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中国矿业大学学报 2007年第04期杂志 文档列表

高应力软岩巷道耦合支护研究421-425

摘要：为了研究确定高应力软岩巷道二次支护时间和支护强度，以焦煤集团古汉山矿西大巷为研究对象，采用FLAC加中的指数蠕变模型，研究分析围岩应力和围岩变形速度随时间的变化规律、二次支护时间及支护强度对围岩变形的影响规律．结果表明：采用指数蠕变模型得到的围岩变形随时间的变化规律与现场观测基本吻合，一次支护后围岩应力、围岩变形速度趋于稳定的时间段基本一致，在此时间段内进行二次支护后围岩蠕变速度最小，而且二次支护强度在0．25～0．30MPa范围内可以有效地控制围岩蠕变速度，二次支护强度大于该范围，围岩的蠕变速度也不会再有明显的降低，保持了巷道稳定．

基于能量平衡理论的冲击矿压巷道支护参数研究426-430

摘要：论文基于能量平衡理论，推导分析了巷道围岩结构在震源冲击扰动时破坏失稳的能量准则．结合己二采区22040机巷防冲支护工程实践，实验室测定煤样冲击能指数为4．02，弹性能指数为3．743，确定巷道围岩具有中等冲击倾向，设定冲击矿压震级ML=2．5，采用三维锚索配合普通圆钢锚杆、π型钢带及金属网联合支护进行了该巷道防冲支护参数设计．实践表明，设计支护系统及时吸收了该巷道发生的约2．0震级的冲击动能，顶底板移进量422mm，两帮移进量375mm，巷道围岩结构仍保持稳定，有效防止了巷道冲击矿压破坏．

煤炭生物脱硫的电化学作用机理431-435

摘要：讨论了微生物生长的电化行为和特性，描述了生物电化学作用机理及反应模型，对煤炭生物脱硫过程的细菌Zeta电位、铁离子的变化及外控电位下的细菌生长规律进行了实验研究，结果表明：氧化亚铁硫杆菌（T．f．）的Zeta电位在pH=2．0左右时，达到峰值5mV，在此条件下有比较大的活性；细菌生长是通过将Fe^3＋氧化为Fe^3＋过程中获取能量，随着Fe^3＋逐渐被氧化，其浓度相应下降，Fe^3＋浓度缓慢地上升，而溶液中的总铁浓度先下降而后又平缓上升；在-500mV电位下，T．f．菌的生长期缩短，浓度增加5～10倍．

开采引起的建筑物附加应力变化规律研究436-440

摘要：采用采动区建筑物地基、基础和结构协同作用力学模型，系统研究了建筑物位于采动区不同位置时附加应力（弯矩、剪力、水平应力等）的分布变化规律，分析了建筑物刚度、地基系数、开采厚度、建筑物高度等各种因素对建筑物最大附加应力的影响，获得了计算条件下最大附加应力与各影响因素之间的关系式．结果表明：当建筑物位于最大正、负曲率点附近时，建筑物附加应力最大；建筑物附加弯矩分布为近似对称的凸或凹形曲线，在建筑物中部最大；建筑物附加剪力分布为近似的反对称曲线，在距建筑物左右两端1／5处最大．研究成果为今后采动区建筑物保护设计提供了更加科学的依据．

人工气候环境下锈蚀混凝土梁的结构性能退化研究441-445

摘要：在影响钢筋混凝土耐久性的众多因素中，钢筋腐蚀引起的混凝土结构过早破坏，已成为其中的一个主要原因．采用加速试验方法能在较短的时间内推测其几十年的性能．通过采用人工气候环境加速锈蚀方法，研究了锈蚀钢筋混凝土梁的承栽力、延性及其结构性能退化机理．结果表明钢筋锈蚀特征与恒电流加速锈蚀情况存在很大不同，随着锈蚀率的增大，锈蚀钢筋混凝土梁的承栽力和延性降低，裂缝分布越来越稀疏且分布趋于不均匀，但大部分构件的破坏形态仍为正截面破坏，而对应的锈蚀裂缝宽度为0．8mm的恒电流加速锈蚀梁却发生了黏结撕裂破坏．

基于ANN方法的煤巷掘进前方小构造预报技术446-452

摘要：利用煤巷掘进过程中所暴露出的大量的煤层信息，确定了与煤巷掘进前方小构造存在密切关系的影响因素，分析了煤层倾角、煤层厚度、涌水量、瓦斯等各个影响因子，选出主控因子，建立主控因子与煤巷掘进前方小构造预测危险性指数间的人工神经网络（ANN）分析模型，求取了各影响因素对前方小构造预测的权重系数，并建立了煤巷掘进前方小构造预测预报的ANN模型及其判据．对鹤壁十矿煤巷掘进前方小构造进行了预测，结果表明：ANN技术可用于煤矿巷道掘进前方小构造预测．

《中国矿业大学学报》（中文版）2-007年第36卷第2期（一）452-452

降雨量对自燃矸石山爆炸的影响分析453-457

摘要：为了分析降雨对煤矸石山爆炸的影响，探讨了煤矸石山与雨水作用的物理爆炸机理．应用热力学原理研究了煤矸石山与雨水作用的化学爆炸机理．分析了不同情形下的爆炸可能性和爆炸类型，并进行爆炸模拟实验来研究雨水对矸石山爆炸的影响．结果表明：下小雨时，矸石山发生的爆炸主要属于化学爆炸；下大雨时，矸石山在温度小于1200K下主要是化学爆炸，在温度大于1200K下主要属于物理爆炸．降雨量对矸石山的爆炸影响很大，做好降雨季节的矸石山防爆工作是十分必要的．

相似材料中光纤传感检测特性分析458-462

摘要：为了解决相似材料模拟实验中的变形检测问题，基于光时域反射技术和光纤光栅传感技术，提出了在模拟实验中采用裸露光纤、一定结构光纤及光纤Bragg光栅作为传感器进行变形检测的方法，研究并分析了以上类型光纤传感器在1．2，2m平面应力模型中随着相似材料变形的传输特性．结果表明：裸露光纤不易形成微弯；自制蛇形微弯光纤传感器可以较为准确地捕捉到材料内部的变形和破坏的信息；光纤Bragg光栅可以感知相似材料的应力变化．利用光时域反射技术检测时要采取措施增大岩层垮落过程中的光纤损耗，可进行较大变形测试；利用光纤Bragg光栅时要考虑波长的动态范围，可进行小变形及破坏过程测试．

用复合添加剂调变活性炭孔隙制备中孔活性炭463-466

摘要：以宁夏某商品无烟煤活性炭为原料，以硝酸钾和助剂作为复合添加剂，选择不同的浸渍量及配比，进行再活化、酸洗、水洗，制备中孔发达的活性炭．通过测定活性炭的碘值、亚甲蓝吸附量及氮吸附、脱附等温线，研究了添加剂浸渍量及配比和活化工艺的改变对活性炭碘值、亚甲蓝值及孔结构的影响规律．结果表明：复合添加剂有助于提高碘值和亚甲兰值，但过高的烧失率却会使碘值下降；提高复合添加剂的量，有利于活性炭中孔和大孔的发展，使微孔率降至35％左右，而中孔率33％～35％；复合添加剂以1：1配比时，不仅使中孔率更大，而且在较低的烧失率下就可以获得较大的孔容（0．64～0．66mL／g）；选择2％，49／6和69／6的添加剂量，可以灵活调整活性炭微孔、中孔和大孔的比例，实现活性炭孔隙的定向调变．

垃圾填埋场排水层渗透性变化特征实验研究467-472

摘要：以室内模拟实验为技术手段，选用8种粒度成份的砂砾为排水层材料，研究了填埋场渗滤液水质及其变化规律对排水层渗透能力的影响，建立了反映排水层渗透性（k）与渗滤液水质（CODr）、排水层结构（a，ρgl·d10）和排水孔隙度间关系的淤堵模型，以及排水层渗透系数、排水孔隙度与有效粒径间的函数关系．结果表明：排水介质的有效粒径对排水层渗透系数和排水孔隙度的变化速率有重要影响；经过砂砾层的渗流后，渗滤液水质发生显著变化，PH值有所提高，COD，Ca^2＋，Mg^2＋，TVFA，总硬度，总碱度，NH4^＋-N和TSS，VSS等参数有不同程度的降低，且随渗流时间具有一致的变化趋势，水质参数与排水介质粒度成份无关；渗滤液中的化学作用、生物膜的生长、固体悬浮物的沉聚，在排水介质孔隙中生成了无机盐类沉聚物和生物膜等物质，这是降低排水层渗透能力的主要原因；排水介质颗粒大小与淤堵物的组成成份及相对含量无关．

采空区顶板大面积冒落的空气冲击波473-477

摘要：为了解决采空区大面积冒落所产生空气冲击波的问题，以冬瓜山铜矿西山特大采空区为例，建立了简化的物理模型，采用Lagrange法，从理论上计算采空区顶板大面积冒落所产生空气冲击波的强度；同时，采用激波管实验，研究垫层的削波效果．理论计算结果表明：西山采空区顶板大面积冒落不会产生空气冲击波，只会形成高速气浪，垫层表面最大风压为0．139MPa，最大风速为53．09m／s，接近自由落体的速度．激波管实验表明：当垫层厚度不小于12m时，出口风速和风压可降到安全范围内．

表面活性剂在瓦斯水合物生成过程中动力学作用478-481

摘要：促进水合物快速生成是利用水合物技术预防煤与瓦斯突出和进行煤层气储存运输的关键，表面活性剂作为水合物生成的促进剂，对其动力学促进作用进行研究十分必要．利用水合物实验设备，研究了4种表面活性剂（T40，T80，SDS，SDBS）溶液体系中瓦斯水合物的生成过程，结合建立的水合物诱导时间和生成速度模型对实验数据进行了计算和分析．结果表明：表面活性剂的加入降低了溶液的表面张力，促进了烷烃类气体溶解，加快了晶核形成过程，缩短了水合物生成的诱导时间，提高了生成速度，加快了水合物形成的动力学进程．

露天煤矿排土场边坡下采动沉陷规律研究482-486

摘要：为研究露天煤矿排土场边坡下采动沉陷规律，结合平朔安家岭露天矿南排土场边坡的实例，采用FLAC^3D程序进行了数值模拟计算．采用该程序内嵌FISH语言生成了台阶状边坡地表的移动和变形等值线，并分析了边坡受力特点及其稳定性．结果表明：露天煤矿台阶状边坡体的采动沉陷规律表现出很明显的“台阶”分布特点；台阶状边坡地表的移动范围比平地地表要小，但变形却更剧烈，且在各台阶平面处形成变形集中；台阶状边坡地表的水平变形仍然呈现出采空区中间受压，两端受拉的特点；台阶状边坡在地下开采扰动下的稳定性应考虑采空区的时空效应．

铅锌矿区土壤重金属污染与优势植物累积特征487-493

摘要：调查了广西泗顶铅锌矿废弃地土壤和植被，共记录到高等植物13科22种，按照Ys／T461-2003方法分析矿区土壤中重金属含量，按照GB／T15337-1994方法对植物样品进行前处理，采用PE-AA700型火焰原子吸收光谱仪分析了16种优势植物中重金属含量．结果表明：土壤已受到Pb，Zn的严重污染，冶炼厂所有植物的Pb，Zn含量都超过正常范围．蜈蚣蕨体内重金属含量最高，其地上部分能积累较高含量的Pb（W（Pb）=729．9×10^-6），转移系数1．56，具备了超富集植物的某些特征．密蒙花叶片中能积累较高含量的Pb（ω（Pb）=305．3×10^-6），扩散和适应能力强．蜈蚣蕨和密蒙花可作为铅锌矿区生态恢复的先锋物种．复垦区主要经济作物重金属质量分数超过中国食品卫生标准，不宜食用．

煤矿瓦斯浓度预测的ANFIS方法研究494-498

摘要：将时间序列分析方法与自适应神经模糊推理系统（ANFIS）结合，构建煤矿瓦斯浓度的预测模型．根据Takens理论，重构煤矿瓦斯浓度相空间，分别采用互信息法确定相空间时延和假近邻法确定相空间维数；然后在重构相空间中，运用自适应神经模糊推理系统构建煤矿瓦斯浓度的预测模型，并应用混合学习算法整定模型参数．结果表明，得到的模型训练和检验均方根误差分别为0．0214和0．0216，充分体现了ANFIS具有显著的学习能力和良好的泛化能力，同时也表明该预测模型是切实可行的．

基于单个栅格的DEM坡度与分辨率关系研究499-504

摘要：在黄土高原选取代表不同地貌类型的延川、绥德、富县3大研究样区108个小样区，以研究样区1：1万地形图所建立的5m分辨率的数字高程模型（DEM）提取的坡度矩阵为标准值，基于单个栅格分析15～75m分辨率的DEM提取的坡度矩阵准确程度．提出了基于栅格的坡度准确程度评价指标：分级正确率指标a和坡度数值误差指标b．在每一大样区随机选取的20个试验样区得到了上述两项误差指标与水平分辨率的函数关系，可以根据函数关系由已知误差求得所需要的水平分辨率范围，并且函数关系在每一大样区16个随机检验样区通过了检验．结论表明：指标a和b可以用于基于单个栅格方式评价DEM所提取坡度的准确程度，所得到的函数关系可望为实际工作选取适宜的水平分辨率提供依据．

煤岩力电耦合模型及其参数计算505-508

摘要：电磁辐射技术已经在矿山煤岩动力灾害预报中得到了应用，根据煤岩强度的统计理论和损伤力学理论，建立了受载煤岩的力电耦合模型，推导得到了该模型中参数的确定方法，并结合实验结果对其中的参数进行了计算．结果表明：煤岩材料的破坏是内部代表性体元微损伤累积的结果，电磁辐射可以反映煤岩体的损伤程度，力电耦合模型能够较好地描述煤岩变形破裂过程的电磁辐射规律，参数的拟合相关系数较大说明该方法合理可行．