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中国矿业大学学报 2009年第05期杂志 文档列表

软岩巷道锚注支护结构蠕变分析-

摘要：对锚注前软岩巷道围岩应力状态进行弹塑性分析,计算出锚注前围岩残余强度区半径;在此残余强度区内进行注浆,并将注浆区再细化为弹性区和塑性区,引入岩石蠕变的鲍尔丁-汤姆逊模型,建立了软岩巷道锚注支护结构的蠕变分析模型,采用塑性区岩体体积不变的假设,对锚注支护结构进行了黏弹性分析和黏塑性分析,推导出软岩巷道锚注支护结构应力及位移的蠕变公式.理论分析与相似模拟结果表明:软岩巷道锚注支护结构弹性区应力与时间无关,塑性区应力随时间而变化;弹性区、塑性区位移随时间的推移而不断增大,最后趋于一定值,且塑性区位移与半径成反比关系.

ALOS影像提升小波融合的土地覆被分类研究-

摘要：根据提升小波变换原理,结合小波变换和色调、强度、饱和度变换(IHS变换)融合方法的优点,提出了提升小波变换影像融合模型,用于提高遥感影像土地利用/土地覆被基础信息解译精度.采用对比分析方法,以长江口北岸的日本先进陆地观测卫星(ALOS)影像融合为例,综合影像主客观综合评价和影像分类Kappa系数值,将提升小波融合方法与传统融合方法进行对比分析研究.结果表明:提升小波融合模型优于传统融合方法,该模型在提高影像空间分辨率的同时,能更好地保持影像光谱信息,从而有效地提高了遥感影像解译土地利用/土地覆被基础信息的精度.

自密实混凝土与老混凝土黏结收缩有限元分析-

摘要：在自密实混凝土与老混凝土约束收缩试验的基础上,采用大型有限元软件ABAQUS进行了新老混凝土黏结约束收缩的有限元模拟.通过与试验结果进行比较,验证了有限元模型的可行性.并从应力分析的角度研究在约束收缩的作用下,新老混凝土黏结的应力分布规律.计算结果表明,在黏结面附近新混凝土受到明显的拉应力,而沿着试件高度方向拉应力不断减小直至转变成压应力;黏结面上的剪应力则在两端部最大,中部最小;修补混凝土较薄时新混凝土由于约束收缩而受到的拉应力较大;当新混凝土高长比为1/4时,混凝土上的拉应力最小.

惯性及滑移对EMP推力轴承的影响研究-

摘要：为了考察界面滑移和流体惯性对水润滑弹性金属塑料(EMP)推力轴承润滑性能的影响,从连续性方程和Navier-Stokes方程出发,推导出在圆柱坐标系中考虑了界面滑移和流体惯性影响的雷诺方程,并采用有限差分法对其进行数值计算.计算结果表明:界面滑移现象的出现将降低10%左右的水膜压力和轴承承载能力,而流体惯性力的存在增大了1%左右的水膜压力和轴承承载能力;随转速的增大,界面滑移现象对水膜压力和轴承承载能力的削减程度明显增大,水膜压力和轴承承载能力将降低50%左右.

复合白云石表面链状纳米CaCO_3的制备-

摘要：在Ca(OH)2—H2O—CO2反应体系中,根据非均匀成核原理,通过调整体系反应温度、Ca(OH)2浓度、ZnSO4添加量等反应参数,控制在白云石颗粒表面生成具有链状结构的纳米Ca-CO3包覆层.利用SEM,XRD等检测表征手段,分析了不同反应参数对纳米CaCO3晶形的影响.结果表明:当反应温度为25℃,ZnSO4加入量为Ca(OH)2的4%,Ca(OH)2浓度为0.3mol/L时,在白云石颗粒表面生成了长径比为7∶1的链状纳米CaCO3.提高体系的反应浓度能够减少ZnSO4的加入量.

孔结构对煤基活性炭电化学性能的影响-

摘要：以煤为前驱体,KOH为活化剂制备系列煤基活性炭电极材料.采用N2吸附法及电化学测试对活性炭的孔结构和电化学性能进行了表征,研究了孔结构对活性炭电极材料的电化学性能的影响.结果表明,采用化学活化法可制备出比表面积1048~3581 m2/g、中孔率7%~91%的活性炭电极材料.在3 mol/L KOH无机电解液体系及1 mol/L(C2H5)4NBF4/碳酸丙烯酯(PC)有机电解液体系中,活性炭电极材料的比电容分别达到322 F/g,190 F/g.2~3 nm的中孔对电解质离子在电极材料中的扩散有着重要作用,可以有效降低电解液的扩散阻力,提高电极材料比表面积的利用率,从而增强电容器的电化学性能.

线性热流下可燃物着火时间的积分法预测-

摘要：为了准确快速地预测可燃物的着火时间,根据积分方法的思想,推导了预测固体可燃物受线性变化热流作用的着火时间公式.采用PDE数值方法修正了该着火时间公式,并引入着火的表面温度判据,预测了泡桐,椿木,榆木和刺槐等4种木材在不同线性增长热流条件下的着火时间.这些着火时间和其他文献提供的实验数据进行了比较.结果表明:采用PDE修正后的积分模型在计算线性变化热流条件下,固体材料表面的温度变化,具有较高的精度.当热流增长率小于0.5679 kW/(m2.s)时,公式和实验得出的木材着火时间之间的误差一般在5%左右.

《中国矿业大学学报》(中文版)2009年第2,3期被Ei收录论文-

软岩巷道破裂特征与分阶段分区域控制研究-

摘要：解决软岩巷道维护问题的关键在于准确把握该类巷道围岩内部裂隙发展演化规律和破裂特征.以某矿典型的软岩巷道为研究对象,实验研究了巷道围岩组份及微结构的特征;现场测试了巷道围岩内部破裂发展过程和规律,得到了典型软岩巷道围岩内部裂隙扩展贯通具有阶段性和非均匀性的破裂特征;根据巷道破裂发展的时间效应和区域特征,提出了分阶段、分区域控制的关键技术,包括:分阶段喷射混凝土、锚杆(索)强力支护、围岩注浆加固的过程控制和重点部位的加强支护技术.现场工程实践表明,针对软岩巷道破裂特征的分阶段控制技术可以有效控制软岩巷道的围岩变形破裂的发展,实现该类巷道的围岩稳定.

钻井液条件下煤芯煤层气解吸扩散行为及其影响-

摘要：准确求取钻井液条件下煤芯煤层气逸散量,是确定煤层含气量的关键.基于钻井液条件下煤芯提取过程中煤层气解吸自动模拟实验结果,系统讨论了煤层气压力、提钻速度、煤芯粒度和钻井液密度对解吸扩散行为的影响.结果表明:煤层气压力是决定逸散量的主要内在因素,煤层气压力越大,解吸速率也越大,逸散量也越大;提钻速度是影响逸散量的外在因素,提钻速度越大,逸散量越小,对构造煤影响较小;煤芯中煤颗粒自然粒度影响逸散量,粒度小的逸散量多;提高钻井液密度在一定程度上可以减少逸散量.根据模拟实验数据,拟合得到煤层气压力和逸散量之间的统计关系式.煤芯煤层气扩散解吸是煤层气压力和钻井液柱压力不断寻求平衡的动态过程,因而具有独特的变压解吸行为.

季节冻土层影响下冻土墙温度场模型试验研究-

摘要：为了研究季节冻土层对冻土墙温度场的影响,基于相似理论开展了季节冻土层影响下冻土墙温度场模型试验.通过水平冻结管形成季节冻土层,竖向冻结管冻结基坑侧壁土体,进行了6种度条件下季节冻土层温的温度场试验.使用无量纲非线性回归公式对试验结果进行了分析,并推导了季节冻土层作用下冻土墙的厚度扩展速度公式和交圈时间公式.结果表明,季节冻土层温度为-12℃,-3℃和无季节冻土层时冻土墙交圈时间分别为10.2,17.5和21 h,而从交圈到达到设计冻土墙厚度的时间分别为12.8,14.3和24.1 h.说明季节冻土层对减少冻土墙的交圈时间和增加交圈后冻土墙的厚度扩展速度都起到了有利作用.回归系数与季节冻土层温度之间具有明显的规律性,能够合理反应和解释试验现象.

温湿度变化环境下木构件长期强度衰减模型-

摘要：为了研究长期温湿度变化环境对木构件持续荷载效应的影响,将温湿度的长期变化视为木构件的外部荷载,在已有强度损伤累积模型基础上,采用miner线性损伤累积理论,通过数值分析方法建立了同时考虑日温湿度变化和年温湿度变化的长期荷载作用下木构件的强度损伤累积模型,并积分得到了材料强度衰减模型.结果表明:以年为时间单位的长期强度损伤累积模型保留了Gerhards模型的指数形式,大大提高了计算效率;材料强度衰减模型反映长期荷载作用下木构件强度的时变规律,便于采用抗力理论对历史建筑木结构进行剩余寿命预测;应用本文建立的模型对某历史建筑木桁架进行的剩余寿命预测验证了该模型的可行性和合理性.

软煤综放面煤壁片帮机理及防治研究-

摘要：为了解决软煤综放条件下煤壁片帮严重问题,针对五阳煤矿综放面端面冒落特征,分析了煤壁片帮现状、原因.研究煤壁受力特征,建立力学模型,探讨片帮机理,提出煤壁片帮的控制原则及控制途径,确定防治方案及合理参数,并进行工业性实验.结果表明:煤壁中存在圆弧状"滑动面",煤壁稳定的临界高度为1.8 m;控制煤壁稳定的关键是控制"滑动面"的稳定;煤壁片帮严重区域采用打木锚杆来控制煤壁稳定.新片帮控制方案实施后,煤壁片深、片帮范围明显缩减,端面冒落得到有效控制.

钻孔摄像测试围岩松动圈的机理与实践-

摘要：利用全景钻孔数字摄像技术和数字图像处理与分析方法,研制了全景数字钻孔摄像煤矿巷道围岩松动圈测试系统,该系统由硬件和软件2大部分组成,硬件系统包括高压密封摄像定位磁性罗盘以及微型CCD摄像机等,软件系统则包括钻孔图像实时监视与实时处理(如图像无缝拼接、平面图展开、三维钻孔岩芯生成)以及松动圈的分析程序.在松动圈识别关键技术中,提出了用钻孔图像中围岩裂缝的圆形度指标作为判断围岩松动圈标准的新思路.首次将其应用于山东七五煤矿深井围岩松动圈的测试工作,获得了围岩松动圈厚度值在巷道断面不同部位有较大差异的分布规律,并和传统的围岩松动圈超声波测量法比较,误差在3.5%之内,验证了钻孔摄像技术测量松动圈的可靠性,为高应力地下工程围岩松动圈厚度值的测试提供了新的方法.

液态水对煤吸附甲烷影响的机理分析-

摘要：为了研究液态水对煤吸附甲烷影响的机理,进行了不同煤级干燥煤样、平衡水煤样和注水煤样等温吸附实验,基于分子间作用力对液态水影响机理进行分析,并用维里方程拟合等温吸附实验结果来验证.结果表明,煤基质的润湿程度是液态水影响煤吸附甲烷的主要因素.干燥煤样中煤与甲烷分子间作用力远大于甲烷分子间作用力,第二维里系数较低,吸附能力强;平衡水煤样中煤与水分子氢键能高于范德华力,气态水分子竞争吸附,第二维里系数偏高,煤基质吸附能力弱;注水煤样中煤与甲烷分子之间长程作用力和甲烷与水分子之间短程作用力之和较小,与甲烷分子间作用力相当,第二维里系数最高,煤基质吸附能力很低.煤级增高,煤基质表面极性及其润湿程度降低,第二维里系数随之降低.

非连续岩体破裂机理及其工程稳定性研究-

摘要：本研究为应用基础研究,以解决工程实际问题为目的,以围岩中客观存在的破裂区为主线,从对地下工程稳定性问题的评价入手,以相似材料模型试验和数值模拟计算为基本手段,以断裂力学为基础,研究了断续节理岩体的细观破坏机理、宏观破坏过程及其对围岩破裂区和围岩碎胀变形的影响规律;研究了断续节理岩体中围岩破裂区的性质、破裂区与地下工程稳定性的关系等问题,提出了以围岩破裂区和围岩收敛量作为判定围岩稳定性方法,为采矿工程的设计、施工和生产提供了较为可靠的决策依据.本文获得以下主要结论:1)围岩破裂区是一个综合数量指标,采用以围岩破裂区厚度作为围岩稳定性评价的指标.2)采用数字照相变形量测方法来测量围岩的变形,较好地解决了平面应变模型试验中的变形量测问题,符合非接触变形量测的发展趋势.3)断续节理岩体的破坏机制为:在集中应力作用下,节理端部岩桥首先发生张拉破坏,新生的岩桥裂纹与邻近原生节理相互串通,最终形成阶梯状滑移面而使岩体强度丧失.4)当节理两端的次生裂纹扩展长度l=sinhβ时,节理岩体将产生贯通破坏.5)在节理岩体中,围岩破裂区是由于新生裂纹与节理相互贯通导致纵横交错的贯通裂隙所致,断续节理贯通破坏的边界可定义为围岩破裂区的...

《中国矿业大学学报》征稿简则-

鄂尔多斯盆地东缘煤储层渗流孔隙分形特征-

摘要：基于压汞试验,分析了鄂尔多斯盆地东缘14个矿区56件煤样储层孔隙的分形特征,通过分维数与煤储层渗透性的比较,得出孔隙体积分维数与煤储层渗流孔隙的渗透性关系.结果表明,煤储层压汞孔隙分形尺度为孔直径86 nm~1000μm,体积分维数2.75~3.24,在区域分布上呈自北向南降低的趋势,与煤变质程度、灰分、矿物含量呈负相关关系,与水分、中孔含量及视孔隙度(>5%)呈正相关关系.储层渗透性的分形表征与分形维数、分形尺度及分形孔隙的分布连通性多因素相关,但在储层孔隙率较低的情况下,分形孔隙的分布连通情况对渗透性起决定性作用.