水分对煤体瓦斯解吸扩散的影响
摘要：采用水蒸气吸附法,分别制取了6种不同水分含量的2类煤样进行瓦斯解吸扩散实验.利用Langmuir方程经验公式拟合,计算得到了极限瓦斯解吸量;对解吸实验前10min的甲烷解吸率和槡t进行线性拟合,通过计算得到了极限瓦斯解吸量和初始扩散系数,并分析了水分对瓦斯解吸扩散的影响机理.实验结果表明：水分含量对煤体瓦斯解吸扩散过程有显著影响,0.45 MPa平衡压力下,对于1#煤样,水质量分数由0.46%升高到3.5%时,极限瓦斯解吸量Q∞从8.63mL/g减小到4.24mL/g,降低50.87%,初期解吸率从70.87%减小至34.54%,降低36.33%;对于2#煤样,水质量分数由0.73%升高到4.16%时,Q∞从4.68mL/g减小到2.32mL/g,降低50.42%,初期解吸率从58.14%减小至37.16%,降低了20.98%;水分作用下,煤体瓦斯解吸能力大幅度降低;极限瓦斯解吸量、初期解吸率、初始扩散系数均随水分含量的增加而减小.矿山微震信号干扰特征及去噪方法研究
摘要：为提高矿山微震信号的有效识别效率,降低干扰,分析了矿山典型微震干扰信号的频谱特征,并采用小波去噪的方法对含噪微震信号进行了去噪研究.结果表明：不同干扰信号的波形特征、幅频特性和功率谱密度不同,但主频均在14Hz左右,功率谱密度多低于4 000dB;基于小波变换分层阈值确定的去噪模型,进行微震信号去噪后能够较少的抑制信号中的有用成分,含有较多的真实微震信息,能够最大程度的反映有效微震信号的特性.钢筋锈蚀及混凝土劣化耦合对梁构件力学性能的影响
摘要：设计人工模拟环境,研究酸雾、氯盐及硫酸盐混合盐雾侵蚀以及碳化耦合作用下钢筋混凝土梁破坏模式、锈胀裂缝宽度、受弯承载力、荷载-挠度曲线,重点研究钢筋锈蚀与混凝土劣化耦合作用的影响.结果表明：钢筋锈蚀率低于3.27%时,试验梁基本没有锈胀开裂,受弯破坏模式主要为受压区混凝土压碎,极限承载力随锈胀裂缝宽度增加快速减小;锈胀裂缝产生后,破坏形式逐渐转变为受拉钢筋屈服破坏,且承载力随钢筋锈蚀率大幅增加而缓慢减小.荷载-挠度曲线的峰值和斜率随劣化程度增加而减小.钢筋锈蚀导致混凝土开裂,混凝土劣化降低对钢筋的约束,两者耦合加速黏结性能退化,从而导致梁构件力学性能退化.理论分析了试验现象产生的原因,并对试验结果和理论计算结果进行了验证.大采高综放面煤壁片帮判定准则及安全评价系统研究
摘要：针对大采高综放面煤壁片帮控制难题,建立不同片帮迹线煤壁失稳力学模型及含软弱夹矸煤壁片帮力学模型,运用C＋＋语言研发了大采高综放面煤壁片帮安全评价系统,简化了煤壁片帮判定准则的计算过程.基于安全余量法,得出坚硬煤壁斜直线型片帮力学条件判据;基于严格Janbu法,得出软弱煤壁片帮安全系数判别式;基于夹矸强度弱化理论,得出夹矸煤壁失稳判别准则.实践表明：大采高综放面煤壁片帮安全评价系统不仅能够预测单一片帮准则条件下煤壁是否发生片帮,而且能够判定兼容片帮准则条件下煤壁是否发生片帮,在同忻煤矿8107大采高综放面应用效果良好.砂-结构接触面直接剪切的物理试验与数值模拟
摘要：利用DRS-1型超高压直残剪试验系统以及颗粒流软件PFC2D,对砂与地下结构的接触面分别进行了直接剪切物理试验与数值模拟,获得了砂与地下结构接触面力学特性的宏观表象及内在机理.结果表明：砂与地下结构接触面的剪切应力-剪切位移曲线随法向应力的增加,其应变软化特性逐渐减弱而硬化特性逐渐增强.在一定法向应力条件下,随着结构面粗糙程度的增加,应变软化特性增强,且达到峰值剪应力所需要的剪切位移逐渐减小;随着法向应力的增加,结构面粗糙度对接触面力学特性的影响程度降低.在一定的法向应力条件下,对同一结构面,接触面的剪切强度符合摩尔-库伦强度准则;不考虑颗粒破碎时,颗粒的＂剪胀＂是引起砂-结构接触面剪切强度变化的主要原因之一;当相对粗糙度R较小时,结构面的存在所引起的剪胀量较小,接触面的峰值剪应力较小;随着R增大,颗粒受结构面的约束,引起的剪胀量变大,峰值剪应力增加;当R增大到一定程度时,结构面对颗粒运动的约束作用所引起的试样剪胀量变小,峰值剪应力亦随之降低.综放开采煤层倾角对周期来压特征的影响
摘要：为深入研究煤层倾角对周期来压特征的影响,以越南河林煤矿为研究对象,通过理论分析和现场实测就煤层倾角对综放开采工作面顶板周期来压特征的影响规律进行研究.理论分析和现场实测的研究.结果表明：当煤层倾角为-15°~15°时,随着煤层倾角的增大周期来压步距逐渐减小,周期来压峰值逐渐增大.进一步分析得出不同煤层倾角对周期来压特征的影响系数.由于仰斜开采时层向分力指向采空区方向,在弯矩和层向分力的作用下使得周期来压步距偏小,来压峰值偏大;由于俯斜开采时层向分力向着工作面推进方向,使得周期来压步距偏大,来压峰值偏小.基于20L球形爆炸装置的煤尘爆炸残留物研究
摘要：采用20L球形爆炸装置进行煤尘爆炸实验,对3种煤尘在不同质量浓度下的爆炸气固态残留物进行了收集分析.通过对残留物SEM图像的形态特征分析,将残留物分为类原煤颗粒、类球形煤胞和残球形煤胞3类,半定量分析了3种形态残留物在不同质量浓度下的近似比例：在低质量浓度（100g/m3）时,残留物中类原煤颗粒所占比例最少且残留物容易结块,在最佳爆炸质量浓度（300~400g/m3）时类球形及残球形煤胞所占比例较高,高质量浓度（700g/m3）时类原煤颗粒所占比例较高.工业分析显示煤尘爆炸后挥发分、固定碳含量均减少,灰分含量大幅升高,水分含量变化较小,且变化量与煤尘变质程度密切相关.煤尘爆炸残留气体φ（CO）,φ（H2）及烃类气体体积分数随煤尘质量浓度升高有上升趋势,φ（CO2）呈先升后降趋势.ZSM-5分子筛光催化降解瓦斯试验研究
摘要：采用X射线荧光光谱和吡啶原位红外光谱等表征手段对ZSM-5分子筛进行表征,分析ZSM-5分子筛的组成与表面酸性;并以ZSM-5分子筛为催化剂,通过正交试验考查了反应时间、光照强度、氧气含量、水分子含量和涂覆面积比等因素对瓦斯降解率的影响,确定最优试验条件,并初步确定了反应产物.结果表明：当ZSM-5分子筛的硅铝摩尔比为150时,催化性能最好,对于初始体积分数为3.5%的甲烷,当反应时间为120 min、光照强度为4 W、O2体积分数为30%、水分子含量为0.3%和涂覆面积比为75%时,瓦斯降解率达86.40%.基于动扩散系数新扩散模型的构造煤瓦斯扩散机理
摘要：为了揭示构造煤瓦斯扩散机理,进行了不同地区构造煤和原生煤的瓦斯扩散对比实验,得到了瓦斯扩散率随时间的变化过程.结果显示：扩散初期构造煤瓦斯扩散速率大于原生煤,后期扩散速率衰减程度大于原生煤.通过拟合实验数据发现扩散系数随时间增大而衰减,据此提出动扩散系数数学表达式并建立了准确描述瓦斯扩散全过程的动扩散系数新扩散模型.计算分析表明,构造煤的瓦斯初始扩散系数D0和衰减系数β均大于原生煤,这导致了构造煤瓦斯扩散率初期增加迅速,后期增长速率衰减迅速的特点.一种古沉积期曲流河道演化过程重建方法
摘要：为了实现曲流河的过程沉积学研究,在大量曲流河内部结构定量描述研究成果以及现有密集井网资料的基础上,系统总结了一套曲流河道沉积演化过程的恢复方法实现对曲流河道沉积过程恢复.首先利用＂初末流线包络线法＂,完成对点坝的宏观界定和识别,并借鉴以前成熟的曲流定量表征方法,对识别出的点坝逐一进行结构解剖,并使之达到侧积体层次,然后对相邻点坝的同期侧积体进行组合,并对组合好的同期侧积体,按曲流河蛇曲演化的顺序,依次累加叠覆,直至最后一期河道.叠覆的过程,就是再现曲流河沉积演化过程.利用上述方法对吉林油田杨大城子油层组q4-17小层曲流河沉积恢复.结果表明：q4-17小层平面发育有7个点坝,由南至北呈串珠交错展布,其中,Z20井区点坝估算的长度约为668m,宽度约69m,侧积倾角平均为10°,侧积夹层间距约32.8m.沉积期平面上主要发育8期次曲流演化过程,并使砂体侧向有规律地分异.通过对点坝侧积体形成过程的恢复,可以有效指导河流相砂体平面预测,并且为油田布井、调剖等开发方案的调整提供参考.复杂断陷盆地沉积充填演化与构造活动的响应分析——以海拉尔-塔木察格盆地中部断陷带为例
摘要：为了揭示断陷盆地构造活动与沉积充填的响应关系,搞清同沉积构造背景下的沉积砂体分布规律,以海拉尔-塔木察格盆地中部断陷带为例,综合运用地震、钻井、测井和录井等资料,探讨了沉积充填与构造活动的响应关系;结合油气勘探实践,探讨了同沉积断裂坡折带控制的砂体与油气藏富集的关系,指出洼槽边缘断裂坡折带是最为有利的勘探部位.研究结果表明：盆地的充填演化受构造演化控制,具有明显的阶段性,不同演化时期发育的沉积体系类型不同.依据古地貌的形态特点,划分出5种断裂坡折带,不同类型断裂坡折带发育的沉积体系类型有所差异.同时根据断裂发育特征及组合样式,识别出帚状、叉状、平行断阶状、雁列状、梳状、调节型等6种同沉积断裂组合样式,形成了复杂多变的构造古地貌特征,进而控制着砂体的分布和展布方向.南堡凹陷天然气赋存状态与碳同位素组成特征
摘要：为了明确南堡凹陷天然气成因和分布规律,通过天然气赋存状态和碳同位素组成特征研究,综合地质条件,认为南堡凹陷主要发育有3种成因类型天然气,且天然气赋存状态和碳同位素组成主要受两套烃源岩性质的差异性和断裂的垂向疏导控制.结果表明：南堡凹陷天然气深层以游离气为主,中浅层以油溶气为主,浅层含有少量游离气;沙三段和奥陶系天然气乙烷δ13C值一般大于-27.5‰,丙烷δ13C值大于-25.5‰,为煤型气,来源于沙三段烃源岩,且碳同位素部分倒转主要是同源不同期天然气混合造成的;沙一段天然气乙烷δ13C值一般小于-27.5‰,丙烷δ13C值小于-25.5‰,为油型气,来源于沙一段烃源岩,且碳同位素部分倒转主要是同源不同期天然气混合造成的;东营组和新近系天然气乙烷δ13C值为-31.5‰~-25.5‰,丙烷δ13C值为-28.1‰~-22.4‰,为沙三段和沙一段烃源岩的混源气,且碳同位素部分倒转主要是不同源不同类型天然气混合、同源不同期天然气混合以及细菌氧化作用共同造成的,断裂为垂向运移通道.双断湖盆沉积特征及其控制因素研究——以孤北洼陷沙四上亚段为例
摘要：为了探讨双断湖盆的沉积充填特征、控制因素及其与单断湖盆的差异,本文充分利用岩心、粒度、地震、测录井等资料,以孤北洼陷沙四上亚段沉积期为研究对象,以沙河街组构造演化分析为基础,对其进行了系统的研究.认为研究区沙河街组构造演化可分为4个期次：Ek-Esx4为隆起形成前期;Ess4为隆起初始形成期;Esx3为隆起完全形成期;Esz3至今为继承性发育期.主要发育扇三角洲、三角洲以及湖相,不发育大面积的滩坝沉积;扇三角洲位于洼陷短轴两侧的陡坡带;三角洲发育在长轴方向的缓坡带.研究结果表明：沉积体系展布主要受到两条边界断层的控制：活动强弱控制相类型;速率差异控制发育位置;古地貌控制延伸方向.相比于单断湖盆,双断湖盆沉积充填更为复杂,具有沉积相展布较为对称,长轴方向牵引流沉积占主导、相变慢,短轴方向重力流沉积比重加大,相变快的特点.伊犁盆地阿吾拉勒山西缘二叠系沉积特征研究
摘要：二叠系是伊犁盆地目前主要的勘探目标之一,伊犁盆地二叠系铁木里克组是主要的烃源岩层位,深入研究伊犁盆地二叠纪沉积特征对指导油气勘探具有重要意义.以阿吾拉勒山西缘野外实测剖面为基础,结合前人成果,通过岩性和岩石组合分析、沉积相分析,研究了该地区二叠纪沉积环境演化过程,明确了该地区铁木里克组暗色泥岩的形成环境.结果表明：阿吾拉勒山西缘二叠纪发育滨浅湖、辫状河三角洲平原、辫状河、冲积扇、火山喷发5种沉积相,整体属于陆相湖盆边缘环境;受控于区域大地构造演化,研究区在二叠纪发生过2次湖侵—湖退,沉积环境经历了冲积扇—辫状河—滨浅湖—辫状河三角洲平原—滨浅湖—辫状河—辫状河三角洲平原—辫状河—冲积扇的演化过程,于三叠纪初演变为物源区;研究区铁木里克组暗色泥岩形成于沼泽环境.摩擦提升系统钢丝绳纵向-横向耦合振动分析
摘要：为了研究塔式摩擦提升系统在运行过程中变长度提升钢丝绳振动规律,利用Hamilton方程建立钢丝绳纵向-横向耦合偏微分振动方程.应用修正Galerkin方法,将激励作用下的提升钢丝绳偏微分振动控制方程离散化为常微分方程进行了求解,提出纵向-横向耦合偏微分振动方程和求解方法.以某矿副立井提升系统运行状态曲线作为运动参数输入,分析载荷对提升容器上方10m处钢丝绳纵向和横向振动影响,并与现场试验结果进行对比.结果表明：实测的纵向和横向振动曲线与仿真曲线变化规律基本一致;平均振幅最大误差为9.7%;上行阶段最大振幅值大于下行阶段最大振幅值;随着载荷增加,钢丝绳横向振动振幅增大,所提出的求解方法有效.热-力耦合效应对风电专用机床主轴振动的影响
摘要：针对风电专用机床的主轴在工作过程中具有同时受力与发热影响的特点,研究了热-力耦合效应对主轴振动的影响.在研究数控机床主轴工作过程中热-力耦合机理的基础上,提出通过有限元仿真和温度场实验相结合的新方法建立主轴热-力耦合振动模型.以一种用于风力发电机叶轮制造的数控机床为研究对象,针对所建立的主轴热-力耦合振动模型,分别进行热-力耦合振动瞬态分析和稳态分析.研究结果表明：在风电专用机床主轴达到热稳态之前,由于主轴的热能不断地转化为机械能,从而使得主轴的振幅变大,并且最大增幅可达13.47%.研究热-力耦合效应对主轴振动的影响,为数控机床主轴的多目标优化设计提供了重要的理论依据.共热解法制备污泥-秸秆吸附剂及其烟道气脱汞性能研究
摘要：城市污水厂污泥的处理是世界性难题,亟需研究开发高效、环保、低成本的处理工艺.将某生活污水厂消化污泥和玉米秸秆共热解制备吸附剂,考察了制备条件如污泥-秸秆混合比例、热解终温、热解恒温时间等对吸附剂脱汞性能的影响.结果表明,吸附剂的脱汞性能随着玉米秸秆配入量的增加而增大.热解终温低于650℃时,吸附剂的脱汞性能随着温度的升高而提高;而热解终温升至700℃时,脱汞性能有所下降;热解恒温时间对吸附剂脱汞性能影响较小.污泥-秸秆吸附剂的优化制备条件为：污泥与秸秆配比50%、热解终温为650℃、热解恒温时间为20min,此时吸附剂的模拟烟气汞吸附量达到86.5μg/g.褐煤基脱硫炭的制备及其脱硫性能研究
摘要：本文利用褐煤为原料,改质沥青为黏结剂制备褐煤基脱硫炭,研究了改质沥青的添加量、炭化升温速率、活化时间对褐煤基脱硫炭耐磨强度、硫容、孔结构的影响规律.褐煤、改质沥青、脱硫炭采用热重（TG）、液氮吸附法（BET）和扫描电镜（SEM）进行了表征.结果显示,炭化升温速率对脱硫炭性能影响较大,采用分段升温（常温~300℃,升温速率为10℃/min;300~550℃,升温速率为2℃/min;550~700℃,升温速率为5℃/min）炭化时所得脱硫炭的耐磨强度、硫容分别达到98.27%,30.20mg/g,高于相应单一升温速率为5,10℃/min时脱硫炭的耐磨强度和硫容.添加沥青使得褐煤颗粒之间的连接增加,因而随沥青含量的增加,脱硫炭的耐磨强度增加;随沥青含量的增加,脱硫炭4~6nm左右的中孔增加;随活化时间的延长,脱硫炭的中孔增加,但中孔的增加使脱硫炭的硫容降低.