HTI煤层AVO响应特征及其影响因素
摘要：针对两地层均为HTI介质的界面，根据位移理论，推导出地震纵波、横波分别从界面上方和下方入射情况下的反射纵波、反射横渡、透射纵波和透射横渡等发散系数精确表达式。推导公式可以解决地层物性差异大和大偏移距造成系数不够准确的问题。利用所推导的公式，得到HTI煤层AVO的发散系数曲线。通过分析发现，HTI煤层AVO响应特征，除了受背景介质物性参数影响外，还与裂隙密度、裂隙开度和裂隙填充物有关。在裂隙填充物为流体时，裂隙密度是影响AV0的最主要因素。多孔低压注水过程松散层沉降研究
摘要：为改善因水位降而导致的地层持续沉降，采用多孔联合长期注水的方法使松散层失水沉降得到控制。用地层光纤光栅监测系统对地层应变进行实时监测，提出了松散层压缩量计算的应变量模型，由此可以掌握注水对地层沉降的影响效果。介绍了编号Z2，Z4，Z5，Z6四个注水孔在深度138．80～171．40m区间的注水过程，以及编号Q下-1，Q下-3,Q下-4，z1四个水文观测孔在深度114．00～176．40m区间的水位变化，和对应地层应变的光纤光栅监测的结果。随着注水量的增加，松散层压缩状态得到改善，由压应力向拉应力状态发展，光纤光栅传感器波长变化与同层位的水位变化趋势具有同步对应关系，注水量每增加1000m-3，松散层微应变增大1．715。监测表明，注水单孔流量3．79～6．00m-3／h，年注水量达到132973．23m-3，可以控制松散层的沉降发展。“煤体-支柱（架）-胶结体”联合作用下顶板超静定梁模型
摘要：针对胶结充填开采中工作面煤壁、控顶区与胶结体形成区间上方的顶板受力问题，考虑胶结体强度前期快速增长、中期缓慢增长和后期稳定的形成特性，以及胶结体对顶板的支撑作用随距离工作面的长度增长而增大的特性，建立“煤体一支柱（架）一胶结体”联合作用下顶板超静定梁模型。基于结构力学解析方法，得到该模型及其2种特殊情况下的岩梁两端支座反力、两端弯矩和整个岩梁剪力、弯矩分布的表达式；确定最大剪力位于煤壁处；加快充填体强度形成的速度，能减小岩梁两端及支座所受应力。模型算例表明：①支柱和胶结体的介入，较大地改变了顶板应力分布，岩梁剪力和弯矩分布均具有非对称性；②煤壁处支座剪力和弯矩均大幅高于采空区侧支座的剪力和弯矩；③与垮落法开采相似，充填开采岩梁最大剪力和最大弯矩所在位置仍然在煤壁处，但量值均大幅减小，岩梁应力波动幅度小；④胶结充填开采有利于减少煤壁片帮，有利于工作面超前支护和顶板管理。大断面软岩斜井高强度钢管混凝土支架支护技术
摘要：查干淖尔矿主斜井泥岩段围岩变形量大，速度快，巷道支护困难，结合主斜井泥岩段膨胀性软岩的工程地质条件和围岩变形特征，并结合主斜井泥岩段的巷道围岩变形特点，设计了高强度钢管混凝土支架支护方案，其中，巷道断面采用马蹄形，钢管混凝土支架主体钢管选用φ194mm×10mm无缝钢管，充填C40钢纤维混凝土，辅助金属网支护和混凝土喷层支护。通过数值分析可知，主斜井泥岩段开挖后及时施加钢管混凝土支架支护方案，钢管混凝土支架承载能力大，能够提供强大的支护反力，限制巷道围岩向巷道空间的移动，保证巷道围岩稳定和支护结构可靠。通过巷道施工和现场监测分析可知，大断面软岩巷道高强度快速支护方案易于施工，能够维持主斜井泥岩段软岩巷道围岩的稳定。基载比对薄基岩厚表土煤层工作面矿压的影响
摘要：为研究薄基岩厚表土煤层工作面矿压显现规律，以李家豪煤矿为背景，对工作面基本顶结构进行了稳定性分析，并运用数值模拟软件UDEC对工作面在不同基载比条件下的矿压显现规律进行分析，结合工作面现场实测数据，分别提出依据岩块块度i和基载比判断工作面基本项结构的稳定性。分析认为，基本顶初次破断后岩块的三铰拱结构及触矸后的单斜结构在煤壁处发生滑落失稳区域的块度范围为0．40≤i≤1．57；基载比小于0．9时，覆岩在初次来压与周期来压时易发生滑落失稳现象；薄基岩厚表土煤层关键层出现滑动失稳破坏，工作面来压时对于煤壁前方的应力影响区域不大；薄基岩厚表土煤层工作面来压时主要特征为顶板沿煤壁切落，形成台阶下沉，工作面支架动载明显。人工冻土蠕变特性粒子群分数阶导数模型
摘要：针对传统整数阶微积分本构关系所需元件多等不足，将分数阶微积分关系运用到人工冻土蠕变计算中。在元件模型基础上，引入分数阶导数，建立稳定蠕变分数阶导数定常蠕变模型。运用粒子群优化方法，通过对不同加载应力下稳态蠕变试验数据建立的蠕变模型参数进行识别，得到蠕变模型的材料参数。通过对比分数阶导数蠕变模型计算值与试验结果，发现分数阶导数蠕变模型能很好地模拟人工冻土的蠕变规律。分数阶导数模型是人工冻土领域计算的一种新方法。煤的动态力学本构模型
摘要：为揭示煤岩动态破坏机理，利用φ50mm的分离式霍普金森压杆（SHPB）实验系统，对煤试样进行不同应变速率下的冲击加载实验，实验结果表明：煤体动态本构曲线前期就呈现出很强的非线性，初始弹性模量、屈服强度和极限强度都随应变率的增大而增大，塑性变形则是先增大后减小。根据动态本构曲线特征以及前人对本构模型的研究成果，运用弹塑性理论，建立了损伤体一黏弹性本构模型，模型的拟合曲线与实测动态本构曲线具有较好的一致性，拟合结果表明，煤体的动态力学性质对高低应变率的敏感性不同，对高应变率比较敏感，尤其是在300s-1的应变率下，煤体的塑性流动最强，应力应变曲线产生了二类卸载（正斜率）。基于单弱面理论对板岩巴西劈裂试验研究
摘要：为了揭示板岩这种层状岩体抗拉强度的各向异性，笔者根据层状岩体巴西劈裂试验圆盘平面应力的弹性力学解析解，并结合单弱面理论，建立了不同层理角度p与抗拉强度的关系式。通过对不同层理角度一下的试件进行巴西劈裂试验，得到：随着θ从0°变化至90°，强度因子呈现两端大中间小的趋势；运用单弱面理论得到的强度关系式可以较好地反映出在含有层理面时巴西劈裂试验抗拉强度随层理角度变化的规律；当0°≤0〈25．2°或72．6°〈θ≤90°时，属于纯拉伸破坏；当25．2°≤θ≤72．6°时，岩块受层理面影响，属于沿层理面剪切破坏。基于网形结构的陀螺边自适应定权严密平差模型
摘要：在分析采用坚强边理论对陀螺定向导线进行分步处理算法优缺点的基础上，提出一种更为严密的矿井陀螺定向导线整体平差模型，并给出了该模型的数学演绎过程，理论上证明了该模型的优越性。同时，尝试将陀螺观测值纳入模型，提出了一种基于网形结构的自适应定权算法，最大程度上精化随机模型，提高井下导线点位的精度。采用某矿山建立的井下首级控制网实例分析比较表明，新模型可以有效的抑制导线网因角度误差传递产生的整体摆动，自适应定权算法有效的纠正了由于陀螺边加入强制改正角度产生的部分扭曲现象，导线网的网型结构得到了有效加强，点位精度有一定程度提高。突出危险煤吸附、解吸瓦斯变形特性试验研究
摘要：采用自主研制的煤体高压吸附-解吸变形试验系统，进行了突出危险煤在不同瓦斯压力条件下的吸附-解吸变形全过程试验，探讨了突出危险煤吸附瓦斯产生膨胀变形、解吸瓦斯产生收缩变形这一特有的力学行为。研究结果表明，突出危险煤在不同瓦斯压力下随时间的变形曲线具有相同的演化规律，即先后经历抽真空收缩变形、充气压缩变形、吸附膨胀变形、卸压膨胀变形、卸压后弹性恢复变形和解吸收缩变形等6个阶段；吸附膨胀变形和解吸收缩变形过程中，煤样的应变变化率绝对值均随时间逐渐减小，直至一个相对稳定值，其变形规律服从朗格缪尔方程；煤样的吸附膨胀变形和解吸收缩变形均呈各向异性，垂直于层理方向和平行于层理方向的应变整体变化趋势呈现一致性，但由于煤体内部裂隙分布差异，使垂直层理方向的应变明显大于平行层理方向的应变；煤样吸附膨胀变形值与瓦斯压力关系对二次函数和朗格缪尔方程均具有较好的拟合效果，煤样解吸收缩变形值与原始瓦斯压力呈很好的幂函数关系和二次函数关系；煤样解吸瓦斯后存在一定的残余变形值。预热催化氧化反应器导流系统的数值模拟与优化
摘要：针对反应室入口截面的气体速度分布均匀性对预热催化氧化反应器的氧化效率和运行稳定性的影响，利用CFD软件对预热催化氧化反应器反应室入口的导流分配系统进行模拟计算，确定了扩张段的最佳导流分配方案。结果表明：未加导流板时的原模型在反应室入口处，速度呈现出周围低、中间高的趋势，速度梯度比较大，反应室氧化床入口截面的速度分布不均匀性系数为0．8左右；布置了水平导流板之后，反应室纵向速度分布略微改善，反应室入1：2处截面的速度分布不均匀性系数降低到0．5左右；增加垂直导流板改装成网格状导流板后，反应室入口处整个截面的速度分布均匀性明显提高，不均匀性系数降低到0．2左右。矿井CO气体成因类型及机理辨识分析
摘要：针对采煤作业空间CO气体异常，来源及成因类型不清等问题，综合运用矿井火灾学、煤田地质学、瓦斯地质学及煤化学等多学科理论，提出了CO气体成因类型由原生CO气体和次生CO气体构成。原生CO气体是煤化作用阶段的非烃类气体产物之一；次生CO气体是指煤机械破碎激活脱羰分解产生的CO气体，煤常温氧化和煤升温氧化过程产生的CO气体，也包括井下炸药爆破和防爆机车运行释放的CO气体。对原生CO气体和次生CO气体中煤机械破碎脱羰分解产生的CO气体和煤氧复合分解的CO气体的产生机理分别进行了阐述分析。分析了煤升温氧化过程CO气体发生量与煤体温度之间的对应关系及煤升温氧化生成CO气体的活化能。探讨了煤层原生CO气体含量测试及CO来源辨识方面存在的问题，提出了CO气体综合控制与治理的研究方向。密闭救援空间内碱石灰去除二氧化碳效率影响因素分析
摘要：在矿用救生舱、载人航天器等有人应急生存或作业的有限空间内长时间生存，去除人体代谢产生的二氧化碳是保障人员生存的重要措施。碱石灰相比于其他吸附药剂具有吸附稳定性高、技术成熟、价格合理等特点，作为密闭救援空间空气净化的吸附药剂具有无可替代的优点。但是救生舱等密闭救援空间由于受到灾变后特殊条件（外部动力中断及体积等因素）限定，要求碱石灰具有较高的吸附率和吸附速率。通过对市场粒径、组分、产品吸附率等条件的筛选，共选出6种碱石灰进行了不同组分、不同厚度、不同风速、不同温度及湿度下的吸附率影响因素试验，得到了碱石灰对二氧化碳吸附的最佳配比及在密闭救援空间内工作的最佳方式和最佳使用条件。结果表明：碱石灰在救生舱等密闭救援空间内使用条件、优化其成分配比、开发相关环境控制与生命保障技术装备提供了必要的数据支持及理论参考。煤层气井排采动态典型指标分析方法体系
摘要：挖掘和揭示煤层气井排采动态资料背后蕴含的丰富的地质和工程信息，为井位部署和排采工作制度优化服务，是煤层气井排采动态分析的目的。以鄂尔多斯盆地某煤层气田35口井的实际排采动态资料为基础，提出从众多复杂排采动态曲线中挖掘初始见气时间、初始累计产水量、初始降液幅度、初始排水速度、典型日产水量、典型日产气量、典型米产水指数和典型米产气指数共8个排采动态典型指标，通过典型指标之间及其与地质因素和工程因素之间的关系分析，认为地解压差是影响初期排采动态的主要因素；在气水同产阶段，原始压力水头是影响产水量的主要因素，而煤层厚度、含气量和渗透率是影响产气量的主要因素；从排采动态曲线反映的排采效果看，研究区初始排水速度应控制在0．9m／d。煤层底板突水危险性的Fisher判别分析模型
摘要：为准确评价底板突水危险性，考虑到不同影响因素对于评价方法的作用与影响不同，运用逐步判别法剔除了判别效果不显著的指标，选取了含水层富水性、水压、隔水层厚度、断层导水性、构造发育程度5项主要影响因素作为判别指标。根据以往突水数据建立了底板突水危险性的Fisher判别分析模型，并绘制了判别空间中样本数据散点图。该模型通过了显著性检验，分类效果显著。对15组训练样本进行回代判别，误判率为0，通过距离判别法准确预测了测试样本的突水危险性，表明该模型在煤层底板突水危险性评价上具有较高的可信度和良好的实用性。《煤炭学报》期刊综合排名挺进前十名
摘要：9月27日，2013年中国科技期刊论文统计结果，《煤炭学报》总被引频次达到了3812，影响因子达到了1．238，综合评价总分为93．8分，综合评价总分在统计的1994种科技核心期刊中名列第9位。相比去年的总被引频次3191次、影响因子1．119、综合评价总分82分、综合排名第34位等各项指标都有所突破，又上了一个新台阶。利用AVO属性研究构造煤的分布规律
摘要：现行的煤田地震勘探技术主要解决煤层构造问题，不能对与瓦斯突出相关的构造煤分布、煤层和围岩的透气性做出评价，即无法评价煤岩层的岩性。近年来，国内外地球物理学家提出了利用AVO技术研究煤岩层岩性，查明构造煤发育区和瓦斯富集带。笔者首先对构造煤模型进行正演模拟，获得三维数据体；然后利用不同Zoeppritz近似方程对三维数据体进行AVO反演，得到多种AVO属性，通过对AVO属性的分析研究，提出利用Aki和Richards近似公式AVO反演得到的B值数据体、Shuey近似公式AVO反演得到的G值和△δ值数据体作为AV0解释的基础；最后利用煤田实际三维地震资料进行AVO反演，尝试利用AVO属性圈定构造煤发育区和瓦斯富集带。煤矿区土地利用变化对生态系统植被碳储量的影响——以徐州垞城矿为例
摘要：以徐州姹城矿为例，通过RS和GIS技术，采用改进的CASA模型对煤矿区1987年、1998年、2005年、2008年的植被碳储量进行了测算研究，结果表明：矿区碳储量的年平均值的变化量与采矿生产能力呈高度负相关，相关系数为-0．902，随着矿区生产能力从45万t／a提高到100万t／a，植被碳量的年平均碳密度值从181．24g／m2下降到111．43g／m2，矿区总碳储量从443．53Pg下降到272．68Pg；不同土地覆盖类型植被碳密度分析得出，耕地的碳密度降低了43．91g／m2，林地碳密度降低了53．52g／m2，水域用地碳密度降低了81．44g／m2；分析矿区采矿活动导致的土地利用变化对矿区碳储量的影响表明，在1987-2008年间矿区碳总量降低了170．85Pg，其中耕地碳总量降低了203．90Pg，是矿区碳总量降低的主要原因，是因为采矿活动导致矿区耕地面积的减少和耕地碳密度降低所导致的，林地碳总量增加了25．39Pg，是因为采矿活动导致耕地转变为林地，林地面积增大所引起的。
