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中国矿业大学学报 2008年第06期杂志 文档列表

测井约束地震反演在煤厚预测中的应用研究729-733

摘要：为获取高精度煤厚信息,利用测井约束地震反演预测煤厚.以测井约束地震反演为手段,相关系数、数据切片等为质量监控,反演得到高分辨率波阻抗剖面,根据煤层与顶底板的波阻抗差异追踪煤厚变化（分叉、合并、减薄和尖灭）,转换得到精确煤层厚度.结果表明,测井约束反演预测煤厚,综合利用纵向上高分辨率的测井资料和横向上高密度的地震资料,能提高了煤厚预测精度.预测结果在钻孔处与已知钻孔资料吻合,远离孔位置的预测误差在5%以内,与钻孔预测对比,精度平均提高了12.60%.

极软厚煤层大采高台阶式综采端面煤岩稳定性控制研究734-739

摘要：基于对极软突出厚煤层大采高综采工作面端面煤岩稳定性的有效控制,提出了台阶式采煤工艺,采用台阶式割煤方式;用数值模拟分析了台阶式割煤的防片帮机理.现场实测分析了大采高开采工作面在采用台阶式回采工艺条件下端面煤岩的失稳特征.研究表明：台阶式割煤工艺改善了煤壁区域的应力状态,减少了工作面煤壁片帮和端面冒顶的发生不同台阶高度比割煤所引起的围岩破坏程度不同,上下台阶高度比为1∶2时煤壁塑性破坏区最小;极软厚煤层大采高开采煤壁片帮主要以剪切滑移引起的三角斜面片帮为主,超高开采是端面顶板冒落的主因.

大型近水平露天煤矿端帮边坡时效性分析及应用740-744

摘要：利用露天矿端帮边坡与内排土场、工作帮的关系研究露天矿端帮边坡的时效性,分析了露天采矿参数对端帮边坡暴露时间影响,采用端帮边坡的暴露时间作为边坡时效性评价的指标,结合端帮边坡压帮前后稳定系数变化的对比分析,根据给出的判断准则,论证了安太堡露天煤矿端帮边坡角可以提高到42°.结果表明：露天矿采场和排土场推进速度是影响暴露时间的重要因素,利用内排压帮方法完全可以提高端帮边坡角.

《中国矿业大学学报》（中文版）2008年第3期被Ei收录论文744-744

巷道矸石充填控制覆岩变形的力学机理研究745-750

摘要：建立了巷道矸石充填的力学模型,并应用Ritz法求解了煤柱位移场的弹性解.根据弹性-黏弹性对应原理,通过引入Maxwell体流变模型,求解了煤柱位移场的黏弹性解.得到了煤柱的压缩变形、侧向变形等随时间及充填体材料特性的变化规律,由此可确定充填巷采煤柱的变形特征,并估计了煤柱最终变形量及变形稳定时间等.将研究结果与某矿区充填开采实测变形规律比较,两者具有较好的吻合.

褶皱区应力场分布规律及其对冲击矿压的影响751-755

摘要：为探讨褶皱构造区应力场分布规律及其对冲击矿压的影响,采用FLAC2D数值模拟程序,研究了褶皱构造形成过程中的应力分布规律和工作面开采导致的局部应力场变化规律.结果表明,褶皱形成后,褶皱核部的最大水平应力比翼部大,翼部的最大水平应力比背斜处大,褶皱构造区具有初始地应力场分布的非均匀性;与仰采推进相比较,从背斜往向斜的方向俯采推进时,煤岩体内应力集中程度更高,褶皱区具有开采后局部地应力场变化的方向性.褶皱向斜部分是水平应力集中区,采掘时冲击危险性较高,而翼部、背斜处的冲击危险性次之;褶皱区工作面最有利的推进方向应是自向斜起往背斜方向推进.

低阶烟煤对CO的吸附特性及影响因素763-768

摘要：为了研究低阶烟煤（中等变质程度）对CO气体的吸附性能及影响因素,对24种低阶烟煤在不同温度下（30,40,50,55,60℃）,进行了CO等温吸附实验、煤质分析、煤岩分析和压汞实验,利用Mathematic程序、Qm软件对实验结果进行了分析,结果表明：温度较低（T≤50℃）时,可以用Langmuir方程来描述,与瓦斯吸附模型相一致;温度较高时（T〉50℃）,CO的吸附量与压力呈线性增加关系,可采用Henry方程（Q=KP）来描述,与低阶煤对N2的吸附模型相一致;低阶烟煤中惰质组和过渡孔（10~100 nm）含量普遍较高,对煤样吸附CO有较大影响,且与CO吸附量呈正相关.

《中国矿业大学学报》（中文版）2008年第4期被Ei收录论文（一）768-768

应力波作用下巷道围岩层裂结构的稳定性研究769-774

摘要：通过对巷帮围岩的受力特点分析,揭示了巷帮层裂结构形成的原因,并利用板的稳定性原理推导了应力波作用下层裂结构稳定的临界应力.并采用LS-DYNA软件,对扰动应力波作用下巷帮围岩层裂破坏结构的形成过程、巷道埋深对层裂结构形成的影响进行了有效的数值模拟,得到了一定巷道围岩应力状态下巷帮围岩层裂结构的形状、厚度等特征.结果表明：给定应力波强度条件下（pmax=15 MPa）巷帮围岩层裂破坏结构的形成与巷道的埋深有关,若H〈500 m,即可避免层裂结构的形成.当H≥500 m时,随着埋深的增加,巷帮层裂的范围有增大趋势,使得层裂结构失稳时,释放能量加大,向巷道内涌出的岩体量增加,预示着发生冲击矿压的强度变大.

冲击倾向煤破坏断口微观特征及其机理研究775-779

摘要：运用扫描电镜观测了冲击倾向煤破坏断口的微观形貌,分析了煤体受载破坏断面的裂纹、孔隙等缺陷特征及裂纹扩展特征,探讨了煤样破坏裂纹扩展途径及其微观断裂机理.结果表明,冲击倾向煤内部含有大量的孔隙裂隙,在其受载破坏过程中,这些孔隙裂隙均充当了Griffith缺陷,促使大量新裂纹生成和煤样发生破坏.煤样中大量的尖锐孔隙及张性裂隙的微观断面特征表现出冲击倾向煤的脆性特征.由于煤的非均质性及煤样内部应力分布的非均衡性,其裂纹扩展也是不均匀、间歇式的,且裂纹的扩展路线也是曲折的,扩展过程中往往产生分岔、拐折等现象.孔隙、裂纹在应力作用下分岔、扩展、汇合贯通是导致煤体宏观断裂的直接原因.

断裂带煤矿井巷滞后突水机理数值模拟780-785

摘要：应用FLAC3D软件,基于流-固耦合理论,对开滦赵各庄矿13水平东1石门一次小型滞后突水进行数值模拟.结果表明：受采矿产生的局部二次应力影响,奥陶系灰岩承压水和煤系地层承压水将沿断裂破碎带产生渗流扩散现象,并在岩石巷道附近产生4.0-5.0 MPa的孔隙水压升高带;当工作面推进55,110,165 m的时候,岩石巷道附近将分别产生最高1.53,4.38,0.05MPa的孔隙水压;升高的孔隙水压无法在短时间内消散,从而进一步作用于岩体,并最终突破岩体阻抗导致突水,突水的发生大约需要1-3月的滞后期.

深厚表土冻结壁厚度与深度关系的统计再分析786-790

摘要：为改进冻结壁厚度的设计方法,基于室内深厚表土静止土压力的实验成果和400 m深以内统计资料的分析,总结归纳出深厚表土冻结壁厚度与静止土压力的相应关系,提出一种新的冻结壁厚度设计方法.结果表明：已有成功的冻结壁厚度统计经验设计在400 m以内是可靠的,但超过400 m以后不加条件的推演将增加风险性,一个简便的方法是适当增大其安全系数.冻结壁厚度与深厚表土静止土压力系数有较大相关性,呈良好双曲线关系,作为深厚表土冻结壁厚度设计的一种统计意义的校核方法是可行的.

金顶矿区固体废弃物中镉的环境地球化学研究791-796

摘要：以云南金顶铅锌矿区固体废弃石和尾矿为研究对象,采用ICP-MS（Thermo X-Series）主要测试了矿区废石堆和不同堆积年限尾矿库样品中危害元素Cd的含量,采用X-射线粉晶衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜及能谱分析仪（SEM-EDS JSM-6460 LV/EDAX）及1 000倍电子荧光显微镜（Olympus BX-51）,分析了固体废弃物中矿物相组成.结果表明：跑马坪采场的废弃石具有较低的Cd含量,而北厂、架崖山采场的废弃石具有较高的Cd含量;尾矿表层溶解氧丰富,属氧化环境,其Cd含量较高;在尾矿剖面中层,尾矿孔隙水中的氧气浓度下降,尾矿氧化受到制约,其Cd元素浓度受到明显控制;而剖面底层中尾矿明显富集Cd等重金属,可能是因为在底层还原环境下形成次生矿物富集所致.

大倾角综放面端面顶煤稳定性控制数值模拟及应用797-801

摘要：大倾角松软煤层综放面实现高产高效的关键之一是端面顶煤稳定性控制.利用FLAC3D数值模拟软件,分析了放顶煤采场覆岩与顶煤的应力场特征、端面顶煤的破坏规律以及位移特征.结果表明：端面顶煤产生较大变形,处于应力降低区;煤壁前方顶煤在支承压力作用下产生破坏区,遍布整个煤层;上端头的围岩片帮控制是应重点加强的关键部位;工作面上部支架后底座下滑是支架失稳最先出现和最常见的现象.通过及时支护、提高支护质量等围岩稳定性控制措施,可以取得良好的端面顶煤稳定性控制效果.

拌煤黏土对昭通地区燃煤氟污染的影响802-807

摘要：运用离子选择电极（ISE）法和固相平衡法对昭通地区农户常用煤炭、拌煤黏土、煤泥等物质的氟含量、燃烧时的氟释放率、以及它们与燃煤氟污染间的关系进行了研究.结果表明：“煤泥”燃烧氟释放率、氟释放量都要大于块煤.制作煤泥的拌煤黏土是昭通地区“燃煤”氟污染的一个重要污染源.氟质量分数为640×10^-6左右的拌煤黏土,对昭通氟中毒区“燃煤”氟污染物排放的“贡献率”介于40%～60%之间.单纯使用氟质量分数为50×10^-6左右的低氟块煤,仍会对烘烤粮食造成超过卫生标准的氟污染,但这种污染程度已大大小于块煤和＂煤泥＂联用烘烤对粮食的氟污染.

强震前热红外异常识别方法与定量分析模型808-813

摘要：为获取与构造活动有关的卫星热红外异常信息,提出了一种基于参考基准场的震前热红外遥感定量分析模型与异常识别方法.对遥感图像进行辐射定标、几何校正、云检测等处理后,根据研究区内不同时相遥感图像像元的亮温值与空间平均值之差及其时间域平均值与标准差,计算热红外异常图像像元的异常指数,提出了异常识别方法;进而计算当前热红外异常图像各像元亮温值与序列遥感图像的多年平均亮温之差,建立异常定量分析模型.利用多年热红外遥感资料建立目标区的参考基准场,并采用此异常识别方法与定量分析模型,分析了1998年张北Ms6.2级地震前热红外异常的演化特征.结果表明：1月5日沿张家口-渤海断裂出现异常,1月8日异常面积达到最大,为64.7万km2,最高增温幅度达到9 K,11日异常消失.

移动载体膜生物反应器膜污染控制研究814-818

摘要：研究了移动载体复合式膜生物反应器（MCMBR）的膜污染特性和机理.通过对比MCM-BR和传统膜生物反应器（CMBR）的跨膜压力变化,分析了MCMBR反应器的膜过滤特性.应用RIS（resistance-in-series）模型分析比较了MCMBR和CMBR的膜阻力构成,通过共聚焦显微镜拍照对滤饼层微观结构进行了研究.结果表明：跨膜压力达到30 kPa时,MCMBR的跨膜压力平均上升速率为CMBR的37.5%;MCMBR反应器膜污染状况的改善主要表现在移动载体对滤饼层阻力的减缓作用;相同操作时间下,MCMBR膜滤饼比阻仅为CMBR的25%,MCMBR反应器过滤性能增强的根本原因是移动载体的存在有利于减小滤饼层质量和增大滤饼层孔隙率.

PVA-Silk复合水凝胶的启动摩擦性能研究819-823

摘要：选用高分子聚乙烯醇（PVA）和脱胶后的蚕丝（Silk）为原料,采用反复冷冻-融化法制备PVA-Silk复合水凝胶.在光学显微镜上观察PVA-Silk复合水凝胶的微观形貌,在UMT-Ⅱ型微摩擦试验机上对PVA-Silk复合水凝胶开展往复式摩擦实验,研究接触时间、滑动速率及冷冻-融化次数对复合水凝胶的启动摩擦性能的影响.结果表明,随反复冷冻-融化次数的增加,PVA-Silk复合水凝胶的交联度增大,结晶度提高,其弹性模量增大,最大法向压缩变形量减小,且其基本恢复变形所需的时间减小;PVA-Silk复合水凝胶在滑动过程中的法向位移量和最大摩擦系数随接触时间的延长而增大,随反复冷冻-融化次数的增加而减少;但最大摩擦系数与滑动速率无明显的相关联性.