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中国矿业大学学报 2006年第06期杂志 文档列表

纵向通风水平隧道火区阻力特性703-707

摘要：通过建立风流与火源的统一控制体，分析了纵向通风水平隧道火区通风阻力的构成，建立了火区阻力特性的计算模型．结果表明：火区阻力包括摩擦阻力和加速阻力两部分；在火区长度较大时，摩擦阻力将成为火区阻力的主要部分；在火区长度较小时，加速阻力将成为火区阻力的主要部分；忽略烟气质量的增加及组分的变化会导致火区温度计算结果过高，进而可能造成火区通风阻力计算结果的明显升高．

间歇冻结控制人工冻土冻胀的试验研究708-712

摘要：土体冻胀容易引起地表产生不均匀变形，因此控制冻胀的产生和发展始终是人工冻结技术的重要课题．通过试验比较了人工冻土在连续冻结模式、控制时间的间歇冻结模式和控制深度的间歇冻结模式下，土体冻胀的发展变化规律及冻胀控制与冻结模式之间的关系．结果表明：与连续冻结和控制时间的试验相比，在冻结锋面趋于稳定和温度梯度趋于恒定前，采用控制冻深的间歇冻结模式能够有效地抑制人工冻土冻胀的发展，冻胀量仅为连续冻结模式的19．8％；不同的变温起始时间对冻土冻胀控制的效果不同，在冻结过程刚刚进入拟稳定阶段时，迅速改变冷端温度，将使土样内的温度场不能达到稳定状态，从而推迟起始冻胀的时间，抑制冻胀的产生．

注入能量对硅片的表面性能影响的研究713-717

摘要：以单晶硅（111）作为研究对象，选用注入剂量为8×10^15ions／cm^2，注入能量分别为50，80和120keV的C^＋注入方法对单晶硅片进行离子注入。利用原位纳米力学测试系统对C^＋注入前后硅片的纳米硬度和弹性模量进行测定，在UMT-2型微摩擦试验机上对C^＋注入前后硅片开展往复滑动微摩擦实验，研究其摩擦系数和声发射信号的变化，采用T-1000型表面轮廓仪测量C^＋注入前后硅片的磨损量，利用S-3000N型扫描电子显檄镜表征C^＋注入前后硅片的磨损机理．结果表明，C^＋注入能量为50keV硅片的纳米硬度和弹性模量大幅减小，而其他2种注入能量的纳米硬度和弹性模量与单晶硅相差较小；C^＋注入后硅片的减摩效果得到了提高，在小载荷下其摩擦系数大幅度降低，但在载荷达到一定值后，摩擦系数和声发射信号会迅速增加并且产生磨痕；注入能量为120keV的硅片的减摩效果最佳，注入能量为80keV和120keV的硅片的抗磨性能较好；C^＋注入前后单晶硅片的磨损形貌在小载荷下以黏着磨损为主。

金属网篮交叉点法预测煤自燃临界堆积厚度718-721

摘要：介绍了一种研究煤炭自燃临界堆积厚度的新方法——金属网篮交叉点法，此方法具有消耗时间短、可重复性强、耦合度高的优点．利用自行研制的实验设备在国内首次运用此方法以小试样对3种煤样不同温度下的自燃临界堆积厚度进行了研究，并对3起现场实例进行了分析，结果表明对自燃临界堆积厚度的研究可以为现场确定煤炭自燃重点防治区域提供理论依据，达到更为有效的防治效果，减少防治投入．

矿物浮选过程的耗散结构分析722-726

摘要：利用耗散结构理论分析了矿物浮选过程热力学和动力学特征．结果表明，进行浮选的矿浆体系是一个开放系统，矿浆处于湍流状态，系统的熵较大．随着浮选药剂和空气的不断输入，系统从环境吸入负熵流，悬浮矿粒与浮选药剂作用，使系统的熵降低，最后稳定在新的有序状态，形成耗散结构，有利于提高矿物回收率．以回收某镍尾矿为例，由于层流态的浮选柱有效泡沫层厚，底部的旋流力场赋予颗粒动能，能够容易地克服颗粒与气泡间的能垒，形成耗散结构．与浮选机相比，利用浮选柱回收的镍尾矿精矿品位提高0．29％，回收率提高3．02％．

露天煤矿端帮残煤开采及边坡暴露时间分析727-731

摘要：为了提高露天开采的煤炭资源回收率，掌控露天煤矿端帮残煤开采工程安排，提出了水平和近水平大型露天煤矿汽车运输内排条件下，露天煤矿端帮露井联采、端帮陡帮开采、减少露天煤矿端帮边坡暴露时间的措施．结果表明：采掘工作帮帮坡角越大、内排土场工作帮帮坡角越大、工作线推进强度越大、内排土场下部水平排土台阶高度越大、采场坑底宽度越小露天煤矿端帮边坡的暴露时间越短；当露天煤矿端帮实行陡帮开采时，汽车运输内排通路可设在采场中部回填搭建。

常见可燃物燃烧特性实验与数值模拟研究732-736

摘要：基于室内常见可燃物的实际火灾危险性研究的重要性，利用锥形量热计对室内常见木材、聚氯乙烯（PVC）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料在50kW／m^2辐射能量条件下的点燃性能、热释放性能、烟气毒性及烟气的减光性进行了实验研究．使用火灾区域模拟软件CFAST对单个房间内这几种可燃物的实际火灾危险性进行了对比分析，结果表明：PVC和PMMA的点燃时间低于木材，而其平均热释放速率、最大热释放速率、总释放热量、平均有效燃烧热、平均质量损失速率、平均比消光面积等指标均高于木材；PVC具有较高的减光性和CO生成率．PVC和PMMA的综合火灾危险性高于木材，而PMMA的综合危险性远高于其他几种可燃物。

《中国矿业大学学报》获首届中国高校精品科技期刊奖736-736

坚硬顶板型冲击矿压灾害防治研究737-741

摘要：针对兖州矿区济三煤矿6303工作面的冲击矿压问题，分析了冲击矿压发生的主要原因及影响因素．根据现场条件和数值模拟分析，提出了采用顶板爆破解除冲击矿压危险的技术措施，并确定了爆破参数．采用矿用钻孔窥视仪并配合电磁辐射法和钻屑法对爆破进行了效果检验．结果表明，通过顶板爆破措施可以破坏工作面上方坚硬厚层砂岩顶板的完整性，提前释放顶板聚集的弹性能，减弱和消除了工作面的冲击矿压危险，胜，保证了工作面的安全生产．现场实践证明，该项技术对具有坚硬顶板型冲击矿压的防治效果明显．

一水硬铝石型铝土矿选择性絮凝分选工艺研究742-746

摘要：采用沉降试验法系统地考查了阴离子聚丙烯酰胺（AP7），阳离子聚丙烯酰胺（CP3），羧甲基纤维素（CMC）和有机絮凝剂HSPA对细粒-水硬铝石、高岭石、伊利石和叶腊石4种单矿物以及人工混合矿的絮凝性能．结果表明，在絮凝能力上，其顺序依次为：AP7≈CP3≈HSPA〉CMC；在选择性上，其顺序依次为：HSPA〉CP3〉CMC〉AP7，以HSPA为絮凝剂，碳酸钠为矿浆分散剂，在pH为9．5～10范围内，当HSPA用量为7g／t，Na2CO3用量5kg／t时，对铝硅质量分数比（w（Al）／w（Si））为5．68的矿石，经3次絮凝分离，取得了精矿铝硅质量分数比为8．9，A120。回收率86．98％的良好指标．新型絮凝剂HSPA是-水硬铝石型铝土矿较适宜的选择性絮凝分选药剂．

特大型矿井持续开采的合理规模分析747-751

摘要：基于我国特大型矿井生产现状分析，以济三煤矿为例，针对其煤层地质条件和开采技术条件，运用模糊综合评判方法，对未来10～15a要开采的114个工作面进行开采工艺性综合评价与分类．结合综合评价值和计算机模拟结果，构建了能综合反映“人-机-环境”三因素影响的单产预测新模型，并对114个工作面单产进行了预测．以此为依据，进行了工作面合理配置与矿井生产能力分析．结果表明：济三煤矿合理的生产规模为650万t／a．

安太堡露天矿半固定式破碎站布设水平的优化752-756

摘要：半固定式破碎站布设水平的优化是半连续运煤系统能否取得更大效益的关键因素．结合安太堡露天矿半连续运煤工艺的实际情况，归纳了毛煤卡车综合运距和胶带运距的计算公式，提出了单斗卡车间断工艺下当量工作线长度的计算方法．论述了该露天矿半固定式破碎站合理布设水平的优化方法，建立了优化目标函数，得出了不同方案的总费用并进行了技术分析，最终合理确定了破碎站布设水平．结果表明：当上部剥离采用卡车运输时，破碎站布设在4^#煤底板上方60m时总费用最低；当上部剥离采用连续运输工艺时，破碎站布设在4^#煤底板上总费用最低．

煤巷高冒区松散煤体自然发火的数值模拟研究757-761

摘要：巷道高冒区自燃火灾，不仅严重影响到采掘工作面的安全生产，而且威胁到矿工们的生命安全．通过对煤巷高冒区特点和影响煤炭自燃因素的分析，根据多孔介质流体动力学、传热和传质理论，建立了高冒区松散煤体自然发火过程三维数学模型．以旗山煤矿高冒区为例，用有限元法进行了数值求解，得到高冒区渗流速度场、温度场和氧浓度场的分布，在此基础上划分出最易自然发火的区域，分析了高冒区自然发火的机理．结果表明：高冒区松散煤体漏风强度随孔隙率的增大而增加；高冒区松散煤体的中部区域存在最易自然发火区，是现场防治高冒区自然发火的重点区域．现场试验数据验证了数值模拟结果的合理性．

基于水动力学模型冻土冻胀数值模拟的改进762-766

摘要：基于水动力学冻胀模型。对变化的边界条件下土体的冻胀量进行了大量计算．结果表明；由于水动力模型的控制方程中耦合源项在计算迭代步之内总是被不合理地估算，易于产生数值振荡以致整个计算难以收敛；利用土壤冻结特性曲线及计算出的负温和未冻水含量之间的特定关系，可以明确判断出迭代步计算所得耦合源项变化是偏大或偏小．据此，本文提出在迭代步内直接对含冰量变化进行合理修正的改进算法，并编制了基于有限体积法的自调节时间步长计算程序．该算法能够加速收敛、消除数值振荡，且与实测结果相当吻合，适用于复杂多变边界条件下土体的冻胀计算．

线目标空间冲突自动检测方法研究767-771

摘要：基于1：5万空间数据更新质量检查的实际应用需求，分析了空间冲突的自动检测问题；提出了基于平面扫描算法的空间冲突检测方法．该方法在平面扫描计算的同时利用四交模型计算线段间的拓扑关系；并根据线段间的拓扑关系推理线目标间详细的拓扑关系，将计算出的空间关系与规则比较进行空间冲突判断．该方法在国家1：5万空间数据库建库质量检查中应用，减轻了作业员的劳动强度，提高了数据质量检查的效率．

基于知识的分层遗传算法772-777

摘要：传统遗传算法缺乏对进化过程知识的有效提取和利用，存在早熟收敛．在遗传算法的种群进化层上，引入文化算法的信度空间，提出一种具有知识引导功能的分层遗传算法．算法由底层种群进化层和上层知识进化层构成．结合遗传操作过程，提取4类知识并给出具体定义．详细阐述了联系上下层的样本选取函数、知识更新函数和进化引导函数，并提出一种基于地势知识赌选择的新型个体替代策略．针对3组标准测试函数的仿真结果表明，4类知识在不同进化阶段对种群的影响程度不同．状况知识在进化早期起主导作用，规范知识和地势知识在某局部优势区域具有较强引导作用，历史知识引导搜索区域脱离局部较优点，从而有效避免早熟收敛，提高进化效率．

贵州晚二叠世含煤地层沉积格局及其构造控制778-782

摘要：贵州省主要含煤地层是上二叠统龙潭组和长兴组，先前研究基本查明了其沉积环境和区域构造背景．在此基础上，结合近年来的勘探成果，进一步就区域构造对含煤地层沉积格局的控制作用进行了探讨．研究表明：晚二叠世期间发育的同沉积断裂对含煤地层沉积格局起着区域性控制作用，形成了“东西分带、南北分区”的沉积与聚煤格局．总体来看，以横贯中部的遵义-惠水NNE向断裂带为界，东部地区海相沉积较为发育且煤层发育极差，西部地区以海陆交互相沉积为主且煤层发育较好;以盎县-六盘水NNE向断裂带为界，西部主要表现陆源区，而东部为沉积区．在此构造背景上，六盘水-瓮安断裂带将贵州中、西部进一步划分为黔北隆起和黔南坳陷2个一级构造单元，2个单元的沉积作用和聚煤特征差异显著．不同断裂带在不同沉积阶段沉降活动的差异性，是导致龙潭早期、龙潭晚期、长兴期沉积格局和聚煤特征有所不同的重要原因．

超声波处理对煤泥特性的影响研究783-786

摘要：为了提高煤泥浮选的效率和选择性，提出了在浮选前对煤泥进行超声波预处理的方法．利用扫描电镜、激光粒度仪和图像识别软件等研究了超声处理对煤泥特性的影响．比较了超声波处理前后相同粒级煤泥的产率、硫分、灰分和圆形系数，分析了超声波处理前后煤泥颗粒的表面状态，并用真空浮选试验进行了验证．浮选速度试验结果表明，超声处理后精煤的硫分、灰分较超声波处理前分别降低了33．84％和32．09％，前2min的精煤产率平均提高了约10％．试验证明超声处理改变了煤泥颗粒的大小、形状以及煤粒表面的状态，促使煤粒与黄铁矿、矸石解离，因此超声波预处理是煤泥浮选脱硫降灰的一种有效方法．