构造对冲击地压的控制作用及案例分析
摘要：从构造形成机制的角度分析构造区的应力环境,并运用矿山压力理论、数值模拟等探讨断层、褶皱、相变诱发冲击地压的机理,并对典型案例进行分析。得出结论：断层、褶皱、相变等构造诱发冲击地压的机理为构造应力与采动应力叠加;将褶皱各部位的受力状态分为5个区,其中向斜轴部、背斜轴部、翼部是冲击地压的易发区;避免应力叠加是防治构造控制型冲击地压的有效途径。温度-应力-化学三场耦合作用下深部软岩巷道蠕变规律数值模拟
摘要：描述了所建立的连续介质温度场-应力场-化学场三场耦合控制方程。使用有限元程序对地下1 500 m的深部软岩巷道蠕变规律进行了温度场、应力场和化学场三场耦合过程的三维数值模拟,分析了温度场、应力场和化学场对深部软岩巷道蠕变规律的影响。结果表明,深部软岩巷道产生大应变,主要来源是蠕变,弹性应变和热应变次之;温度场、应力场和化学场对深部软岩巷道蠕变都产生不可忽视的影响,就影响程度来看,应力场影响最大,化学场和温度场次之。基于微震监测的矿山开挖扰动岩体稳定性评价
摘要：基于已有的微震监测资料,借助有限元数值模拟手段,分析深部矿山开挖条件下围岩裂隙损伤演化机制,同时探寻微震监测数据与应力场变量之间对应关系。研究结果表明：微震监测系统可以有效的识别围岩微破裂孕育机制并圈定岩体潜在失稳区域;结合数值模拟与微震监测结果发现3363号矿房围岩出现潜在失稳主要是由于矿房上覆岩层内部存在高水压含水层,在高水压力和开采扰动作用下,含水层与采空区之间形成条形的应力集中带,诱发微破裂的萌生、扩展和贯通,最终产生潜在失稳区;微震监测数据（累积事件数、累积能量、累积应力降）与应力场变量存在很好的对应关系,根据微震监测数据的时空分布规律可以对高应力区域的转移进行描述,并验证定量分析不同区域的应力状态的可能。研究结果为揭示复杂地质条件下深部矿山开挖岩体失稳机制及微震活动规律提供依据,指导矿山现场短期或者长期开采工艺的选择。基于硬化和损伤效应的岩石非线性蠕变模型
摘要：岩石的蠕变过程是岩石内部应力不断调整,硬化和损伤效应不断发展并共同作用的结果。借鉴经典元件模型的建模思路,将岩石的初始屈服强度作为蠕变硬化的应力阈值,岩石的长期强度作为损伤软化的应力阈值,引入能反映岩石硬化效应的硬化函数和损伤效应的损伤变量,建立能够全面反映蠕变机制的岩石非线性蠕变模型。利用蠕变试验数据对所提出的模型进行辨识,结果表明该模型不仅能够很好地描述蠕变全过程,而且可以全面反映岩石蠕变过程中的蠕变硬化和损伤软化机制。基于InSAR-GIS的矿区地面沉降动态分析平台的实现与应用
摘要：针对合成孔径雷达干涉测量（InSAR）与地理信息系统（GIS）集成在理论和实践上的不足,提出了基于InSAR监测数据和GIS技术开展矿区地面沉降动态分析的技术流程,包括数据收集与处理、时空数据库建立、时空分析与表达和结果输出4个阶段。通过功能设计和程序开发建立了矿区地面沉降时空分析软件平台,提供了数据管理、沉降信息提取、动态变化分析和三维动态模拟等模块,可从不同角度分析矿区地面沉降的发育特征和变化趋势。最后应用该平台获取了2008年12月至2009年7月间山东省济北煤矿西北部地面沉降的时空变化规律,并发现该区部分公路和建筑受沉降影响产生形变,应进行及时治理。FX和MK模型在细粒土土-水特征曲线中的应用
摘要：土-水特征曲线（SWCC）是非饱和土力学研究的重要组成部分,同时它也是预测分析非饱和土渗透参数和剪切强度参数的重要基础。因而在众多的SWCC模型中,确定一个合适的模型来描述不同种类土的SWCC是至关重要的。鉴于此,为了比较FX（Fredlund＆Xing）方程和MK（Modified Kovács）模型在描述细粒土SWCC时的效果和差异,选取了3类典型的细粒土,即黄土、冰碛土和残积土,采用最小二乘回归分析的方法对试验数据进行了拟合,并特别关注了残余基质吸力（ψr）在两类模型中的获取方法。结果表明,这2个模型在描述细粒土的SWCC时均有较好的效果,但FX方程整体上优于MK模型。盾构机土仓压力平衡系统智能建模及其实验
摘要：为解决盾构机土仓压力平衡系统时滞、非线性、时变和不确定特性建模问题,建立了基于神经网络和系统输入-输出观测数据的智能建模方法,解决了土仓压力平衡系统的解析数学建模所遇到的困难。计算结果表明,基于Gauss-Newton优化的神经网络训练方法,具有较快的收敛速度。盾构机实验台实验结果表明,与解析数学建模方法相比,所提出的新的智能建模方法拟合和预测精度提高了一个数量级,验证了智能建模方法的有效性和精确性。含瓦斯煤体固气耦合数学模型及数值模拟
摘要：基于固气耦合作用的基本理论,从孔隙率和渗透率的基本定义出发,综合考虑吸附膨胀效应和Klinkenberg效应对煤体中瓦斯的运移影响,推导出孔隙率与渗透率的动态参数模型,并建立了含瓦斯煤体固气耦合模型。运用有限元方法给出自然卸压条件下的耦合数值解。数值模拟结果表明：孔隙瓦斯压力随着自然卸压时间的增大而减小;煤体孔隙率和渗透率随自然卸压时间的增加而增加,与现场渗透率测试规律基本相符;从煤体深处向距离工作面煤壁方向,孔隙率与渗透率缓慢增加、急速下降、急剧增加等3个阶段。煤矿乏风甲烷氧化新型Pd/Al_2O_3催化剂的合成
摘要：运用溶胶-凝胶法合成了同时具有介孔和三维交联通透型微米级大孔的Al2O3多孔材料,并以其为载体采用浸渍法制备得到一种新型的Pd/Al2O3整体式催化剂,考察了不同助剂Ce,Zr,La及不同的助剂负载量对甲烷催化燃烧活性的影响。实验结果表明,所合成的新型Pd/Al2O3催化剂具有良好的低温活性,在CH4体积百分数为1%,反应气体空速为6 000 h-1的实验条件下,Pd/Al2O3的起燃温度只有227℃,认为这主要是采用的Al2O3载体材料中存在的三维交联通透型微米级大孔骨架可以提供快速的传质通道,在骨架中存在的纳米级介孔能提供较大的表面积和单位容量,从而有利于提高活性组分的分散性及有效利用效率,提高催化剂的活性。助剂Zr的加入能够降低催化剂的起燃温度,而助剂Ce对催化剂活性的影响与其添加量有关。鑫安煤矿复杂地质构造3号煤自燃规律研究
摘要：选取鑫安煤矿同一煤层不同地质构造区域煤样为研究对象,利用红外光谱分析各煤样氧化官能团的变化;利用热重实验,分析了煤氧复合过程,得到了煤样自燃过程中的特征温度及规律。红外光谱表明,不同地质构造条件下煤的氧化活性基团峰值变化规律,断层及地应力作用下化学活性键较活跃;热重实验结果表明,自燃氧化初期在断层及应力场处煤样的氧化活性和挥发性活跃,易被氧化失重;进入后期加热燃烧阶段,受地应力作用的煤样进入燃烧阶段温度点升高,失重百分比增加;煤层自燃倾向性差异受地质构造影响,同一煤层,相同工作面,不同地质构造区域煤层自燃倾向性不同,自燃氧化过程也有差异。高温掘进工作面雾化喷淋的多相流温度场数值模拟
摘要：从质量、动量和能量守恒原理出发,建立了掘进工作面雾化降温多相流模型。将矿井内空气视为连续相,雾化液滴视为颗粒相,采用FLUENT软件模拟分析了掘进工作面雾化降温前后温度场特征,并与实测结果进行了对比。计算结果表明,雾化喷淋作用下,巷道距掘进头100 m范围内温度均小于27℃,满足井巷作业人员热舒适度需要。首次经过喷嘴气流温度最大降幅约为7.2℃,掘进头附近最低温度约为25℃。掘进工作面入口附近气流温度变化幅度趋弱,出口温度约为31.1℃。采动影响下井田主要充水含水层水化学环境演化分析
摘要：为了揭示采动影响下井田主要充水含水层水化学的时空演化规律,运用多元统计学中的主成分分析法对淮北矿区任楼井田不同时期的＂四含＂、＂煤系＂、＂太灰＂与＂奥灰＂水样的常规水化学数据（K＋＋Na＋,Mg2＋,Ca2＋,Cl-,SO24-,HCO-3与CO23-）进行分析,确定了方差贡献率较大的第一与第二主成分,分别代表＂脱硫酸＂作用和＂硬化＂作用,并揭示包含于其中的＂咸化＂过程,进而得到各主要充水含水层水样主成分得分的时空分布。研究成果表明：任楼井田＂四含＂水化学环境受控于基岩面,采动影响大;＂煤系＂水化学环境受断层与岩溶陷落柱控制,采动对其影响不大;＂太灰＂水化学环境受断层与岩溶陷落柱控制,采动影响大;＂奥灰＂水流交替快,水化学环境受采动影响小。井田主要充水含水层水化学环境的时空演化除了与自身所处的地质背景有关外,采动是一个不可忽视的影响因素。不锈钢换热器在矿井救生舱中的应用
摘要：矿井救生舱是与外界完全隔绝的密闭空间,人员在内部生存会产生热、湿,导致舱内温度、湿度升高,危及人员生命安全,因此,制冷系统是矿井救生舱内生命保障系统的关键组成之一。设计了一套适合于开式二氧化碳制冷系统的翅片式不锈钢换热器,试验研究表明,电加热器加热功率1 500 W,模拟人员舱内温度和湿度分布维持在30.3℃和77.5%。考虑换热器的换热性能、安全性能及材料成本等因素,与同换热面积的紫铜换热器相比,不锈钢换热器综合性能最佳。不安全行为的预控方法
摘要：为更有效预防不安全行为,研究中采用SCAP企业安全文化在线分析系统、便携式安全认知与行为数据采集仪等,抽样测试了某煤矿140名样本员工,并利用SPSS17.0和LISREL 8.80处理取得的数据。数据显示：对该企业来说,技术设备水平、安全管理方式、隐患识别、隐患容忍等均对员工不安全行为具有直接显著影响,标准化路径系数分别为0.50,-0.22,0.20和0.24;和预计不同的是,安全理念没能对行为状况发生显著影响,而是通过改善隐患识别（0.53）和隐患容忍（0.18）施以间接影响。结果表明：该企业应通过大力提升技术设备、研究和改善个体安全行为能力、采用符合各自特点的安全管理模式、树立先进的安全理念等途径预控不安全行为,但对安全理念和文化建设方面的投入不应急于求成。鄂尔多斯东胜矿区色连井田延安组层序地层分析
摘要：通过对色连井田内主要含煤地层侏罗系中统延安组钻孔测井资料、钻探岩芯及含煤地层孢粉组合的综合分析,认为：孢粉组合符合延安组孢粉特征;以沉积拐点或岩性拐点为层序界面,对研究区进行层序地层的划分和对比,将延安组划分为1个长期基准面旋回,5个中期基准面,以及10～15个短期基准面旋回,大致对应于煤层（或煤线）。在此基础上建立了等时地层格架。探讨了短期基准面的叠置方式和层序特征,分析了层序的成因控制因素,认为短期基准面旋回主要由自旋回控制,中期基准面和长期基准面旋回由构造、气候和沉积物供给综合控制。韩城煤层气田水文地质旋回对煤层气的影响
摘要：通过对韩城煤层气田水文地质旋回划分、构造演化和延续时间系数及含气量的综合分析,探讨了韩城煤层气田水文地质旋回对煤层气的影响。结果表明：研究区自下而上划分为4个水文地质旋回,其中第Ⅰ水文地质旋回（∈-C1）只构成气田的基底,对煤层气的生成和吸附无影响;石炭-二叠系煤系地层在第Ⅱ水文地质旋回（C2-T3）沉积;第Ⅲ水文地质旋回（J1-J3）对煤层热成熟有一定的促进作用;煤系地层在第Ⅳ水文地质旋回（K1-Q）经过了短时间高温条件下的变质作用,是煤层气生成的关键时期,历史最大含气量达到22 m3/t。通过该区煤层等温吸附曲线的特征判断,第Ⅳ水文地质旋回渗入水文地质阶段约20 MPa煤系地层压力的降低幅度,只造成原始最大含气量18%左右的解吸气量,没有改变研究区煤层气吸附量大和资源丰富的基本特征。水文地质旋回分析方法从成因机制上说明了韩城煤层气田具有较大的资源潜力。沁南盆地樊庄煤层气田早期生产特征及主控因素
摘要：在对樊庄区块煤层气井早期产能空间和时间分布特征分析的基础上,重点探讨埋深、煤厚、含气量、孔隙度和渗透率、压裂效果对气井早期产能的影响关系,同时采用灰色关联分析方法,定量确定影响高煤阶煤层气井（田）生产的主控因素。研究表明：压裂效果对煤层气井早期产能的影响最大,并决定气井早期高产的峰值大小,但随着排采时间的推移,其对气井产能的影响程度逐渐降低;而煤层含气量和初始渗透率影响气井整体产能及其变化趋势;含气量越高或初始渗透率越大,气井产能越好,早期高产后其下降速度也越平缓。产甲烷菌的诱变及其对煤层气产出的影响
摘要：为获取高效降解褐煤产甲烷菌,以试验室超低温冰箱中保存的产甲烷菌为出发菌株,硫酸二乙酯（DES）作为诱变剂,粒度0.109～0.180 mm的褐煤为底物,在不添加培养基及营养成分的条件下进行诱变参数的优化,获取最佳诱变试验条件。试验结果表明,诱变的最佳试验条件为DES浓度1.8%、诱变时间30 min、诱变温度34℃;在此条件下经过40 d厌氧降解,产气量平均提高了40.00%。采用扫描电镜观察降解前后褐煤表面形态变化发现,与降解前相比,降解后褐煤表面变得疏松,孔隙和裂隙明显增多。
