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 2014年第06期杂志 文档列表

采空区自燃带数值模拟方法研究

摘要:提出了一种基于虚拟概念'截断温度'来进行采空区自燃带数值模拟的方法.该方法的基本思想是:1)取煤自燃的临界温度(一般为70℃左右)为截断温度;2)在模拟过程中,当煤温达到或超过该温度时假设煤氧化反应速率不再随着温度的升高而升高;3)模拟收敛后,将温度场中达到或超过截断温度的区域划定为自燃带.分析表明,该模拟所得自燃带的物理意义就是采空区内能够发生自燃的最大可能范围.最后,针对一处真实采空区,利用该方法对其自燃带分布进行了模拟分析.模拟结果与现场观测结果非常相似,证明了该方法的适用性.
963-968

《中国矿业大学学报》再获“百种中国杰出学术期刊”称号

摘要:<正>根据中国科学技术信息研究所公布的2013年度评选结果,《中国矿业大学学报》再次获得"百种中国杰出学术期刊"和"中国精品科技期刊"称号。在21种矿山工程技术类期刊中,核心总被引频次、核心影响
968-968

固体充填体压实特征下岩层移动规律研究

摘要:基于充填材料压实特性试验,结合具体工程实例,推导出充填体弹性模量与垂直应变之间的关系,利用FLAC3D软件内置FISH语言,编制相应的充填体非线性压实程序,准确地模拟矸石充填采空区后上覆岩层移动规律.研究结果表明:充填采煤工作面顶板下沉量随着工作面的推进而逐渐增大,整体以缓慢弯曲下沉为主,没有出现激增的现象;超前支撑应力分布与垮落法开采相似,其超前支承应力峰值及影响范围均要比垮落法开采低;矸石充填体内部应力呈现'拱形'分布,随着工作面的推进,矸石充填体内部应力逐步升高,增幅逐渐减小.现场实测数据与数值模拟结果基本吻合,验证了研究成果的科学性.
969-973

陷落柱周边应力变化及推采控制研究

摘要:根据陷落柱围岩破坏特征,建立了陷落柱围岩的应力厚筒壁四区模型:陷落柱周边由内而外依次为塑性破碎区、塑性应力降低区、弹性应力升高区以及原岩应力区.结合金庄矿8203工作面内陷落柱实际条件运用理论分析以及数值模拟方法计算出塑性区范围为9.24m,应力增高区范围为28.43m.在此基础上提出了保证回采巷道稳定性以及防止工作面在高应力区回采时顶板压力大、工作面片帮等矿压显现问题的措施,确保工作面顺利地通过陷落柱.工作面过陷落柱期间所测矿压数据及回采过程中发现的工作面片帮、架棚回撤时巷道两帮破碎严重等问题都表明了陷落柱厚筒壁四区模型符合现场实际.
974-980

基于磁化水的建筑垃圾深井充填新技术

摘要:为解决建筑垃圾与煤矸石混合骨料浆体管道输送性能差,后期强度不足的问题,将磁化水和活化搅拌技术引入建筑垃圾充填配浆试验中.试验探究了不同磁化条件下,磁化水-建筑垃圾浆体主要流变参数和抗压强度的变化规律;基于Fluent的充填管道输送流速和压力变化模拟,对磁化水-建筑垃圾浆体的管道输送性能进行分析.试验结果表明:在磁感应强度B=200mT,水循环流速v=0.3m/s时,经活化搅拌后的磁化水-建筑垃圾浆体的坍落度、稠度提升15%~20%,抗压强度提升20%~30%,管道沿程阻力损失减少27%.磁化水在提高建筑垃圾充填体强度,改善其流变性能,提升管道输送效率方面具有显著的优越性.
981-986

深部薄层煤岩体裂隙-孔隙双渗流模拟研究

摘要:结合工程实例,对开滦赵各庄矿14水平(-1 225 m)开拓东大巷揭露的薄层煤岩体渗流演化过程进行数值模拟,通过调节渗透系数,获得了薄层煤岩体裂隙-孔隙双渗流在时间和空间上的孔隙水压变化过程,结果表明:渗流主要发生在充填裂隙143S薄煤层中,且随着渗透系数的增大,地下水体渗透距离增大,而渗透水压减小;143S薄煤层模拟水压过程曲线具有明显的峰值特征和时间滞后效应,而过渡层孔隙水压则不具有这些现象,这与所推导的一维裂隙-孔隙双渗流解答一致;渗透系数在10-8~10-10 m2/(Pa·s)数量级范围内,裂隙水压峰值与其滞后时间呈幂率型相关关系,143S薄煤层渗透系数在10-8 m2/(Pa·s)数量级范围较为切合实际.
987-994

采动底板突水危险性的结构体系可靠度分析

摘要:提出采用结构体系可靠度方法研究岩体参数以及荷载等随机性因素对煤层底板抗突水能力的影响.为求出底板抗突水的体系可靠概率,总结了底板的2种不同失效模式:1)底板破坏深度和承压水导升高度之和大于等于底板总厚,即无有效隔水层;2)当底板存在有效隔水层时,有效隔水层强度不足失去承载能力.将这两种失效模式视为串联体系.依据弹性力学固支梁等理论分别建立了2种不同失效模式的功能函数,由Monte Carlo法计算出各单一失效模式以及串联体系的可靠概率,在此基础上分析了随机变量均值、变异系数对可靠概率的影响.研究结果表明,岩体参数以及荷载等随机性因素对底板抗突水能力的影响较大,可同时采用突水系数和可靠概率作为底板突水危险性的评价指标,判定结果将更为准确和全面.
995-1002

西部侏罗系软岩巷道松动圈演化机理模型试验

摘要:采用大比例尺物理模型试验的研究方法,分析了西部侏罗系软岩巷道松动圈形成及其发展过程中围岩破裂与应力演化规律,对松动圈形成及稳定机理进行了探讨.结果表明,巷道开挖后围岩在应力差作用下发生塑性剪切变形,塑性剪应变集中分布,形成宏观滑移迹线.滑移迹线交汇联通形成的剪切楔体在后续压力作用下向巷道内部旋转滑移及二次破坏是围岩碎胀变形的主要原因.剪切楔体之间相互阻挡和挤压,在松动圈内部形成空间上的结构效应,使围岩具有一定的残余承载能力而不发生垮塌.根据剪切楔体的形成和运动情况,将松动圈发展演化过程分为剪切滑移迹线形成期、楔体形成期、块体滑移期、块体塌落挤密期4个阶段.在松动圈Ⅲ期,甚至Ⅲ期之前即对浅部围岩施加锚杆、注浆等支护手段提高浅部围岩残余强度对巷道稳定性控制具有重要意义.
1003-1010

瓦斯风压诱导矿井风流灾变规律研究

摘要:为了深入分析瓦斯风压诱导矿井风流灾变规律,建立了一维非稳定流动微分方程以及单一巷道瓦斯体积分数弥散模型,结合通风网络理论中的节点风量平衡定律和回路风压平衡定律,得出了非稳定流的网络模型和瓦斯体积分数联合模型,并提出了模型的求解方法,通过编写计算机程序实现了耦合模型的求解,运用该程序模拟了九里山煤矿'8.23'15051区段巷煤与瓦斯突出事故.结果表明,15011工作面在瓦斯风压作用下,将发生风流逆转,回风巷瓦斯体积分数最高达18.39%,与本次事故案例记载的结果一致.
1011-1018

沁南煤层气合层排采有利开发地质条件

摘要:针对沁水盆地南部山西组3#与太原组15#煤层煤层气合层排采'整体产能低'及'区域性差异大'的产能特征,探索适合合层排采的有利开发地质条件.以沁水盆地南部22口合层排采煤层气井的产气、产水资料,试井储层压力、试井渗透率、含气量等测试数据为依据,采用地质研究与探采测试数据分析相结合的方法,分析了不同地质因素对合层排采井产能特征的控制作用,提出了适合沁南3#与15#煤层合层排采的有利开发地质条件的参数指标.结果表明:平均埋深为500~650m;平均含气量大于14m3/t;储层压力梯度差小于0.08 MPa/hm;渗透率较高且差值不超过1mD;3#煤层的临界解吸压力高于15#煤层,且差值小于0.9MPa,满足合层排采的地质条件要求,可为今后进行规模性开发提供借鉴.
1019-1024

樊庄区块构造对煤层气井产能的控制机理

摘要:沁水盆地南部樊庄区块属于中高阶煤煤层气田,樊庄区块内煤层气井产能受多种地质条件的影响有很大差别.为了查明煤层气富集高渗的构造主控因素及其变化规律,在总结樊庄区块3#煤层构造分布规律基础上,结合煤层气井排采资料,建立了樊庄区块3#煤层背向斜构造、断层构造与煤层气井产能的关系模型,划分出区块尺度煤层气富集高渗区,提出了构造对煤层气井产能的控制作用及机理.研究结果表明:1)樊庄区块3#煤层高产井的构造位置分布于局部复向斜构造轴部及其翼部上次级背斜的翼部以及无明显断距的断层附近;中产井的构造位置主要分布于局部复向斜构造轴部及其翼部上次级向斜轴部,局部复向斜构造轴部及其翼部上次级背斜轴部;低产井构造位置主要分布于远离局部复向斜构造轴部的向斜翼部处以及有明显断距的断层附近;2)局部复向斜构造轴部及其翼部发育的次级背斜翼部应是全区最为有利的勘探开发区,为富气高渗区.靠近断距较小的断层附近由于断层破坏不明显使得断层附近含气量中等而渗透性较好,为中等气高渗区.次级背斜轴部位置为贫气高渗区,次级向斜轴部是富气低渗区.远离局部复向斜构造轴部的向斜翼部处为贫气区,断距较大的断层附近为贫气高渗区.
1025-1030

高剂量亚铁Fenton反应及形成次生铁矿物的特性

摘要:通过测定pH值、氧化还原电位(ORP)、溶解态铁离子和H2O2浓度等在Fenton反应中(初始Fe2+浓度为10~200mM)的变化,考察了葡萄糖、苯酚等对Fenton反应过程的影响,分析了生成的次生铁矿物组成.结果表明:初始Fe2+浓度≥50mM条件下的瞬时ORP和pH值随n(H2O2):n(Fe2+)摩尔比的增加呈先递增后快速降低的变化过程.初始葡萄糖和苯酚浓度为4.17mM、初始葡萄糖浓度为8.33mM时的H2O2基本耗尽时间分别约为15,10,2min;初始苯酚浓度为8.33mM、初始葡萄糖和苯酚浓度为16.66mM时的Fe2+浓度至60min末分别为7.40,27.40,58.83mM.初始pH值为3.3时Fenton反应形成的次生铁矿物经XRD分析初步鉴定为施氏矿物,其中添加葡萄糖或苯酚的Fenton反应生成的球形次生铁矿物其表面形成刺突.
1031-1037

KOH活化法制备褐煤基活性炭的活化机理研究

摘要:以褐煤为原料,采用KOH活化法制备活性炭,利用热重分析(TGA)、反应快速终止技术、气相色谱(GC)及X射线衍射(XRD)研究了褐煤活化过程及气体组成及固态产物成分,并用低温N2吸附及扫描电镜(SEM)表征活性炭的微观结构.结果表明,活化历程可分低温脱水(小于200℃)、预活化(200~400℃)、中低温活化(400~600℃)和高温活化(大于600℃)4个阶段,低温阶段脱除活化料中水分,预活化阶段KOH与煤中的官能团和侧链反应,在原料煤表面引入活性组分,中低温阶段KOH及其转化产物(K2CO3和K2O)与褐煤中碳原子反应,形成和发展大量的微孔,高温阶段KOH转化形成的K2CO3和K2O与活性炭微孔骨架上的碳原子反应,使微孔逐渐扩大为中孔和大孔.
1038-1045

一种矿震监测的WSNs按需分层时间同步算法

摘要:针对无线传感器网络矿震监测系统对时间同步的需求,提出了一种新型按需分层时间同步算法(ODLP).通过分析无线传感器网络矿震监测系统的网络结构特点,建立了系统拓扑模型,在此基础上进行经典时间同步算法的分层融合,采用极大似然估计的方法提高同步精度,并对其同步过程进行详细阐述.仿真结果表明:与TPSN和RBS相比,ODLP灵活性较高,可以在全网范围内取得更小的同步误差和更低的能量消耗.
1046-1050

微细粒钛铁矿和钛辉石的表面润湿性与自由能

摘要:微细粒钛铁矿与钛辉石的有效分离是钛铁矿浮选中的难题,为探索2种样品的表面性质差异,以去离子水、正己烷、1-溴萘和甲酰胺为检测液体,采用Washburn动态毛细管法和环境扫描电子显微镜分别研究了2种样品的表面润湿性和表面结构.结果表明,4种检测液体对2种样品的润湿速率均为:去离子水>正己烷>1-溴萘>甲酰胺;钛铁矿和钛辉石的非极性Lifshitzvan der Waals作用能分别为42.51mJ/m2和43.97mJ/m2,极性Lewis酸碱作用能分别为0.58mJ/m2和5.64mJ/m2,Lewis碱明显大于Lewis酸,样品表面接近于非极性,并表现出更强的Lewis碱特征;2种矿物的表面元素含量存在明显差异,钛辉石的亲水性比钛铁矿更强.
1051-1057

矿井避险空间二氧化碳吸收效率及阻力研究

摘要:为分析药剂层厚度、风机功率及药剂铺设方式对矿井避险空间CO2吸收效率影响,利用变频器、多功能探测器和U型差压计,研究了CO2浓度及药剂层通风阻力变化.结果表明:药剂厚度小于250mm时,厚度越大,CO2吸收效率越高;厚度大于250mm时,厚度越大,吸收效率越低,最佳厚度为250mm;CO2吸收效率随风机功率增加而增高,功率增至185 W后,增幅减小;100mm整体药剂层及50+50mm分隔药剂层吸收效率随风机功率增加而增高;同一风机功率下,整体层吸收效率高于分隔层,吸收效率差最高达32%,2种药剂层吸收效率差随功率增加而减小;风机功率为185 W时,250mm厚药剂层吸收效率为0.91,最大通风阻力为282Pa.
1058-1062

基于正演模拟的曲流河构型层次研究

摘要:在曲流河砂体沉积模式指导下,结合测井数据与地震资料的分析,采用正演模拟方法对大井距条件下的秦皇岛32-6油田明化镇组下段NmⅡ-4小层的曲流河砂体构型进行了层次分析.通过上述研究,明确了曲流河砂体构型边界的正演识别条件,建立了不同级次曲流河砂体构型边界的正演概念模型,总结了河道砂体顶面高程差异、天然堤沉积和废弃河道等曲流河砂体构型边界的波形特征,并指导地下实例区进行曲流河砂体构型解剖,最终实现了大井距条件下不同级次曲流河砂体构型边界的精细识别.研究结果表明:研究区目的层地震波主频介于55~60 Hz,应用正演模拟方法进行大井距间的曲流河构型层次研究,能有效提高大井距条件下单一曲流带和单一点坝砂体的识别精度.
1063-1069

歧南斜坡深层成岩演化与次生孔隙形成机制

摘要:为在歧口凹陷歧南斜坡深层砂岩中寻找优质储层,综合运用岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜及物性等资料,对研究区储层成岩孔隙演化与次生孔隙的形成机制进行了研究,认为区内孔隙演化与成岩演化具有耦合关系,次生孔隙的形成机制包括优势沉积相带、溶蚀作用和异常高压.结果表明:深层砂岩储层为(特)低孔-特低渗型,成岩演化处于中成岩A1~A2亚期.机械压实、方解石胶结和石英加大是降低孔隙度的主要成岩作用,溶蚀作用是形成次生孔隙的建设性成岩作用,产生的次生孔隙可达10%.孔隙度高值区,有机质生烃高峰和蒙脱石含量低值区在同一深度出现.受成岩演化控制,埋深3 500~3 900m和4 400~4 700m发育2个次生孔隙发育带(孔隙度>12%),其平面上主要分布在三角洲前缘水下分流河道、河口砂坝和异常高压叠置区.根据岩性、物性和压力系数等参数将区内储层分为4类,Ⅰ~Ⅱ类储层是研究区的优质储层,也是今后增储上产的主要储层.
1070-1077