不整合地层下开采覆岩移动变异性研究
摘要：根据采区地层不整合特点,通过相似材料模拟和数值模拟方法对不整合地层下开采覆岩运动与破坏特征进行了研究。研究发现,不整合面附近地层存在＂应力屏蔽＂现象,采空区上部压力拱形态发生畸变,呈现出非对称、非规则的压力拱结构形态。覆岩移动变形出现明显差异,导致地表移动盆地反向偏移。研究给出不整合地层下开采覆岩移动破坏与导水性特征分区。基于支持向量机的概率积分法参数计算方法
摘要：为准确确定概率积分法参数值,在综合分析影响概率积分法参数的地质采矿因素的基础上,建立了基于支持向量机的概率积分法参数计算模型。以43个典型岩移观测站的实测数据作为训练和测试样本,以十折交叉验证的方法选取支持向量机参数,采用MSE、MAPE和WIA准则评定模型的精度和预测能力。应用该模型计算4个测试样本的概率积分法参数,所有计算结果误差均小于3倍中误差,最大相对误差为9.6%,表明所建立的概率积分法参数模型计算结果准确可靠。大倾角煤层开采覆岩空间倾斜砌体结构
摘要：以大倾角煤层走向长壁采场为研究对象,采用相似材料模拟实验、数值模拟和理论分析综合方法,分析了采场顶板应力分布特征和变形破坏规律,认为大倾角煤层采场顶板破断后形成了倾斜砌体结构,该砌体结构以倾向堆砌和反倾向堆砌两种形式存在,且沿工作面走向和倾向均具有不同的分布特征,该结构的非均衡运动是导致＂R-S-F＂（＂顶板-支架-底板＂）系统失稳的主导影响因素,同时,该结构的运动形式亦受到上覆未垮岩层的变形破坏影响。倾斜砌体结构不仅是支护结构的施载体,也是＂似壳结构＂断裂失稳对工作面支护系统作用的传力媒介,对倾斜砌体结构的深入研究是探讨大倾角煤层采场＂主承载结构＂失稳致灾的关键。多层采空区隔离顶板安全性强度折减法
摘要：引入强度折减法研究多层采空区隔离顶板的安全储备。提出多层采空区隔离顶板剪切与拉裂安全系数的双安全系数的概念,以双层椭圆柱采空区隔离顶板为例,研究隔离顶板剪切安全系数与顶板跨度及厚跨比的关系,得出：隔离顶板厚度越大和跨度越小,顶板的剪切安全系数越大;隔离顶板跨度越大,拉裂安全系数越小,隔离顶板厚度对拉裂安全系数的影响不具有强规律性。指出在评价重叠顶板的安全性时应综合考虑顶板厚跨比和顶板跨度两个因素。探讨了剪切安全系数和拉裂安全系数的适用性,得出在不考虑顶板附加载荷的条件下剪切安全系数应该是评价隔离顶板安全性的首选指标,而拉裂安全系数是辅助性评价指标。动荷载作用下采空区顶板安全厚度确定方法及其工程应用
摘要：基于Reissner厚板理论,考虑施工机械的动荷载作用,概化了采空区顶板力学模型,推导了在集中简谐动荷载作用下采空区顶板的挠度方程和内力表达式,揭示了动荷载作用下采空区顶板应力和挠度随顶板厚跨比、动荷载振动频率变化的规律。以顶板岩层抗拉强度为控制条件,推导了采空区顶板安全厚度计算公式,并结合实际工程,进行了验证分析。无底柱分段崩落法采场结构参数优化研究
摘要：分析了目前崩落法结构参数优化的常用方法及存在问题,采用随机介质放矿理论建立了进路间距优化的数学模型,并推导出崩矿步距的理论计算公式;为了评价结构参数的综合经济技术指标,给出了采场结构参数与采出率和贫化率之间的计算公式;最后,将所提出的方法在矿山进行了实际应用,并与传统的采场结构参数优化方法进行了对比。对比结果表明,所提出的优化方法与实际基本相符。富水厚砾石层斜井围岩破坏机理试验研究（Ⅱ）
摘要：以新疆伊犁一矿为工程背景,设计了物理模型试验内容,建立了富水厚砾石层斜井围岩破坏机理模型试验方法。实现了加载作用下富水裸巷围岩破坏过程的试验模拟,并结合模型试验结果对围岩破坏过程中围岩压力、位移和孔隙水压力变化规律进行了分析。研究结果表明,在富水砾石层斜井开挖过程中,井筒围岩塌方破坏从拱顶开始,并逐渐向上发展;井筒开挖过程中,围岩应力总体呈下降趋势变化,围岩破坏过程中,拱顶和两帮垂直、水平应力均呈减小趋势变化,但底板和底角水平应力呈增加趋势变化;拱顶围岩位移变化量大于侧帮位移量,底板位移量最小;孔隙水压最大时,拱顶发生冒落,渗水是导致井筒围岩最终破坏的主要因素。基于单段波形叠加的爆破振动信号时频分析
摘要：基于实测的单段爆破振动信号,利用Matlab7.0编制程序在0～120ms内每隔单位毫秒进行两段波形叠加,研究不同微差间隔下的叠加信号振速峰值和主频的特征;并根据RSPWVD可以看作信号能量在时域和频域分布的明确的物理意义,从能量的角度探讨不同微差间隔下叠加信号的能量分布规律。结果表明：叠加信号降振率的最大值并非出现在单段爆破振动信号1/2周期的微差间隔处;叠加信号的主频不是连续变化的,具有一定的阶跃性,其持续时间随间隔时间的延长而增加;叠加信号的能量随着微差间隔延长具有明显的规律性,可尝试从能量的角度并考虑建（构）筑物对不同频率的选择放大作用对干扰降振进行研究。无明显滑面岩质边坡稳定性研究
摘要：依据岩体结构面及其抗剪强度特性对岩质边坡稳定性的控制作用,基于岩体结构面网络及其工程边界条件,搜索边坡所有可能的滑移路径。应用Lajtai、Einstein理论及等效Mohr-Coulomb屈服准则,分别计算岩桥和结构面的抗滑力和下滑力,进而获得了严密的安全系数计算式,并确定不同滑移路径上各区段抗滑储备大小和总抗滑储备。进行不同滑移路径安全系数、总抗滑储备、总抗滑储备密度的对比研究,探索无明显滑面岩质边坡的危险滑移路径及其稳定性研究方法,并通过算例阐明：安全系数和总抗滑储备密度用于岩质边坡稳定性评价是可行的。巨厚火成岩下采动裂隙场与瓦斯流动场耦合规律研究
摘要：为考察巨厚火成岩下远程下保护层开采覆岩采动裂隙场与瓦斯流动场耦合规律,通过采用理论分析、相似模拟试验、数值模拟实验及现场观测的方法,分析了覆岩垮落变形和裂隙发育规律,研究了巨厚火成岩下瓦斯储运规律。结果表明：巨厚火成岩控制着其上覆岩层的全部运动,弯曲带内存在裂隙与离层长期不闭合的区域,即离层区;弯曲带内离层区存在大量离层裂隙和少数穿层裂隙,其中裂隙成为瓦斯运移的通道,离层成为瓦斯的富集区;巨厚火成岩下断裂带与离层区内气体运移与煤岩体变形之间存在着复杂的相互作用,它是渗流场、浓度场和裂隙场（包括离层）之间耦合的一个动态平衡体系。喷嘴喷雾压力与雾化粒度关系的实验研究
摘要：对喷嘴雾化粒度的指标和雾化粒度的测定方法进行了分析,利用Winner313激光粒度分析仪设计了喷嘴雾化实验系统,对煤矿采煤工作面常用的5种喷嘴进行了5个压力下的雾化粒度测定,得到了各类喷嘴在不同压力下的D50、D90、D[3,2]等数据,根据数据分析得出：要对呼吸性粉尘有较好的捕集作用,就必须实现高压喷雾;8MPa作为支架和煤机喷雾压力时的雾化粒度对采煤工作面降尘效果最佳。通过在综放工作面的实际应用,降尘率平均在90%以上。断层分层信息维及其在深部煤炭开采地质条件预测中的应用
摘要：以淮北煤田临涣矿区为例,对3个不同采区的二叠系含煤地层进行了断层带面积信息维的分层计算,获得了不同开采层位的断层带面积信息维分布等值线图,并结合各煤层内构造状态和瓦斯含量对信息维的分布特征进行分析和评估。结果表明,研究区内断层带面积信息维的分维值较好地反映了断层的构造复杂程度,高分维值单元的构造相对复杂;大（中）型断裂穿过不同层位时,对应单元的分维值表现出较高的相似性;并且随着开采层位的加深,各煤层信息维的分维值从统计学特征上表现为均值减小、标准差增加。在此基础上,预测了临涣矿区深部未开发层位的断层带面积信息维分布特征,推测深部煤层中受到断层带影响的单元可能较少,但在局部单元会有密集的小断层,不利于瓦斯的逸散,因而很可能具有相对更高的瓦斯含量。坑道掘进空间反射波超前探测技术
摘要：提出坑道掘进空间的任意炮检对反射波观测系统布置、野外工作方法及其数据处理关键技术。对任意空间炮检对数据处理时,利用τ-p域滤波提取前方界面反射波组,进行射线扫描叠加偏移获得坑道掘进空间的二维地质条件成像结果;根据振幅和极性对异常界面提取,完成对巷道工作面前方地质条件的解释与预报。应用结果表明,反射波超前探测技术系统的空间布置合理,数据采集量大,对掘进坑道前方断层构造及其异常界面的位置探测预报比较准确。榆神府矿区土壤-植被-大气系统中水分的稳定性同位素特征
摘要：针对榆神府矿区植物水分来源研究方面存在的不足,以影响矿区植被建设中最关键的制约性因素水分为中心,利用稳定性同位素分馏原理,分析了矿区土壤-植被-大气系统不同载体中水分的稳定性同位素特征,揭示了矿区典型植物的水分来源,为矿区植被的自然恢复和永续发展提供科学的水分来源依据。研究认为,榆神府矿区夏季降水δD（氘）、δ18Ο（重氧）与降水量成明显的负相关关系,表明该区降水氢、氧稳定性同位素具有较强的雨量效应特征。与全球大气降水线方程相比,矿区降水线方程（δD=7.0δ18Ο-0.72）斜率和截距都偏小,说明全球大气降水线方程不能很好地反映矿区降水的氢氧同位素特征。矿区典型植物木质部水分δD值（-72.49‰～-78.72‰）与土壤中水分（-68.15‰～-78.00‰）、地下水δD（-64.18‰～-67.14‰）相接近,与降水（10.78‰～-94.30‰）、水库水（-48.945‰）和湖水δD（-2.65‰）相差很大,说明该区植物水分的主要来源是土壤水和地下水,而基本没有直接利用湖水、水库水以及夏季降水。低δD值、雨量大时的降水是榆神府矿区地下水的主要补充来源,降雨量小时δD值高,但微小的补充不足以影响地下水的δD值。黑山煤制油煤浆高温高压条件下的黏度变化
摘要：研究了黑山煤和闪蒸油制成的油煤浆的黏温变化规律。在高温高压直接液化条件下,不同浓度、不同升温速率的黏度变化规律,为黑山煤直接液化试验提供初步的基础数据。选用北京煤化工研究分院研制的模拟高温高压条件下油煤浆黏度变化的高压釜,利用功率准数法,通过记录高压釜扭矩变化来换算成油煤浆黏度,分析产生黏温变化的原因。试验结果表明,试验配制的油煤浆在不同浓度和不同升温速率下,均出现黏度峰,黏度峰的峰值和出现的温度不同。研究认为：第1个黏度峰的出现是由于溶剂对煤的溶胀作用;第2个黏度峰的出现是由于油煤浆加氢生成了较高质量分数的前沥青烯。不同外水含量下煤粉高压密相输送试验研究
摘要：在输送压力可达4.0MPa的气力输送试验台上进行两种煤粉不同外水含量下的密相输送试验,研究煤粉表面性质和外水含量对流动特性的影响。结果表明：相同外水含量下,年轻煤流动性较好;中等变质煤在初始外水含量（外水M=0.40%）下存在显著的静电效应,外水含量增加,静电效应明显抑制;随着外水含量增大,中等变质煤的质量流量和固气比先略增大后逐渐减小,年轻煤则呈逐渐减小趋势;弯管当量长度系数K与输送气速近似成比例关系,相同气速下年轻煤K值逐渐增加而中等变质煤则先略有减小后急剧增大。通过试验,获得了两种煤粉高压密相输送外水含量的极限值。添加物对宁夏煤热解气相产物生成的影响
摘要：以西部弱还原性宁夏煤为研究对象,酸洗脱灰并负载Na、Ca及Fe盐,对其进行了固定床热解过程中气相产物生成规律的研究。实验结果显示,原煤中的矿物质和Na、Ca、Fe添加物的存在均降低了煤的起始和最大分解温度,对煤的热解反应均表现出较好的促进作用;煤中原有的矿物质和添加物对煤热解气相产物形成的影响可以划分为200～550,550～750和750～1000℃三个温度区间,在各温区中的影响显示出明显不同的作用。低温时促进了CH4的生成,高温时抑制了H2的生成;除载铁煤外,累积产率均表现为H2的增大和CH4的减少,这主要受中温段热解结果的影响;煤中矿物质及Ca在整个热解过程中均使CO和CO2累积产率增大,Na和Fe在较低温度区间也表现出对CO和CO2生成的促进作用,但温度较高时抑制作用明显。并流旋转床压降数值模拟与实验
摘要：为探索旋转填料床压降的影响因素,采用Fluent软件对填料直径360mm、高150mm的CRPB3615型并流旋转床进行气液两相数值模拟研究,与实验比较得到较好验证。结果表明：旋转床内压降分布是紊乱的,气体存在局部回流现象;在一定条件下,并流旋转填料床压降随液量和气量的增大而增大,随转速的增大而减小;在气液比300（体积比）时,转速为1200r/min最优。
