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。主要刊登内
通过2个监测钻孔8个应变传感器探头组成的现场应变实测系统实测应变增量的变化曲线,研究了兖州煤田杨村煤矿下组煤16上薄煤层底板采动变形破坏的深度及其受采动煤壁前方影响的范围。结果表明:16上煤底板破坏深度介于8.4～10.1 m;而运用FLAC3D进行底板变形破坏数值模拟得出的底板下塑性区破坏深度为9.1 m,与实测结果差别不大。
为研究深井特厚煤层综放工作面支承压力分布特征,采用冲击地压实时监测预警系统对新巨龙矿井1301工作面走向及侧向巷帮煤体垂直应力进行了实测。研究表明:深井特厚煤层综放工作面走向支承压力峰值位置到煤壁的距离及巷帮煤体侧向支承压力峰值位置到巷帮的距离比一般工作面大;巷帮煤体侧向支承压力峰值出现在采空区后方;回采期间巷帮煤体垂直应力...
为了掌握上覆巷道在下伏工作面开采影响下的变形破坏规律,通过在回风巷内建立岩移观测站,对开采过程中巷道的移动与变形情况进行了实测。根据实测结果通过反算获得了本矿区岩层内部移动概率积分法预计参数,分析了巷道变形破坏的原因,总结出了砌碹支护巷道变形破坏与水平变形值的关系。研究结果表明:下伏煤层开采对上覆巷道移动与变形的影响是一...
针对深部煤层群沿空掘巷具体生产地质条件,采用理论分析、数值计算及现场试验相结合的方法,得出深部煤层群沿空掘巷护巷煤柱合理宽度的确定方法,即从上区段采空区侧向支承应力分布规律和煤柱应力分布、巷道围岩应力分布、巷道围岩变形与煤柱宽度的关系及护巷煤柱宽度的理论计算5个方面综合考虑护巷煤柱的宽度,尤其充分考虑了下层煤回采对上层煤...
在国内外相关研究的基础上,克服常规相似材料无法真实模拟原岩压力条件和介质力学环境的不足,采用离心模型试验,在以深部开采矿井赵楼煤矿首采区为地质背景所建立的工程地质模型基础上,对开采煤层完整顶板的直接顶与基本顶不同位置和两侧煤柱的矿山压力聚集规律进行了试验研究。试验结果表明:后方煤柱压力变化与直接顶的来压过程基本同步,前方煤...
以大采高岩层运动及应力分布规律为核心,运用"传递岩梁"理论对大采高综采工作面上覆岩体破断类型及其平衡结构进行分析,研究建立了大采高采场结构力学模型,探讨了大采高采场的覆岩结构及运动规律,详细分析了"给定变形"、"限定变形"两种力学状态下支架工作荷载即缩量确定方法,修正了大采高下直接顶及基本顶概念,确立了支架载荷的计算方法。研究表...
为探讨复合顶板大断面煤巷围岩渐进性破坏机理,以晋城煤业集团赵庄煤矿为工程背景,采用石膏单元板等相似材料,进行了煤巷开挖掘进、锚杆与锚索一体化支护相似模型试验研究。研究结果表明:分级加载条件下,以泥岩和砂质泥岩为主的复合顶板大断面巷道围岩底臌严重,围岩两帮移近量相对较小,顶板整体下沉较大;围岩底臌属挤压隆起型,两帮属脆性压裂破...
根据岩石材料的变形特性,引入了在实际工程中对巷道围岩具有一定影响的参数,采用岩石应力-应变三线段力学模型,分析了非均匀应力场下圆形巷道围岩弹性区、塑性软化区、塑性残余区的力学形态,推导出了非均匀应力场下圆形巷道弹塑性的理论解。在此基础上给出具体算例,分析了不同的影响因素对巷道围岩的影响。通过实例表明:岩石的侧压系数、应变软...
结合某一水电工程,分析坝址区主要II级结构面的特征,指出断层F11和五庙坡断层带(F6、F7、F8)对边坡变形和稳定性起控制作用;通过地质分析概化出考虑主要结构面的三维数值分析模型,研究蓄水工况下边坡岩体的位移和剪应变增量分布特征;根据地质分析和数值模拟结果提出蓄水之后边坡特有的变形破坏模式,上盘岩体沿着断层F11剪切滑动从而挤压五庙坡断...
针对七台河矿区某矿煤层群的地质赋存特点,研究了近距离下保护层开采防治冲击地压的机理和技术。利用FLAC3D软件,分析比较了下保护层开采和非保护层开采的工作面围岩应力应变及塑性范围的分布规律及其差异,揭示了近距离下保护层开采的防冲机理,并讨论了下保护工作面的合理布置。结果表明近距离下保护层开采能取得较好的防冲效果,近距离下保护层...
根据断层滑移失稳与煤岩冲击矿压的关系,建立了断层滑移诱发煤岩冲击的黏滑-黏弹脆性体突变模型。以山东济三煤矿6303工作面地质资料为背景,采用FLAC5.02D数值模拟软件模拟了煤层开采过程中断层对顶板运动的影响。研究结果表明:断层滑移诱发煤岩冲击分为两种力学机制,一是在断层活动条件下"断层滑移失稳动态诱发冲击矿压机理";二是在断层相对稳...
将西部黄土覆盖区地表沉陷分解为黄土层荷载作用下的基岩采煤沉陷以及基岩面不均匀沉降导致的黄土层沉陷,建立了黄土覆盖矿区开采沉陷的双层介质模型。利用FLAC3D软件分析了黄土层自重对基岩开采沉陷的荷载效应,确定了黄土层荷载与开采宽度之间的量化关系。利用随机介质理论建立了基岩面下沉预计公式,将基岩面不均匀沉降视为"不等厚开采",导出地...
建立了采煤沉陷区稳定性模糊物元综合评判模型。利用模糊物元理论,将采煤沉陷区的稳定性视为物元事物,以影响该事物的各项评价指标及其相应的模糊量值构造复合模糊物元,采用层次分析法计算各评价指标的权重,再结合贴近度概念构建评价模型,实现采煤沉陷区的稳定性评价。
为了将瞬变电磁水平分量转化成电阻率参数,实现瞬变电磁水平分量视电阻率定义,对不同偏移距下大定源回线瞬变电磁场水平分量响应进行了数值计算和分析,得出水平分量具有与中心点垂直分量相似的函数形态和函数性质,据此,水平分量可以用与中心点垂直分量类似的多项式进行拟合,从而得到多项式形式的感应电动势表达式。根据瞬变电磁晚期近似条件,用...
为定量判识构造煤并获取构造煤的高精度厚度信息,以岩石物理与测井地质应用技术为指导,研究了构造煤的地球物理特征。结果表明:与原生结构煤相比,构造煤在地球物理测井曲线上通常表现为低电阻率、高声波时差、低密度、井径扩径、补偿中子值可能增大等特征。基于岩石物理研究结果,提出利用孔隙结构指数m作为构造煤定量判识指标,阐明了用测井资料...
采用Visual C++2005作为软件开发平台,利用MapGuide二次开发组件,结合瓦斯地质理论、GIS原理与方法、数据库技术和可视化理论等,建立了瓦斯地质信息管理平台,实现了在网络上快速、方便地对各类瓦斯地质信息进行查询、检索、统计等功能,为瓦斯地质信息管理及分析瓦斯地质规律提供了一种快捷、直观的新途径。
将小波框架理论引入到支持向量机预测函数中,建立了基于小波理论的支持向量机预测模型。该模型通过小波变换将输入向量映射到一个高维特征空间,在这个特征空间内,利用支持向量机进行预测。经实验表明该模型预测的结果比较准确,在时间复杂度上和预测精度上要优于以往的预测模型,能够达到指导实践的要求。
针对煤与瓦斯突出矿区的地形地貌特征,提出了构造凹地的概念,即矿区两侧或四周为隆起区,中间为低凹区,二者具有一定的高程差。基于理论分析和现场测量对构造凹地的地质动力状态的研究表明,构造凹地具有较高的水平构造应力,且水平差应力显著。构造凹地的高构造应力为煤与瓦斯突出提供了动力基础,同时使得瓦斯的运移和逸散受到了限制,因而具有较高...
为了研究煤矿瓦斯爆炸过程中火焰相向叠加后,火焰反应区内的化学反应进程,利用化学反应动力学的基本原理和58步甲烷反应机理,分析了火焰区内化学动力学参数的变化规律。认为煤矿瓦斯爆炸对冲火焰两侧反应区内的化学反应进程具有明显的对称特征。汇聚点处的产物浓度最高,H2O的最大摩尔浓度为0.185 382,CO2为0.082 896 4,最高温度为2 246.43 K。爆...
采用标准的20 L爆炸球实验装置,研究了3种不同煤质的煤尘及瓦斯煤尘混合物的爆炸特性,获得了不同实验条件下煤尘的爆炸特征参数,并给出了定量评价。研究结果显示:不同煤质特性煤尘的爆炸特性存在显著差异,在实验选定的粉尘浓度范围内,煤尘的爆炸超压及超压的上升速率随粉尘浓度基本呈先增加后降低的变化趋势;随着爆炸环境初始压力的增加,显著延...
基于表层渗透固化方法,以天然淀粉为主要原料,通过催化氧化改性制备固化抑尘剂。比较了添加表面活性剂对固化抑尘剂不同粒度煤料渗透性的影响,考察了固化抑尘剂的温度适应性、稳定性;在神朔运煤铁路线进行了抑尘剂喷洒固化试验和应用,结果表明:基于表层渗透固化方法研制的淀粉基固化抑尘剂喷洒在煤散料表层可形成抑尘固化壳层,能够防止列车运煤...
综合运用多元统计分析技术、Fisher判别分析理论和混合计算理论,依据含水层地下水组分数据,分别建立河南焦作矿区突水水源的Fisher识别模型和混合模型,并分别对它们进行验证。结果表明:因子分析能有效建立识别模型训练水样;突水水源Fisher识别模型对混合程度较低地下水判别精度较高,利用回代估计法所得到的误判率小,具有较强的涌水水源判别能力;...
针对煤岩动力灾害监测过程中电磁辐射信号具有很宽频带的特点,现有电磁辐射监测系统不能对电磁辐射信号连续波形采集与存储、造成监测信号部分信息丢失、可能漏检灾害前兆特征等问题,研制了移动式煤岩电磁辐射监测系统。系统采用32位高性能ARM处理器,能够对井下电磁辐射信号进行连续波形采集与存储;能够同步监测8路电磁辐射信号;采用RS458和CAN...
对精细油水煤浆喷雾特性进行了描述,针对不同启喷压力、不同的浓度油水煤浆,分别利用ZCK154S432型和ZCK154S423型两种类型喷嘴对油水煤浆进行了雾化试验和分析,得出使用S423型喷嘴,在启喷压力为18.5 MPa时,效果最佳。
为了研制环境友好,绿色高效的烷基糖苷类浮选剂,以葡萄糖和天然高级脂肪醇为原料,在催化剂作用下,通过两步法合成烷基糖苷APG,分析了工艺条件对APG产率的影响。结果表明:最佳的工艺条件是醇糖质量比为4∶1、反应温度120℃、反应时间3.5 h和复合催化剂1.5%(对甲苯磺酸和浓硫酸与淀粉总量的质量百分比);通过红外和GC-MS对产品结构进行表征和定性检...
借助模型实验系统进行了一定涌水条件下的富氧空气煤炭地下气化试验,研究了不同氧气浓度下炉内的最大升温速率、燃烧前沿的移动速率、以及量化的三带分布与煤气组分的对应关系。试验结果表明,在一定涌水条件下,富氧浓度在21%～80%的煤炭地下气化,煤层的最大升温速率在3.7～9.0℃/min,而且氧气浓度在45%左右时,升温效果较好;燃烧前沿沿气化通道的...
在内循环无梯度反应器中,温度220～260℃、空速1 000～3 000 h-1、压力5 MPa的条件下,研究了质量比为1∶1的混合型双功能催化剂上合成气一步法制二甲醚的宏观动力学,考察了温度、空速等条件对反应性能的影响。选取Langmuir-Hinshelwood双曲型动力学模型,采用麦夸特法对宏观动力学模型进行了参数估值,获得动力学模型的参数。统计检验和残差分析结...
为解决在深立井中,由于提升绳弹性伸长较大,提升重物时罐笼反弹较大,经常造成罐笼掉道事故的问题,首先建立容器在井底的力学模型,借助Matlab的数学功能对提升绳弹性力进行分析;通过对井底稳罐技术进行分析,提出采用限力补偿方式可以消除或控制住反弹力,利用容器定位锁定的方法,可实现容器的定位问题。并研制出相应的装备,经试验验证可以达到设计...
分析了螺旋摆动液压缸的结构和工作原理,设计了6种不同螺距的螺旋副,用Pro/E软件建立了液压缸内部三维流动油膜的数学模型;利用Gambit进行网格划分后导入Fluent中,采用S—A单方程湍流模型和SIMPLE算法,对不同螺距螺旋副内油膜三维流场和同一螺距不同旋合长度螺旋副的动特性进行了模拟,得到了螺旋副内部压力场及黏性阻尼、力矩、刚度、流量与螺距...
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