水力学作用下顺层岩质边坡稳定性研究
摘要：采用静水压力在总水位1/2处达到最大作为静水压力的新假设,并对结构面上的动水压力进行了详细的推导计算,完善了影响边坡稳定的水力学理论.当坡顶面出现竖直张裂缝时,张裂缝中的水深影响结构面上静水压力和动水压力的大小,可用张裂缝中的临界水深作为边坡破坏的依据.通过实例分析,结构面和张裂缝中的静水压力对边坡的稳定性影响较大,而结构面上的动水压力对边坡的稳定性影响较小.在给定边坡条件下,静水压力使边坡的稳定系数降低了16.8%;动水压力使边坡的稳定系数降低了1.2%.承压水体上开采底板岩层破断及渗流特征
摘要：以山西某煤矿承压水体上下组煤开采为工程背景,通过对煤层底板岩石进行全应力-应变渗透性试验及单裂隙渗透性试验,揭示了岩石应力-渗流耦合机理,获得了断裂面渗透系数的定量关系式;采用离散元流固耦合模拟方法,对承压水体上煤层开采底板岩层的应力状态及渗流特征进行模拟分析.结果表明：底板岩层＂四带＂中的渗透性均与水平应力密切相关,其中：直接底板受工作面矿压影响严重,岩层中的水平应力杂乱无章,破坏带厚度约13m;奥灰含水层顶部岩层为低围压区,容易形成奥灰水楔劈裂导升机理,导升带厚度为17m左右;底板中部层位受采动矿压及底板承压水直接影响相对较小,此带中水平应力自上而下呈递增状态,有效隔水层带厚度38m,是底板的关键阻水层.上行开采顶板不同区域巷道稳定性控制原理
摘要：以典型的上行开采为工程背景,采用现场实测、物理模拟和数值计算相结合的综合研究方法,对上行开采上覆岩层应力场、裂隙场进行了研究,并分析侧压系数、断面形状、围岩强度等因素对围岩稳定性影响,揭示了上行开采采动应力分区特征及裂隙呈分域特性的时空演化规律,得到了基于采动巷道围岩稳定性的上行开采顶板岩层区划和巷道布置,将覆岩划分5个破坏区,裂隙分为4个区;提出了＂等效开挖＂和＂低效加固区＂的概念,给出顶板巷道应根据侧压系数λ的大小和主应力方向选择合理断面形状是圆形或椭圆以及底板4.0～6.0m必要的加固深度,形成了上行开采顶板巷道稳定性控制原理：选择应力降低的Ⅱ区和Ⅲ区布置巷道、确定采后165d为顶板巷道开挖时机、优化巷道断面和减小低效加固区、提高围岩强度和支护结构稳定性以及分区强化控制,成功指导工程实践.端帮巷道系统中的破碎站及平巷的移设步距优化
摘要：基于破碎站滞后移设对内排空间的影响,建立了破碎站滞后移设减少内排空间及增加外排土费用的计算模型.由于巷道运煤系统的投资及运营具有长期性的特点,因此需要考虑运输系统在整个服务年限内的总费用.提出了采用动态折现法对移设总费用进行分析计算.结果表明,动态总支出费用随破碎站及端帮平巷移设步距的增加呈先减少后增加的变化趋势,由此确定安家岭露天矿4煤破碎站的合理移设步距为120m;4煤和9,11煤的端帮平巷合理移设步距分别为240m和180m.脆性岩石真三轴能量强度准则研究
摘要：基于岩石材料拉压强度不等和中间主应力对强度影响特点,从可释放弹性能角度出发推导和建立了可考虑中间主应力对岩石破坏弹性能释放影响的真三轴能量强度准则,利用厚壁圆筒试验数据和已有文献真三轴试验数据以及从能量准则参数物理含义三方面分析验证了所建真三轴能量强度准则的合理性及可靠性.结果表明,所建真三轴能量准则能适应于厚壁圆筒及真三轴压力试验的多种复杂应力状态;花岗岩、石灰岩中间主应力影响大于红砂岩、中细砂岩;对同种岩石来说,岩石中间主应力影响系数随应力状态不同而不同,总体变化趋势随中间主应力增加而先增大后减小;岩石能量强度准则与岩石应力状态和材料物理性质密切相关.无烟煤颗粒表面低温氧化过程研究
摘要：煤的表面性质是决定细粒煤浮选难易程度的重要因素之一.采用Quanta 250（FEI）环境扫描电子显微镜系统及Bruker QUANTAX400-10电制冷能谱仪对氧化不同时间的煤粒表面进行SEM面分布研究.结果表明：随着氧化时间的增加,煤粒表面孔洞增加,且沿着孔洞出现裂隙,煤表面成灰元素（Si,Al）含量增加,图像平均灰度值随时间成负对数变化,碳含量减小的趋势以及氧含量增加的趋势都逐步缓和;煤粒表面Zeta电位均为负值,且逐渐减小,减小趋势逐步缓和;煤粒表面平均灰度值与Zeta电位的变化趋势相同.河北省煤矿区瓦斯赋存构造控制
摘要：通过对河北省7个煤与瓦斯突出矿井、12个高瓦斯矿井、32个低瓦斯矿井煤矿区瓦斯地质特征的研究,提出了河北省瓦斯赋存构造逐级控制理论,华北板块构造控制河北省瓦斯分布,区域构造控制各矿区瓦斯分布,矿井构造控制采区、采面瓦斯.厘定出开平煤田北西翼高突带、下花园八宝山高突带、邯邢煤田鼓山东侧深部高瓦斯带和兴隆-宽城-松树台高瓦斯带4个高瓦斯带.研究表明：河北省内煤矿区高突瓦斯矿井的分布受控于EW向燕山褶皱带和NNE太行山构造带两大构造带,具有分带特征,太行山东麓的瓦斯由于深大断裂和地下水的控制而呈现＂西低东高,南小北大＂的态势,燕山褶皱带受燕山期NW-SE向水平挤压作用发育有逆冲推覆构造,密集发育的逆断层造成煤层叠瓦式分布有利于瓦斯的保存,80%矿井含煤地层集中在石炭二叠系,石炭二叠系瓦斯突出危险性要比侏罗系煤层大.砂岩补偿中子-补偿密度响应与孔隙类型研究——以海拉尔盆地乌南凹陷下白垩统砂岩为例
摘要：为了提高含火山碎屑地区砂岩测井四性解释的准确性,采用测井刻度地质的方法,以密度孔隙度与中子孔隙度的差值XD-N表示补偿密度与补偿中子的交会关系,将两曲线的关系分为交会（XD-N〉3）、接近（-3摩擦电选中摩擦器内颗粒的碰撞特性
摘要：为了解摩擦电选过程中摩擦器内颗粒的碰撞特性,采用标准k-ε湍流模型及颗粒轨道模型,以10和74μm球形颗粒为研究对象,对两种不同结构摩擦器内的颗粒运动速度和轨迹进行数值模拟.运用红外热像技术对摩擦器可视化模型的温度场分布进行了实验研究,结果表明,摩擦器内温度呈对称分布特征,颗粒高效碰撞区位于温度较高的摩擦棒间隙内;粒径和摩擦棒分布对颗粒碰撞的影响很大,相同粒径的颗粒在正三角分布摩擦器内碰撞效果优于正方形分布,相同结构的摩擦器内大颗粒的碰撞效果优于小颗粒.浸渍铁铬对灵石焦煤在热解过程中逸出气体的影响
摘要：利用GC-FPD和TPD-MS考察了浸渍Fe3＋和Cr3＋对灵石煤热解过程中气体产物逸出的影响.结果表明：Fe3＋和Cr3＋破坏了煤中的氢键并与煤表面官能团形成活性络合物,使煤样的挥发分增加、固定碳等减少;由于Fe3＋的氧化作用,载铁煤中的黄铁矿硫明显减少.低于300℃时,Fe3＋和Cr3＋促进煤中有机硫分解,增加了H2S和SO2的生成量;300～700℃时,由于Fe3＋和Cr3＋的固硫反应,转移到气相中的硫急剧减少;700℃时置换为氮气和氢气混合气后,在高温还原性气氛下,Fe和Cr的固硫产物和稳定的有机硫加氢脱硫产生大量的H2S.由于Fe3＋和Cr3＋促进了煤的热解和初级焦油裂解,CO2,CO,H2O,CH4的生成量增加;金属离子对芳香结构缩聚反应的促进作用增加了H2的生成量,Cr3＋对灵石焦煤热解过程中逸出气体的影响强于Fe3＋.液固流化床中物料属性对固体混合物分布的影响
摘要：利用窄粒度和窄密度分布的石英砂和细粒煤作为实验物料,在液固流化床中进行了两种物料混合物的流化实验研究.结果表明,轻物料的自由沉降速度大于重物料的自由沉降速度是颗粒群发生完全混合和反分层的必要条件,提出了双物料混合物能否发生完全混合的判据;在双物料混合物中,当两种物料的有效密度比与粒度比的比值（ρe1/ρe2）/（d2/d1）大于1.5时,两种物料才能发生完全混合,并且该比值越大,完全混合越容易发生.碱液处理对褐煤孔隙结构的影响
摘要：为降低褐煤吸水性,选用不同浓度氢氧化钠溶液处理煤样.应用氮气吸附法、扫描电子显微镜（SEM）等对处理前后煤样进行分析表征,探求不同浓度碱液处理对锡林浩特褐煤孔隙结构的影响.结果表明：氢氧化钠浓度低于0.05mol/L时,煤样比表面积与原煤相比有所增加,浓度继续增加则会减小;总孔体积在碱浓度低于0.01mol/L时稍有增加,之后均比原煤小,大于0.5mol/L时总孔体积不再大幅变化;在0.01～0.5mol/L时,随着氢氧化钠浓度增加,处理后煤样的孔隙分布在中、微孔各孔径区域内均逐渐减少,其大孔相应增加;吸脱附等温线解析结果表明,碱浓度在0.001～0.05mol/L时,对其孔形产生影响较小,在0.1～1mol/L时,较小孔径范围内开始出现开放性小孔,并形成裂缝形孔.丛枝菌根真菌对矿区修复系统固碳的作用
摘要：采用煤矸石为主体基质添加活性污泥,同时接种丛枝菌根真菌（AMF）于新栽植的黑麦草,进行为期16个月的现场种植试验.对比分析了黑麦草根部AMF的侵染状况,及其对土壤固碳的促进作用.结果表明：接种摩西球囊霉菌（Glomus mosseae,简记为G.m）和添加活性污泥量30%基质的菌根侵染率最高值为66.67%;接种处理的土壤有机碳（SOC）、易提取球囊霉素（EEG）、总球囊霉素（TG）含量和植物生物量远高于未接种处理,添加活性污泥量30%基质的增值最高.土壤有机碳及植物生物量与菌根侵染率、球囊霉素相关土壤蛋白（GRSP）间的相关性分析表明,AMF所分泌的代谢产物总球囊霉素TG与矿区复垦土壤SOC呈现正相关性（相关系数为0.699）.AMF及其GRSP对于矿区复垦土壤固碳的贡献是直接有效的.火山岩储层层内非均质性定量评价——以松辽盆地徐东地区营城组一段为例
摘要：针对目前火山岩储层非均质性研究薄弱的现状,以松辽盆地徐东地区白垩系营城组一段火山岩储层为例,通过对56块岩心分析、275块物性分析和32口井精细测井解释资料进行统计分析和数学运算,定量研究火山岩储层层内非均质性特征及层内非均质性的成因和影响因素,探讨了层内非均质性对储层开发的影响.提出了将岩心分析和测井解释成果统计计算相结合研究火山岩储层层内非均质性的方法.结果表明：研究区目的层层内非均质性总体强烈,4个小层YC1I1,YC1I2,YC1II1和YC1II2中,小层YC1I1的非均质性最弱,为主力层,其在垂向上渗透率基本达到横向上的1/2到1倍多.总体上,储层渗透率在横向上的变化要远大于垂向上.储层层内非均质性的影响因素包括构造作用、火山喷发特征、火山岩性、火山岩相及成岩作用等多种,以构造作用和成岩作用为主.以渗透率变异系数为指标,油层发育区以该项系数小于0.5最多,0.5至0.7之间次之.储层层内非均质性强烈的区域主要分布于研究区西北部和东南部,在开发方案的设计过程中应该充分考虑.一株抗铜木霉对含铜废水的修复潜力研究
摘要：基于真菌作为含铜废水生物修复剂的优点,探讨了一株里氏木霉FS10-C对含铜废水的修复潜力.采用摇瓶试验研究了不同Cu2＋含量溶液下木霉FS10-C的生长发育和铜积累率;扫描电子显微镜（SEM）和X射线光散射能谱（EDX）观察成熟FS10-C细胞吸附Cu2＋后形态和各元素变化;同时进行了该株木霉的生物安全性初步评价.结果表明：FS10-C孢子在pH为（4.0±0.2）～（5.6±0.2）,Cu2＋的质量浓度在不大于600mg/L的溶液中均可生长发育,且在质量浓度为100,200和400mg/L的Cu2＋溶液中其铜积累率分别达50.6%,30.3%和4.7%.SEM显示,在质量浓度为100mg/L的Cu2＋溶液中,成熟FS10-C细胞形态无改变,400mg/L时菌体结构仍完整;EDX元素分析显示,在质量浓度为100,200和400mg/L的Cu2＋溶液中,FS10-C细胞铜的平均质量分数分别为18.50%和30.40%,且菌丝大于孢子.生物安全性初步评价表明FS10-C及代谢产物对人畜均无害.里氏木霉FS10-C是一株颇具研究潜力的含铜废水修复菌.出砂水平井近井塑性区出砂半径预测研究
摘要：基于地层岩石弹塑性变形理论,建立出砂水平井近井塑性区应力分布模型.根据弹性区与塑性区边界应力连续的原理,提出水平井弹塑性区边界即塑性出砂半径的预测模型与方法,分析了出砂水平井近井塑性区应力分布规律及出砂半径的敏感性因素.结果表明：水平井塑性应力分布及出砂半径与原始主应力关系、井周角、井斜方位角、流压等参数有直接关系;塑性出砂半径随井周角的变化规律与原始垂向主应力和最大水平主应力的大小关系有关,当最大水平主应力较大时,井周铅垂方向的出砂半径大于水平方向的出砂半径,即铅垂方向更容易出砂,当垂向主应力较大时则相反;随着井斜方位角变化出砂半径呈周期性变化,在原始水平最大主应力σH大于垂向主应力σv的情况下,井斜方位角为0°和180°时,水平方向出砂半径较大,更容易出砂;井斜方位角为90°和270°时,铅垂方向更容易出砂;由于岩石力学参数及地应力的非均质性分布,水平井出砂半径沿着井身轨迹方向也表现出明显的非均质性.一种包含内摩擦的输送带动态特性研究
摘要：带式输送机输送带内部填充物产生的内摩擦对输送带的动态特性有着重要的影响.考虑输送带的内部摩擦力,以BERG模型为基础,提出了一种包含内摩擦元件的输送带动力学模型,给出了模型内部参数的识别方法,并进行了模型仿真与验证试验,进而推导出了基于该模型的带式输送机系统动力学方程.在AMEsim软件环境下将复杂的输送带力学模型转化为超级元件,建立带式输送机系统仿真模型,并对带式输送机可控软起动过程进行了仿真.结果表明：仿真速度曲线与起动工况相符,由于输送带较长,张力传递需要时间,并且要克服沿程阻力,机头部与机尾部分别在0s和5s时开始起动加速,经过约10s的爬行段后,速度曲线趋于平滑;系统于80s时达到运行带速2.5m/s;机头部和机尾部输送带张力值最大值分别为238.8kN和59.6kN,与实际张力分布规律一致,证明了包含内摩擦的输送带模型的正确性与可行性.区间干涉模型下的非概率可靠性应用研究
摘要：针对可靠性分析中不确定参数的分布类型难以精确获得的情况,采用非概率方法进行可靠性分析.用区间模型描述不确定参数,结合应力-强度非概率集合干涉理论,建立了不同情况下的非概率可靠性指标,分析了某传动轴在概率模型和区间模型下的可靠性指标以及不确定参数的离差与非概率可靠性之间的关系.结果表明：当传动轴外径为50mm时,二者均认为结构可靠,外径为48mm时,概率可靠度为0.999 803,非概率可靠度为0.982 110,两种结论是一致的,但非概率方法更保守,同时传动轴的非概率可靠度随着不确定参数离差的增加而逐渐减低,其中强度离差对可靠度影响最大,扭矩离差最小.说明增加壁厚以及减小不确定参数的离差可以提高传动轴的可靠度,表明非概率可靠性分析方法的工程适用性.