煤礦開采的案例
參賽| 煤礦開采
rou 0.1
SET edge 0.4
;巖層劃分/細分
blo 0,0 0,90 200,90 200,0
;底板基巖（中粒砂巖15m）
cr 0,0 200,0
cr 0,15 200,15
;底板老底（粉砂巖2m）
cr 0,17 200,17
;底板直接底（泥巖2m）
cr 0,19 200,19
;煤層（煤厚5m）
cr 0,24 200,24
;直接頂（泥巖2m）
cr 0,26 200,26
;老頂（粉砂巖6m）
cr 0,32 200,32
;粉砂巖5m
cr 0,37 200,37
;細粒砂巖5m
cr 0,42 200,42
;砂質(zhì)泥巖6m
cr 0,48 200,48
;細粒砂巖6m
cr 0,54 200,54
;砂質(zhì)泥巖36m
cr 0,90 200,90
def wa
xx1=40
loop i (1,41)
command
cr xx1,19 xx1 24
end_command
xx1=xx1+3
end_loop
end
wa
;節(jié)理塊劃分
;底板基巖(15m)
jreg id 1 0,0 0,15 200,15 200,0 ;四個點圈成一個區(qū)域
jset 0,0 200,0 0,0 5,0 0,5 range jreg 1 ;jset 傾角0度,0 線段長200,0 線段與線段軸向間隔長0,0 垂向間距3,0 xm,ym range jregion n，其中xm,ym為起始點（0，0）坐標,n為設置的區(qū)域標號
jset 90,0 5,0 5,0 10,0 10,0 range jreg 1 ;jset 傾角90度,0 線段長3,0 線段與線段軸向間隔長3,0
展開 煤礦開采/生死單元/地應力平衡/ABAQUS/基坑開挖/隧道開挖/摩爾-庫倫模型等 ￥300
Abaqus 的建模一般可分為兩種方式，即CAE模型及 其它前處理軟件（例如Hypermesh等）生成的inp文件；
其中.Cae的優(yōu)點在于快速建立幾何模型及劃分單元；
.Inp建模的優(yōu)點則在于可以精確控制模型以及實現(xiàn)CAE無法支持的高階功能。
本教程以煤層開挖過程為例，在ABAQUS中建立仿真模型，結(jié)合地應力平衡、生死單元（Model change）、 Mohr-Coulomb 模型等開展仿真分析。
仿真模型可用以分析煤層開挖過程中的巖體變形及破壞情況，地應力平衡、生死單元功能可拓展用于基坑開挖、巷道開挖、隧道開挖等工程分析。
詳細設計及操作過程請下載附件，附件內(nèi)包含2維開挖模型，3維逐步開挖模型，3維逐層開挖模型等3種模型源文件，學習過程中若存在問題，可詢2923247172@qq.com。
展開 煤與瓦斯突出--煤爆控制(Coal Burst Controls)
美國在上個世紀90年代, 出于能源戰(zhàn)略需要和環(huán)境污染的考慮, 逐漸減少了煤礦開采的規(guī)模, 主要使用石油和天然氣, 因此進入21世紀后已經(jīng)很少看見美國在煤礦開采方面的深度研究, 相應地也鮮有煤礦發(fā)生事故. 目前還在進行煤礦開采研究的主要國家首先是中國, 其次是澳大利亞.
2 事故經(jīng)過
(1) 6月5日12時07分，黑龍江龍煤礦業(yè)集團雞西礦業(yè)公司滴道盛和煤礦在平巷鉆孔期間發(fā)生煤與瓦斯突出事故，6日20時10分, 被困的8名曠工全部升井, 無人員傷亡.
(2) 6月4日17時50分，河南省鶴壁煤電股份有限公司六礦發(fā)生煤與瓦斯突出事故，截至6日18時, 已經(jīng)造成4人遇難，4人失聯(lián)。
3 煤爆控制
煤與瓦斯突出正式的學術名稱稱之為煤爆(coal burst), 這個術語是從巖石力學中的巖爆(rock burst)延伸而來的, 在一些文獻中, 有些作者也稱之為Coal bumps. 在美國, 偶然地人們也稱作coal bounces. 不管如何稱呼, 煤爆是發(fā)生在地下煤礦的一種突然而劇烈的巖石/煤炭破壞, 儲存在煤中的能量突然釋放出來。盡管已經(jīng)進行了大量的研究, 然而目前還無法準確預測出煤爆事件, 包括具體的時間和發(fā)生地點。
煤爆主要發(fā)生在長臂開采和房柱開采中, 發(fā)生的主要原因是應力集中, 因此為了避免發(fā)生煤爆, 最有效的措施是對采礦方法和開采順序進行優(yōu)化設計. 總的來說, 使用兩種方法進行煤爆控制: 第一種方法是預防控制(prevention controls)，在開采過程早期對采礦方法和開采順序進行整體布局, 盡量減輕煤爆的危險; 第二種方法是補救控制(remediation controls)，當開采時確定了煤爆的危險區(qū)域, 在保證安全的情況下采取一些措施, 例如去應力和注水等。
展開 弧形屏蔽結(jié)構(gòu)對變壓器漏磁改善作用分析
圖3 油箱電渦流密度分布云圖
3 結(jié)語
變壓器是煤礦開采輸配電系統(tǒng)中必備的元件，隨著開采自動化程度的提高，對供電系統(tǒng)的容量及穩(wěn)定性要求不斷提高，變壓器的容量也隨之不斷增加，由此帶來的漏磁成為變壓器使用的重要問題。變壓器油箱的漏磁是造成變壓器效率較低及損耗較大的主要位置，針對變壓器的油箱漏磁采用增加硅鋼片屏蔽結(jié)構(gòu)的方式改善漏磁問題。依據(jù)變壓器油箱的磁通回路分布，設計了圓弧形屏蔽結(jié)構(gòu)，并采用仿真計算的形式對圓弧形屏蔽結(jié)構(gòu)的效果進行分析，并與常規(guī)的矩形屏蔽結(jié)構(gòu)進行對比。經(jīng)過ANSYS Maxwell軟件對油箱的磁通密度及電渦流密度的仿真計算，結(jié)果表明，兩種屏蔽結(jié)構(gòu)均可改善油箱的漏磁，圓弧形屏蔽結(jié)構(gòu)相比矩形屏蔽結(jié)構(gòu)可減小最大磁通密度達50%，降低最大電渦流密度達64%，且不存在邊緣磁通密度集中及電渦流聚集的現(xiàn)象。采用弧形屏蔽結(jié)構(gòu)對變壓器的漏磁具有較好的改善作用，可降低變壓器的溫升及損耗，提高變壓器的效率，保證煤礦開采用電的容量及穩(wěn)定性。
參考文獻
[1] 鄧永清，阮江軍，董旭柱，等.基于自適應網(wǎng)格控制的10 k V油浸式變壓器多物理場仿真計算[J].高電壓技術，2022(8):1-10.
[2] 陳于晴，劉靜，黃青丹，等.基于植物油和礦物油的10 k V油浸變壓器外部熱源耐火實驗[J].消防科學與技術，2021,40(11):1 589-1 593.
[3] 張建英，郭紅兵，荀華，等.基于附加銅耗占負載損耗比例的電力變壓器銘牌容量失真判別方法[J].內(nèi)蒙古電力技術，2022,40(1):58-62.
[4] 趙強.勵磁涌流引起變壓器過電流保護動作的原因分析與措施[J].電氣化鐵道，2021,32(S1):108-113.
展開 
截齒堆焊說明，截齒焊接指導
一、截齒磨損說明
截齒是采煤機、刨煤機以及掘進機等采掘機械用在煤礦開采、巷道掘進以及隧道建設等工程中進行破巖落煤用的刀具。由于設備工作條件十分復雜、環(huán)境較為惡劣，截齒在破碎煤巖的過程中不僅要承受較高的壓應力、剪切應力以及摩擦力等，還要承受煤層介質(zhì)的腐蝕。在復雜多變的載荷沖擊以及煤巖的腐蝕作用下截齒極易發(fā)生損壞。
二、截齒母材
42CrMo鋼屬于超高強度鋼，具有高強度和韌性，淬透性也較好，無明顯的回火脆性，調(diào)質(zhì)處理后有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力，低溫沖擊韌性良好。其典型金屬化學成分如下表：
三、物料及工況分析
煤炭、煤矸石。
四、推薦堆焊材料
北京固本KB515耐磨焊絲，加入Nb元素，形成低摩擦系數(shù)碳化鈮硬質(zhì)相，焊后焊縫無裂痕，焊后硬度可達到60～62 HRC。焊接工藝優(yōu)良，焊接過程中聲音柔和，不脫落，外表成型光滑美觀，無飛濺，大大改善人工施焊環(huán)境。
五、焊接參數(shù)推薦
六、其他建議
截齒焊前將待焊面除去油及其它污物。焊前無需預熱，焊后無需保溫。KB515耐磨焊絲可用于鎬型截齒和刀型截齒。適用于各種半自動和全自動截齒堆焊設備。
展開 基于ANSYS的礦用掘進機回轉(zhuǎn)臺振動疲勞分析方法
采掘技術及其裝備水平是保障礦企高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關鍵措施，也直接著煤礦開采的能力和安全。回轉(zhuǎn)臺作為掘進機截割臂運動的關鍵驅(qū)動與承載部件，受到截割力的強沖擊載荷作用，易引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良振動，導致結(jié)構(gòu)變形、開裂等失效現(xiàn)象，極大的影響著掘進作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。因此，通過分析掘進機回轉(zhuǎn)臺作業(yè)原理，結(jié)合疲勞分析理論和可靠性理論，運用ANSYS系統(tǒng)對回轉(zhuǎn)臺振動疲勞進行仿真分析，從而對回轉(zhuǎn)臺的使用壽命進行合理化預估，以期進一步提升掘進作業(yè)安全性。同時，也為回轉(zhuǎn)臺及相關結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進提供了新的技術支持。
1 回轉(zhuǎn)臺作業(yè)原理與疲勞分析方法
礦用掘進機是當前煤礦機械化智能掘進的關鍵裝備，主要由截割部、行走機構(gòu)、回轉(zhuǎn)臺以及冷卻機構(gòu)等部分所構(gòu)成，能夠滿足井下復雜環(huán)境的煤礦開采要求。通過各油缸的伸縮驅(qū)使回轉(zhuǎn)臺動作，進而帶動截割臂旋轉(zhuǎn)和抬高，使截割頭針對工作面不同方位進行截割。回轉(zhuǎn)臺是驅(qū)使截割臂動作的基礎裝置，對作業(yè)回轉(zhuǎn)角以及采掘面積的影響較大。掘進機回轉(zhuǎn)臺動作示意圖如圖1所示。
圖1 掘進機回轉(zhuǎn)臺動作示意圖
1.作業(yè)面2.截割頭3.回轉(zhuǎn)臺4.驅(qū)動油缸
在掘進機作業(yè)過程中，由于工作介質(zhì)的差異性和不均勻性，回轉(zhuǎn)臺容易受復雜應力的影響易引起不規(guī)則的振動，致使應力集中區(qū)域發(fā)生線性疲勞破壞現(xiàn)象。目前，研究線性疲勞累積損傷的方法多采用Palmgram-Miner判斷法則。回轉(zhuǎn)臺作業(yè)時，不同應力水平m循環(huán)數(shù)ni造成的回轉(zhuǎn)臺總損傷值
式中T———不同應力水平所對應的回轉(zhuǎn)臺壽命。
當E=1時，表示發(fā)生疲勞損壞。
2 回轉(zhuǎn)臺材料S-N曲線
回轉(zhuǎn)臺疲勞強度受到材料名義壓力的影響較大。
展開 帶對講功能手持式甲烷氣體檢測儀中甲烷傳感器模塊推薦
煤礦開采領域電能的重點是發(fā)電廠、化工廠、鋼鐵產(chǎn)品、運輸、加熱爐等領域。隨著經(jīng)濟發(fā)展的快速發(fā)展趨勢，雖然電能利用份額有所下降，但總產(chǎn)出需要逐步增長。可以說煤炭企業(yè)已經(jīng)滲透到了中國國家隊的各個領域。為確保生產(chǎn)、加工、運輸和使用階段的安全，有必要對重要環(huán)節(jié)的瓦斯爆炸、有毒有害氣體泄漏、防爆型等危險氣體進行檢測、監(jiān)控。
瓦斯其實是吸附在煤層中的一種非常規(guī)天然氣，又稱為煤層氣，其主要成分和天然氣一樣，均為甲烷 (CH4),是一種非常潔凈、高效、優(yōu)質(zhì)、安全的能源。
煤礦瓦斯爆炸的三要素是足夠的瓦斯?jié)舛取⒀鹾亢突鹪础Ｍ咚贡半S之而來的燃燒大量消耗氧氣、 瓦斯等氣體，形成空氣負壓區(qū)。此時，外界的空氣、煤層中的瓦斯大量向負壓區(qū)補充，只要井下有火源，到 一定濃度就會再次爆炸。越爆炸，新鮮空氣、瓦斯的補充速度越快；氣體補充速度越快，越容易形成新的爆炸條件。理論上說，只要煤礦井下火源不滅，就存在連續(xù)發(fā)生很多次爆炸的可能。淮南一家煤礦就曾經(jīng)連續(xù)爆炸1000多次。
手持式甲烷氣體檢測儀是一種礦用儀器儀表，必須首先滿足井下安全生產(chǎn)的規(guī)程，但較其他普通傳感器又必須有如下主要特點：具有自動調(diào)零功能；標校可靠性更高，性能更穩(wěn)定，使用更簡單方便；測量的數(shù)值均準確可靠，方便調(diào)試，操作簡單。現(xiàn)有的便攜復合式甲烷氣體檢測儀普遍存在著功耗較大、功能單一、精確度不高的缺點，而且采用模擬電路技術，造成系統(tǒng)的抗干擾能力和智能化程度都很低。因此，研制便于攜帶、多功能、高精度和抗干擾能力強的高可靠性甲烷檢測儀具有很大的應用價值。
帶對講功能手持式甲烷氣體檢測儀系列是應客戶現(xiàn)場實際需要，為達到減少攜帶裝備、方便工作人員現(xiàn)場施工和應用的目的，在原有擴散式手持甲烷氣體檢測設備基礎上，推出一款氣體采集檢測和數(shù)字對講、無線數(shù)傳等功能于一體的新產(chǎn)品。
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A modeling approach for analysis of coupled
展開 Dynament雙氣CH4和CO2紅外傳感器MSH2–LD/HC/CO2的主要應用
自工業(yè)化時代以來，人類活動，尤其是化石燃料的開采、生產(chǎn)和使用，以及農(nóng)業(yè)和廢棄物管理等活動，導致了大量甲烷的釋放。甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）都是溫室氣體，它們對地球的溫室效應有不同的貢獻。甲烷是比二氧化碳更強效的溫室氣體。
甲烷（CH4）的主要來源天然氣和石油、濕地和沼澤、農(nóng)業(yè)活動（主要微生物降解產(chǎn)生）、生物降解和分解：有機垃圾、堆肥和垃圾填埋場中的有機物在缺氧條件下分解，會產(chǎn)生甲烷；全球二氧化碳排放量主要源自燃燒化石燃料和森林砍伐等人類活動，而全球甲烷排放主要來自人類活動（如農(nóng)業(yè)、廢物處理）和自然過程（如濕地和天然氣釋放）。
因此在石油和天然氣行業(yè)、采礦、工業(yè)、能源（沼氣、垃圾焚燒發(fā)電廠）、運輸、垃圾填埋場監(jiān)測、醫(yī)療行業(yè)應用中都會需要到對甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）的檢測應用。
比如在煤礦開采活動中，礦井中會涌出多種有毒有害氣體，其中使人窒息的氣體是甲烷與二氧化碳；此外，甲烷氣體具有爆炸性，爆炸后礦井存在瓦斯(二氧化碳)噴出危險，是礦工生命安全的主要威脅。甲烷、二氧化碳亦是主要的溫室效應氣體,實時檢測甲烷、二氧化碳氣體濃度對煤礦瓦斯突出防治工作、監(jiān)測溫室氣體排放等具有重要意義。
因此對于檢測甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）性能要求很高，最好是可以同時雙氣檢測。
雙氣檢測原理：
雙氣體甲烷/二氧化碳紅外傳感器是以兩個窄帶中紅外發(fā)光二極管(LED)作為甲烷和二氧化碳測量光源、以兩個光電二極管(PD)作為探測器敏感元件的雙LED-PD光學測量結(jié)構(gòu),研制了紅外甲烷和二氧化碳雙氣體傳感系統(tǒng)。
展開 電化學氧氣傳感器在煤礦行業(yè)的應用
礦井開采是一項涉及多方面的綜合性工程，它不僅包括公共交通、礦山、通風等，還包括企業(yè)管理、爆破、機械、生態(tài)環(huán)境保護等諸多內(nèi)容。與其他行業(yè)相比，其自身存在許多不安全因素，無論是工作本身還是工作場所都存在危險。
礦井是一個封閉、無風、密閉的空間環(huán)境，這對礦工的健康和安全提出了很高的要求。井下氧氣濃度是一項重要指標，對礦工和井下作業(yè)至關重要。氧氣是人類賴以生存的氣體，礦山井下的工人必須有足夠的氧氣進行生產(chǎn)活動。《金屬礦山安全規(guī)程》規(guī)定，井下作業(yè)環(huán)境含氧量不應低于20%，井下作業(yè)人員需新風量為4m3/分鐘，當井下工作面含氧量低于20%時，禁止工人作業(yè)。
對于煤礦行業(yè)企業(yè)，他們?yōu)榱吮Ｗo生產(chǎn)人員的生命健康，都是在煤礦開采過程中，在采礦區(qū)、主巷道或通風巷道中安裝氧氣報警器，以監(jiān)測O2（氧氣）氣體的濃度。氧氣報警器如下圖所示。
氧氣報警器中的傳感器都使用氧氣傳感器，而Alphasense公司研發(fā)的氧氣傳感器由于具有線性度好，靈敏度高等特點，在市場廣受歡迎。由深圳市新世聯(lián)科技有限公司代理的 Alphasense 公司氧氣傳感器(O2-A2)是市場上熱銷的氣體傳感器之一，氧氣傳感器(02-A2)主要用于測量環(huán)境中氧氣氣體濃度，根據(jù)測量范圍的不同和工作壽命的長短，氧氣傳感器有多個型號，比如:長壽命氧氣傳感器(O2-A3)、氧氣傳感器(02-A2)、氧氣傳感器02-A1(1年壽命)、氧氣傳感器02.G2(小尺寸)、氧氣傳感器O2-C2、氧氣傳感器O2-C3 等。
展開 大區(qū)域礦山環(huán)境地質(zhì)問題匯總，以及礦山環(huán)境修復模式講解!
2.3平原盆地區(qū)
該地區(qū)以煤、磷、鐵及建筑用砂開采造成的環(huán)境地質(zhì)問題較為嚴重，煤礦開采引起的地面塌陷問題最突出；其次為占用與破壞土地和礦山疏干排水造成的地下水位下降、泥石流、崩塌災害造成的人員死亡。其中江蘇徐州采煤塌陷已發(fā)展為全國典型，地面塌陷面積約占全省總塌陷面積的98%以上，并且塌陷仍在繼續(xù)擴展。煤礦問題嚴重的礦區(qū)主要分布在呼倫貝爾高原區(qū)的內(nèi)蒙古寶日希勒煤礦區(qū)、扎賚諾爾煤礦區(qū)、鐵嶺調(diào)兵山及內(nèi)蒙古興安盟突泉縣南部一帶的煤礦開采區(qū)、銀川—河套平原區(qū)的內(nèi)蒙古烏海煤礦區(qū)、寧夏石嘴山煤礦區(qū)、華北及長江中下游平原區(qū)的河北唐山開灤煤礦、河南義馬煤礦、山東濟寧—棗莊煤礦、安徽兩淮煤礦、江蘇徐州煤礦、湖南婁底煤礦、長沙寧鄉(xiāng)煤炭壩煤礦等礦區(qū)。
2.4黃土高原區(qū)
該地區(qū)生態(tài)環(huán)境較脆弱，故礦產(chǎn)開發(fā)強度屬于中等，區(qū)內(nèi)主要環(huán)境地質(zhì)突出問題為煤礦和金屬礦山。陜西渭北煤礦區(qū)是破壞環(huán)境較嚴重的礦區(qū)，在陜西銅川煤礦區(qū)受采煤影響該礦區(qū)地下水位下降，同時矸石壓占土地較大。金屬礦山主要是白銀銅礦區(qū)及拉水峽銅鎳礦區(qū)較為嚴重，該礦區(qū)的廢水中含有大量重金屬酸性水，其排放量較大，對礦區(qū)周圍環(huán)境污染較大。
2.5戈壁沙漠區(qū)與多年凍土區(qū)
戈壁沙漠沙地區(qū)與多年凍土區(qū)屬生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)，自然環(huán)境條件差，該礦區(qū)開發(fā)活動強度較低，因此該帶開礦主要關注對生態(tài)環(huán)境的保護。
礦山環(huán)境修復治理模式
礦產(chǎn)資源從地下采出后對地質(zhì)環(huán)境最直接的影響是改變了原有地應力，各類地下開采礦區(qū)廣泛發(fā)育著開采沉陷問題，常見的諸如沉陷盆地、塌陷坑、地裂縫等地表巖土體破壞現(xiàn)象。
展開 
巖爆預測文獻回顧(Prediction of Rock Burst) [1940-1980]
[Prediction and preventive measures]> 根據(jù)研究和實際觀察討論了波蘭深部煤礦的巖爆問題，包括預測和預防措施。巖爆是波蘭地下煤礦的一個特殊危險，這主要是由于巖石的物理力學特性和上西里西亞煤炭盆地的地質(zhì)構(gòu)造造成的。這篇論文討論了預測和預防巖爆的采礦和地球物理方法。這些方法包括使用地震學方法、各種沖擊爆破、魚雷和高壓注水等。由于這種多方向的活動，在戰(zhàn)后的波蘭煤礦開采中，巖爆及其影響已經(jīng)減少。這些結(jié)果是在巖爆的潛在威脅不斷增加的情況下取得的，造成巖爆的原因是：(1) 從巖爆地層中系統(tǒng)地增加開采量；(2) 開采深度逐漸加大；(3) 開采范圍擴大到不同類型的壁架和被工作面包圍的礦床的其他部分。盡管科學和采礦實踐在這一領域取得了成就，但這種威脅還沒有得到應有的充分研究和控制。因此，關于防止巖爆的研究正在不斷擴大。這項研究具有復雜的、多階段的和長期的特點。理論、實驗室和礦區(qū)的實地工作都在努力解決這個問題。
展開 曝光！《流浪地球》里的最“大”機械怪獸，竟然是它。。。
在負責煤礦開采的第12區(qū)中，Bagger 288的亮相再次闡釋了它不可動搖的行業(yè)霸主地位。
《饑餓游戲2：星火燎原》中的Bagger 288
哦，對了，說起游戲，記得蒂森克虜伯之分還做過一個Bagger 288變形金剛，效果很震撼，一般早晨看完基本上就睡意全無了：
在Bagger 288之后，作為Bagger 288的升級版本，1995年克虜伯Bagger 293橫空出世。電影之外，該系列的緊湊型斗輪挖掘機即將來到中國！
2016年11月底，蒂森克虜伯確定參與到內(nèi)蒙古伊敏河露天煤礦項目，為中國華能集團提供每小時吞吐量為6,700立方米的緊湊型斗輪挖掘機系統(tǒng)。
蒂森克虜伯為內(nèi)蒙古伊敏河露天煤礦項目提供的挖掘機概念圖
這一由蒂森克虜伯中德團隊攜手打造的挖掘機將是當前世界上能力最強的緊湊型斗輪挖掘機，蒂森克虜伯公司最先進的采掘技術、自動控制技術、無人化技術等都將在這套系統(tǒng)中得到完美體現(xiàn)。
該項目已于2018年啟動，目前正在安裝階段，預計2019年完工投入使用。到時候，小伙伴們可以一睹蒂森克虜伯6,600Lm3/h 緊湊型斗輪挖掘機系統(tǒng)的真顏啦。。。
展開 礦山?jīng)_擊地壓控制(Coal Mine Burst Prevention Controls)
1 問題的提出
隨著礦山開采深度的不斷增加，千米深井沖擊地壓災害日趨嚴重. 2018年以來,國內(nèi)先后發(fā)生過多起千米深井沖擊地壓事故. 內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯是煤炭之都, 目前共有290座煤礦, 其中有10座礦山屬于沖擊地壓煤礦，隨著開采深度的不斷增加, 這些礦山正逐漸轉(zhuǎn)向深部開采，沖擊地壓的問題日益凸顯。如何繼續(xù)確保煤礦的可持續(xù)安全發(fā)展，保持現(xiàn)有安全生產(chǎn)形勢持續(xù)穩(wěn)定是整個鄂爾多斯現(xiàn)在和今后面臨的一項重大挑戰(zhàn), 它直接關系到鄂爾多斯經(jīng)濟的發(fā)展。
2 沖擊地壓的特點
沖擊地壓的形成機理與地質(zhì)條件和采礦方法密切相關, 因此鄂爾多斯地區(qū)礦山?jīng)_擊地壓的防治不能簡單照搬其它礦山的治理經(jīng)驗. 鄂爾多斯礦山的沖擊地壓主要有兩個特點：(1) 工作面為長距離、大采高布置，回采周期長。鄂爾多斯地區(qū)沖擊地壓煤礦的開采規(guī)模超出了國內(nèi)多數(shù)省份的大部分沖擊地壓煤礦，部分沖擊地壓煤礦工作面走向長度達6公里，煤層厚度5-12米，受產(chǎn)能控制，工作面推采時間一般都在2-3年，許多沖擊地壓的防治工作都是新課題，在本地區(qū)沒有可供參考的歷史經(jīng)驗，需要從頭開始摸索。(2) 多種災害相互疊加，治理難度大。鄂爾多斯烏審旗地區(qū)沖擊地壓煤礦全部為水文地質(zhì)復雜型煤礦，礦井受煤層頂板承壓含水層的影響，礦井涌水量在1000-2000m3/h，最大水壓達6MPa，該地區(qū)的煤層全部為容易自燃煤層，自燃發(fā)火期短，沖擊地壓的防治工作中的頂板水力預裂、爆破預裂、小煤柱留設等措施，對防火和防治水工作是一項巨大的挑戰(zhàn)，平衡點很難把控。
3 治理經(jīng)驗
鄂爾多斯沖擊地壓煤礦在努力擺脫沖擊地壓的防治困局方面，付出了巨大的努力。
展開 淹沒條件下水射流破巖數(shù)值模擬
1項目背景
人類社會的發(fā)展需要對各種各樣的資源進行利用，目前陸地資源已經(jīng)漸漸稀少，但海底仍然蘊含著豐富的資源，開采量只有2%左右，因此如何安全、高效、無污染地對海底資源進行開采成為了一項重要的研究課題。
由于水射流加工開采技術具有無污染、無熱反應區(qū)、反作用小、破碎鉆孔效率高及對材料無選擇性等優(yōu)點，如今已被應用到水下工程、煤礦開采、石油鉆井等方面。當采用水射流技術進行切割開采巖石時，其作用機理十分復雜，目前還未形成統(tǒng)一的學說。而在淹沒條件下水射流沖擊破碎煤巖時，由于巖石等礦產(chǎn)資源受地應力影響，射流受周圍水體的阻礙作用及空化作用等因素的影響，以及水射流破巖過程的短暫性、巖石自身的不透明性等，采用試驗的方法不能直觀有效 觀察巖石的破壞過程及巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。隨著現(xiàn)代計算機技術的發(fā)展，數(shù)值模擬方法得到迅速發(fā)展，由于采用數(shù)值模擬方法具有低成本、可重復、連續(xù)、動態(tài)地觀察事物的發(fā)展變化，因此，數(shù)值模擬技術成為一種新的技術被廣泛應用。本文采用數(shù)值模擬的方法建立了淹沒條件下水射流破碎巖石的數(shù)值計算模型，模擬得出的結(jié)果對進一步提高淹沒條件下水射流破巖效率提供參考依據(jù)。
2模型建立
2.1網(wǎng)格模型
高壓水射流沖擊破碎巖石的過程基本是軸對稱的，故只選取模型的1/4進行模擬分析，淹沒水射流沖擊巖石的網(wǎng)格模型如圖1所示。 深藍色的為射流模型，綠色的為海水模型，淺藍色的為巖石模型，射流模型與海水模型通過共節(jié)點進行連接，巖石模型與海水模型采用折疊網(wǎng)格模型。
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