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中国矿业大学学报 2009年第03期杂志 文档列表

冻结法凿井冻结壁内外部冻胀力的工程实测及分析303-308

摘要：在郭屯矿、郓城矿冻结法凿井过程中，开展了冻结壁内、外部水平地压的现场实测研究．结果表明：地层冻结过程中，冻结壁内、外部产生了极其显著的水平冻胀力；最大冻胀力达到初始水平地压的0．8～1．23倍，普遍介于0．9～1．1倍之间；导致冻结壁外载最大达到甚至超过初始水平地压的2倍．井筒掘进过程中，冻胀力发生了不同程度的释放，冻结壁外部残余冻胀力约为最大冻胀力的0．45～0．60倍，使冻结壁外载约为初始水平地压的1．5倍．冻胀力的积聚与释放，加剧了井筒掘砌过程中冻结管与冻结壁的受力与变形，并使冻结压力接近甚至超过初始水平地压，是威胁冻结凿井安全的关键因素．

氯盐外侵混凝土内钢筋的锈蚀特征及机理分析309-315

摘要：通过大量的构件破型观测了混凝土中钢筋的表观锈蚀形态，基于电化学基本原理，对混凝土中钢筋的腐蚀电流分布进行了机理分析和试验验证．结果表明，混凝土内钢筋的锈蚀特征取决于钢筋内外表面的钝活化状态和他们之间形成的宏观腐蚀电流Ig．Ig的存在不仅加速了钢筋外表面的锈蚀，而且对钢筋内表面形成了阴极保护，从而使钢筋锈蚀呈现出靠近混凝土保护层的一侧锈蚀比较严重，而背向保护层的一侧则几乎没有发生锈蚀的特征．钢筋的腐蚀为微电池腐蚀和宏电池腐蚀并存，忽略其中任何一个都将使计算的腐蚀电流偏低．钢筋的总腐蚀电流等于活化区钢筋的微电池腐蚀电流Icorr2和Ig在活化区引起的阳极溶解电流的增大值（△IcorrA）之和．

2009亚洲太平洋国际煤层气会议暨2009年中国煤层气学术会议征文通知320-320

摘要：在中国矿业大学百年校庆之际，由国家自然基金委员会、中国矿业大学、澳大利亚昆士兰大学、中国石油学会石油地质专业委员会和中国煤炭学会煤层气专业委员会主办、中国矿业大学、澳大利亚昆士兰大学承办的2009亚洲太平洋国际煤层气会议暨2009年中国煤层气学术会议将于2009年9月24-26日在江苏徐州召开．

锚索冲击拉伸摩擦火花产生机理的实验研究321-325

摘要：为深入了解沿锚索外露段的摩擦火花产生的机理，分析了井下锚索的受力过程．利用研制的锚索冲击拉伸实验装置，对锚索冲击受拉下的破坏形式及产生摩擦火花的可能性进行了实验．结果表明：质量完好的锚索在80kN以上的张拉力下不能发生拉脱，但在50kN以下的张拉力下具有整束或单股钢绞线拉脱产生火花的可能．结合现场情况认为锚索冲击拉伸摩擦火花产生的前提条件是：1）锚索能够发生冲击拉伸；2）锚索钢绞线受力不均或夹片排列不齐整．

高温石灰岩膨胀应力的试验研究326-330

摘要：为保证高温过程中岩石工程的稳定性和安全性并解决煤炭地下气化过程中气化炉围岩的维护问题，采用高温加热炉和扫描电子显微镜研究了高温双向约束条件下石灰岩膨胀应力的变化规律．试验结果表明：石灰岩的膨胀应力随温度的增加逐渐增大，恒温结束时石灰岩的膨胀应力为刚达到该温度时初始值的1．2～1．7倍；各温度段之间石灰岩膨胀应力和加热温度近似呈线性关系，并且各温度段的曲线斜率逐步增大，恒温60min后膨胀应力趋于各温度水平的稳定值；高温过程中，石灰岩膨胀应力经历了3个阶段：加热升温阶段、恒温膨胀应力增大阶段、膨胀应力稳定阶段；高温过程中石灰岩膨胀应力的变化与其微观结构变化密切相关．

岩石非线性蠕变损伤模型研究331-335

摘要：对岩石蠕变3个阶段各自的力学状态特征进行分析，认为岩石处于衰减和稳态蠕变阶段时存在非线性硬化现象，此时可以认为岩石内部不产生损伤或者是损伤程度十分微小可以忽略不计；当岩石处于加速蠕变阶段时，岩石内部的损伤不断产生并加剧，呈现出较为明显的非线性特征；将一个非线性硬化函数和损伤演化方程引入到Maxwell蠕变模型中去，使其可以较好地描述蠕变的3个阶段．对向家坝水电站右岸地下厂房工程区的砂岩进行了三轴蠕变力学试验，依据典型的岩石全程蠕变试验曲线数据，对所提出的岩石非线性蠕变损伤模型进行了辨识，辨识的蠕变模型和试验结果具有较好的一致性．

热线法同时测松散煤体导热系数及热扩散率336-340

摘要：针对目前尚无理想的松散煤体热物性综合测试方法与系统的现状，研究了基于热线法的新的数据处理手段，同时测算松散煤体导热系数及热扩散率，并设计开发了测试系统．利用交叉热线法测松散煤体导热系数，结合平行热线温升数据通过数值解法计算热扩散率．实验测试表明：导热系数与热扩散率测试结果可重复性好，最大偏差仅为0．726%，且与相关文献参照值相符．

软基上吸力式沉箱抗拔承载力的改进极限平衡法346-350

摘要：为了计算软土地基上吸力式沉箱的抗拔承载力，在简化极限分析方法的基础上，进一步考虑沉箱侧壁与土之间的界面摩擦效应，提出了一种改进的极限平衡分析方法．通过与相应的三维有限元数值计算以及离心模型试验结果的比较，验证了所提出的改进极限平衡分析方法的合理性．采用该方法探讨了结构长径比、软基的不排水抗剪强度、荷载作用点位置等因素对于沉箱承载力的影响．结果表明，沉箱与土之间的界面摩擦系数对于其抗拔承载力具有一定影响；沉箱的最优系缆点位置一般位于筒顶以下0．55～0．7倍的筒高之间．

开滦矿区晚古生代煤CH4／CO2二元气体等温吸附预测351-356

摘要：用扩展Langmuir方程、理想吸附溶液理论和数值分析方法对开滦矿区不同变质程度煤对CO2／CH4二元气体的吸附量进行了预测，并用平均相对误差检验了其预测精度。结果表明：同一预测方法对开滦矿区不同变质程度煤的总吸附量预测准确度存在明显差异，理想吸附溶液理论法相对于扩展Langmuir方程法和数值分析法，其预测结果与实验值的拟合程度较好；理想吸附溶液理论对混合气体吸附预测的准确度取决于所预测的煤样煤质指标和煤样对纯气体的Langmuir等温吸附常数。在同样使用理想吸附溶液理论预测时，相对于低变质程度煤，中等变质程度煤的预测结果与实验值吻合程度更好。开滦矿区低变质程度林南仓矿11号煤预测的平均相对误差高到49．22％，所以还需对其进行混合气体的等温吸附实验，才能获得较准确的吸附特性参数．

废弃电路板破碎产物粒度分形分布的研究357-361

摘要：废弃电路板破碎产物的外观形貌具有统计意义的自相似性，表现出分形的特征，建立了废弃电路板破碎产物粒度分布的分形模型．应用Origin 7．0软件对18种不同实验条件下得到的筛下累积产率曲线进行函数拟合，得到的拟合结果和实际结果相关性较好，残差E值较小，说明分形维数D是反映废弃电路板破碎程度恰当的统计特征量，可作为评价废弃电路板破碎程度的重要参量．采用Design Expert6．0．8软件建立了分形维数D和破碎实验操作条件之间的二次方模型，标准偏差为0．022706，且二次方模型得到的预测值和实际值非常接近，残差、平衡值、学生化残差、库克距离和奇异点距离均能达到预测精度的要求，为废弃电路板的湿法高效冲击破碎提供了基础．

聚四氟乙烯填充PA1010的摩擦磨损性能研究362-366

摘要：以注塑成型法制备了聚四氟乙烯（PTFE）填充PA1010复合材料，利用M-2000磨损试验机测试了该复合材料与GCr-15轴承钢对摩时的摩擦磨损性能，并用扫描电子显微镜（SEM）观察了试样磨损表面形貌．结果表明：PTFE填充PA1010可显著改善尼龙复合材料的摩擦磨损性能．ω（PTFE）为25％时，复合材料的摩擦学综合性能最佳．复合材料的摩擦系数和磨损体积随施加载荷、滑动速度的增加分别呈现降低和增加的趋势．在200N载荷下，复合材料磨损主要为磨粒磨损；在400N载荷下，磨损表现为黏着磨损和磨粒磨损共同作用．在滑动速度为0．21m／s时，材料摩擦表面因挤压发生塑性流变，其磨损机理为磨粒磨损；在滑动速度为0．84m／s，复合材料因热疲劳和应力疲劳发生剥层，磨损机理转变为疲劳剥层磨损．

超分散稳定纳米ZnS的非水原位构筑及摩擦学性能367-372

摘要：设计并合成了油溶性环烷酸锌和异氰酸酯类超分散稳定剂，采用原位构筑方法获得了非水纳米ZnS分散系，用冷冻蚀刻电镜对其进行了表征，用离心实验对其分散稳定性进行了考察．对纳米粒子的形成过程、分散稳定机理进行了阐述．用环块和四球摩擦试验机对纳米ZnS分散系的摩擦学性能进行了研究．结果表明：ZnS为40nm的粒状颗粒，大小均匀，在介质中呈单粒子分散；纳米分散系经72h普通离心和56h非连续超离心均未发生沉降，表现出理想的分散稳定性；试验显示超分散稳定纳米ZnS的存在，能明显改善油样的抗磨减摩性能和承载能力．在试验范围内，添加的纳米ZnS的量越大，其抗磨减摩性能也越好，但当n-ZnS的质量分数大于0．25％时，其承载能力趋于稳定．

注水开发过程中原油组成的动态变化特征373-379

摘要：为了揭示原油组成在注水开发过程中的变化规律，以临南油田为例，对注水开发过程中原油组成进行连续多年的动态监测．结果表明，随着开发过程中夏52块含水率由68％升高到92．4％，原油饱和烃中nC11～nG24组分浓度由0．00493％～0．0149％升高到0．00793％～0．0247％，饱和烃轻／重比∑C14^-／∑（C15～C24），∑（C9～C11）／∑（C17～C19），∑（C7-C10）／∑（C11～C22），∑（C8～C12）／∑（C15～C19）分别由0．98，0．88，0．267，0．84减小到0．19，0．09，0．001，0．14，（B1＋B2＋B3）／∑（nC17～nC19）由0．193降低至0．005，Pr／nC17与Ph／nC18分别由0．25，0．18增加到0．37，0．23，反映异构烷烃和环烷烃的色谱指纹化合物的浓度相对升高，而色谱指纹参数表现出升高、降低或稳定不变等规律性变化．在同一层内相对稳定、但在不同层间存在差异的参数可用于评价油层连通性、计算合采井单层产能贡献和混合油单层充注比率；具有区域稳定性的参数可用于油源对比研究．

预张力悬索桥及其静力学性能分析380-383

摘要：为从理论上获得预张力悬索桥的力学特性，利用大位移不完全广义势能变分原理，建立了预张力悬索桥的一般基础微分方程．在进一步引入假设条件下，导出了基于古典挠度理论的平衡微分方程．通过对微分方程的解析，讨论了预张力悬索桥的静力学特性及其与普通悬索轿的区别．结合算例悬索桥的数值分析表明，预张力悬索桥由于抗风索的存在，以及结构中建立的预张力，在提高结构刚度、减小加劲梁弯矩等方面具有一定的优越性．

准噶尔盆地永进地区油气成藏主控因素分析384-389

摘要：为了找出准噶尔盆地中部深层隐蔽油气藏的成藏机理与富集规律，通过车-莫古隆起形成演化及其不整合的控藏效应、油气充注历史和储层演化的配置关系、超压发育机制与隐性通道的输导效应三方面进行综合分析，结果表明：K／J不整合古土壤层发育连续，渗透率小于0．1md，垂向封盖能力强、半风化岩层CIA指数小于75％，化学风化作用弱，侧向非均质性强；油气充注时刻储层物性较好，孔隙度为10％～15％；4500-5500m以下发育静态超压，最高压力系数达2．2，大量发育天然水力破裂．永进地区深层隐蔽油气藏同时受油气充注时间、优势榆导通道、圈闲空间类型等成藏因素的控制.

地震递推反演预测深部灰岩富水区研究390-395

摘要：把深部灰岩富水性问题转化为灰岩孔隙度问题，通过Willie时间平均方程构建孔隙度与波阻抗关系，利用递推反演得到波阻抗，并转换为孔隙度，孔隙度分布特征与已知裂隙展布特征相符，得到钻孔验证．结果表明：波阻抗值呈近似高斯分布，两端为波阻抗误差，通过滤去高、低值端消除误差；孔隙度公式对于灰岩适用，波阻抗值增大时，孔隙度值单调递减；由于计算面积小，灰分对孔隙度的影响可以不考虑．钻孔验证表明相对孔隙度值在0．162以上为灰岩富水区域，单孔最大出水量达到90m^3／h．

脂类捕收剂DLZ对黄铜矿和黄铁矿浮选的选择性作用396-400

摘要：通过浮选实验、吸附量和红外光谱测定，考察了捕收剂DLZ对黄铜矿和黄铁矿浮选性能的影响及作用机理．结果表明：DLZ在PH-2．7～12．05时对黄铜矿的捕收能力强，最大回收率95．7％，而对黄铁矿的捕收能力弱，且PH=6．9～12．05时其回收率小于10％．用CaO作PH调整剂时，在PH=7～11时黄铜矿的回收率与用NaOH调PH相差不大，但黄铁矿可浮性被抑制，回收率低于5%．DLZ在黄铜矿上的吸附量比在黄铁矿上的大，特别是强碱条件下；其吸附量随用量的增加而增大．DLZ与矿物作用的红外光谱分析表明：黄铜矿与DLZ作用后出现了DLZ的相关特征吸收峰，而黄铁矿与DLZ以及Cu抖作用前后的红外光谱曲线基本没有变化，可见DLZ在黄铜矿表面的吸附属于化学吸附，在黄铁矿表面的吸附属于物理吸附．

基于流固耦合的叶片动力特性分析401-405

摘要：在考虑耦合流场与旋转预应力条件下，建立了对应的叶片流固耦合系统的动力特性方程．采用ANSYS与FLUENT对整体叶片的耦合模态进行了计算，并利用实验获得气流压力脉动数据，对叶片振动进行了瞬态分析．结果表明：在旋转预应力与耦合流场压力作用下，叶片模态频率约有9Hz的上升，模态振型的最大位移位置点转移，振动方向改变，前三阶相对振幅分别从29．128，19．400，44．566下降到28．945，19．285，44．562；叶片最大变形和加速度位于前缘的上端，最大应力点集中在叶片根部一侧．