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 2011年第01期杂志 文档列表

低渗透煤与瓦斯的固-气动态耦合模型及数值模拟

摘要:为了解低渗透煤体的瓦斯渗流机理,开展了低渗透煤体的变形与瓦斯渗流的相互作用规律研究.根据低渗透煤体的瓦斯渗流特性,确定了煤体渗透率的动态变化模型;通过建立煤层瓦斯渗流方程与煤体的变形场方程,引入煤体孔隙率的动态变化模型,定义了研究问题的初始及边界条件,推导得到了低渗透煤与瓦斯的固-气动态耦合模型.针对含瓦斯煤体试件的定解条件和模型参数,进行了耦合模型的数值模拟研究.结果表明:数值模拟预测的瓦斯渗透速度,与试验的实测结果吻合较好,且随着煤体渗透率减小,模拟结果更逼近实测结果,其最小误差为0.9%.
1-6

高构造应力区矿震规律研究

摘要:利用华亭煤矿微震监测系统,研究了处于褶皱区域矿震灾害严重的250102工作面开采过程中矿震时空演化规律.结果表明:强矿震大部分发生在向斜轴部,向斜轴处冲击动力灾害危险高于其他位置.向斜轴部强矿震周期短,频次高;强矿震发生前,震动次数持续上升,但震动能量出现"平静"或下降趋势,可作为高应力向斜构造区强矿震预测的前兆信息.高构造应力区强矿震波形持续时间长,频谱呈高频多峰分布,破坏性大.降低产量,工作面匀速推进与超前卸压相结合,能控制高构造应力区矿震灾害强度.
7-13

倾斜煤层回采巷道上帮煤体滑移危险分析与应用

摘要:基于目前煤矿常见的倾斜、特别是急倾斜煤层沿顶掘进回采巷道上帮经常出现支护困难,片帮严重的现象.利用毕肖普算法,建立了上帮煤体失稳模型,推导出上帮煤体稳定性安全系数的计算公式,将理论研究成果应用于某矿大倾角煤层掘进中煤巷.结果表明:该条件下,上帮煤体临界失稳路径为半径19.8 m,圆心距下帮水平距离为13.3 m的滑移面,巷道上帮到临界失稳滑移面的最大水平距离为2.12 m.
14-17

巨厚火成岩对煤层瓦斯赋存及突出灾害的影响

摘要:通过采用火成岩取芯化验、煤样测试及现场观测等方法,分析了海孜煤矿10煤层覆岩中巨厚火成岩的力学性能,探讨了巨厚火成岩对远程10煤层瓦斯赋存与突出灾害的影响.结果表明:10煤层受巨厚火成岩的高温烘烤作用,煤体变质程度增高,煤层瓦斯吸附量增大,极限吸附量达到31.675 3 m3/t;同时,巨厚火成岩均厚达120 m,单轴抗压强度平均为144.21 MPa,为矿井的主关键层,其阻碍了煤层瓦斯逸散,使煤层瓦斯含量高,且由于巨厚火成岩长期保持不断裂,导致10煤层工作面两端应力集中影响范围大大增加,达到100 m左右,更易具备煤与瓦斯突出的必要条件.
29-34

通风管-块石复合路基降温效果的数值分析

摘要:在考虑未来50 a气温上升1℃的情况下,通过数值模拟来研究通风管-块石(封闭)新型复合路基的降温效果.结果表明:普通路基下冻土上限从第1年的-1.86 m下降到第50年的-4.85 m;50 a后,普通通风管路基和封闭块石路基下部多年冻土的0℃等温线分别位于天然地表下-0.89 m和-0.22 m处,通风管-块石(封闭)路基下部0℃等温线在50 a内始终高于天然地表,第50年的0℃等温线位于天然地表之上0.04 m处;在暖季,通风管-块石(封闭)路基与天然地表交界面的正热流密最小,普通通风管路基中的通风管热流密度为正,而通风管-块石(封闭)路基中的通风管热流密度为负,这表明复合路基中封闭块石弥补了通风管暖季吸热的缺陷;在高温高含冰量地区推荐使用通风管-块石(封闭)路基作为公路路基结构.
35-42

高煤级煤储层条件下的气体扩散机制

摘要:为了研究高煤级煤储层煤层气排采中气体的扩散行为,采用扫描电镜和压汞法对不同煤级煤的孔隙进行了观测和测试.根据气体分子运动理论和扩散理论,探讨了沁水盆地无烟煤储层煤层气排采的不同阶段气体扩散模式的动态演化.研究表明,煤层气排采过程中,孔隙内气体的扩散模式是动态变化的:相同排采阶段,同一孔径范围内的孔隙的扩散方式因压降不同而存在差异.不同排采阶段,同一孔隙可能会经历不同的气体扩散模式.对于无烟煤储层,Knudsen型扩散很弱,过渡型扩散贯穿于排采的整个过程.Fick型扩散主要发生排采初期,在排采末期主要出现在距离井筒较远地段.
43-48

厚覆盖层拉斗铲工艺的运煤系统研究

摘要:运煤通道是拉斗铲倒堆工艺煤炭运输的咽喉,针对厚覆盖层拉斗铲工艺中间沟开拓特点,建立地面破碎站和中间沟运煤通道移设步距模型及计算方法.结果表明:破碎站移设主要受作业空间限制,中间沟运输通道移设受经济效益和储煤仓容量的限制,移设步距的大小决定着移设工程量,工程量和系统失效时间决定了储煤仓的大小,同时,储煤仓作为提高系统可靠性的一种途径,对运煤通道的移设起着重要的作用,保证了运煤通道移设时矿山的连续供煤,黑岱沟露天煤矿破碎站的最佳移设时间为41个月,运煤通道的移设时间为8.36个月,当储煤仓容量为40万t时,运煤通道移设和系统故障对矿山生产影响较小.
49-53

裤衩腿型循环流化床炉膛的翻床实验

摘要:大型循环流化床(CFB)锅炉设计中广泛采用裤衩腿型的炉膛结构,炉膛内的翻床往往会造成停机事故.根据Glicksman的Scaling-Low模化准则,以具有裤衩腿结构的300MW CFB锅炉炉膛为原型,设计并建立了CFB冷态实验台.采用带通孔的中隔墙控制横向物料流动的高度和流通面积,设计了裤衩腿型炉膛内的翻床实验.动态的压力和风量测量结果表明,两侧炉膛内物料流动不对称导致了上部存在的物料横向流动,是发生翻床的根本原因;发生翻床的必要条件是固体物料产生的床压降足以控制单侧炉膛总压降的变化趋势;当炉膛上部横向通流截面平均高度降低或横向通流截面积减小时,两侧炉膛存料量的变化速率都会减缓.
54-59

煤液化重质产物的催化加氢裂解研究

摘要:为了使煤直接液化的重质产物转化为轻质油类,利用管式高压反应釜,以四氢萘为溶剂、FeS和S为催化剂,对沥青烯进行了加氢裂解研究.考察了催化剂种类及加入量、反应温度和反应压力等因素对沥青烯加氢液化的转化率和产物分布的影响.利用FTIR与元素分析仪对原料沥青烯及残余沥青烯进行了结构表征.结果表明:在一定实验条件下,FeS加硫后使原料的转化率由30.76%增加至53.94%,油+气的产率也由6.01%增至38.39%,而逆向缩合程度减少了9%;两种催化体系下原料的液化转化率均随着温度的升高而增加,但不加硫时增加的幅度为15.20%,明显小于加硫时的23.83%;随着压力的增加,两种催化条件下原料的转化率均增加,而逆向缩合程度在不加硫时随着压力的增加而增加(16.17%~30.54%),加硫时则相反.
60-65

地应力对岩溶裂隙含水介质渗透特性的影响

摘要:研究深部岩溶裂隙含水介质渗透特性和富水规律对深部矿井安全开采具有重要意义.介绍了深部岩溶裂隙形成机理和裂隙岩体渗流运动的基本规律,结合不同现场多个钻孔进行了同一岩溶裂隙含水层在不同深度处的现场地面抽水试验和不同深度处岩层的地应力测试,同时在井下不同开采标高处对同一岩溶裂隙含水层进行了大量的单孔放水试验和涌水钻孔概率统计,得到了不同深度处的地应力值、渗透系数值、富水性指标(钻孔单位涌水量)、水压值、钻孔最大涌水量值和涌水钻孔概率.结果表明:水压值和地应力值都随埋深的增大而线性增加;钻孔最大涌水量和涌水孔率都随开采深度的增加而减小.岩溶裂隙含水介质的渗透系数和钻孔单位涌水量随地应力的增加都呈负指数规律减小;地应力增加导致岩溶裂隙张开度的减小,渗透系数减小,层流侵蚀水溶解石灰岩的能力减弱,进而使得深部岩溶裂隙含水介质的富水性变弱.不同地区的深部岩溶裂隙含水介质的渗透特性随地应力(垂向应力和平均水平主应力)的增加都呈负指数递减的规律.
73-79

桂中坳陷及周缘油气保存条件分析

摘要:桂中坳陷经历多期构造运动,油气藏改造破坏强烈,油气保存条件是制约其勘探决策的关键因素之一.基于盖层和构造条件对油气成藏保存具有重要的影响,从宏观与微观角度对盖层封闭性进行了综合评价,对后期构造作用与油气保存条件的改造进行了探讨,就构造断裂活动导致桂中坳陷及周缘的油气保存条件遭到破坏提出了流体地球化学方面的证据,综合分析了桂中坳陷及其周缘地区油气保存条件.结果表明:中、下泥盆统泥质岩是桂中坳陷及其周缘主要的区域盖层,上泥盆统和下石炭统的有效匹配可组成有效的局部盖层,盖层封闭性由"中等"到"好",且坳陷东部泥质岩更发育;燕山—喜山运动使得桂中坳陷尤其是坳陷东部、东南部遭受强烈抬升,断裂发育,大气水下渗强烈,且剥蚀时间长、面积广、强度大,导致中泥盆统普遍出露地表,由东往西剥蚀厚度逐渐减小.桂中坳陷及周缘现今油气保存条件整体已遭遇一定的破坏,相对而言,坳陷中西部比东部好.
80-88

我校学报各项学术评价指标再创新高

摘要:2010年11月26日,中国科技信息研究所了《2010版中国科技期刊引证报告(核心板)》,我校学报各项学术评价指标再创新高.2009年度,《中国矿业大学学报》总被引次数1322次,影响因子0.866,综合评价总分80.1,在全国所有矿山工程技术类期刊中,排名第1,在全国所有科技期刊中排名第49,
88-88

热采煤层气藏过程煤层气运移规律的数值模拟

摘要:为得到注热开采煤层气藏过程中煤层气的流动规律,以前人实验成果为依据,结合传热学、热力学、弹性力学、渗流力学等相关理论,建立了热采煤层气藏过程中的煤层气热-固-流耦合数学模型,给出了模型中各物理场方程的弱解形式,利用有限元软件进行了单井筒热采煤层气流动规律的数值模拟,分别得出注热10 d、开采100 d后煤层温度场、应力场和气体渗流场变化规律.数值模拟结果显示,向煤层注热后,气体压力较未注热下降幅度增加,井筒气产量在开井初始阶段较未注热增量明显,一定时间后增幅减缓.由模拟结果可以得出,在开采初始阶段,气体吸热后从煤基质内表面解吸能力增强,裂缝内气体浓度增加,渗流能力增强,煤层气井筒产量增加;同时随气体的不断产出,煤层有效应力的增加和温度的降低导致煤层渗透率及孔隙度的减小,造成井筒气体产量减缓.
89-94

基于ε-SVR与PSO-DE的岩层弹塑性参数反演及应用

摘要:针对岩土力学参数正算反演方法存在的瓶颈问题,研究了将支持向量回归机(ε-SVR)与粒子群-差分演化杂交智能优化算法(BBDE)相结合的参数反演方法,采用ε-SVR的预测功能代替耗时的数值仿真计算,将其嵌入到改进了控制参数取值方法的BBDE算法中建立了相应的反演程序,应用该程序对一个实际工程进行了弹塑性力学参数反演,并对反演程序的可行性和有效性进行了研究.结果表明:利用ε-SVR具有的BP神经网络所不可比拟的泛化推广能力,在保证反演精度的同时提高了反演效率;引入BBDE算法使得在减少算法控制参数的同时提高了解的全局收敛性和收敛速度;将反演所得参数输入数值仿真模型获得的测点计算增量位移与实测增量位移比较吻合,相对误差不超过10%.
95-102

湖南省晚二叠世层序古地理及聚煤特征

摘要:基于湖南晚二叠世含煤岩系层序地层分析,研究了聚煤期古地理及其与聚煤作用的关系.结果表明:层序Ⅰ(龙潭组上段下部)受同沉积断裂的控制,主要分布于龙山隆起以南的龙潭组南型"沉积区,煤层形成于三角洲、潮坪古地理单元,并在衡阳-郴州一带形成南北向展布的富煤带;层序Ⅱ(龙潭组上段中上部)分布在江南隆起两侧的湘中南及湘西北地区,煤层主要形成于潮坪、泻湖和三角洲古地理单元,在湘中南的龙潭组"北型"沉积区形成北东向展布的邵阳—长沙—浏阳富煤带;层序Ⅲ(龙潭组上段顶部和长兴组)在整个湖南省广泛分布,但是仅在海侵体系域初期发育一层薄且不稳定的煤层.从层序Ⅰ到层序Ⅲ,聚煤中心在湘中南有从东南向西北迁移现象,聚煤作用有从弱(层序Ⅰ)到强(层序Ⅱ)再到弱(层序Ⅲ)的变化规律.
103-110

表面改性加重质的流态化及其分选性能

摘要:用离子性改性药剂改性磁铁矿粉,再用非离子性改性剂聚乙二醇-4000(PEG-4000)进行二次包覆,提高磁铁矿粉表面疏水性.结果表明,油酸钠和PEG-4000使磁铁矿粉表面由亲水性变为疏水性,以油酸钠作改性剂,最佳改性条件为:80℃,30 min,2%改性剂用量,20%矿浆浓度;以PEG-4000作改性剂,最佳改性条件为:40℃,30 min,2%改性剂用量,20%矿浆浓度.改性后磁铁矿粉临界水分可由0.5%提高到0.8%.以改性磁铁矿粉作为加重质,形成的流化床具有良好的分选性能,采用6~13 mm原煤,分选密度为1.57 g/cm3时,可能偏差E值达0.068.
111-115

浮选过程中搅拌调浆特性研究

摘要:调浆是浮选过程中影响后续分选段作业效率的关键环节之一,对二折叶桨式叶轮、四折叶开启式涡轮、四直叶开启式涡轮以及推进式叶轮等搅拌叶轮及其与导流筒、挡板的组合进行功率准数(NP)及混合时间数(Nθ)等特性参数的研究.结果表明:径流式叶轮相对轴流式叶轮,NP较大,能耗较高,而Nθ较小,更容易快速混合;导流筒可以节省能耗,加快混合;挡板则增加能耗,减小混合速率,对径流式叶轮作用流场影响更大,四直叶开启式涡轮的NP增加5倍以上,Nθ增加38%;同功耗下单叶轮以四折叶开启式涡轮的混合时间最短,混合效率最高.通过典型流场的数值模拟,解析了相应的搅拌特性.
133-139

岩石冻融力学实验及损伤扩展特性

摘要:通过红砂岩和页岩两种岩石饱水后的冻融力学实验,系统研究了岩性及冻融循环等对岩石损伤力学特性的影响;充分考虑岩石细观结构的非均匀性,运用宏观唯象损伤力学和非平衡统计的概念和方法,得到了冻融受荷岩石的损伤演化方程;应用推广后的应变等价原理,对不同冻融次数下受荷岩石应力与应变的变化规律,得到统一的损伤扩展本构关系;探讨了岩石材料细观结构损伤及其诱发的材料宏观力学行为.研究表明:岩石的冻融损伤劣化模式为:剥落模式、断裂模式和裂纹模式;冻融循环导致岩石物理力学性能的不可逆劣化;材料内部初始的细观差异经过损伤的非线性演化,表现出终态的宏观差异;冻融与荷载的耦合效应使总损伤有所弱化;损伤模型预测的岩石损伤特性符合实际冻融破坏状况.
140-145