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中国矿业大学学报 2009年第04期杂志 文档列表

单管冻结温度场解析计算463-466

摘要：针对单管冻结相变热传导问题，根据冻结峰面分成冻结区和未冻结区，采用变量替换方法进行了单管冻结温度场解析分析，利用指数积分函数解析表示了冻结区和未冻结区的温度分布．为数值计算简便，给出了指数积分的多项式表示．结果表明：冻结峰面半径与冻结时间是平方根关系，即，ξ=2√α1βt；通过算例说明了单管冻结温度场呈对数型函数分布，且曲线的曲率随冻结时间增加而减小．

并联旁侧支路风流逆转次序的实验研究467-470

摘要：为研究上行通风网络火灾中并联旁侧支路风流逆转次序的问题，设计并制作了一个包含3条并联支路的小型模拟实验台．在其中1条支路中设置了燃烧器，用来模拟火灾支路；另两条模拟旁侧支路。取旁侧支路长度及初始风速（点火前的风速）的不同组合，分别进行模拟实验．利用热线风速仪和烟迹观测了两条旁侧支路中风流逆转的过程．结果表明：上行风流火灾中两条并联的旁侧支路可以在不同时刻发生风流逆转；风流逆转次序取决于两条支路长度与初始风速的乘积之比；长度与初始风速乘积较小的支路将较早发生风流逆转．

深部重塑土高压应力路径试验研究471-475

摘要：为了获取高压条件下应力路径对深部土力学特性的影响，采用自行设计的室内高压试验方法研究了深部重塑土在K。固结基础上4种典型应力路径下的应力-应变行为和强度特性．结果表明：三轴压缩路径下的应力-应变曲线形态呈应变软化型，三轴拉伸路径下的应力-应变曲线则由线性段和应变硬化段组成；三轴压缩路径下深部重塑土的屈服强度和屈服变形均大于三轴拉伸路径，而抵抗破坏的能力刚好相反，且加荷条件下深部土抵抗破坏的能力高于卸荷条件．深部重塑土的室内高压试验应根据工程实际选取合理路径以避免重大事故的发生．

弹性杆筛筛杆碰撞运动的特性分析476-480

摘要：为了探究弹性杆振动筛筛杆运动对筛分效果的影响，利用Poincare映射研究了碰撞过程中筛杆周期运动的稳定性．结果表明，筛杆随着振动筛工作频率ω的变化向混沌运动的演化过程为概周期运动→环面倍化→锁相→混沌．以弹性杆振动筛的常用振幅4mm，筛杆的常用间隙8mm为例，当工作频率ω〈55rad／s只发生单面碰撞，当55rad／s〈ω〈55．9rad／s时，筛杆呈现稳定的概周期运动；当55．9rad／s〈ω〈56．14rad／s时，筛杆运动的Poincare映射投影图，是一个吸引不变环；当56．14rad／s〈ω〈56．2rad／s，筛杆运动的Poincare映射投影图是环面倍化；当56．2rad／s〈ω〈56．4rad／s，筛杆运动的Poincare映射投影图是锁相；当ω〉56．4rad／s，筛杆呈现混沌运动．

燃煤过程中元素的分异特征与淋滤实验研究481-487

摘要：运用AFS，INAA，ICP-MS，ICP—AES，XRD等方法分析了宁夏石嘴山电厂原煤、飞灰、底灰中硫等43种元素的含量与矿物组成，基于燃烧与淋滤实验，探讨了这些元素的燃烧分异特征及As等11种有害微量元素的淋滤行为．结果表明：元素在燃煤固体产物中的分布主要受其挥发性与赋存方式控制．燃煤过程中元素的挥发程度与其单质及其化合物的沸点或熔点的高低有关，易挥发的、以有机相赋存的以及赋存在亚微米／纳米级矿物中的元素（如Al和Na）向细粒飞灰中富集，而大多数元素基本不挥发，在飞灰与底灰中均匀分布．在877～1300℃的燃烧温度，元素As，Cr，K，Mg，Mn，Mo，Pb，Sb，Zn的挥发率受影响显著；煤及其燃烧产物中微量元素的淋滤行为主要与其自身的地球化学性质以及赋存状态有关．飞灰、底灰受酸性介质淋滤时，低挥发性的元素有低的淋出，而挥发性较高的元素易于淋出；As，Br，Cd，Cu，Hg，Pb，S，Sb与Se在燃煤过程中有较高的挥发率，Co，Cd，Ni，Mo及U在酸性介质中的淋出质量浓度超过有关水环境质量标准，存在环境危害潜势．

卫星影像定位方位元素相关性影响仿真488-493

摘要：以地心直角系下航天遥感影像严密定位模型为基础，运用模拟和仿真的手段，研究在不同成像条件下，遥感影像外方位元素存在误差时，导致的定位误差经修正其相关性元素进行补偿后残差存在的规律，并通过图形表示出来．该方法为不同条件下遥感影像的纠正、定位、区域网平差、方位元素相关性和去相关性研究提供一种新的误差定量分析工具，通过仿真得出的方位元素相关性补偿残差分布图，能为这些研究提供直观的理论指导．

考虑接头影响的地铁盾构隧道管环力学模型研究494-502

摘要：针对接头对盾构隧道衬砌内力和位移的影响，提出了弹性铰管环结构力学改进模型．应用力法，推导出静水压力、水平及竖向地基抗力、土压力、管环自重4种荷载作用下管环内力和位移解析解．以北京地铁十号线为具体工程背景，研究了接头刚度、接头位置和接头数目对管环结构内力的影响规律，并与Lee的模型计算结果进行了对比分析，结果发现，接头刚度对管环弯矩、管环轴力的影响较大；接头数目和接头位置对管环弯矩、轴力的影响较小；两模型计算值差异主要体现在当160°≤φ≤180°时，改进模型计算弯矩呈下降趋势，而Lee的模型计算弯矩呈上升趋势。改进模型的计算结果与实际较为吻合．

基于拓展性和魔方变换的自适应蚁群算法503-508

摘要：针对传统蚁群算法在求解过程中搜索时间过长、易于出现早熟停滞的缺陷，提出一种具有拓展性的自适应蚁群算法．蚁群综合启发式信息、信息素轨迹和拓展性信息自适应地调整状态转移规则，并采用全局信息素非均匀更新策略，有效增强了蚁群的全局搜索能力．同时，受魔方变换的启发，提出了一种新颖的魔方变异策略，以加快对迭代最优解进行局部优化的速度．旅行商问题仿真验证了文中改进蚁群算法的有效性，其收敛速度、稳定性远高于传统蚁群算法．

宽粒级加重质的流化特性509-514

摘要：为拓宽气固流化床干法选煤加重质的粒级范围，分别配制了B—A型磁铁矿粉和B—A型粉煤，并按一定比例将两者混合作为宽粒级加重质，研究了其流化特性及分选性能，结果表明：由于A类颗粒中较细及密度较小物料的影响，随着床高增大，床层密度逐渐降低，且密度分布标准偏差较大，为0．0601g／cm^3．在合理的工艺及操作参数条件下，处于循环状态的0．3～0．074mm级磁铁矿粉和1～0．15mm级粉煤在流化床中分布均匀，床层密度均匀稳定，宽粒级加重质的流化性能良好，用于分选50～6mm煤炭，分选密度为1．61g／cm^3时，可能偏差（E值）为0．06g／cm^3，分选精度较高．

井采煤矿安全性态可拓评价模型的研究515-522

摘要：在信息融合技术与可拓学理论的基础上，提出了一种新的井采煤矿安全性态评价模型．基于多传感器和数据库的信息融合技术对不同类型的安全数据进行处理，获得了合理、可靠的信息；利用可拓评价方法，通过物元可拓性的定性方法和可拓关联函数的定量方法解决了安全评价问题．利用该模型对实际井采煤矿进行安全评价分析，得到了井采矿井安全性态为Ⅱ级（安全），与实际结果一致．利用动态评价并绘制动态曲线，可反映矿井的安全性态。该方法应用于实际可行有效．

不同温度应力条件下煤体渗透率实验研究523-527

摘要：为了深入研究渗透率与温度和应力的关系，分别采用吸附性气体甲烷和非吸附气体氦气，进行了不同应力条件，不同温度条件下的煤体渗流实验．结果表明，不同有效应力条件下煤体渗透率与温度的关系，并非单调递增或单调递减，而是存在一个转折区，转折区的位置取决于有效应力与热应力的大小对比关系，低有效应力条件下，热应力大于有效应力，煤体外膨胀，渗透率随温度的升高而增大，呈正指数关系；高有效应力条件下，热应力小于有效应力，煤体内膨胀，渗透率随温度的增加而减小，呈负指数关系．这一发现将以往的矛盾结果统一了起来．

岩爆预测的Bayes判别模型及应用528-533

摘要：基于Bayes判别法强大的判别分类能力，将Bayes判别理论应用到深部硬岩岩爆预测当中．选取最大切向应力σθ、单轴抗压强度σc、单轴抗拉强度吼和弹性能量指数Wet作为影响岩爆的因素，建立了以σθ／σc，σc／σt及Wet为判别因子的岩爆预测的Bayes判别模型，以国内外15个深部岩体实例为训练样本进行训练，利用训练好的模型对灵宝东峪矿区、平煤集团八矿深部开拓巷道和铜陵冬瓜山深埋硬岩矿山岩爆进行预测．实例研究表明：该模型回判估计误判率为0，预测结果与工程实例实际岩爆情况相符合．

微细粒煤泥水用絮凝剂的合成与应用534-539

摘要：絮凝剂在细粒煤泥水净化和闭路循环过程中具有极其重要的作用．采用接枝共聚反应的方法在淀粉骨架上引入二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC），丙烯酰胺（AM）单体合成了阳离子改性淀粉高分子絮凝剂（St-DMDAAC—AM），利用红外光谱（IR）和差示扫描量热分析（DSC）表征了产品的结构和热性能，通过扫描电镜（SEM）直接观察、研究了淀粉改性前后的超微形态和结构．以典型细粒煤泥水为处理对象进行了絮凝沉降及压滤试验，研究并优化了药剂添加制度．IR，DSC和SEM对絮凝剂的官能团特征峰、热转变温度和表面形态的表征以及工艺试验的结果，证明了St—DMDAAC—AM接枝的成功和性能的提升，此絮凝剂同时发挥电中和凝聚及架桥絮凝的双重作用，有效改善了微细粒沉降与压滤效果，在最佳药剂制度下，能使细粒煤泥浓缩沉降的溢流浓度达2g／L，底流压滤的滤饼水分可控制在20％～25％左右，滤液浓度低于10g／L．

矿井瓦斯爆炸感应期确定方法的实验研究540-543

摘要：设计了小尺度瓦斯爆炸实验系统，以甲烷模拟矿井瓦斯，进行了瓦斯爆炸实验；讨论了瓦斯爆炸感应期的概念，以热爆炸理论和链式反应理论对爆炸感应期的描述为基础，结合实验得出瓦斯爆炸初期可见光传播规律，将感应期分为瓦斯燃烧感应期和瓦斯爆炸感应期；以瓦斯爆炸可见光前沿传播速度达到起始速度的矿倍为判断瓦斯由燃烧状态过渡到爆炸状态的判据，得出确定瓦斯爆炸感应期的方法．结果表明：瓦斯燃烧感应期和爆炸感应期与瓦斯浓度近似呈线性关系，且在火源能量比较高的情况下表现出瓦斯浓度对瓦斯燃烧感应期和爆炸感应期影响不大．

急斜煤层分段放顶煤开采合理段高选择研究544-548

摘要：为确定急斜煤层水平分段综放开采条件下工作面段高的合理取值，将开采后裸露顶板岩层简化为三边固支的矩形薄板，采用薄板破断理论对受横向和纵向载荷作用下的斜置矩形薄岩板进行力学分析．研究表明：岩板走向长度、倾斜长度、岩层倾角、覆岩栽荷及泊松比是影响段高取值的5个主要因素．应以在工作面上方采空区煤矸体沿着顶煤采出后形成的槽形采空区域下移前岩板不发生沿根部折断为极限段高的选择标准．工作面合理段高取值分为3奘：第Ⅰ类煤层倾角45°～55°，取值在29m范围内；第Ⅱ类55°～75°，取值在51m范围内；第Ⅲ类75°～90°，该范围内开采工艺及设备选择对合理段高取值的影响更为重要．

地下空区激光三维探测及稳定性分析549-553

摘要：为了解决地下空区对露天矿安全生产的影响，针对洛钼集团露天开采境界下覆不明空区，利用激光三维扫描系统通过地表钻孔对空区进行精确三维探测，把激光三维探测的数据导入SURPAC建立空区三维块体模型，研究了SURPAC和FLAC^3D的数据转换方式，并编制相应程序把空区三维块体模型导入软件FLAC^3D进行稳定性数值分析．计算结果显示：该空区模型内各单元内的不平衡力趋近于0；节点（6066，4775，1430）处的Z方向位移趋近于恒定值；初始平衡状态下围岩最大位移量约为0．086m；围岩中最大拉应力为1．52MPa，应力集中区最大压应力为12．37MPa，均小于岩体的抗拉、抗压强度．由此表明，该空区上方地表运动停止，空区上方围岩不会发生拉裂破坏，空区目前处于稳定状态．

旋流-静态微泡浮选柱净化含油废水试验研究554-557

摘要：为了提高含油废水处理效果、简化处理工艺，提出了以旋流一静态微泡浮选柱为核心的水处理工艺，在自行研制的试验装置系统上，研究了循环泵压力、柱体过流速度、混凝剂种类及投加量、表面活性剂投加量、油水pH值等主要工艺参数对模拟含油废水除油效果的影响．结果表明：以上因素均对脱油率有较大影响，在优化条件下，除油率可达95．7％，旋流一静态微泡浮选柱对含油废水有较高的净化能力．

不同碱化度下A1胶体结构的谱学研究558-561

摘要：采用X射线衍射（XRD），傅立叶红外光谱（FT—IR）和魔角旋转核磁共振波谱（^27Al—MAS NMR）研究了在不同碱化度（P=OH／Al）下合成的Al胶体的结构．结果表明：在不同碱化度（R=2．6，2．7，2．8，2．9，3．0）下合成的新鲜Al胶体具有无定形性质，红外光谱中725cm^-1处（Al—O）Td键和核磁共振中6．3×10^-5化学位移处的Al（O）4信号峰同时证明不同碱化度Al胶体和A113溶液一样具有特殊的Keggin结构；红外光谱中（Al—O）Td强度随碱化度的增加而增强，表明高碱化度Al胶体（R=3．0）具有更多的Keggin结构；红外光谱中分为位于622cm^-1和550cm^-1处（Al—O）oh和（Al—OH2）oh键的减少和消失表明高碱化度Al胶体（R=3．0）胶体中Keggin结构聚合程度更高；由于Keggin结构具有较高的正电荷数，高碱化度胶体具有更高的吸附性能．