神华现代煤制油化工工程建设与运营实践
摘要：回顾了神华集团煤直接液化示范工程和神华包头煤制烯烃示范工程的建设与运营实践,介绍了两大工程解决的技术放大、催化剂开发、核心装置设计等技术难题以及取得的反应器材质选择、超大锻件制造、非常规大型设备吊装、设备运行等关键技术成果。最后结合国际原油供求形势,对现代新型煤制油和煤化工技术及产业的发展前景进行了简要分析,提出未来煤炭清洁转化的发展将是以煤的合理、清洁、高效转化为基础,以建立煤制油、煤制化学品与燃气、蒸汽联合循环发电为主线的多联产体系为手段,以建立循环经济、提高效率、改善环境和降低消耗及实现CO2的零排放为目标,并向大型化、规模化和集约化发展。华北奥陶系顶部碳酸岩层隔水特性及分布规律
摘要：采用地质演化历史、岩石成分、微孔隙结构分析及钻探资料统计等方法,从宏观和微观上证实了奥陶系顶部碳酸岩层的隔水特性及形成机理,提出了利用奥陶系顶部碳酸岩层的隔水性以增加隔水层的总厚度和强度的观点。奥陶系碳酸岩层在华北板块中部残留厚度大,残留层位高（新）,在近南北边缘则被剥蚀的较多,残留厚度薄到无,残留层位低（老）。在奥陶系顶部残留层位以石灰岩为主或加里东期古岩溶台地、古岩溶斜坡等区域只存在厚度不等的充填型隔水层;顶部层位以白云岩为主或古岩溶盆（洼）地单元的区域隔水层由充填型和岩溶不发育型共同构成,隔水层厚度大。后期的改造导致奥陶系顶部碳酸岩隔水层的局部破坏,主要是指导水陷落柱、导水断裂、岩体接触界面、浅部露头带和层内新岩溶段,这也是防水和保水的重点部位。煤层气水平井组远距离连通机理模型研究
摘要：基于我国煤层气低压、低渗和低含水的特殊性,煤层气水平井通常需额外打一口直井,并将该井与多分支井连通,以便于下入有杆泵等排水采气。为了提高水平井与洞穴井连通的成功率,在水平井与洞穴直井的连通过程中引入了旋转磁场定位方法,通过磁场实时测量修正钻头与洞穴的相对位置,并引导两井连通。对旋转磁场测量模型、远距离连通工艺进行了深入探讨,建立了基于钻头与洞穴距离和方位偏差测量算法,经过计算机仿真模拟,证明连通工艺理论上是可行的。煤层属性空间变异的差分进化径向基神经网络插值
摘要：为提高煤层属性空间变异的插值精度,建立了径向基函数神经网络（RBFNN）预测模型。为提高差分进化算法（DE）的全局寻优能力,提出基于非均匀变异的最优克隆算子,使之融入DE,形成最优克隆差分进化算法（OCDE）;并应用OCDE优化RBFNN的参数,构成了差分进化径向基神经网络插值方法。以贵州省织纳煤田为例,应用于煤层属性预测,分别设立插值方法的拟合精度评价指标——标准均方根误差（ENRMS）和预测精度评价指标——平均相对误差百分比（EMRP）。差分进化径向基神经网络方法在84个样本时,煤层厚度属性插值的ENRMS和EMRP值分别为23.31%和11.63%。在样本容量为84、74、64、54、44、34个训练样本集条件下,该方法的ENRMS和EMRP值都小于相应训练样本集的Kriging方法,插值的拟合精度和预测精度都显著好于Kriging方法。皖北任楼煤矿深层地下水稀土元素地球化学特征
摘要：为深入理解深层地下水稀土元素特征及水岩相互作用机制,对皖北任楼煤矿深部3个含水层（四含、煤系和太灰水）的稀土元素组成进行了测试,结果表明：任楼煤矿3个含水层均以轻稀土亏损、重稀土富集为特征,且均具有明显的Eu正异常以及普遍的负Ce异常,但三者在稀土分异、Eu和Ce异常程度上存在区别。其中,Ce异常主要与氧化还原程度有关,正Eu异常除与测试中BaO的干扰有关外,还原环境下Eu2＋和Sr2＋之间的交换、氧化状态下Eu3＋的存在形态可能分别对太灰水和四含水存在影响,但煤系水中最高的正Eu异常可能主要与斜长石的溶解有关。除围岩成分、温度及酸碱度之外,稀土元素无机形态可能对地下水稀土分异程度存在重要影响。含水层之间稀土元素特征的差异为水源识别提供了可行性,但仍需进一步的研究以待证实。煤层开采覆岩破坏发育规律动态测试分析
摘要：针对工作面覆岩破坏高度观测的需要,改进单孔测试方法,利用顶板岩层钻孔和巷道形成探测区域,采用孔巷电阻率法进行电性参数采集与处理,在工作面回采推进过程中进行动态测试,根据顶板岩层视电阻率值的变化分析其内部结构变化特征,获得覆岩变形与破坏的发育规律,以及＂垮落带、导水断裂带＂发育高度值。在淮北某煤矿工作面顶板孔巷电性参数测试结果表明,该工作面开采条件下其垮落带高度为8.1～8.5 m,导水断裂带高度为29.0～32.5 m。根据岩层不同时间电阻率值分布的有效对比,可清晰分辨煤层顶板岩层变形与破坏的过程和规律,且多断面测试结果表明其实测结果的可靠性。高应力极软破碎岩层巷道高强度耦合支护技术研究
摘要：从控制围岩集中应力转移和缩小围岩破碎区范围出发,分析了牛马司矿业公司水井头煤矿-300 m东大巷的变形破坏特征,得出该巷道围岩失稳机制,指出原支护方式的主动让压、支护强度低是导致巷道剧烈变形的主要原因。通过现场测试和数值模拟,提出了采用高强度锚杆、强力锚索、注浆加固围岩的高阻让压和高强度支护技术,根据现场监测数据和耦合支护原理,确定了合理的各支护环节的支护时间：U型钢支护在锚杆支护32 h后进行;注浆支护在U型钢支护10 d后进行。多目标决策法在含水层下开采方案选择中的应用
摘要：采用多目标决策的方法,以含水层下采煤不同开采方案对应的防水煤岩柱高度设计值、月度产量、吨煤开采成本、采出率为评价指标,对不同开采方案运用加权总均方根算法进行计算,以计算结果值与理想结果值偏差最小的方案为优选方案。以某煤矿第四系巨厚松散含水层下开采为例,对7种开采方案（全厚或限厚综放开采3种方案;网下综放开采1种方案;分层开采3种方案）的上述4个评价指标进行了分析,详细说明了各个方案的加权总均方根偏差计算过程。结果显示了不同基岩厚度下对应的最优开采方案。利用此结果并结合该煤矿六采区各个区段的基岩厚度做出了区段开采方案决策。矸石倾斜条带充填体参数优化及其稳定性分析
摘要：利用矿压理论、岩板理论及数值模拟方法,对某煤矿矸石条带充填工作面的充填参数进行了优化,确定了充填60 m、留25 m的充填方案。通过数值模拟分析,得出了充填体塑性区比例系数与充填体宽度呈下凹型的幂指数关系。将充填体视为弹塑性体,建立了充填体和上覆矩形薄板系统的力学模型,运用板壳理论和材料力学理论,给出了顶板最大下沉量计算公式,得到基本顶岩板的最大下沉量为8.73 cm,其结果与数值模拟相吻合。基于高精度微震监测的煤岩破裂与应力分布特征研究
摘要：采用＂最佳D值＂设计准则对微震台网最佳布设方案进行了理论研究,得出最优台站布置点即为以震源位置为中心的正n边形的顶点;提出了微震台网布设一般性的原则和P波波速测定方法。采用ARAMIS M/E微震监测系统,对千秋煤矿21141工作面围岩破坏和应力分布特征进行了研究,据此划分了冲击地压的3个高危险区域;指出21141工作面开采已经引起了巨厚砾岩的运动,开采过程中容易诱发底板型冲击地压,应采用放炮断底的解危措施;提出21141工作面密闭墙与终采线间距应大于50 m,区段煤柱应小于5 m。减震沟对台阶爆破地震波减震机理探讨
摘要：为研究减震沟的减震机理,基于爆破地震波中体波和表面波的传播特性,利用弹性波的反射和透射理论分别分析减震沟对体波、表面波的削弱作用,推导出修正后的质点振动速度公式并用来描述表面波的衰减规律。应用ANSYS/LS-DYNA模拟台阶爆破,通过对有减震沟和无减震沟时岩体内部测点和表面测点质点振动速度对比分析,验证了分开考虑体波和表面波的合理性。研究结果表明：体波的衰减与减震沟的深度和宽度都有关,其中减震沟的深度对体波的衰减起主要作用;表面波的衰减仅与减震沟的深度有关,减震沟的宽度对表面波没有影响。不同温度循环作用后大理岩细观损伤特征的定量研究
摘要：通过单轴压缩试验和细观损伤特征量化试验,对经历20、100、300、450、600℃五种温度循环后的四川锦屏大理岩试样的宏观力学性质及相应的细观损伤特征进行了研究。试验结果表明：①经历不同温度循环的大理岩单轴压缩破坏试样的细观尺度微裂纹主要由沿晶裂纹、穿晶裂纹及晶内裂纹组成,且裂纹相应的基本几何信息服从广义极限统计分布特征;②由于试样中的沿晶裂纹和穿晶裂纹的100℃温度阈值特征,致使宏观尺度的大理岩试样在温度100℃前后表现出不同力学性质;③沿晶裂纹是在经历温度循环后大理岩试样单轴压缩破坏中起主导作用的微裂纹,穿晶裂纹有一定贡献,而晶内裂纹并未发挥显著作用。深立井连接硐室群围岩稳定性分析及支护对策
摘要：针对深立井连接硐室群围岩稳定性控制和支护技术难题,在工程地质调查的基础上,结合室内岩石力学试验,基于广义的Hoek-Brown强度准则取得了岩体力学参数,进而采用数值模拟方法对硐室群在开挖过程中的围岩位移规律和塑性区范围进行了分析。根据数值模拟结果优化了硐室群的支护结构设计方案,并通过深浅孔方式的滞后注浆技术对围岩做进一步加固,围岩变形规律和支护结构受力的现场实测结果验证了优化支护结构的合理性,形成了深立井连接硐室群围岩失稳的控制对策。现浇X形混凝土桩竖向承载特性试验及其极限承载力预测
摘要：通过开展大型模型槽足尺模型试验,根据荷载沉降特性和桩身轴力的试验结果,分析了竖向荷载作用下现浇X形混凝土桩的承载特性和桩-土共同作用性状。采用Boltzmann数学模型X形桩荷载-沉降曲线进行拟合,结果表明：用Boltzmann数学模型拟合试验各桩的荷载-沉降曲线效果较好,相关系数均达到了0.999以上;基于该模型的X形桩极限承载力计算值与实测值的误差小于1%。数控真三维梯度加载模型试验系统的研制及应用
摘要：为模拟深部地下洞室所处的非均匀三维地应力状态,研制了一种大型数控真三维梯度非均匀加载模型试验系统。该系统包括梯度非均匀加载装置、加载反力装置和数控加压系统。梯度非均匀加载装置分为6个加载面,其加载量值由其所处模型位置决定,并由数控加压系统控制施加。数控加压系统采用人机交互系统控制加载,实现模型加载过程的自动化、可视化和智能化。该系统能模拟真三维非均匀的真实地应力状态,并可据此研究深部地下洞室围岩的非线性变形特征,进而可更合理地评价地下洞室围岩的稳定性。将该系统应用于注采气压变化条件下的盐岩地下储气库稳定性模型实验,成功获得了在不同稳压阶段及不同注采气速率下的围岩变形收敛规律,发现了低压与稳压时间过长对储库稳定性的不良影响;得到了储气库安全运营的最低限制（4 MPa）。通过实验表明,该系统能真实有效模拟围岩应力状态,控制直观方便,可广泛应用于深部洞室大型地质力学模型实验中。石门揭煤钻孔布置优化分析及应用
摘要：为优化突出煤层石门揭煤钻孔布置,在理论分析射流割缝影响半径的基础上,提出基于高压脉冲水射流割缝技术的钻孔布置的新工艺。在理论分析圆形紊动射流结构的基础上,研究了射流冲击破碎煤体时射流速度分布,基于动量守恒定律得出射流作用于煤体的应力分布。并选取重庆某煤矿K1煤层煤体制作原煤煤样进行孔隙率测试和单轴压缩实验,得出煤体的初始损伤和煤体力学参数,基于损伤力学对煤体发生损伤破坏的门槛值进行了计算,得出射流冲击煤体的最大深度和钻孔切缝后影响半径,并应用于重庆某煤矿＋175N2号石门揭煤工程。应用结果：钻孔数量减少32个,减少钻尺718.4 m,钻进工程量减少35.7%。多场耦合作用下静电除尘器粉尘颗粒运动轨迹模拟
摘要：为了描述静电除尘器内流动特性以及粉尘颗粒的捕集过程,建立了气体流场、颗粒动力场与电场相互耦合作用的数学模型,构造了更贴近燃煤发电厂实际生产过程中的Rosin-Rammler粒度分布模型,讨论了多场耦合作用下不同工作电压、含尘气流入口速度对颗粒运动轨迹的影响。数值结果表明：随着工作电压的增高,逃逸粉尘的平均粒径呈现非线性递减的关系,粉尘颗粒向着收尘板方向偏移运动的趋势逐渐变强。此外,随着入口含尘气流速度的增大,出口处逃逸粉尘的平均粒径呈线性递增的关系,颗粒向收尘板电极方向偏移的趋势明显减弱。2009年《煤炭学报》评价指标
摘要：根据《中国学术期刊影响因子年报（自然科学与工程技术）》2010年版最新数据统计，2009年《煤炭学报》评价指标如下：
