现行的"三下"采煤规程规定以下沉10 mm作为边界点来确定地表移动盆地的边界角,并根据不同覆岩类型指出边界角值为50°～65°。但厚松散层矿区地表沉陷实测资料和矿区采动损害实例表明,现行边界角确定方法及角值大小不能很好满足矿山工程需要,提出了厚松散层矿区以地表移动盆地边缘处水平移动10 mm作为边界点来确定边界角,边界角值在规程规定的基础上减少5°～10°等修改建议,对矿山安全高效生产具有指导意义和实用价值。

分析了矿井污水的水质特征,采用以混凝剂与助凝剂顺序投加的净化处理工艺,设计了自动配药、给药、泵水、泵泥、反冲洗等多回路控制系统,基于Profibus-DP总线通信和西门子PLC S7-300主控制器设计了污水处理系统控制结构和控制程序,实现了矿井水自动处理的网络化监测与控制功能。

设计题目 16：2×200MW火力发电厂电气部分设计 ⑴厂址概况：厂址位于大型矿区，所用燃料由矿区直接提供，为一大型坑口电站。本厂生产的电力除厂用外，用110kV电压向5回线向四各较大负荷供电，其余电力全部送入220kV电力系统。 厂区地势平坦，交通方便，有铁路干线经过。厂址附近水源充足，属于六级地震区，气候条件属于Ⅶ典型气象区。土壤电阻率在500Ω/m以内。 ⑵机组形式 锅炉：4×HG-670/140-1 汽轮机：4×N200-130/535/535 发电机：4×QFQS-200-2 ⑶电力系统接线图 图1.1 电力系统接线图 ⑷负荷资料 序号 用户名称 最大负荷（ MW） 距离（kM） 线路数 （回） 利用小时数（h） 1 甲区变电所 80000 60 2 5000 2 乙区变电所 60000 70 1 5000 3 钢 厂 40000 20 1 6000 4 重 机 厂 50000 35 1 6000 厂用负荷资料 序号 设备名称 台数 容量（MW） 1 引风机 8 1250 2 送风机 8 1250 3 磨煤机 32 570 4 排煤机 16 ### 设计题目 16：2×200MW火力发电厂电气部分设计 #### 一、项目背景与概述 本设计题目旨在针对一个2×200MW的火力发电厂进行电气部分的设计。该火力发电厂位于一个大型矿区附近，能够直接获得所需的煤炭资源，因此属于典型的坑口电站类型。发电厂生产的电力除了满足自用需求外，还通过110kV电压等级向四个主要负荷区域供电，并将剩余电力接入220kV电力系统。 #### 二、厂址概况 1. **地理位置与环境**： - 该厂址位于大型矿区，交通便利，有铁路干线经过，便于煤炭运输。 - 地势平坦，有利于施工建设和日常运营。 - 附近水源充足，适合大型工业项目的用水需求。 - 属于六级地震区，需要考虑相应的抗震设计。 - 气候条件符合Ⅶ典型气象区的标准，需考虑极端天气对设施的影响。 - 土壤电阻率较低，有利于电气设备接地系统的设置。 2. **电力输送情况**： - 除厂用外，110kV电压向五个回路供电，分别供应给不同的负荷区域。 - 其余电力全部送入220kV电力系统，实现更大范围内的电力调配。 #### 三、设备配置 1. **锅炉**：采用4×HG-670/140-1型锅炉，共计4台。 2. **汽轮机**：选用4×N200-130/535/535型汽轮机，共计4台。 3. **发电机**：配备4×QFQS-200-2型发电机，共计4台。 这些设备的选择是为了确保发电厂能够稳定、高效地运行，同时满足环保要求。 #### 四、负荷资料分析 根据提供的数据，可以看出该发电厂的电力主要分配给了以下几个区域： 1. **甲区变电所**：最大负荷80000MW，距离60公里，通过2回线路供电，利用小时数5000小时。 2. **乙区变电所**：最大负荷60000MW，距离70公里，通过1回线路供电，利用小时数5000小时。 3. **钢厂**：最大负荷40000MW，距离20公里，通过1回线路供电，利用小时数6000小时。 4. **重机厂**：最大负荷50000MW，距离35公里，通过1回线路供电，利用小时数6000小时。 此外，还需要考虑厂内自身的用电负荷，包括但不限于引风机、送风机、磨煤机等关键设备。 #### 五、主接线设计 电气主接线是电力系统设计中的重要环节，它直接影响到电力系统的安全性和可靠性。根据设计要求，220kV和110kV电气主接线的设计需充分考虑以下因素： 1. **技术性比较**：包括但不限于设备选型、布局合理性、维护便利性等方面。 2. **经济性比较**：从投资成本、运行费用等方面综合考量。 3. **方案确定**：最终确定的电气主接线方案不仅要技术可行，还要经济合理。 #### 六、短路电流计算 短路电流计算对于电气设备的选择至关重要。通过对不同短路点的计算，可以确保所选电气设备能够在各种工况下正常工作。 1. **220kV侧K1点三相短路**：考虑到电力系统的大规模，此点的短路电流可能会非常大，对设备的要求极高。 2. **110kV侧K2点三相短路**：相对于220kV侧，此处的短路电流较小，但仍然需要仔细计算，确保设备的安全性。 #### 七、电气设备选择 电气设备的选择不仅需要考虑其额定工作条件，还需通过短路状态下的校验来确保设备能够在极端情况下正常工作。这包括但不限于断路器、隔离开关、母线等关键组件。 2×200MW火力发电厂电气部分的设计涉及多个方面，从厂址选址、设备选型到电气主接线设计和短路电流计算，每一步都至关重要。通过科学合理的规划与设计，可以有效提升发电厂的整体性能，确保其稳定运行。

数学建模 B题 矿区生产安全的数学建模与方案优化 题目及优化答案

本文以大柳塔煤矿某工作面为实验区,采用高分辨率Terra SAR-X的13景数据,运用GAMMA软件进行时间序列的合成孔径雷达差分干涉测量(DIn SAR)实验,获取了从监测期间的开采沉陷时序关系图,并与同步获取的GPS观测结果进行对比验证,结果证明,DIn SAR监测结果与GPS测量结果具有较高的一致性。研究表明,利用DIn SAR监测技术监测矿区地面沉降,具有较广阔的应用前景。

露天复采作为一项新的采矿技术,2008年已经在汝箕沟矿区大峰露天煤矿成功实施。随着矿区露天复采工程的全面展开,地质构造、滑坡、采空区、有毒有害气体、防治水、火区、设备、排土、开拓系统和环保等困扰露天复采工程顺利实施的问题将日益凸显。本文结合作者多年的采矿实践和经验,从宏观角度探讨了矿区在以上问题中的现状及处理措施,期望在今后露天复采工程的设计规划和实际生产过程中能有所指导,利用好露天复采技术,打造"本质安全型"矿井。

通过GPS-RTK技术在公婆泉矿区详查中的应用,从理论推导、生产实践、精度评价、注意事项等几个方面,充分论证了GPS-RTK技术在地质测绘中所发挥的积极作用.对GPS-RTK在今后地质测绘生产中具有一定的指导意义。

针对单轨道DIn SAR(Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar)技术仅能获取雷达视线向(Line of sight,Lo S)形变的缺点。详细介绍了一种基于ASAR和PALSAR影像来监测矿区地表三维形变的方法。应用该方法成功获取了因煤矿开采引起的地表水平及竖向形变,获取了沿观测线方向的地表倾斜,与实测相比最大倾斜差值为0.06 mm/m,竖向变形的均方根误差为±1 mm,证明了本文算法的可靠性。

针对DInSAR(differential interferometric synthetic aperture radar)技术仅能获取雷达视线向(line of sight,LoS)形变的不足,研究了融合多卫星平台求解三维形变场的模型与算法。该算法基于多卫星轨道模式下具有不同成像几何的多源SAR影像联合求解矿区地表形变场。研究结果表明:采用该算法反演的下沉值与水准测量结果相互吻合,均方根误差为±4 mm,吻合程度优于单一影像源反演结果;垂直向位移场与等值线均表明下沉盆地向老采空区偏移,说明老采空区可能活化;东西向水平位移场与等值线符合开采沉陷地表移动规律,而且对于不同的成像模式,东西向水平移动的影响亦不同;由于卫星航向角的正弦值近乎为0,使得三维算法对南北向位移不敏感。

为了研究煤矿露天开采对自然植物与土壤因子的影响；以内蒙古胜利矿区为研究区，采用野外生态学调查方法对采矿区周边不同距离草地进行植物群落调查，采集距矿区不同距离土壤样品进行实验室分析。结果表明：（1）距矿区边界100m处，草地自然植物群落以糙隐子草（Cleistogenessquarrosa）、寸草苔（Carex duriuscula）和小画眉草（Eragrostis minor）为主；距离煤矿400 m处植物群落以大针茅（Stipa grandis）、克氏针茅（S. krylovii）和冰草（Agropyron cristatum）为主，900 m处以大针茅、小画眉草和糙隐子草为主；距离煤矿1900 m处，以克氏针茅、糙隐子草和大针茅为主。（2）与对照区相比，距离矿区越近，植物多样性指数显著降低，群落相似性降低，土壤含水量、有机质（SOM）、硝态氮（NO3--N）和速效磷（AP）均显著减少。（3）远离矿区的位置土壤肥力要好于矿区附近，煤矿开采对一定范围内的土壤肥力产生影响，矿区周边土壤养分的空间异质性呈不同程度的变化趋势。（4）冗余分析(RDA)表明，植物多样性指数与土壤含水量、有机质、