岩石承载变形特性,研制了能够真实反映碎石帮破碎岩石承载状态的破碎岩石压缩模拟试验装置.以某矿区顶板泥岩作为试验对象,对粒径分别为10~30,30~60,60~80 mm的碎石岩样进行了梯形分级加载压缩试验.试验... 为研究切顶卸压自成巷碎石帮破碎岩石承载变形特性,研制了能够真实反映碎石帮破碎岩石承载状态的破碎岩石压缩模拟试验装置.以某矿区顶板泥岩作为试验对象,对粒径分别为10~30,30~60,60~80 mm的碎石岩样进行了梯形分级加载压缩试验.试验结果表明:碎石粒径越大,轴向总变形越小,承载抗变形能力越好;小粒径破碎岩石在轴向承压的过程中,阶段性轴向应变增量随着轴向压力的增加逐渐减小;大粒径破碎岩石(S-3)阶段性轴向应变增量呈现出"递减—持平—增大"的趋势,当轴向压力介于0.60~0.90 MPa时,出现了明显骨架承载效应,抗变形能力增强;同时,碎石粒径对碎石帮侧压力具有明显的影响,相同轴向压力作用下,碎石粒径越小,对碎石帮产生的侧压力越大,侧压力分布规律越明显. 展开更多
关键词 切顶卸压 碎石帮 破碎岩石 承载变形 侧压力
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孤岛工作面防冲安全开采论证方法研究与应用 被引量：11
5
作者 刘金海 黄涛 +4 位作者 王悦平 朱斯陶 李乃禄 刘虎 董续凯 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期88-93,共6页
为便于执行《煤矿安全规程》和《防治煤矿冲击地压细则》中关于开采冲击地压煤层孤岛煤柱应进行防冲安全论证的规定,提出一种孤岛工作面防冲安全开采论证方法,并进行工程应用。结果表明:孤岛工作面防冲安全开采论证包括冲击地压矿井属... 为便于执行《煤矿安全规程》和《防治煤矿冲击地压细则》中关于开采冲击地压煤层孤岛煤柱应进行防冲安全论证的规定,提出一种孤岛工作面防冲安全开采论证方法,并进行工程应用。结果表明:孤岛工作面防冲安全开采论证包括冲击地压矿井属性论证,孤岛工作面冲击类型论证,孤岛工作面冲击危险等级评价,矿井防冲能力论证;依据煤层冲击倾向性鉴定结果和煤层冲击危险性评价结果论证煤层冲击地压属性,进而得到冲击地压矿井属性;对于冲击地压矿井,根据孤岛工作面支承压力分布论证冲击地压类型;在开展冲击危险因素排查和冲击危险性评价的基础上,计算防冲工程量;依据矿井防冲机构与人员配备情况、监测系统覆盖能力、卸压机具配备情况,论证矿井防冲能力;最后,综合冲击地压类型、冲击危险等级及防冲能力与防冲工程量之间的关系,得到能否保障安全开采的结论。 展开更多
关键词 冲击地压 孤岛工作面 冲击类型 防冲能力 防冲工程量
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地面直井水压致裂防控巨厚硬岩运动型矿震试验研究 被引量：9
6
作者 尚晓光 朱斯陶 +7 位作者 姜福兴 张修峰 王春耀 王超 谢华东 闫宪洋 刘金海 魏全德 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期639-650,共12页
巨厚坚硬岩层运动产生的矿震和冲击地压灾害防控难度大,已经成为我国多个巨厚坚硬岩层矿区矿井安全生产的主要障碍。以东滩煤矿六采区巨厚硬岩工作面开采为工程背景,根据工作面开采期间矿震发生规律、地层结构特征及煤层开采条件,提出... 巨厚坚硬岩层运动产生的矿震和冲击地压灾害防控难度大,已经成为我国多个巨厚坚硬岩层矿区矿井安全生产的主要障碍。以东滩煤矿六采区巨厚硬岩工作面开采为工程背景,根据工作面开采期间矿震发生规律、地层结构特征及煤层开采条件,提出了地面直井分段水压致裂防控深井巨厚硬岩运动型矿震的方法,通过地面直井压裂降低巨厚硬岩的完整性、减小巨厚硬岩运动释放的弹性能,压裂期间采用自主研发的高精度连续采集微震监测系统对压裂过程中形成的裂缝形态进行监测,通过对压裂过程中的管路压力曲线、微震事件以及压裂后63_(上)06工作面回采过程中发生的微震事件规律进行分析,得到以下结论:(1)通过对压裂曲线以及压裂过程中接收到的有效微震事件在时间上分布规律的分析,将地面直井巨厚岩层水压致裂裂缝形成发育的整个过程分为起裂、岩石裂隙扩展、主裂缝形成、主裂缝延伸与次生裂缝形成和裂缝闭合返排5个阶段;(2)根据微震监测结果,地面直井高压水致裂形成的主裂缝方向143°~150°,长度为220~300 m,竖直高度300~344 m,基本实现了对目标巨厚硬岩的全厚压裂;(3)根据63_(上)06工作面在地面直井压裂区域开采期间的微震监测结果,对比相邻3个工作面在0~500 m开采期间1.5级以上矿震事件平均减少约54%,基本实现了预期的地面压裂减震目标,为东滩煤矿六采区巨厚硬岩工作面安全开采提供了保障。 展开更多
关键词 地面直井分段水力压裂 矿震防控 巨厚坚硬岩层 地面与井下联合微震监测
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全灾种大应急时代背景下应急科技人才培养模式探析 被引量：9
7
作者 司俊鸿 王乙桥 《华北科技学院学报》 2021年第1期109-113,共5页
针对“全灾种大应急”时代背景下应急工作涉及范围广、系统复杂动态变化性强、管理局限性导致应急技术与管理专业人才培养定位和方向难聚焦的问题,在人才需求调研的基础上,制定了应急技术与管理专业人才培养定位策略,构建了应急科技人... 针对“全灾种大应急”时代背景下应急工作涉及范围广、系统复杂动态变化性强、管理局限性导致应急技术与管理专业人才培养定位和方向难聚焦的问题,在人才需求调研的基础上,制定了应急技术与管理专业人才培养定位策略,构建了应急科技人才培养目标影响因素体系,提出了华北科技学院应急技术与管理专业人才培养目标,分别从师资队伍、专业特色课程建设和实践教学方面,形成了华北科技学院应急技术与管理专业人才培养模式,为我国高校应急科技人才培养提供借鉴。 展开更多
关键词 应急技术 应急管理 人才培养模式 课程建设
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不同数量钻孔瓦斯抽采有效区域数值模拟分析 被引量：8
8
作者 陈月霞 褚廷湘 陈鹏 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第5期23-27,32,共6页
为了研究钻孔数量对煤层瓦斯压力及有效抽采区域的影响,采用三维数值模拟方法,计算并分析了单排不同数量钻孔抽采条件下煤层瓦斯压力及有效抽采区域的空间分布特征。结果表明:煤层瓦斯压力变化具有显著的时空响应特征,抽采初期钻孔数量... 为了研究钻孔数量对煤层瓦斯压力及有效抽采区域的影响,采用三维数值模拟方法,计算并分析了单排不同数量钻孔抽采条件下煤层瓦斯压力及有效抽采区域的空间分布特征。结果表明:煤层瓦斯压力变化具有显著的时空响应特征,抽采初期钻孔数量对抽采半径之外的煤层瓦斯压力影响较小,但随抽采时间的增加,钻孔数量对其影响逐渐显现,抽采影响半径增大,瓦斯压力下降趋势加大;钻孔有效抽采区域空间分布形态及其范围受到钻孔数量与抽采时间的影响;有效抽采区域体积与抽采时间基本呈y=ax^(b)函数关系,且钻孔有效抽采区域体积与钻孔数量并未呈线性关系;在瓦斯抽采过程中钻孔之间会产生叠加效应,随抽采时间的增加叠加效应更加明显。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 有效抽采区域 叠加效应 抽采半径 数值模拟 瓦斯压力
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我国主要河川径流演变规律与归因及其区域特征 被引量：2
9
作者 徐宗学 班春广 张瑞 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-8,共8页
从径流演变规律主要分析方法和主要河川径流演变规律、径流主要归因方法和主要河川径流归因分析、案例分析、我国主要河川径流演变规律与径流归因分析区域分布特征4个方面系统总结和梳理了我国近年来在主要河川径流演变规律与归因及其... 从径流演变规律主要分析方法和主要河川径流演变规律、径流主要归因方法和主要河川径流归因分析、案例分析、我国主要河川径流演变规律与径流归因分析区域分布特征4个方面系统总结和梳理了我国近年来在主要河川径流演变规律与归因及其区域特征研究方面取得的主要研究成果。结果表明:Mann-Kendall非参数趋势检验方法是较为常用的径流演变规律分析方法,水文模型法、统计分析方法和Budyko假设的流域水热耦合平衡方法是进行径流变化归因分析的常用方法,其中Budyko假设的流域水热耦合平衡方法应用较为广泛;我国主要河川径流量除西北诸河和西南河流源区部分河流呈增加趋势外,其他区域河川径流大多呈减少趋势;人类活动是引起我国主要河川径流变化的主要原因。 展开更多
关键词 河川径流 气候变化 人类活动 演变规律 归因分析
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矿山井巷模型快速构建与突水避灾三维动态仿真 被引量：7
10
作者 朱权洁 张震 +2 位作者 曹雷 张尔辉 杨昕光 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期149-157,共9页
为准确规划人员最优避灾路径,以矿井现场实测数据为基础,联合Python与Blender快速生成矿山三维井巷模型,建立基于时空动态性的突水漫延仿真平台;综合考虑不同因素对巷道通行状况的影响,建立一种支持从源节点至多目标节点的前N条最优避... 为准确规划人员最优避灾路径,以矿井现场实测数据为基础,联合Python与Blender快速生成矿山三维井巷模型,建立基于时空动态性的突水漫延仿真平台;综合考虑不同因素对巷道通行状况的影响,建立一种支持从源节点至多目标节点的前N条最优避灾路径搜索方法;调用Blender时间线功能,建立人员避灾逃生演示模型;以山东某矿为工程背景,开展矿井突水与人员最优路径避灾仿真模拟。结果表明:基于Python与Blender联合开发的矿井突水应急避灾仿真平台,可实现矿山井巷系统几何模型的快速构建;可真实模拟不同突水状态下水流漫延过程,为受灾人员规划出前N条最佳避灾路径,并可结合实时水情及时优化最佳避灾路径。 展开更多
关键词 突水灾害 矿山井巷 动态仿真 避灾路径 Blender
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露天矿场景构建与运输过程动态仿真实验研究
11
作者 朱权洁 王大仓 +3 位作者 王志帅 梁娟 李鑫 禹萌萌 《实验室科学》 2024年第2期80-85,共6页
针对露天矿运输系统复杂、影响因素众多等问题,开展了基于Blender开源软件的露天矿运输过程动态仿真实验研究。其主要研究内容为:提出了露天矿运输过程可视化动态仿真研究思路及开发环境,并基于Blender软件构建了露天矿运输场景三维模型... 针对露天矿运输系统复杂、影响因素众多等问题,开展了基于Blender开源软件的露天矿运输过程动态仿真实验研究。其主要研究内容为:提出了露天矿运输过程可视化动态仿真研究思路及开发环境,并基于Blender软件构建了露天矿运输场景三维模型;提出了“Blender+Python”的动态可视化仿真方案,初步搭建了了露天矿运输过程动态仿真框架及可视化展示方案;结合Sim Py离散事件仿真库、 Dijkstra算法等,研究了露天矿运输排队、路线优化等问题,实现了矿山运输过程的动态化仿真。实验结果表明,该方法提供了一种开展可视化仿真的新思路,具有开发环境简单、经济高效等特点,可用于高校类似课程开发、科研活动等方面。 展开更多
关键词 露天矿 矿井运输 动态仿真 Blender PYTHON
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BIM技术在“采矿学”课程教学改革中的应用与实践 被引量：1
12
作者 朱权洁 王大仓 孙艳超 《工业控制计算机》 2024年第3期41-43,共3页
智能矿山建设大背景之下,采矿专业课程改革迫在眉睫。以采矿专业“采矿学”课程为例,开展了基于BIM技术的采矿课程内容及教学方法改革实践。首先,介绍了BIM技术的特点及其在矿业领域的应用;其次,分析了采矿专业及采矿学课程的特点,提出... 智能矿山建设大背景之下,采矿专业课程改革迫在眉睫。以采矿专业“采矿学”课程为例,开展了基于BIM技术的采矿课程内容及教学方法改革实践。首先,介绍了BIM技术的特点及其在矿业领域的应用;其次,分析了采矿专业及采矿学课程的特点,提出了基于BIM技术的教学改革思路及目标;优化设计了采矿学课程内容,介绍了BIM构建三维矿井模型的实现过程;最后,展示了BIM技术在矿山场景三维漫游、采矿流程动态演示、灾害动态仿真等方面的应用。实践表明,BIM技术的引入使学生能够更直观、深入地了解矿山井巷布置、采煤方法、工艺流程等知识,激发了学生的学习兴趣和专业热情,有效提升了课程教学的效果。 展开更多
关键词 教学改革 协同育人 采矿工程 智慧矿山 BIM
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采空区多孔介质内流体传热研究 被引量：5
13
作者 程根银 罗松涛 +1 位作者 司俊鸿 李林 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第9期71-76,共6页
随着矿井开采深度不断增加,采掘工作面的高温热害日益严重,遗煤自燃现象尤为突出,严重影响矿井安全生产。为研究采空区多孔介质内流体传热规律,分析多孔介质传热影响因素,以姚桥煤矿7271工作面为例,建立采空区多孔介质模型,采用Fluent... 随着矿井开采深度不断增加,采掘工作面的高温热害日益严重,遗煤自燃现象尤为突出,严重影响矿井安全生产。为研究采空区多孔介质内流体传热规律,分析多孔介质传热影响因素,以姚桥煤矿7271工作面为例,建立采空区多孔介质模型,采用Fluent数值模拟方法模拟在不同风速、不同热源位置下采空区气体体积分数以及温度场变化。结果表明:随着风速不断增大,采空区自燃“三带”的范围不断向采空区深部移动,进风巷侧自燃“三带”影响范围较回风巷侧大;热源位置离进风巷越近,采空区整体温度越高,增大进风巷风速能有效降低采空区内部温度,降低多孔介质内流体传热效率。 展开更多
关键词 采空区 多孔介质 传热 数值模拟 热害 自燃
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基于CDIO的工科类学生创新能力培养探索与实践
14
作者 朱权洁 梁娟 +2 位作者 王奕 郑贵强 王阳 《中国现代教育装备》 2024年第9期90-93,共4页
在行业智能化建设及创新人才需求的背景下,开展了基于CDIO的学生创新能力培养探索与实践研究。首先,从发展趋势的角度,分析了人才培养现状和未来需求转变;其次,确定创新人才培养的定位,构建了基于CDIO的创新人才培养模式与体系;最后,从... 在行业智能化建设及创新人才需求的背景下,开展了基于CDIO的学生创新能力培养探索与实践研究。首先,从发展趋势的角度,分析了人才培养现状和未来需求转变;其次,确定创新人才培养的定位,构建了基于CDIO的创新人才培养模式与体系;最后,从实践探索、科创驱动等方面初步探索了工科类学生创新能力培养模式。经过多年的教学实施与验证,该模式在一定程度提升了工科类学生的创新能力,符合新时期工科类人才培养要求。 展开更多
关键词 CDIO 创新能力培养 大学生科创竞赛 防灾减灾
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DIC技术在岩石力学实验教学中的应用与实践 被引量：5
15
作者 朱权洁 梁娟 +3 位作者 张尔辉 龚剑 刘晓辉 赵启峰 《华北科技学院学报》 2020年第4期106-115,共10页
为了改进传统岩石力学实验的教学方法与内容,促进学生快速掌握实验内容和实验原理,将数字图像技术引入到岩石力学实验教学实践之中,尝试从教学手段、教学资源等维度进行实验教学改革。以单轴压缩实验为例,利用RMT-301岩石力学试验系统... 为了改进传统岩石力学实验的教学方法与内容,促进学生快速掌握实验内容和实验原理,将数字图像技术引入到岩石力学实验教学实践之中,尝试从教学手段、教学资源等维度进行实验教学改革。以单轴压缩实验为例,利用RMT-301岩石力学试验系统和数字散斑应变测量系统,开展了基于数字图像技术(DIC)的岩石力学实验教学实践研究。通过设计详细的试验方案,包括试样制作与实验设备、实验过程及参数等,介绍了基于DIC系统的岩石力学实验过程,引导学生利用MATLAB软件开展DIC系统数据分析处理。研究结果表明:利用DIC技术研究了试件变形场演化特征,揭示了试件受载过程中裂隙的孕育、发展和贯通过程,揭示了试件破坏失稳规律。该技术克服了传统技术的接触式测量的局限性、提高了测量精度,达到岩石力学实验教学的目的。同时,还提高了学生的创新能力和研究水平。 展开更多
关键词 采矿工程 岩石力学 实验教学 教学改革 数字图像技术
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Blender在“灾害学”课程教学与学生科创中的应用与实践
16
作者 李鑫 朱权洁 +3 位作者 王大仓 向钦钰 龚添艺 刘力丹 《工业控制计算机》 2024年第4期111-113,共3页
“灾害学”课程是防灾减灾科学与工程专业必修课,其主要目标是使学生掌握典型灾害的致灾机理、发展演化过程等。基于上述背景,以泥石流灾害场景为例,开展了典型地质灾害的可视化仿真研究。首先利用Blender软件和GIS辅助插件,搭建了典型... “灾害学”课程是防灾减灾科学与工程专业必修课,其主要目标是使学生掌握典型灾害的致灾机理、发展演化过程等。基于上述背景,以泥石流灾害场景为例,开展了典型地质灾害的可视化仿真研究。首先利用Blender软件和GIS辅助插件,搭建了典型灾害场景快速仿真与分析平台,实现了对泥石流灾害场景的快速构建;然后利用Blender中的粒子系统实现了对暴雨环境的模拟,并通过设置不同的域参量,实现了对洪涝、泥石流和滑坡等次生灾害的模拟;最后以郑州“7·20”特大暴雨为例,验证了暴雨灾害仿真的可行性。 展开更多
关键词 暴雨 Blender 数值模拟 虚拟现实技术
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以科创竞赛为载体的大学生创新能力培养探索与实践 被引量：1
17
作者 朱权洁 刘晓云 +4 位作者 梁娟 欧阳振华 王奕 赵启峰 盖德成 《华北科技学院学报》 2023年第4期105-111,共7页
结合现阶段学校对采矿工程专业的定位(聚焦智能矿山建设、对焦应急管理事业),充分考虑矿山领域智能化水平提升、矿山灾害防控与应急等实际需求,开展了采矿专业学生创新能力培养与实践研究。结合学校教学资源,研究了采矿创新人才培养面... 结合现阶段学校对采矿工程专业的定位(聚焦智能矿山建设、对焦应急管理事业),充分考虑矿山领域智能化水平提升、矿山灾害防控与应急等实际需求,开展了采矿专业学生创新能力培养与实践研究。结合学校教学资源,研究了采矿创新人才培养面临的主要难题、行业领域所需解决的关键科学问题,提出了改革的总体思路和实施的具体途径;提出了新形势下采矿创新人才培养思路和改革实践路径。通过营造良好的大学生科创环境,持续开展大学生科创活动,初步探索了大学生科技创新基地建设的长效机制与发展模式。经过多年的改革实践取得了初步成效:以科创活动为引领,推动了“课堂-科创基地-企业”常态化协同育人,形成了实践育人协同新模式;切实增强大学生参与科技创新赛事的水平和能力,提高学生的动手能力、独立思考能力、科研能力和创新能力。 展开更多
关键词 创新能力 协同育人 采矿工程 智慧矿山 教学改革
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基于CT扫描岩石蠕变扰动特性单轴压缩试验研究 被引量：2
18
作者 王波 陆长亮 +1 位作者 崔峰 张震 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2023年第3期39-49,共11页
工程深部开采活动中,岩石周围应力环境较为复杂,且对扰动作用极为敏感。在已经提出的岩石“蠕变扰动效应”以及“强度极限邻域”概念的前提下,利用CT技术手段对岩石“强度极限邻域”内、外进行微观扫描探测,观察岩石内部损伤变化过程,... 工程深部开采活动中,岩石周围应力环境较为复杂,且对扰动作用极为敏感。在已经提出的岩石“蠕变扰动效应”以及“强度极限邻域”概念的前提下,利用CT技术手段对岩石“强度极限邻域”内、外进行微观扫描探测,观察岩石内部损伤变化过程,同时运用单位像素坐标点建立孔隙之间距离,并结合工程实例得出以下结论:①分析横、纵应力-应变曲线可知,岩石在纵向与横向同时存在一个长期强度,且岩石进入横向长期强度优先纵向,但是通过CT扫描岩石内部孔隙结构变化可知,岩石纵向长期强度阈值相比横向更准确;②通过分析岩石轴向CT扫描图,在轴压45MPa时,岩石内部只出现新的较少孔隙结构,且内部孔隙并未出现相连贯通现象;而在轴压50MPa时,未扰动时就可清楚看出岩石内部新的孔隙结构出现贯通现象,随着扰动的施加,岩石内部出现明显的裂痕条纹,说明岩石“强度极限邻域”为45~50MPa,可知以纵向长期强度判断“强度极限邻域”更具有说服力;③对CT扫描后的岩石试件进行伪彩色处理,利用岩石像素特征点之间的距离建立孔隙之间的距离,通过分析轴压40MPa与45MPa下岩石扰动前后的像素特征点之间距离可知,其只是略微的增加或减少;而在轴压50MPa下,岩石扰动前后像素特征点坐标值出现突增,像素特征点间的距离增加了214.27,说明岩石“强度极限邻域”为45~50MPa,且岩石在此轴压时对扰动极为敏感;④结合工程实例分析,判断其岩石“强度极限邻域”,通过应变曲线变化范围为工程实例及时提供有效预警,同时也为地下工程的岩石扰动提供理论依据。 展开更多
关键词 CT扫描 长期强度 强度极限邻域 像素距离 孔隙之间距离 横向变形 纵向变形
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遗留煤柱边界下方撤面巷道合理位置确定研究 被引量：1
19
作者 张明 刘同达 +4 位作者 于正兴 魏全德 杨世纪 温经林 田鑫 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期50-57,共8页
为了确定遗留煤柱边界下方撤面巷道合理布置位置,以内蒙古某矿为研究对象,基于遗留煤柱覆岩空间结构,探究应力在底板的传递规律,通过构建“上煤层遗留煤柱传递应力-下煤层巷道掘进应力”应力叠加计算模型,分析外错距离与撤面巷道围岩安... 为了确定遗留煤柱边界下方撤面巷道合理布置位置,以内蒙古某矿为研究对象,基于遗留煤柱覆岩空间结构,探究应力在底板的传递规律,通过构建“上煤层遗留煤柱传递应力-下煤层巷道掘进应力”应力叠加计算模型,分析外错距离与撤面巷道围岩安全稳定之间的关系。研究结果表明:在遗留煤柱的“支撑”作用下,煤柱煤体及其上覆岩层近似成“T”型空间结构;10 m外错距离满足现场安全生产和巷道围岩控制的要求。研究结果可为相似开采条件下的巷道稳定评估和合理位置确定提供参考。 展开更多
关键词 采矿工程 遗留煤柱 应力传递 围岩稳定 安全错距
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煤层瓦斯抽采多物理场参数动态响应特征及其耦合规律 被引量：6
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作者 彭守建 贾立 +3 位作者 许江 陈捷仁 戴诗杰 陈月霞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1235-1243,共9页
为进一步深化煤矿瓦斯抽采过程中多物理场参数动态响应特征及其耦合作用机理的认识,运用自主研发的多场耦合瓦斯抽采物理模拟试验装置,开展了工作面前方不同应力区域瓦斯同步抽采物理模拟试验,分析了抽采过程中煤体温度场、瓦斯压力场... 为进一步深化煤矿瓦斯抽采过程中多物理场参数动态响应特征及其耦合作用机理的认识,运用自主研发的多场耦合瓦斯抽采物理模拟试验装置,开展了工作面前方不同应力区域瓦斯同步抽采物理模拟试验,分析了抽采过程中煤体温度场、瓦斯压力场和煤体变形场的实时演化特征及多物理场耦合作用机制。研究结果表明:①在同步抽采过程中,应力Ⅳ区煤体温度下降速率最快,其次为应力Ⅰ区和应力Ⅱ区,应力Ⅲ区的温度下降速度最慢,不同区域瓦斯压力衰减特征与煤体温度下降规律具有相似性。煤体变形受煤体温度和瓦斯压力的耦合作用影响,使煤体变形呈非线性增加。应力Ⅳ区煤体变形量最大,应力Ⅲ区由于受泊松效应影响,其煤体变形大于应力Ⅰ区和应力Ⅱ区。②在同步抽采过程中,各应力区域煤体变形具有阶段性变化特征,分为变形延迟阶段、变形启动阶段和变形二次递增阶段,变形延迟的实质是煤层中大量分布的微孔和小孔,对吸附态瓦斯脱附的束缚作用,加上煤基质对瓦斯的毛细凝结作用,导致瓦斯解吸滞后,从而出现煤体变形延迟现象。③各应力区域煤体变形的动态响应受到有效应力压缩效应、基质收缩效应、解吸热收缩效应和泊松效应等共同影响,泊松效应对应力Ⅲ区起主导作用,有效应力压缩效应是突破变形延迟现象的关键因素,解吸热收缩效应和基质收缩效应是煤体变形二次递增的主要原因。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 多物理场 煤体变形 响应特征 耦合机理
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