中国矿业大学学报杂志社
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中国矿业大学学报杂志

中国矿业大学学报紧跟学术前沿,紧贴读者,国内刊号为:32-1152/TD。坚持指导性与实用性相结合的原则,创办于1955年,杂志在全国同类期刊中发行数量名列前茅。
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:中国矿业大学
  • 国际刊号:1000-1964
  • 国内刊号:32-1152/TD
  • 出版地方:江苏
  • 邮发代号:28-73
  • 创刊时间:1955
  • 发行周期:双月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:2.4
  • 综合影响因子:2.339
相关期刊
服务介绍

中国矿业大学学报 2010年第02期杂志 文档列表

不同温度梯度冻结中砂加卸荷变形特性研究

摘要:采用K0固结,负荷冻结,加、卸荷的方法,进行了4种不同温度梯度冻结中砂的三轴试验,获得了温度梯度和加、卸荷过程对冻结中砂变形演变的影响规律.结果表明:温度梯度的存在增大了冻结中砂起始切线泊松比,抑制了冻结中砂最大体缩量;不同温度冻结中砂加、卸荷过程中均呈现出体缩-体胀趋势,但不同温度梯度以及加、卸荷条件下的体缩速率和最大体缩量差异很大,且随温度梯度增加,体缩-体胀规律逐渐向持续体胀演变;卸荷过程增大了径向变形演化速率,抑制了冻结中砂体缩的发展,这一规律能合理解释加荷过程中获得的冻土强度高于卸荷过程的基本结论.
158-162

基于FAHP的采场结构参数优化研究

摘要:为获得最优的采场结构参数,提出了一种基于层次分析法和模糊数学理论(FAHP)的综合评价方法.综合考虑各动态、静态、定量、定性指标,如经济、安全、技术等指标,运用层次分析法确定各指标的权重,利用模糊数学原理选择合理的隶属度函数,建立模糊综合评判模型,并进行模糊优选.以康家湾矿的采场结构参数选择为实例,对采场结构参数进行正交组合,建立9种备选方案,以有限元数值模拟为手段获取影响因素指标值,并利用FAHP对5种稳定可行的方案组合进行优选,最终得出各方案优越度为:方案2,60.5%;方案3,65.8%;方案5,78.59/6,方案6,65.9%;方案8,73.1%,从而确定方案5最优.
163-168

矿用防灭火凝胶泡沫的研究

摘要:为了解决煤矿自燃和瓦斯防治的难题,研制出煤矿用材料——凝胶泡沫.采用Ross—Miles法对不同发泡剂进行比较,筛选出一种使用量少、发泡能力强的凝胶泡沫用发泡剂,0.3%~0.5%的使用量发泡高度可达22cm以上.配制出成胶时间可控、凝胶强度大的胶凝剂和交联剂.实验结果袁明:凝胶泡沫稳定时间长,在常温常压下10d不脱水,增加了防灭火效果的耐久性;结合凝胶和泡沫的封堵能力,能有效的阻止瓦斯从煤体中释放.通过阻化实验表明,凝胶泡沫能有效的减缓煤的氧化放热速率,抑制煤温的升高,阻化率达到62.23%,很好的抑制了CO在自燃过程中的释放量.
169-172

无机发泡胶凝材料防治高冒区托顶煤自燃火灾

摘要:利用新型无机发泡胶凝材料和发泡注浆设备,进行了平顶山煤业集团天安公司十三矿己15.17煤层11111采面回风巷高冒区托顶煤火灾防治研究.在30d内,分别在高冒区的1^#,2^#,3^#共3个注浆孔,共进行了12个班次的注浆作业,使3个注浆孔的O2,N2,CO,CO2,CH4气体的平均浓度分别由注浆前的5.305%,82.265%,0.139%,2.531%,9.560%,变化为注浆后的16.492%,81.544%,0.041%,0.177%,1.634%.表明该新型无机发泡胶凝材料对高冒区的有效填充,降低了高冒区漏风量,阻止了高冒区托顶煤的进一步氧化升温,使CO,CO2气体的浓度降低,O2,N2气体的浓度接近正常水平,从而有效的防止了托顶煤自然发火现象的发生,该无机发泡胶凝材料的使用量仅为非发泡材料用量的1/3~1/8,且该发泡材料还具有受热失水后,不发生体积收缩变形,不形成新的漏风裂隙的特点.
173-177

拉斗铲作业实体高台阶安全稳定性研究

摘要:采用极限平衡法和FLAC^3D数值模拟法对不同高度、坡面角、载荷情况下,以及岩石台阶下留不同宽度的煤柱等状态下,拉斗铲作业实体高台阶的安全稳定性进行了系统地研究.用赤平极射投影法确定黑岱沟露天煤矿拉斗铲作业实体高台阶的破坏形式为楔形体单面滑动和楔形体双面滑动.研究成果经现场实际应用证明,黑岱沟露天煤矿拉斗铲作业实体高台阶采用高38m、坡面角65°、留4m煤柱的参数是安全稳定和合理可行的.
185-189

基于在线鲁棒LSSVM的自适应PID算法

摘要:为了解决在线最小支持向量机在每个采样周期更新模型带来计算量大的问题,提出了在线鲁棒最小二乘支持向量机(LSSVM)的自适应PID控制算法.通过2步加权策略提高LSSVM的鲁棒性,把样本预测误差与过程先验知识相结合给出控制模型复杂度准则,有效地提高了模型的精度、速度以及稀疏性;结合预测控制思想,把在线鲁棒LSSVM算法用于PID非线性控制.仿真结果表明:鲁棒Huber函数与ε-不敏感函数相结合的鲁棒代价函数,能够有效地对系统局部非线性区域进行建模,随系统工作点变化而自适应地辨识,不仅有较高的控制精度,而且具有较强的鲁棒性和建模速度,能够适应时变参数对象的控制.
190-195

新型单层冻结井壁温度场相似模拟研究

摘要:基于中国矿业大学的新型单层井壁结构,采用物理模拟方法研究了不同厚度、不同井帮温度条件下井壁内温度场发展规律,结果表明,新型单层井壁浇注后,温度迅速上升,井壁越厚,达到的最高温度就越高;专利井壁采用补偿收缩混凝土补偿了部分温差,井壁内外温差虽略微超过规范规定的最大控制温差(25℃),但井壁不会开裂;井壁内部高水化热使得井壁获得至少8d的全断面正温养护时间,井壁无冻害危险;井帮温度不同,相同厚度的井壁达到的最高温度不同;井壁越厚,井帮温度对井壁能达到的最高温度影响越小.利用龙固煤矿实测岩土参数进行的新型单层井壁物理模拟试验结果较好地验证了基于龙固外壁现场实测数据反演得到的水泥水化参数进行数值模拟的结果.
201-207

越江盾构隧道纵向结构分析模型的改进及应用

摘要:在盾构隧道等效刚度连续模型中考虑了环缝影响系数的影响,推导了改进模型的力学计算公式,建立了隧道纵向变形曲率及环缝变形与环缝等效刚度之间的关系.利用该模型对上海某越江隧道进行了工程应用分析.根据盾构隧道临界状态的变形界值,初步建立了越江盾构隧道纵向变形曲率半径与环缝张开量间的关系.计算表明:与地铁盾构隧道相比,越江隧道曲率半径的限值要求可适当放宽.越江隧道纵向变形曲率半径小于1.257km时,环缝张开量大于6mm,环缝密封止水措施失效,隧道会出现严重的渗水漏泥现象.越江隧道螺栓极限应力状态相应的环缝张开量为21.00mm,此时环缝连接破环,不能满足隧道的结构性安全要求.
208-213

隔层厚度与第二胶结面抗剪切强度关系研究

摘要:水力压裂是高效开发低渗透油气田的主要工艺,而导致压裂失败或爆性水淹的主要原因是层间发生窜流,层间窜流的位置在隔层处的第二胶结面,因此研究隔层厚度与第二胶结面抗剪切强度之间的关系具有重要意义.基于提出的第二胶结面仿真试验方法,定量验证了当隔层厚度〈1m时,第二胶结面抗剪切强度随隔层厚度减小而降低.提出了隔层界面窜流系数ξ的概念,并建立了相关数学模型,即拿越趋近于0,隔层界面的抗窜能力越强;仅当ξ〉1时,第二胶结面才会发生窜流;当隔层厚度〈1m时,隔层厚度对第二胶结面抗剪切强度无明显影响.薄隔层压裂时第二胶结面是否会发生窜流取决于压裂压力、泥饼厚度、井筒尺寸和第二胶结面抗剪切应力,与隔层厚度无关.
219-222

基于抽样盲数的煤与瓦斯突出不确定性预测

摘要:为了分析煤与瓦斯突出预测输入变量的不确定性对于预测结果的影响,提出一种采用抽样盲数的估计法.在不确定变量的取值置信区间内进行分段,用每一段区间的均值及取值概率作为样本反映该区间的不确定信息,以不确定变量的各个样本的集合作为反映其不确定信息的抽样盲数.分别将各个输入变量的抽样盲数的样本组合作为预测器的输入进行预测,得到反映煤与瓦斯突出预测结果不确定性的抽样盲数,从而得出煤与瓦斯突出预测结果的概率分布及置信区间.结果表明:所建议的方法是可行的,它不仅可以处理任意概率分布的不确定性信息,还能避免卷积运算从而减少了计算量,且具有能够反映出煤与瓦斯突出各个级别的可能性的优点.3组检验样本的预测煤与瓦斯突出级别为A,D和A的概率分别为0.9045,0.7775和0.9893,与实际结果相符.
227-232

地面三维激光扫描点云的多站数据无缝拼接

摘要:针对如何将多站分块扫描的点云无缝地拼接为一个整体以完整地表达扫描对象几何形态的问题,基于测量平差理论,提出了一种简单易行的多站扫描数据无缝拼接方法.首先根据与相邻前一扫描站相重叠的扫描区域内的同名标志点按附有限制条件的间接平差模型求取坐标转换参数,再对序列坐标转换参数按闭合条件进行加权误差分配,得到各站扫描点云的最终坐标转换模型,并依此坐标转换模型对各站扫描点云进行坐标变换,将它们统一到项目坐标系下,最终得到多站扫描点云的无缝拼接结果.对多站扫描的建筑物点云数据进行整体拼接实验,证明了本方法的可行性和有效性.
233-237

基于UKF的海底集矿车组合导航研究

摘要:针对扩展卡尔曼滤波(EKF)在海底集矿车组合导航系统应用时存在着计算复杂、线性化误差大等问题,基于附加打滑参数的履带车运动学模型,将无色卡尔曼滤波(UKF)用于集矿车长基线声学导航(LBL)与推算导航(DR)的组合导航系统中.考虑到测量数据时延,组合导航系统融合LBL与DR信息,得到海底集矿车位置估计.研究结果表明:采用EKF方法,测量数据时延0,0.5,2S时,东向定位精度为0.14,0.32,0.48In,北向定位精度为0.13,0.28,0.44m;采用UKF方法,测量数据时延0,0.5,2s时,东向定位精度为0.10,0.26,0.37m,北向定位精度为0.09,0.24,0.34m.测量数据时延越短,EKF,UKF的位置估计效果都会越好.但与EKF方法相比,UKF方法能够明显减少组合导航系统的线性化误差,提高海底集矿车导航系统的精度与稳定性.
238-243

摩擦副不同表面织构化的润滑减摩性能试验研究

摘要:为研究织构位于摩擦副不同表面时的润滑减摩性能,对无表面织构、上试件单表面织构、下试件单表面织构和双表面织构四种不同形式的摩擦副分别在富油和乏油两种润滑条件和50N,100N两种载荷下进行摩擦磨损试验,观察摩擦系数变化规律.试验结果表明:载荷越大,表面织构对摩擦系数的影响越显著;富油条件下,上、下试件单表面织构均能减小摩擦系数,而且上试件单表面织构更加有效;乏油条件下,下试件单表面织构减小而上试件单表面织构增大摩擦系数;双表面织构在不同的润滑条件下均不能减小摩擦系数.
244-248

非纯CO2对MMP和驱油效率影响的实验研究

摘要:提出以油井产出气(烃类与CO2混合气体)为对象,采用细管实验确定混相驱最小混相压力(MMP)及非混相驱过程中的驱油效率.研究了气体组成跨度较大情况下气体组成对MMP和驱油效率的影响,通过大量地实验观察和分析,将驱替过程分为3个阶段,并对相应过程的驱油机理、组成等对采收率的影响进行了分析,得出驱油效率随CO2摩尔分数、压力变化的趋势及数量关系.结果表明:CO2摩尔分数降低则混相压力提高。在非混相状态,CO2摩尔分数每提高10%,驱油效率提高3.0%~5.4%,平均为4.4%;注气压力对驱油效率有较大影响,注气压力每提高1MPa,驱油效率提高1.2%~3.0%,平均为1.8%.
249-253

直角柔性铰链平行四杆机构的导向位移分析

摘要:为了实现对直角柔性铰链单平行四杆机构的精确定位,根据结构的对称性建立了导向位移分析的单支链模型,引入奇异函数法推导了直角柔性铰链单平行四杆机构的导向位移计算公式;利用ANSYS10.0软件对线切割加工的样件进行有限元仿真,分析了实验值与理论计算值及有限元仿真值之间存在误差的原因.结果表明,在弹性变形内,机构的导向位移与外力成近似线性关系;理论模型与有限元法所得结果相近,误差为1.64%,但与实验所得结果存在约5.76%的误差.机构的加工误差、材料的组织缺陷及加工过程中的加工硬化现象等因素都会使得实验值偏离理论值与仿真值.
254-258

一种基于对偶图的三维表面模型编码方法

摘要:基于三角条带的三维表面模型编码有效地降低了每个顶点被重复处理的次数以及从CPU到图形显卡的传输数据量.针对经典三角条带编码算法的弊端,提出了一种基于对偶图的三维表面模型编码算法,借助于图论的理论支撑,实现了基于全局判别准则的条带路径的生成与合并;通过将条带路径提取与条带化编码相分离,算法具有自动保持模型表面法向的功能,避免了重复的法向一致化判断与调整工作;根据对偶图与三角网格模型之间的对应关系,采用了基于三角网格的直接编码方案,保证了算法的高效及高质量特性.实验表明,该算法思路清晰、严谨,易于实现,随着模型复杂度及数据量的递增,算法显示了较强的优越性.
259-264

煤与单一矿物质在摩擦电选过程中的分离

摘要:摩擦电选能够有效分选粒度小于74μm的微粉煤,为了探索煤中矿物质在摩擦电选过程中的分离规律,将净煤(ρ〈1.3g/cm^3)与煤中常见伴生矿物质如石英、高岭土、黄铁矿、方解石等分别按照一定比例混合,进行摩擦电选研究,并对各组精煤产品进行了X射线荧光光谱分析.试验结果表明:4种矿物质都可以通过摩擦电选方法有效脱除,方解石、石英、黄铁矿和高岭土的脱除率可分别达74.871%,82.608%,96.169%,94.986%.
270-274

水热碱性环境下粉煤灰水化进程研究

摘要:通过Ka法(ICP—AES)快速评价分析,结合SEM—EDS微观形貌观察,研究了粉煤灰在80±2℃水热碱性环境下的水化特征及水化历程.结果表明:粉煤灰化学活性反应实际上是一个累加变化过程,Ka值在3d龄期之后出现快速增长趋势,其14d龄期的Ka值达到77.41%.水热碱性环境下粉煤灰颗粒在反应初期与Ca(OH)2反应形成CSH单层膜或CH—CSH双层膜附着于颗粒表面,反应膜层的形成延缓了Ka值初期的增长速度.易反应区域会形成溶蚀活化点促进反应介质的继续反应,溶蚀活化点在反应后期进一步扩展,粉煤灰玻璃体中的大部分活性SiO2,Al2O3参与反应,剩下由惰性莫来石及/或新生矿物沸石形成的镂空状搭接结构.
275-278