混凝土氧气扩散性能的预测模型
摘要：钢筋保护层处混凝土的氧气扩散速率是影响混凝土内钢筋锈蚀速率的重要因素.为确定保护层处混凝土氧气扩散速率,从多孔材料气体扩散的基本原理出发,根据Fick扩散定律并结合影响混凝土中氧气扩散速率的具体因素,建立了混凝土氧气扩散性能的预测模型,并通过试验对模型进行了验证.试验表明预测模型的计算结果和试验测试结果基本一致;混凝土氧气扩散系数随混凝土孔隙率、环境温度和相对湿度的增高而增大,在温湿度条件不变的情况下,混凝土孔隙率由0.09增大到0.18时,混凝土氧气扩散系数约增大4倍.纳米级别铝粉粉尘爆炸的实验研究
摘要：以3种不同粒径的纳米铝粉为研究对象,采用20L球形爆炸测试装置对纳米铝粉的爆炸特性进行了实验研究.通过对实验过程中纳米铝粉的爆炸过程和爆炸特性数据的分析,得出纳米铝粉的爆炸规律.纳米铝粉的最大爆炸压力和最大压力上升速率受粉尘浓度的影响.当粉尘浓度在0.50kg/m3以下时,爆炸压力随粉尘浓度的增加而有较明显的增大,并逐渐趋向最大值,并在一定范围内趋于稳定;当浓度超过1.25kg/m3以后,最大爆炸压力随粉尘浓度的增加而减小.最大压力上升速率随粉尘浓度的变化与最大爆炸压力随粉尘浓度变化的规律相似.复杂通风网络简化过程与原理研究
摘要：为研究复杂通风网络拓扑的快速自动简化,需要研究复杂通风网络拓扑的简化过程与原理.研究了复杂通风系统网络拓扑结构特征和复杂拓扑通风网络的相互转换过程与原理,提出了最简准等效拓扑通风网络、最简模糊拓扑通风网络等概念,获得了各种拓扑通风网络的相互转换原理与方法,进一步丰富和完善了复杂通风网络拓扑理论.结果表明：应用本成果分析和自动绘制三河尖煤矿通风网络图时效率提高了28.30%.THF-SDS对矿井瓦斯水合分离影响研究
摘要：基于瓦斯水合分离实验,研究了3种THF-SDS复配体系（THF,0.50mol/L,SDS,0.20,0.35和0.50mol/L）对3种合成瓦斯气样（Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型）水合分离过程影响,并对THF-SDS复配体系的促进机理进行了初步分析.结果表明：在THF-SDS复配溶液中,φ（CH4）分别为24.90%,40.40%和59.80%的气样经过一级水合分离后,φ（CH4）分别提高13.81%,15.63%和20.04%;THF-SDS复配体系可以改善瓦斯水合分离热力学条件,有效缩短瓦斯水合物生成的诱导时间,随着复配体系中SDS浓度的升高,诱导时间逐渐缩短;然而随着THF-SDS复配体系中SDS浓度的增加,水合物中瓦斯气体含量减少,分离效果变差,高浓度的SDS对CH4-N2-O2-THF-H2O体系水合物晶体生长过程有一定抑制作用.采动影响下断层冲击矿压危险性研究
摘要：采用FLAC5.02D数值模拟软件模拟了煤层开采过程中断层对矿山压力分布的影响.研究了不同断层倾角、断层强度、断层落差、老顶厚度和老顶强度下,工作面支承压力峰值变化规律.结果表明,工作面由断层上盘向断层推进：支承压力峰值随断层倾角减小而减小,当断层倾角为30°时,应力峰值降为60.92MPa,甚至会小于无断层影响下的63.18MPa;当老顶厚度超过20m,应力峰值迅速降为51.53MPa.而工作面由断层下盘向断层推进：应力峰值随着老顶强度的增大先迅速增大为89.34MPa,当老顶强度超过40GPa后,应力峰值基本保持不变.当工作面由断层下盘向断层推进时冲击危险性均比工作面由上盘向断层推进时的高.模拟CO2埋藏不同煤级煤孔隙结构变化实验研究
摘要：使用高压超临界CO2地球化学反应器在实验室模拟CO2在地下煤层的埋藏过程,反应器中的温度为40℃,压力为9.8MPa,反应时间为72h,通过氦比重仪和压汞仪对不同煤级煤的孔隙结构变化进行了研究.结果表明：经过超临界CO2-H2O的作用后,无烟煤的真密度从1.51g/cm^3增加到1.59g/cm^3,其余几种煤真密度变化不大,视密度均有减小趋势,其中褐煤和瘦煤减小幅度为0.1g/cm^3;褐煤总孔容变化最大,增加主要表现在大孔阶段,增幅为85%,孔隙度增幅达118%,其余煤种的总孔容和孔隙度也有不同程度增高.CO2的埋藏过程对中低煤级的影响主要是其大中孔,而对高煤级主要影响其微孔发育,无烟煤微孔孔容的增大使得煤的表面积进一步增大,从未处理的24.3m^2/g增加到27.6m^2/g,从而对气体的吸附能力将越来越强;对退汞曲线的滞后性分析表明,CO2的埋藏过程对＂墨水瓶＂孔隙度将产生一定的影响.基于RS,GIS的徐州城北矿区生态景观修复研究
摘要：以徐州城北矿区1987,1998,2008年的遥感影像为数据源,采用生态景观学理论,遥感（RS）和地理信息系统（GIS）技术,分析采矿对矿区景观生态影响的变化规律,从生态修复适用范围、模式、技术等方面提出矿区生态修复的策略.结果表明：1987—2008年间,整体景观破碎化程度提高,多样性增大,生态系统稳定性降低.但耕地的生态景观指标变化最大,最大斑块指数减少了6.481%,边缘密度减小了5.64m/hm^2,连通度减小了0.186;其次是水域用地,最大斑块指数增大了2.345%,斑块边缘密度增大了4.97m/hm^2,连通度减小了0.261.采矿造成农地塌陷,地表积水,部分塌陷地被复垦为鱼塘、湿地等,为此,从构建斑块-廊道-基底角度,提出农田生态景观、水域景观、工业景观、居住景观、道路景观的生态修复策略.灰质泥岩遇水膨胀的时间效应研究
摘要：利用电子天平和游标卡尺对长方体型的灰质泥岩试件浸水后不同时段的质量以及长、宽、高3个方向上长度进行了测量,分析了灰质泥岩的膨胀应变与其体积含水率、质量含水率及浸水时间之间的关系.结果表明：灰质泥岩膨胀应变与岩石的体积含水率及质量含水率成正比关系;灰质泥岩膨胀应变具有时间效应,据此提出了岩石膨胀稳定的时间阈值概念,得出了灰质泥岩的膨胀应变与浸水时间的函数关系,并推导了侧限条件下岩石的轴向自由膨胀应变随时间的变化规律,该结论对工程实践有指导意义.瓦斯压力对煤体冲击指标影响的实验研究
摘要：基于突出和冲击地压的主要区别——瓦斯参与程度的不同,从实验的角度出发,利用瓦斯气体密封系统,研究了单轴压缩条件下（有效围压为0）瓦斯对煤体冲击指标的影响规律,提出了鉴别非典型动力灾害的实验方法.结果表明：瓦斯的存在,降低了煤体的冲击倾向性,实验所取煤样在瓦斯压力为0时具备弱冲击倾向,而在2MPa时已无冲击倾向性;但随着瓦斯压力的增加,发生煤与瓦斯突出的几率则不断增加.基于构造控制的地应力人工神经网络反演研究
摘要：在赵楼井田地质构造和地应力场研究的基础上,提出以构造指标优化人工神经网络（ANN）模型的建模方案.实测了井田地应力的大小和方位,结合有限元数值模拟分析了地应力场的分布特征.通过构建具有构造意义的输入指标：岩组相对强度（I）,断层相对距离（D）,建立了5×7×3结构的3层BP神经网络模型对地应力进行反演,并与不含构造指标的ANN模型进行对比.结果表明：输入层包含构造指标的ANN模型具有高效性、鲁棒性,反演结果的平均误差仅为4.8%～6.6%,精度较之于不含构造指标的ANN模型提高了1个数量级.在应用ANN反演地应力中,应当重视地质构造对地应力的控制作用,构建具有构造意义的输入指标是提高反演地应力效果的关键.长期暴露的海工混凝土性能与显微结构分析
摘要：在青岛市黄岛区海边防波堤的潮差区和浪溅区钻取多个Φ100mm的混凝土试样.采用氯离子滴定仪、pH计、扫描电子显微镜、EDAX等仪器对氯离子分布、混凝土的碳化情况和微观结构形态进行了研究.结果表明：潮差区和浪溅区混凝土表层的总氯离子含量差不多,但相对于潮差区,浪溅区混凝土的总氯离子含量具有较陡的下降斜率和较大的部分碳化区及pH值变化范围.浪溅区混凝土表面细骨料裸露,潮差区混凝土表面细骨料部分裸露和混凝土结构疏松,且有絮状物覆盖在表面并含有大量的C,O以及N元素.浪溅区表层混凝土的氯离子扩散系数比潮差区混凝土的大,但距表面4.0cm时潮差区混凝土的氯离子扩散系数超过浪溅区.混凝土表面腐蚀严重,并有微生物或微生物代谢产物,覆盖在混凝土的表面.发泡颗粒混合轻量土抗剪强度特性试验研究
摘要：通过三轴试验对发泡颗粒混合轻量土抗剪强度特性进行了研究.结果表明：剪胀条件下轻量土的峰值主应力差早于最大有效主应力比到达或者二者同时到达,剪缩条件下二者则同时到达.应力-应变曲线的软化与硬化是剪胀剪缩的外在表现,软化型宜采用峰值主应力差标准,硬化型采用轴向应变15%标准.破坏包线有直线型与折线型,包线形态受配比与围压控制.黏聚力、有效黏聚力随EPS颗粒掺入比增大而减小,随水泥掺入比增大而增大;内摩擦角、有效内摩擦角随EPS颗粒掺入比增大而减小,随水泥掺入比增大没有显著变化规律,介于6.0°～13.0°.低围压,试样破坏形态为鼓型,出现剪切带,反之为收缩型,不出现剪切带.分期浇筑混凝土结合面上初始温度的取值方法
摘要：从热传导的偏微分方程和有限元法入手,分析了结合面上节点初始温度取值不同时,造成温度场计算结果偏差的数学原因.根据能量守恒原理,推导出确定混凝土浇筑结合面上节点初始温度的计算公式,揭示了结合面上节点温度初值与新老混凝土的密度、比热容、单元划分大小、温度之间的数量关系.为取平均值的经验做法提供了理论上的依据,并能准确的计算出因初始温度取值不同导致的误差值.最后结合一个数值算例,与理论解相比较,采用该取值方法所得计算结果的最大误差不超过理论解的6%.煤炭絮凝微生物球红假单胞菌光谱及电镜研究
摘要：选择对煤炭具有良好絮凝效果的球红假单胞菌作为煤炭微生物絮凝剂产生菌进行培养与提纯.采用紫外光谱、红外光谱及扫描电镜等对其成份与结构进行测试分析.研究结果表明,球红假单胞菌生物提取物中含有羧基,包含多糖等具有絮凝作用的组分,不含蛋白质和核酸成分,絮凝物结构致密,由大量的类球状物质组成,并具有较多的吸附位点等,为揭示球红假单胞菌对煤炭的絮凝机理提供了重要的参考依据.正交裂缝网络单相流动实验和数值模拟
摘要：为了研究正交裂缝网络模型中单相流体渗流运动特征,利用缝洞介质物理模拟实验装置进行了一系列单相流动实验.根据实验数据拟合得到了临界速度的经验关系式,给出了用临界速度确定破坏油田井壁线性规律时极限产量的方法,基于等效思路用有限元方法对非线性渗流进行了数值模拟.研究表明：低渗流速度下裂缝网络模型中渗流服从线性渗流规律,随着渗流速度不断增大,渗流曲线向压力梯度轴弯曲,呈现非线性渗流特征;渗透率与垂直裂缝密度的对数成线性关系;临界速度随垂直裂缝数增加而增大;非线性渗流的数值模拟结果与实验数据拟合较好,相对误差小于4.93%.流体在井底附近地带运动时能产生使线性渗流规律受到破坏的强惯性阻力.城市污水换热特性研究
摘要：为了解决城市原生污水低品位热源利用系统换热计算问题,依据污水的流变特性解析求解了定热流条件下圆管内污水的速度场和温度场,并获得了换热准则关系式.采用工程现场实验与理论计算的方法对圆管中污水的流动特性与换热能量方程进行了分析.结果表明：对于具有幂率流特征的城市污水,在广义雷诺数为4000～20000时圆管内紊流区的速度分布为v^＋=2.51lny^＋＋5.7;过渡区为v^＋=5.11lny^＋-3.22;层流区为v^＋=y^＋;与同条件下清水相似;而温度场较清水更复杂;对流换热准则关联式为Nuh=0.0196Reh0.91Pr0h.15.中、上扬子区下组合烃源岩有机岩石学特征
摘要：为了了解中、上扬子区下组合高—过成熟烃源岩有机岩石学特征,研究烃源岩生烃母质及各类显微组分的生烃潜力,运用全岩光片、干酪根光片等手段,对川南—黔中和鄂西—渝东地区下组合烃源岩有机显微组分进行特征描述和分类.结果表明：泥质烃源岩中腐泥类有机组分所占比例相对较高,藻类组和动物有机组通常也相对较高,但是次生组分碳沥青则明显较低;地层随层位愈老,烃源岩有机质丰度愈高;动物有机组分含量在川南—黔中地区明显高于鄂西—渝东地区,而碳沥青体和微粒体含量则相反;下组合烃源岩有机质类型均为Ⅰ型.矿井通风非线性网络建模与控制器设计
摘要：矿井通风系统是矿井安全生产的重要组成部分,为了解决因通风网络控制和设计不当而引起的瓦斯爆炸等问题,根据通风网络分支间流量和压力相互影响的动力学特性,利用电路Kirchhoff电流电压定律、图论原理和每一分支的流体动力学方程（微分方程）,建立了矿井通风网络的多变量非线性全阶和降阶模型,其中分支的模型利用不可压缩的Navier-Stokes方程为集中参数逼近来建立,然后基于反馈线性化进行非线性控制器设计.建立的非线性模型反映了矿井通风流体运动的非线性本质,克服了流体运动的非稳定性.仿真结果表明,设计的控制器能使通风流量和压力可以快速地收敛于其参考值,风量控制准确率除了分支1为98.11%,其它均超过99%,实现矿井通风的精确控制.