西南山区某气井井场地基稳定性模拟分析

中国西南山区蕴藏着丰富的天然气资源,但随着开发规模的日益扩大,天然气井逐步转向山区这类地质环境恶劣的地区。本文以西南山区某气井为原型,在详细阐明井场区地质环境背景特征的基础上,首先对井场出现的典型地质问题——地下采空区进行定性判断和分析;之后选用F lac-2D有限差分软件,对井场加载前/后地下采空区可能造成的井场地基应力和变形特征,采用双洞和采空区这2种计算模型,进行数值模拟分析。模拟结果表明,井场加载前/后地基最大位移量为2 mm,地基局部地段出现拉应力区,但总体上地基稳定。研究结论将为后期建设中井场建筑物的优化布局及基础的选型提供依据。     

U型工作面上隅角埋管瓦斯抽采数值模拟研究

传统的U型通风工作面上隅角瓦斯积聚现象经常出现，严重制约着矿井正常生产能力的有效发挥，对矿井安全生产造成重大威胁。基于前人对采空区非均质多孔介质气体运移理论的研究，采用Fluent软件数值模拟研究了U型和上隅角埋管条件下U型通风系统的静压力场和瓦斯浓度场。研究结果表明：在相同的模型参数条件下，U型通风容易造成上隅角瓦斯积聚，上隅角瓦斯超限问题十分严重；采空区5m处埋管，治理上隅角瓦斯积聚的效果欠佳，达不到安全开采的条件；15m处埋管可以较好的解决上隅角瓦斯超限问题，工作面没有出现瓦斯积聚现象，工作面和回风巷的瓦斯浓度始终处于1％以下；25m处埋管的效果与15m基本相同，没有表现出更好的瓦斯治理效果。综合数值模拟的结果，确定了上隅角埋管抽放采空区瓦斯的理想抽放位置为距离地板垂高1．2m、沿走向深入采空区15m处。     

400余名矿工安全大撤离

2002年5月20日晚21时16分在山东枣庄市峄城区发生3.6级塌陷地震。山东地震部门派出专业人员赴现场调查后确认,地震为峄城区底阁镇境内5个石膏矿采空区塌陷所致。 地震使原来平坦无际的麦田“七零八落”,出现多个大小不等的陷落区,最     

旋转风幕流场的数值模拟及实验研究

基于流体力学中空气射流理论,建立气幕旋风排风罩流场的三维数学模型。影响气幕旋风排风罩效果的因素很多,主要包括:射流气动参数、吹吸气动参数以及流动空间的边界条件和装置结构等。针对不同送风速度、不同送风角度下两种情况进行分析,并利用FLUENT计算动力学软件对这两种情况下气幕旋风排风罩的流场进行了数值模拟,经过比较确定出最佳效果时的参数,并利用示综烟雾进行了实验。结果表明:所建立的气幕旋风排风罩流场的数学模型完全正确,所确定的最佳效果时的参数和实际情况基本一致,可用于工程实际。     

昆阳磷矿采空区复垦实践

昆阳磷矿采空区复垦试验研究已取得初步成效,本文就此对缓倾斜山坡露天矿内排复垦工艺设计的一般方法作一探讨。     

瞬变电磁法探测铁矿采空区的应用效果

针对目前探测铁矿采空区的技术难题,本文研究了应用感应类电磁法探测铁矿采空区所表现出的地球物理特性,认为铁矿采空区围岩的拟视电阻率呈高阻特征,并运用瞬变电磁法对山西省吕梁市岚县袁家村铁矿采空区进行了探测实证,结果显示通过分析拟视电阻率断面图划分出的该铁矿采空区的位置与钻探结果基本吻合,表明瞬变电磁法是探测铁矿采空区的一种行之有效的方法.     

微震自动监测技术在荆门市A石膏矿采空区地面塌陷预警中的应用

湖北省石膏矿产资源丰富，历史开采遗留下大面积采空区，地面塌陷时有发生，严重威胁到人民的生命和财产安全，因此开展有效的石膏矿采空区地面塌陷监测预警工作对防灾减灾救灾至关重要。传统的石膏矿采空区地面塌陷监测方法，如大地形变测量法、遥感测量法等，因其时效性有限难以提前预警。以荆门市A石膏矿为研究对象，引入微震自动监测技术用于该矿采空区地面塌陷预警，通过对微震信号分析，发出地面塌陷的预警信息。结果表明：2021年2月16日22:00—23:00时间段利用微震自动监测技术监测到大量的震动、微震事件，而地面塌陷于次日10:00才表现出来，即采空区地下塌陷源开始时间比地面塌陷显现早10 h,说明通过对微震事件和微震波形的分析和判断，可以提前发布采空区地面塌陷的预警信息，为救灾工作赢得充足的时间。微震自动监测技术在湖北省A石膏矿采空区地面塌陷预警中的成功应用，对我国其他石膏矿采空区地面塌陷的预警具有示范应用效果。     

采空区瓦斯涌出源位置对瓦斯分布影响的数值模拟

根据多孔介质渗流理论,利用Fluent软件,分别对采空区瓦斯在整个采空区均匀涌出、上邻近层及底板遗煤涌出2种情况下采空区瓦斯分布规律进行了数值模拟.结果表明:采空区瓦斯为上邻近层及底板遗煤处涌出时,沿走向方向,靠近上邻近层及底板处高体积分数瓦斯距离工作面较近;沿竖直方向,瓦斯体积分数分布呈钩状,靠近瓦斯涌出源处瓦斯体积分数最高;整个采空区均匀涌出时采空区瓦斯体积分数分布与上邻近层及底板遗煤涌出时有很大差别.因此,为了得到更符合实际情况的瓦斯分布规律,数值模拟时应按照现场实际的瓦斯涌出源位置建立模型.     

FR-1阻化泡沫防灭火技术研究

针对综放孤岛工作面采空区漏风引起浮煤自燃的问题,以天池矿102综放孤岛工作面的应用为例,采用热重实验和热解动力学分析法进行FR-1阻化泡沫防灭火技术研究。对102工作面的煤样在阻化前后进行热重实验,通过热解动力学分析发现,阻化后进、回风巷煤样失水阶段的活化能分别增加了1.63倍和3.21倍;氧化增重阶段活化能分别增加了1.53倍和1.43倍,燃烧阶段活化能降低。现场应用发现,FR-1阻化泡沫具有良好的渗透性和堆积性,采空区的CO浓度不断下降并最终降到0ppm。研究结果表明,FR-1阻化泡沫能有效提高煤的失水活化能,具有良好的阻燃作用,能有效防止综放孤岛工作面的采空区自燃。