以新汶矿区为工程背景,深入研究了采动覆岩裂隙亚分带特征、覆岩运动与结构分带特征、上行卸压开采作用效应,建立了上行卸压开采可行程度的评价方法,论证了深井复合顶板煤层上行卸压开采的可行程度,通过应用实践根除了深井高应力难采煤层的多重障碍,为上行卸压开采的可行程度判别、区域划分、开采部署提供了决策依据.
运用关键层理论研究了采场覆岩结构特征及运动规律.结果表明:垮落带及断裂带高度与覆岩关键层的分布特征密切相关,大采高的垮落带及断裂带高度大于相同煤厚分层开采相应的高度,且随采高增大呈台阶状上升.此研究是大采高条件下采场矿压控制、地表塌陷评价的基础.
锚杆是在围岩体内部发挥支护和加固作用的,如何与围岩的状态和变形特点相协调,是决定锚杆支护效果的关键因素.围岩与锚杆通过锚固力相互作用.通过分解锚固力,研究其作用过程与特点,提出了锚杆与围岩相互作用关系曲线,揭示了影响协调性的主要因素,分析比较了锚杆、注浆和支架支护的承载协调性,得出全长锚固锚杆的承载协调性优于其它支护形式.
应用可拓学的理论和方法,基于可拓学中的可拓集合变换和相关函数分析法,给出了受塌陷影响建筑物损害评价的经典域物元和节域物元,并建立了建筑物损害量化评价的物元模型.通过具体的计算示例说明了该方法的应用步骤,并对该方法的合理性和有效性进行了验证.
利用粗集理论,对不同矿区36个工作面的岩移观测资料进行了分析,得到了地质开采条件和地表沉陷之间的依赖关系.建立了以粗集作为前处理器,基于粗集与神经网络相结合的开采沉陷预计模型.实例检验证明了该模型的正确性.
根据大量的土工试验结果,分析了深部饱和黏土力学参数(变形模量、黏聚力、内摩擦角)随埋深和液性指数的变化特征,提出了深部黏土的强度差异增大,存在强度弱面.针对深部黏土力学性质的这一现象提出了深部黏土强度的"上、下限取值法".设计并实施了专门试验(高压入渗试验)对深部黏土的力学性质进行了试验研究,证明深部黏土与承压含水层的接触面为强...
利用连续介质损伤力学方法,通过岩石微元体强度的Weibull统计分布和库仑准则假定,建立了一个简明的岩石三维各向同性损伤模型及弹脆性本构方程.探讨了岩石试样试验的应力-应变全过程特征、损伤演化规律、岩石试样加载的围压效应以及卸荷破坏下强度及脆化特征,理论与试验结果表明,卸载破坏比加载破坏表现得更为脆性、更突然.
研究了在人工冻土墙形成并达稳定温度场分布呈非线性后,基坑开挖并浇注大体积混凝土衬砌时,混凝土水化热对冻土墙温度场及其耦合应力场分布的影响,分析得出了在冻土墙温度场分布改变过程中,其与内衬共同作用应力场的变化规律.内衬混凝土水化热会使其邻近的冻土融化,之后在冻结管冷源的作用下融土又回冻,冻土墙温度场会发生非线性的变化过程;在冻...
采用EAE-04声电测试系统,利用声发射(AE)和电磁辐射(EME)信号上升沿时间和持续时间的关系,排除噪音等影响,从而确定有效信号;采用AE频度和能量率的变化规律,以及EME脉冲数的变化规律,分析隧道围岩的活动性并进行实时监测.实践表明,连续动态监测隧道围岩的活动性就能够确保隧道及其上方建筑物的安全.
使用地震属性分析技术,优选对煤层测井响应敏感的地震属性,应用神经网络从地震属性中预测测井响应.该方法能够将丰富的地震资料信息与较少的测井数据结合起来,得到具有垂向分辨率高、纵横向分布精确可靠的测井响应数据体,提高了地震解释精度.
研究与计算验证结果表明,在采区与工作面设计布置阶段,运用地质统计学方法预测煤层冲刷带的发育与展布规律是可行的,能够保证估计偏差小,与实际情况吻合较好;采用合适尺度的正交网格实施已知区域冲刷带样本点数值的采集,是满足区域化变量准连续性和运用地质统计学方法的前提.
对瓦斯爆炸传播过程中障碍物激励效应的物理机制进行了分析,并构建了相应的物理模型.在3种情况下对冲击波经过障碍物附近时的变化特征进行了数值模拟.结果表明,非燃烧区的障碍物同样存在激励效应,激励效应取决于瓦斯爆炸冲击波的初始强度,即爆轰状态激励效应最为强烈.
通过空气动力学理论建立了突出冲击波超压传播的数学模型,得出超压与煤层瓦斯压力存在非线性关系、与突出强度存在线性关系等结论.
用有限元数值模拟方法,对综放沿采空区侧巷道周围煤体内的漏风流态、氧气消耗及温度升高进行了研究,联立求解了流场中的漏风渗流方程、氧浓度渗流-扩散-消耗方程和传热方程.重点描述了沿空煤柱内的自燃特征和升温过程,得到自然发火期与煤耗氧速度呈反比例关系,而对漏风强度影响不大;漏风强度增大只能使煤体内高温区范围扩大,相对提高自然发火几...
从力学模型入手,按相似理论设计了三维煤与瓦斯突出模拟实验装置,实验模拟了不同煤型强度、三向应力、瓦斯压力条件下的煤与瓦斯突出过程,得出了突出强度同瓦斯压力、煤型强度、三向应力、瓦斯压力关系数学模型,分析认为,应力和煤的力学性质是决定突出强度的主要因素.
结合遗传算法和模拟退火法逃逸局部极值,应用全局寻优的非线性优化算法,改进了传统基于梯度法的局部搜索算法的缺陷.同时,为了改进全局搜索法计算时间长的缺点而加快了收敛速度,在全局搜索法找到全局极值所在的山谷时,改用共轭梯度法快速到达谷底.运用笔者研究的方法对张集煤田的实际资料进行了反演处理,取得了比较好的结果.
在煤层瓦斯流动理论和径向流动法的基础上,对透气性系数计算公式组进行了修正,解决了径向流量法需要多次试算才能找到合适的计算公式,而且计算时还存在着无法找到合适计算公式或存在两个互相矛盾的计算公式等问题.并给出了不需要试算即可直接计算透气性系数的优化算法,简化了透气性系数的计算.
以我国西南地区典型燃煤电厂为对象,研究砷在煤和飞灰中的分布,从煤粉-静电除尘器(ESP)前飞灰-静电除尘器(ESP)飞灰-静电除尘器(ESP)后飞灰,砷的浓度逐渐上升,在ESP后烟气中浓度达到最大值;随着粒级的减小,砷在不同粒级可吸入颗粒物中的浓度总体上表现出上升趋势;认为飞灰对砷的富集作用主要有4种:硅酸盐熔体对砷的溶解作用;飞灰中的化学成分与...
为了研究垃圾在燃烧时HCl的排放及控制特性,选取了几种典型的垃圾组分在小型流化床进行实验,以分析其燃烧时Cl→HCl随温度变化的关系,以及HCl浓度对NO,SO2的影响,并且考察了加入CaO后对HCl的脱除效果.结果表明:Cl→HCl的转化随温度的升高而增加;随HCl浓度的升高,NO浓度呈下降的趋势,SO2浓度的变化呈抛物线形式;从820～930 ℃,HCl脱除效率随温度...
针对传统开氏定氮法测定煤和焦炭中氮含量时消化时间过长,导致测定结果偏低有时甚至测不出结果的缺陷,应用半微量蒸汽法测定煤和焦炭中氮的含量,对半微量蒸汽法使用的催化剂和水蒸气的流量进行了研究,并确定了高温使用的热解管,通过和标准煤样的对比试验,对方法的准确度和精密度进行了研究.试验结果表明:半微量蒸汽法能快速、准确地测定年老无烟...
火道温度随结焦周期的变化呈双峰曲线变化规律,双峰曲线的两个波形随着推焦计划、检修时间与周转时间的不同而变化.通过对蓄顶温度与跨越孔温度随换向时间变化的测定与比较,选定蓄顶温度与火道温度的相关方程作为焦炉加热优化串级调控中的拟合火道温度.
通过研究磁化处理对浮选矿浆性质的影响,认为磁化处理能引起浮选矿浆含氧量、pH值、表面Zeta电位和润湿热的变化.单矿物磁化浮选试验研究表明:磁化处理浮选矿浆提高了煤的可浮性,加大了煤与煤矸石、黄铁矿之间润湿性的差异,有利于强化煤泥浮选脱硫降灰的效果.
在固定床反应器中热解3种不同产地的烟煤,热解温度从400～1 200 ℃,研究惰性气体条件下氮的释放特性.研究表明:随着温度的升高,HCN-N,NH3-N的量不断增加,当温度达到一定值(1 000 ℃左右)时又略有降低,其中HCN-N的量在高温条件下更趋稳定;焦中含氮量、N/C随温度的上升呈线性关系下降,当T≤600 ℃时,焦中含氮量和N/C比原煤的含氮量和N/C要高,当T≥...
提出了弛张筛综合评价指数的概念及其量化指标Ks. 从系统的观点分别对3种规格弛张筛的结构、工艺、动力学和运动学参数进行了优化, 确定了Ks和相关参数的优化值, 并与现有工业型弛张筛的参数值作了对比. 结果表明,在保持筛面面积不变的情况下,筛面长度可以增加,筛板横梁间距可以减小,而且振动频率也可以降低.为提高产品的设计质量和运行水平指出...
阐明了交流变频泵控马达调速系统的节能原理,提出了功率节省率的概念.对变频泵控马达调速系统和进口节流阀控马达调速系统进行了能耗对比实验,结果证明:变频泵控马达调速系统有比较显著的节能效果,特别是低速或轻载时,节能效果更为明显;设定低频补偿功能会较大幅度地降低变频泵控马达调速系统低速段的效率.
基于分形理论,给出了分形特征的一般形式及其计算方法--非闭合分形曲线长度与围成面积的估算模型和盒维数的算法.在盒维数计算中,提出了覆盖曲线盒子总数的累加算法,并明确给出了评价截割阻力曲线的分形维数等特征量的实际物理含义.
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