综合机械化固体充填采煤的充填体时间相关特性研究
摘要：采用MTS 815.02电液伺服岩石力学试验系统对综合机械化固体充填采煤技术中的矸石与粉煤灰充填体的时间相关特性进行了测试,得到了3,7,13和20MPa压力条件下矸石与粉煤灰充填体时间相关特性曲线,应用流变的基本理论,选取PTh体作为矸石与粉煤灰充填体的流变模型,并建立了流变方程;根据矸石充填体时间相关性试验结果及试验矿井的相关数据,计算得出流变参数K1,K2,η,并得到综合机械化固体充填采煤工作面顶板的下沉量与时间的具体流变方程,根据流变方程得出了综合机械化固体充填采煤工作面顶板的下沉量与时间关系曲线,并得出当经历1 000h（约40d）之后,充填体流变进入稳定阶段,其变形量逐渐趋于定值,最大值约340mm.中部进刀单向割煤采面煤壁瓦斯涌出量模型
摘要：煤壁瓦斯涌出是采面瓦斯涌出的重要组成部分,但实践中难以直接测量;准确估算煤壁瓦斯涌出量,对采面瓦斯治理具有重要意义.为掌握采面煤壁瓦斯涌出量的变化规律,针对中部进刀单向割煤作业循环,推导并建立了采面煤壁瓦斯涌出量关于割煤机位置的分段函数模型.利用该模型绘制出了割煤循环过程中煤壁瓦斯涌出量的时间变化曲线,并推导出了煤壁峰值瓦斯涌出量的计算公式.与已有成果相比,本文所建立的计算模型更具体地考虑了采煤工艺流程的特点,因此更加合理.通过算例分析发现,在进刀位置位于采面中点附近时,已有计算式与本文的计算模型相比,可能会使采面煤壁最大瓦斯涌出量被高估12%左右.深井巷道顶板锚固体破坏特征及稳定性分析
摘要：结合深井回采巷道围岩锚固体变形破坏特征,分析了深井回采巷道顶板锚固体失稳机理,建立了巷道顶板不同破坏形态的稳定性模型,得出了深井回采巷道锚杆、锚索支护条件下顶板锚固体稳定性力学方程,并结合古汉山矿深井回采巷道锚杆、锚索耦合支护方案开展验证性研究,对现场试验巷道顶板锚固体的稳定性进行了力学求解及数据分析,提出的深井回采巷道锚杆、锚索耦合支护方案支护参数合理,顶板离层量小于25mm、顶底板及两帮位移收敛量小于180mm,均保持在可控范围内,锚杆、锚索耦合支护有利于巷道围岩的稳定.光纤光栅检测的锚杆拉拔实验研究
摘要：为了实现煤矿锚杆受力过程及安全状态的长期连续监测,用光纤光栅传感技术构建锚杆支护的监测系统并做了实验.在实验室模拟煤矿井下巷道锚杆支护的受力过程,使用Φ18的金属锚杆,实验拉拔载荷达到76.44kN,采用3个沿杆身安装的光纤光栅传感器测试轴向应变,1个光纤光栅端头式测力计测试锚杆端部轴力,在杆身对应位置安装3个电阻应变片,研究锚杆端部轴力和杆身应变的变化.拉拔实验表明,光纤光栅端头式测力计检测锚杆轴力与杆身光纤光栅传感器、电阻应变片测试应变结果相一致,杆身光纤光栅传感器的应变传递系数为0.879.光纤光栅端头式测力计具有可重复使用、易于安装和保护的优点.深井煤巷厚层复合顶板整体变形机制及控制
摘要：为解决深井煤巷厚层复合顶板的整体下沉问题,分析了巷道围岩力学机理并提出了控制技术.采用现场调查和理论分析方法研究了深井煤巷厚层复合顶板岩层的结构特点和力学性质,以及整体下沉的主要原因,认为该类型顶板具有厚度大、力学强度低、软弱分层多等特点,而锚索的整个有效锚固长度并没有深入到承载强度较高的岩层中,出现了垮落层带、离层裂隙层带和弯曲层带的＂小三带＂变形分布区域,形成了＂顶板-两帮＂和＂顶板-小煤柱＂的不稳定循环系统,由此,提出了以＂预应力大刚度桁架锚索梁＂为核心的综合控制技术.现场试验表明：进行以＂预应力大刚度桁架锚索梁＂为核心技术支护后的煤巷明显好于原支护煤巷（为锚杆和锚索联合支护）,较原支护煤巷的顶底板总移近量少了541mm.基于欧拉-欧拉方法的冲击波扬尘特征及其影响因素
摘要：为了研究爆炸冲击波前气流的扬尘特征及其关键影响因素,基于欧拉-欧拉方法,对不同冲击波前流速、沉积粉尘密度和粉尘粒径对扬尘效果的影响进行了模拟研究.结果表明：沉积粉尘在较低的冲击波前流速（100～300m/s）条件下,具有较理想的扬尘效果;粉尘密度在1 000～3 000kg/m3范围内,沉积粉尘的密度对其扬起特征影响较小;粉尘粒径对冲击波的扬尘特征影响明显,在粉尘颗粒较大时（大于0.1mm）,由于颗粒受重力作用明显,扬尘效果不佳;在粒径较小时,粉尘可以在巷道空间内得到较好的分散,形成的粉尘团簇的各粉尘层分布均匀.钻孔施工诱发煤与瓦斯突出的机理研究
摘要：利用自行研制的煤与瓦斯突出模拟实验装置,模拟煤矿井下钻孔施工,通过高速摄像系统对其过程进行实时监测,对喷孔过程中煤体的裂隙演化特征进行分析;从力学角度对钻孔施工时钻孔前方煤体的受力情况进行了分析,包括切向应力和径向应力;从煤体受到的振动作用角度,对钻孔施工时钻杆对煤体的振动效应进行了分析;同时对钻孔施工时孔内变形进行了监测.基于实验现象和理论分析,提出了基于钻孔施工诱发的煤与瓦斯突出耦合跃迁失稳机理.三江盆地早白垩世层序古地理与聚煤作用研究
摘要：为了揭示层序地层格架下及古地理环境控制下的聚煤特征,以三江盆地早白垩世含煤岩系为例进行了层序古地理和聚煤作用研究.识别出冲积扇、辫状河、曲流河、三角洲、湖泊等5种沉积相,划分了4个三级层序,揭示了研究区层序古地理演化规律,提出了层序格架下的煤炭聚集规律及陆相湖盆古地理环境控制下的聚煤模式.结果表明：从层序Ⅰ（城子河组下部）到层序Ⅳ（穆棱组上部）,各层序优势古地理单元变化不大,以三角洲平原为主,整体上是一个水体逐渐侵入,湖盆面积逐渐扩大,物源相对后退的退积过程.聚煤作用有从弱（层序Ⅰ）—强（层序Ⅱ城子河组上部）—弱（层序Ⅲ穆棱组下部）的变化规律,尤以层序Ⅱ聚煤作用最好,且主要发育在湖侵体系域;此外,从聚煤模式来看,聚煤作用从湖盆边缘到湖盆中心亦有弱（河流-上三角洲平原）—强（上三角洲平原和下三角洲平原过渡带）—弱（湖泊）的分布规律.细粒煤重介质离心分选脱硫试验研究
摘要：在重介质条件下利用Falcon离心重力分选系统,研究了-500μm不同窄粒级南桐细粒煤的脱硫降灰效果.采用可燃体回收率、脱灰率、脱硫率、脱硫效率4个指标,对比分析了Falcon重介离心分选和常规浮选对南桐细粒高硫煤各粒级的分选效果,结果表明：对于-500μm细粒级煤,脱灰率低于常规浮选,而其余3个指标均高于浮选.125μm是分选效果的显著分界粒度,500～125μm粒级煤的脱硫率、脱灰率高于浮选,而可燃体回收率低于浮选.-125μm粒级煤的脱硫率、脱灰率低于浮选,而可燃体回收率高于浮选.碳纳米管的表面修饰及分散机理研究
摘要：为了探讨多壁碳纳米管（MWCNTs）在水性体系中的分散性及分散机理,以阿拉伯胶（GA）为分散剂（SAA）,采用SAA超声处理法对MWCNTs进行表面修饰,制备了分散性能良好的MWCNTs悬浮液.采用紫外分光光谱吸光度法（UV-vis）定量分析及TEM测试表征了GA对MWCNTs分散性能的影响,结果表明：当GA质量浓度为0.45g/L时,悬浮液中MWCNTs质量浓度达到最大值,为初始质量浓度的90.67%,且悬浮液相当稳定,静置80h,MWCNTs质量浓度仅降低11.45%.通过测定等温吸附曲线对GA的吸附分散机理进行了分析和讨论,结果表明：GA在MWCNTs表面为典型的＂SL＂型两阶段吸附,当GA质量浓度为0.45g/L时,在MWCNTs表面达到吸附饱和状态.GA能够通过其分子长链的包覆作用改善MWCNTs的亲水性和分散性.基于非线性理论的抛掷爆破爆堆形态预测
摘要：抛掷爆破可以大幅度降低矿山生产成本.从抛掷爆破效果出发研究设计参数对爆破效果的影响,利用矿山搜集的爆破样本,运用非线性理论分析得到抛掷爆破效果的主要影响因子.以影响因子和样本作为预测的基础,运用聚类分析、回归分析、线型插值等方法预测爆堆形态、有效抛掷率和爆堆松散系数.经现场实际检验,预测结果准确率达90%以上,达到了现场应用的要求.晋城无烟煤煤中CH_4和CO_2运移规律研究
摘要：基于三轴应力条件下,煤岩有效应力、吸附膨胀量和渗透率的一体测试,研究了晋城无烟煤吸附甲烷和二氧化碳后,渗透性随有效应力改变和煤岩吸附膨胀效应的变化规律.认为煤岩吸附膨胀量和孔隙压力的关系可用兰氏方程描述;煤岩渗透性同有效应力、吸附膨胀量均呈负指数函数关系,同时结果表明：甲烷和二氧化碳在晋城无烟煤中的扩散方式不同,煤岩对甲烷的吸附膨胀符合单孔气体扩散模型,而对二氧化碳的吸附膨胀符合双孔气体扩散模型,且甲烷的吸附膨胀速率小于二氧化碳的吸附膨胀速率;煤岩饱和吸附后,各孔隙压力条件下的初始渗透率与孔隙压力呈幂函数关系减小.针对晋城无烟煤,同等条件下煤岩吸附甲烷后的渗透率为吸附二氧化碳后渗透率的1.14～1.51倍,大部分在1.30倍左右.帕米尔东北缘冲断带新生代构造变形特征及油气控制作用
摘要：在地表构造解析和地震剖面解释的基础上,分析了帕米尔东北缘冲断带新生代构造变形特征,提出作为冲断带前锋断层的乌泊尔断裂在不同地区存在不同的底部滑脱层.地表踏勘和高分辨率地震资料证实：乌泊尔断裂在波孜塔格附近以西沿古新统膏泥岩层滑脱,而以东则沿上白垩统泥灰岩和古新统膏泥岩层滑脱;其控制了深部隐伏冲断体系和浅部第四纪背驮盆地的形成.研究结果表明,帕米尔北缘冲断带新生代构造变形活动开始于中新世末期—上新世早期,并持续至今,对油气聚集和晚期成藏具有重要的控制作用.闽西南地区晚三叠-早侏罗世温湿-干热气候转变的沉积记录
摘要：本文对闽西南地区南靖油柑坪剖面文宾山组,漳平西园和漳平高明坑剖面梨山组粉砂质泥岩、凝灰质泥岩和泥岩样品进行了全岩分析和ICP-MS微量、稀土元素测试,综合元素含量及有关比值的变化,结合岩性、岩相和古生物特征,分析了闽西南地区晚三叠世文宾山组、早侏罗世梨山组沉积时的古气候特征.提出了闽西南地区晚三叠世以温湿气候为主,可能出现短暂炎热气候;早侏罗世以温湿气候为主,早侏罗世晚期气候较晚三叠世和早侏罗世气候要干燥炎热的观点.研究结果表明：闽西南地区南靖油柑坪剖面文宾山组、漳平西园剖面梨山组和漳平高明坑剖面梨山组Ca元素富集系数（0.16,0.44,0.25）,AI2O3富集系数（1.35,1.11,1.30）、m值（2.02～2.71,2.24～11.38,2.86～4.46）,Mg/Ca比值（0.35～2.39,0.23～3.57,0.55～0.80）在湖泊相和海相环境中均能敏感的反映古气候的变化;南靖油柑坪剖面文宾山组Sr/Cu（1.09～7.02）,Fe/Mn（79～201.5）,δCe（0.63～1.41）和δEu（0.69～0.90）值在湖泊环境中对古气候的反映敏感,岩石地球化学元素含量及其比值、组合的变化在一定程度上指示着古气候演化历程.煤岩显微组分加氢热解过程中含硫气体逸出特性
摘要：在热天平上进行了兖州煤及其显微组分加氢热解的TG-MS实验,研究了氢气气氛下兖州煤及其显微组分的热失重特征和加氢热解含硫气体的逸出特征.结果表明,镜质组在470℃左右有较强的H2S和COS逸出,惰质组较低,而惰质组在570℃左右有较强的H2S和COS逸出,镜质组则基本没有,说明镜质组中有机脂肪硫含量较高而惰质组中黄铁矿硫含量较高.镜质组和惰质组不同的SO2逸出说明镜质组含有较高的脂肪硫和较少芳香硫,而惰质组则含有较少脂肪硫和较高的芳香硫.镜质组比惰质组有较高的C4H4S和C8H6S逸出,说明镜质组中的噻吩环和苯并噻吩环有较多的以弱的桥键与煤主体结构相连,而惰质组中的噻吩环和苯并噻吩环多与缩合芳香体系缩聚在一起,热稳定性较高,难以断裂分解.各种含硫气体不同的逸出强度和分布反映了镜质组和惰质组中硫存在形态和含量的差异而导致的镜质组和惰质组在加氢热解过程中硫的不同变迁规律.煤系高岭土酸浸脱铝水热合成NaY分子筛
摘要：以煤系高岭土为原料,经煅烧、酸浸脱铝工艺,首次在酸浸偏高岭土-碱水热反应体系中合成了NaY分子筛.采用XRD,SEM对所合成样品进行表征,考察了体系中碱度、硅铝比、老化过程、晶化过程对NaY分子筛合成的影响.结果表明：该水热反应体系适宜的碱度条件为n（H2O）/n（Na2O）=80,碱度过高或过低均会出现P型分子筛杂相.适宜的硅铝配比为n（SiO2）/n（Al2O3）=6.4;老化有助于生成纯相、结晶度好的NaY分子筛,其适宜的老化温度为50℃、老化时间为4h.晶化温度过高或晶化时间过长易转晶生成P型杂相,适宜的晶化条件是晶化温度为85℃、晶化时间为24h.在该反应体系中反应原料由偏高岭土酸浸脱铝后获得,产物结晶度较高,无杂晶,晶形完整,粒度为2μm左右.深度还原工艺对铁颗粒粒度影响规律研究
摘要：采用深度还原技术处理浸染微细粒度的复杂难选铁矿石,控制铁颗粒粒度是分选出合格产品的关键.根据深度还原物料中铁颗粒的球形特征,通过测量铁颗粒二维截面参数,求取了其累计粒度特性曲线,定性地描述了不同深度还原工艺对铁颗粒粒度的影响规律.结果表明：适当的提高还原温度、延长还原时间、增大配碳系数,都有利于铁颗粒的长大,但还原温度过高、配碳系数过大将阻碍铁颗粒长大;适宜的工艺条件为：还原温度1 225℃,还原时间30min,配碳系数2.0,获得铁颗粒的d50为278.88μm.矿区复垦土壤重金属含量分布与光谱特征研究——以徐州市柳新矿区为例
摘要：以徐州柳新矿区复垦土壤为研究对象,采用传统采样检测方法分析了Cd,Cu,Pb,Zn,Cr等重金属元素在土壤中的含量,借助ISI921VF系列野外地物光谱辐射计和IR981短波红外地物光谱仪野外测量样点土壤的光谱,提取其光谱特征,并对光谱特征参数与土壤中重金属含量进行相关性分析,建立了利用土壤光谱反射率估算土壤重金属含量的预测模型.结果表明：通过分析土壤反射光谱特征能间接反映土壤重金属含量.从而实现土壤重金属含量的间接测定,为土壤重金属污染的调查与监测提供一种简单、快速的测定方法.