针对煤矿小孔径树脂锚固预应力锚索的特点,及锚索预应力损失的研究现状和存在的问题,采用理论分析、实验室与井下试验相结合的方法,研究了小孔径树脂锚固锚索预应力损失机理与规律。重点分析了锚索张拉和锁定过程中的预应力损失,及围岩变形引起的预应力损失。锚固系统导致的预应力损失包括锚口摩擦损失和锁定损失;对于特定锚固体系,存在最优限位...
为确定海孜煤矿Ⅱ102采区内煤与瓦斯突出灾害原因,综合分析了采区地质开采条件、突出点瓦斯地质特征及突出特征,采用UDEC软件模拟研究了均厚140 m火成岩下开采时的采动应力演化规律,从采动应力影响范围的角度解释了此次动力灾害的原因。研究结果表明：距煤层170 m的巨厚火成岩在累计采宽370 m时仍然不发生破断,导致采动应力影响范围增大至310 m,...
在岩土体双剪强度理论的基础上,考虑中间主应力对岩石强度的影响效应存在区间性且影响程度与最小主应力大小有关,提出了一个岩石双剪强度准则的改进式。通过已有不同岩石的真三轴试验数据对新的非线性强度准则的验证表明：该强度准则可以广泛地适用于各类岩石,描述其子午面及σ1-σ2上的非线性强度特性;利用5种不同类型岩石真三轴试验结果对新的非...
在分析国内外压煤开采技术研究现状的基础上,给出了建筑物下压煤开采中防止地表沉陷灾害发生的4个关键点,以及相应采空区顶板控制技术应具备的4个条件,提出了基于框架结构理论的地表防沉技术,并给出了其适用条件和主要技术参数的确定过程。该技术具有施工方便、工作量小、成本低、采出率高的优点,不仅能够使顶板着力点均匀,有利于顶板稳定和有效...
通过数值分析和模型试验研究一种新型井壁可缩装置——管板组合式井壁可缩装置竖向临界荷载的影响因素和计算方法。数值分析结果表明,该装置竖向临界荷载的主要影响因素为内外立板厚度和装置宽度,且临界荷载与内外立板厚度呈线性关系,与装置宽度呈反比;得到了该装置竖向临界荷载的计算方法。模型试验结果表明该方法计算结果与试验结果相对误差在...
探讨了爆破工程中的振动安全问题及安全范围的确定方法。通过运用结构动力学和结构抗震原理,针对我国现行（新的）爆破安全规程GB 6722—2003,根据既考虑爆破地震动峰值速度,又考虑地震动波频率,同时区分建筑结构形式和动力反应特性的原则,对结构爆破振动安全允许标准和安全允许距离进行了研究,指出了我国现行（新的）爆破安全规程GB 6722—2003...
运用数理统计理论,对量测得到有限数量的断裂破碎带岩体裂隙进行统计分析,建立其裂隙的倾向、倾角、迹长、隙宽、间距等几何参数的随机概率统计模型,并应用Monte Carlo方法反演得到断裂碎裂带岩体裂隙网络系统,得出服从高斯、负指数分布规律的裂隙网络模型。实例的计算结果表明：研究区内岩体中裂隙网络的渗透性较好,80%以上的结构面相互连通,阻...
基于铁法矿区高瓦斯低透气性煤层群地质及开采技术条件,采用物理模拟方法系统分析了煤层群不同开采顺序时采动裂隙演化特征,运用CFD（Computational Fluid Dynamics）Fluent分析了U型负压通风条件下采空区瓦斯流动规律,总结了铁法矿区卸压煤层气抽采钻孔布置原则。研究结果表明：回采巷道内侧约在工作面倾斜长度的1/3处为采动裂隙发育区、距回风...
利用煤表面自由能变化值和等量吸附热评价了25、30、40℃条件下CO2在煤层中优先吸附性以及CO2与CH4竞争吸附机理。煤吸附CO2后的表面自由能变化值要普遍大于煤吸附CH4后的表面自由能变化值,揭示了单位面积煤基质表面对CO2吸附量要高于对CH4吸附量的热力学本质;通过变换CO2和CH4的等量吸附曲线,得到煤样对CO2和CH4的初始等量吸附热值Qst0分别为48...
为解决单一煤层瓦斯抽采技术难题,针对晋城矿区实际,基于瓦斯抽采、煤炭开采时空接替关系,通过理论研究和工程实践,提出了适合高瓦斯矿区特点的三区联动立体抽采模式,形成了高瓦斯矿区瓦斯抽采技术体系,显著提高了高瓦斯矿区瓦斯抽采水平和矿井安全效益。
为提高煤层透气性和瓦斯抽采效果,研究井下点式水力压裂增透工艺,用低流量水流达到增透效果,从而减小压裂设备体积、质量,以适应煤矿井下受限的空间条件。利用RFPA2D-flow软件,建立符合现场环境条件的三孔数值模型,对点式水力压裂过程进行了数值试验,揭示煤体破坏、裂纹的萌生、发展直至贯通的整个过程。研究了剪应力、水压力、水流量等参数的分...
基于属性数学理论建立隧道瓦斯突出预测与危险性分级的属性识别模型,以弥补现有隧道勘测设计阶段瓦斯突出评价方法的不足。首先确定隧道瓦斯突出预测的评价指标与危险性分级标准,然后进行评价指标的属性测度分析,通过构造属性测度函数以计算单指标属性测度和样本综合属性测度,最后应用置信度准则对隧道样本的瓦斯突出进行属性识别,从而建立隧道...
为研究三相泡沫在采空区渗流范围特征,运用计算流体动力学理论建立了三相泡沫在采空区渗流的数学模型,模拟了三相泡沫在综放工作面采空区的渗流过程,得出了三相泡沫渗流范围的理论值,分析了三相泡沫渗流特性的主要影响因素。研究表明：模型特定边界条件下三相泡沫在采空区堆积高度为3.62 m,堆积最高点位于灌注预埋管出口的上方;三相泡沫沿采空区...
选择内蒙古乌达煤田火区中的18号火区作为研究区域,对浅层测温数据进行分析研究,分别量化分析了降水量、气温、风速3个气象要素与地下煤火浅层温度在时空上的变化趋势及它们之间的关系。结果表明：降水量是影响地下煤火浅层温度变化的重要因素,大的降水过程可达到降低煤火浅层温度的效果;气温的日变化对于地下煤火的影响只限于表层,季节性变化影...
对热逆流反应器的陶瓷床内部流动均匀性进行了实验研究,建立了陶瓷床的流动阻力数学模型,并进行了流体力学机理分析。研究结果表明：陶瓷床整体速度分布不均匀,并且均匀性指数随着进口流速的提高而降低;上、下集气箱的压差为陶瓷床内的流动提供推动力,因此集气箱内的静压分布与陶瓷床内的流动均匀性紧密相关;随着进口流速的提高,动量交换作用和...
为了进行矿井突水水源预测,选用6种常规离子作为判别因子,并结合河南焦作矿区实测数据,建立了煤矿突水水源预测的距离判别分析模型;同时针对该模型自身检验的不足,采用灰色系统关联度法检验距离判别分析模型的准确性;将距离判别分析模型和灰色系统关联度法检验应用于华北型煤田水文地质条件相似的新安矿区,开展关联度分析。结果表明：选用6种常...
基于突水灾害类型和突水灾变模式的系统分析,提出防突关键体概念,建立防突关键层与关键块的力学模型,外力扰动则简化为平面应力波,建立防突关键层失稳与动荷载诱发岩块失稳突水的突变模型,并基于系统能量的平衡分析获得局部突变的分岔集,导出了突水（泥）的失稳判据,发现不但取决于防突结构的几何尺寸、材料性质、水压等因素,还与外荷载的强度和...
分别将煤泥水抽气到负压状态和充气到加压状态,待恢复到常态后进行浮选实验,同时测量煤粒表面电动电位ζ。实验结果表明：煤泥水浮选前经负压预处理后,煤粒表面电动电位ζ的绝对值有所降低,精煤产率和浮选完善指标降低,浮选效果恶化;经加压预处理后,煤粒表面电动电位ζ的绝对值明显提高,精煤产率和浮选完善指标提高,浮选效果得以改善。分析了核化气...
采用同步热分析（TG-DSC）法,分析了升温速率对无烟煤热分解和燃烧过程的影响,利用等转化率法和Malek法确定了各个阶段的最概然机理函数,得到了无烟煤燃烧过程热分析动力学模型。结果表明：升温速率越快,相同温度下煤的失重率越低,燃烬温度升高,着火特征由均相-非均相着火方式向非均相着火方式转变。在较低升温速率下,在碳着火温度之前不但发生...
利用免培养的变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）这一分子生物学手段,研究了脱氮塔中生物膜细菌的种群结构。发现其优势种群分属于：硝化杆菌属Nitrobacter sp.、热单胞菌属Ther-momonas sp.、不动杆菌属Acinetobacter sp.、绿弯菌属Chloroflexus sp.。实验结果表明：将NOx氧化为NO3-的功能菌主要是亚硝酸盐氧化菌Nitrobacter sp.;起硝化作用的自养菌...
以铁矿石为催化剂对烟气进行选择性催化还原法（SCR）脱硝,研究不同铁矿石对烟气中低浓度氮氧化物NOx的催化还原特性,对铁矿石进行XRD和Mssbauer分析,确定对NOx脱除起关键作用的物质。研究结果表明：对NOx脱除起催化作用的主要成分是α-Fe2O3;经不同温度煅烧后的A铁矿石在较低的温度180～230℃对NOx有较高的催化性能,在200℃左右脱硝效率达到85...
采用Mn（NO3）2对钙基CO2吸收剂进行浸渍改性。在常压双固定床煅烧/碳酸化反应器系统上,研究了改性钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化捕集CO2的反应特性,并分析了其在循环反应中的微观结构。结果表明：Mn/Ca摩尔比、碳酸化温度、煅烧温度等对改性吸收剂循环捕集CO2特性有较大影响。Mn/Ca摩尔比为1.0∶100和700℃碳酸化时,改性吸收剂可获得最大碳酸化转...
以烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）为水煤浆添加剂,在不添加稳定剂的情况下,采用黏度分析法研究了烷基酚聚氧乙烯醚的成浆性能,考查了烷基酚聚氧乙烯醚对5种不同煤所制得水煤浆的分散降黏作用及分散剂用量对水煤浆表观黏度的影响。结果表明：烷基碳原子数为7、9、12、14、16、18时,几种APEO均具有不同程度的成浆能力,其中壬烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基...
根据采煤机破煤理论的单齿受力模型,应用Matlab软件编制计算机程序来模拟薄煤层采煤机滚筒的瞬时负载,得到滚筒随时间变化的载荷谱。并利用此程序对薄煤层典型的4种工况,分别使用4种不同截齿排列方式的滚筒进行了模拟截割,通过分析比较4种排列方式在不同工况下的载荷谱,得出了各截齿排列方式适用的工况范围,为薄煤层采煤机滚筒的设计与选用提供...
在分析现有液压提升机的液压控制系统的结构与特点的基础上,建立泵控马达电液伺服调速系统,以模拟液压提升机的闭环控制与运行工况,通过对带/不带位置环泵控马达伺服系统的调速特性的分析,指出液压提升机的电液伺服控制应在引入马达转速反馈形成转速闭环的同时,保证变量泵的排量是独立可控的,并以此为据,针对传统液压提升机进行自动化改造,设计...
以节流型自激式水幕除尘器为研究对象,通过紊流状况下除尘器脉动压力时均值的测量,对除尘器内部气-液耦合状况进行了研究,得出了接触腔的高度直接影响除尘器气-水两相耦合程度进而影响除尘器除尘效果,接触腔合适高度为300 mm;接触腔压力沿流线方向逐渐降低,随着节流强度α值增大接触腔中压力整体下降,漩涡区的涡强也随之增大;随α值变化气-水耦合...
建立了工作频率在10 MHz范围内的煤矿井下射频设备与雷管间安全距离的计算模型,将雷管脚线视为回路天线,得出了雷管脚线的内阻抗、回路线的互感系数以及外电感系数的计算公式,和流经回路线上的总电流公式,建立了射频设备与雷管间安全距离的计算公式。基于该模型,分析了射频发射设备的工作频率和雷管脚线面积变化对安全距离的影响。结果表明：煤...
以深部开采底板承压超过5 MPa的特殊条件为研究对象,围绕复杂结构底板隔水层采动破坏及其诱发高承压突水这一核心问题,以大量突水资料为背景,分析了底板突水的形成及影响因素、水岩相互作用、时空分布及规律,总结了底板突水的两类基本模式,即完整型底板突水模式和断裂构造型底板突水模式。采用现场实测、数值模拟及物理模拟等手段,揭示了深部开...
1《煤炭学报》是中国科学技术协会主管、中国煤炭学会主办、煤炭科学研究总院承办的有关煤炭科学技术方面的综合性学术期刊，现为月刊，国内外公开发行。办刊宗旨是坚持“科教兴国”和“可持续发展”战略，贯彻“百花齐放、百家争鸣”方针，促进煤炭学科理论与实践的发展，以及国内外学术交流，加速科研成果向现实生产力转化。
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