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中国矿业大学学报 2008年第05期杂志 文档列表

沿空留巷充填体的流变特性分析585-589

摘要：将充填体视为黏弹塑性介质,利用最小势能原理,在分析充填体与顶板的相互关系以及充填体受力状况后,建立了考虑顶板刚度及充填体软化与流变特性的分析模型.结果表明：不考虑失稳的时间效应,充填体失稳发生的必要条件取决于充填体内部特性,即几何尺寸、材料性质等;充填体发生流变后其稳定时间随黏滞系数增大而增大,随弹性模量和塑性区宽度的增加而减少.工程中充填材料配比m水泥∶m碎煤∶m水=1∶2.34∶0.81,实测最大载荷7.6 MPa,充填体稳定期为8个月,与理论预计值基本吻合.

煤巷高冒区破碎煤体自然发火微循环理论分析590-594

摘要：为了有效防治煤巷高冒区的自燃火灾,通过对高冒区现场试验的测温、取样化验分析和计算机流场模拟,分析了高冒区附近的风流微循环过程,建立了高冒区破碎煤体中的微循环流场和温度场的数值模拟模型.结果表明：高冒区附近的破碎煤体自燃分为高冒区中部的最有可能自然发火区Ⅰ、周边的可能自然发火区Ⅱ和自燃氧化影响区Ⅲ.煤巷高冒区破碎煤体的自燃氧化微循环机理可以表达为氧化耗氧与漏风供氧的氧平衡和氧化生热与漏风对流散热的热平衡,如果漏风供氧能够保证煤炭自燃氧化的进行,同时氧化生热大于散热,则煤炭自燃微循环过程则能持续下去,发展为自燃,有效的高冒区自燃火灾防灭火措施为充填、堵漏和惰化高冒区,破坏氧热微循环过程的进行.

冻结井外壁高强混凝土的早期强度增长规律研究595-599

摘要：针对冻结井外壁特殊的早期养护环境,开展了外壁混凝土早期强度增长规律的实验室及现场试验研究.结果表明：受大体积混凝土水化热的影响,外壁混凝土的早期强度增长迅速,1,3,7 d强度分别超过了配制强度的40%,70%,90%.外壁混凝土的早期强度增长速度明显超过标准养护试块,且越接近井壁厚度中央,混凝土的强度越高;龄期越短,上述差异越显著（尤其是3 d内）.外壁采用现浇高强混凝土结构,其安全能够得到保障.

南桐细粒煤离心重力分选脱硫试验研究600-603

摘要：分析了南桐细粒煤的硫分组成及其分布规律,通过对其煤岩特性研究,得出南桐细粒煤中黄铁矿嵌布特性及其物理法脱硫的可行性,通过在Falcon离心重力场中的分选脱硫试验,研究了微细粒级煤在离心重力场中的分选行为,以及不同窄粒度级的脱硫效果.结果表明：对〉0.045mm煤炭,Falcon离心分选机可以有效分选脱硫,而由于微细粒在分选过程中随水流进入溢流量加大,Falcon离心机对〈0.045 mm微细粒级煤炭的分选效果较差.

新型气囊式自动封闭装备研究604-607

摘要：针对传统封闭技术及设施、装置的不足和煤矿火区安全封闭的需求,基于压力自动控制原理,研制出一种能自动充气进行封闭火区的装备,并进行了煤矿井下的现场测试.结果表明：对于断面为5.66 m^2的非规则粗糙壁面巷道,气囊自动充气封闭的时间仅为12-13 min,比常规密闭的施工时间短;采用褶皱和裙边结构,气囊漏风率仅为5%左右,具有良好的封闭效果.气囊的充气封闭过程实现了自动化、无人化,对具有爆炸危险的井下水水区进行封闭时,可防止密闭施工过程中发生人员伤亡.

高温下（后）SP预应力空心板性能的试验研究608-611

摘要：对SP预应力空心板高温下和高温后的性能进行了试验研究,受热温度分别为200,400和600℃.第1组板（板B1,B3,B5）经历相应时间的升温及恒温阶段后,进行高温下加载;第2组板（板B2,B4,B6）经历相应时间的升温、恒温及冷却阶段后,进行高温后加载.结果表明：SP板在升温恒温过程中截面内存在非线性的温度场有可能导致板件端部发生开裂,高温后冷却SP板出现了较大的反拱现象,反拱值B6为4.1 mm,B4为3.2 mm,B2为1.6 mm.SP板高温下加载比高温后加载的挠度增长速率快,但均表现出良好的延性破坏形式.

缺陷岩样的变形局部化及剪切面的反射与折射612-618

摘要：平面应变岩样在单方向施加载荷条件下,采用拉格朗日元法（FLAC）模拟了端面约束对具有初始随机材料缺陷的岩样破坏过程及应力-应变曲线的影响.对于粗糙端面试样,可在试样中部观测到剪切带;靠近试样两端面的弹性区域的形状类似三角形,其高度随着轴向应变的增加而降低,直到达到常数.对于光滑端面情形,未观测到剪切带的停滞及折射现象,而反射现象较常见.对于粗糙端面试样,剪切带不能贯穿试样的两端面;很少观测到反射现象;可见到剪切带的停滞现象;剪切带的折射现象较常见;通常,一条较长的剪切带可以贯通试样;剪切带发生折射之后,其倾角有所降低.粗糙端面时的应力峰值比光滑端面时高.端面约束不同时的峰后刚度及应力峰值所对应的轴向应变没有明确的规律.不同端面条件下,试样中部剪切带花样既有一定的类似性（由于微弱的端面约束与相同的初始随机材料缺陷分布）,又有不同的一面（端面约束的不同及两端面附近的剪切带传播至试样中部）.

载荷对氧化锌晶须增强尼龙摩擦磨损的影响619-624

摘要：采用热压成型方法制备了不同质量分数氧化锌晶须（ZnOw）尼龙1010（PA1010）复合材料,对复合材料的力学性能和摩擦学性能进行了试验研究,分析了复合材料的磨损机理.结果表明,填充ZnOw可以增加尼龙的压缩强度和弹性模量;提高并稳定尼龙复合材料的摩擦系数,增强复合材料的抗磨损性能.纯尼龙随着载荷的增大摩擦系数急剧降低,磨损率上升,而复合材料的摩擦系数和磨损率受载荷的影响较小.当ZnOw质量分数达到15%时,复合材料的摩擦系数最高,磨损率最低.纯尼龙的磨损随着正压力的增加由磨粒磨损和轻微黏着磨损转变为热破坏.ZnOw/PA复合材料随着ZnOw质量分数的增加,磨损由黏着磨损,转变为犁沟、疲劳断裂和转移膜的反向转移.

冀东磁铁矿石粉碎过程节能降耗研究625-629

摘要：为有效降低磁铁矿石粉碎能耗,将爆破、破碎、磨矿及相关的大块处理、铲装、运输等过程作为一个系统来研究.在调查和试验基础上,采用统计、拟合等方法,研究了各作业环节的能耗关系,按照系统能耗最低原则,构建了“冀东鞍山式磁铁矿石粉碎合理能耗分布的数学模型”.结果表明：通过适当提高系统中能量利用率较高的爆破、碎矿作业能耗,降低能量利用率较低的磨矿作业能耗,可使系统总耗能最小.运用该成果,对石人沟铁矿的爆破、碎矿、磨矿等作业的能耗重新进行优化分配,使矿石粉碎总成本下降了3.84元/t,每年节省费用460.5万元,节能降耗效果显著.

地震作用下海床孔隙水压力增长的算法研究630-634

摘要：针对饱和砂质海床,建立了由Terzaghi固结理论与不排水条件下孔隙水压力增长模式相耦合的含有源项的初边值方程,运用数理方程中的分离变量法与Green函数求解得到了一个较为一般的孔隙水压力解答.结果表明：海床土的渗透性对于海床的抗液化性能有显著影响,渗透系数的微小减小就会导致海床中累积孔隙水压力比的显著增大;在海床相对深度小于0.5时,由地震所引起的海床中各个相对深度处累积孔隙水压力比随着海床厚度的减小而减小;当海床相对深度大于0.7后,规律相反.

基于数字散斑相关法的变形量测软件研制及应用635-640

摘要：针对数字散斑相关变形量测应用推广的关键技术问题,自行研制了数字散斑相关变形量测实用软件系统,该系统由图像分析程序PhotoInfor和结果后处理程序PostViewer两大部分组成.PhotoInfor主要通过数字图像相关分析获得观测目标的位移与应变,PostViewer则主要针对PhotoInfor分析结果,进行位移矢量、等值线、云图等可视化分析,以及用于定量分析的数据提取和多种格式的图形批量输出等.利用此软件分析了混凝土材料表面位移矢量与应变场分布.结果表明,混凝土试件在峰值压力前,主要表现为整体压缩,并出现细小裂纹,而在峰值压力后,裂纹逐步扩展为裂隙,局部化特征明显,随着轴向压缩的增加,裂缝两侧位移呈线性增长.

铈镁修饰的镍基催化剂对CO2-CH4重整反应稳定性的影响641-645

摘要：采用溶胶-凝胶法制备纳米γ-Al2O3载体,浸渍法负载催化剂组分氧化镍（NiO）,氧化铈（CeO2）或氧化镁（MgO）.750℃的反应温度下在微型固定床反应器中测试催化剂的CO2/CH4重整反应性能.XRD,TG,SEM和TEM表征催化剂失活前后的结构和积碳形貌.结果表明,助剂CeO2有利于提高NiO催化剂的反应稳定性,而助剂MgO却使催化剂的稳定性下降.催化剂上活性组分的存在形态为NiO,催化剂完全失活后NiO消失,而以NiC存在.助剂CeO2延缓了NiO转为NiC的速度,明显提高了催化剂的抗积碳性能和反应稳定性.积碳失活后的催化剂可以通过烧碳再生.

石油炼厂气与煤共转化制合成气基础研究——丙烷在煤焦及石英砂上裂解实验研究646-651

摘要：基于石油炼厂气与煤共转化制合成气,采用小型石英管固定床反应装置,在850-1 000℃时对炼厂气中的丙烷在空床、彬县煤焦以及石英砂上的裂解反应进行了实验研究,结果表明：丙烷裂解产物包括氢气、甲烷、乙烯、碳和微量乙烷,反应温度越高,裂解越完全,生成的氢气和碳越多.850-1 000℃时,丙烷在空床与在彬县焦平衡点和石英砂上裂解转化率及生成产物的量接近,转化率为100%,即丙烷无需催化剂即能完全裂解.丙烷在新鲜彬县煤焦上的裂解更为彻底,但随着焦的催化活性由于裂解生成炭的沉积而逐渐丧失,更容易生成甲烷和乙烯.

考虑结构-地基相互作用CFST拱桥地震反应分析652-657

摘要：为研究结构-地基相互作用对上承式大跨度钢管混凝土拱桥地震反应的影响,以黏弹性人工边界模拟半无限介质的辐射阻尼及远场地球介质的弹性恢复性能.用大型计算软件ANSYS为计算平台,以跨径为430 m的上承式钢管混凝土拱桥为工程背景,分析了多种地基情况对上部结构地震反应的影响.结果表明,考虑结构-地基相互作用后与拱脚固结情况相比拱桥固有频率、地震应力值降低,地震位移反应有所增加;该桥各关键截面的地震应力变化不大,钢管应力下降最大不超过1%,混凝土应力下降最大不超过3.5%;基岩材料变化对结构地震反应的影响大于混凝土桥基材料的变化对结构地震反应的影响;在地震响应下,最危险截面下弦杆是拱脚截面,上弦杆是离拱脚3/8跨径处截面,桥面系是跨中截面.

基于差分进化的并联机器人位姿正解664-669

摘要：利用并联机器人位姿反解容易求取的特点,把并联机器人的位姿正解问题转化为假设已知位姿正解,通过位姿反解求得杆长值,并使所求得的杆长值与给定的杆长值之差为最小的优化问题,然后利用差分进化的全局寻优能力来直接求解并联机器人的位姿正解.6-SPS型并联机器人位姿正解的数值仿真结果表明,该方法较遗传算法求解精度高且收敛速度快,经过508步迭代之后,位置误差小于0.000 1 mm,姿态误差小于0.000 1°.该方法不仅避免了繁琐的数学推导和迭代初值的选取,又可以获得符合精度要求的运动学正解,为解决并联机器人正向运动学问题提供了新的计算策略.

砂岩与石灰岩热膨胀力试验研究670-674

摘要：采用热膨胀力测试系统和孔隙测定装置研究了不同温度条件下砂岩和石灰岩的热膨胀力和孔隙率的变化规律.结果表明,2种岩石的温态热膨胀力变化过程基本相同,随着加热时间延长温态热膨胀力增大,最后趋于恒定;岩性对岩石温态热膨胀力有显著影响,在相同温度水平砂岩温态热膨胀力大于石灰岩,其最大值相差可达9倍;砂岩温态热膨胀力对温度的响应较慢,石灰岩对温态热膨胀力的响应较快,使砂岩恒温阶段的温态热膨胀力与升温结束时的膨胀力之比远大于石灰岩;岩石孔隙率随温度升高而增大的变化规律与温态热膨胀力的变化规律基本一致,但岩石孔隙率快速增大的起始温度比热膨胀力急剧增大的起始温度低,可能是岩石经较低温度作用后的冷却过程中残余应力导致岩石内部裂隙增加所致.

基于QTM格网的空间数据无缝层次建模675-679

摘要：以球面四元三角格网（QTM）为基本单元,构建了全球多分辨率空间数据的层次无缝表达模型.首先引入连续Quaternary编码作为QTM格网的索引,依照其编码规则,发展了该编码到经纬度坐标的转换算法;然后在不改变QTM格网层次特征的基础上,提出了基于顶点延伸的＂缝隙＂消除法;最后应用ArcGIS中的Wsiearth.tif图像数据和GTOPO30数据进行了相关实验,结果表明：该模型不仅保留了QTM格网的整体结构特征,且有效地解决了多分辨率空间数据表达时出现的＂缝隙＂问题.

新老混凝土组合梁界面黏结性能研究680-684

摘要：为了解新老混凝土组合梁在预应力作用下的界面黏结性能,采用测量界面间应变的试验方法和有限单元法研究了箍筋间距和混凝土的开裂对界面间黏结性能的影响.结果表明,在预应力作用下,黏结面上下应变差值较小,界面间无明显滑移.在静载作用下,破坏模式为剪跨区局部发生黏结破坏之后受压区混凝土压碎,黏结面上下应变差值为5.06×10-4-9.19×10-4,界面间滑移较明显.箍筋间距从200 mm变化到100 mm后,界面滑移值由2.757 mm减小至1.518mm,增加了组合梁的整体性和刚度.有限单元法计算出的组合梁界面应力、应变及滑移,与试验值吻合良好.