以山东某矿煤岩赋存条件为原型,取线性比Cl=1/150、时间比Ct=1/150、强度比CR=1.43×10-3进行了薄煤层（厚度1.2m）超高水材料充填开采相似模拟试验研究.设计了试验参数及超高水材料在模型采空区的充填方法,揭示了薄煤层超高水材料充填开采采场覆岩及地表活动规律,并与类似条件下的垮落法开采进行了对比.结果表明：与垮落法开采相比,超高水材料充...
为了研究超高水材料跳采充填采煤法地表变形规律及地表沉陷控制效果,以某矿区地表沉降观测数据为基础,研究了充填开采各阶段的地表变形规律;采用关键层理论,并结合FLAC3D数值模拟实验,研究了跳采过程中的关键层破断及地表沉降之间的时空关系,分析了影响地表沉陷的主要因素,评价了地表沉陷控制效果.研究表明,采用该方法在平均埋深340 m,采厚为4 m...
澄合百良旭升煤矿开采的两层煤间距很近,下煤层开采巷道布置受上煤层开采影响大.应用FLAC3D数值软件模拟分析了极近距离煤层群下煤层工作面巷道采用内错、重叠和外错布置形式时巷道的塑性破坏、顶板垂直应力和下沉位移特征.根据模拟结果分析,采用内错布置方式时巷道的破坏范围、巷道顶板应力变化和变形量均相对较小.通过进一步的数值模拟研究,巷...
为解决现有导水裂隙带发育高度确定方法存在的不足展开了研究,研究基于采场覆岩“三带”的划分展开.采用相似模拟实验、理论分析及现场验证等方法和手段,通过理论分析并结合相似模拟实验发现,一次采出煤层厚度、工作面开采范围、覆岩残余碎胀系数、关键层与煤层之间的距离以及关键层自身的运动特点均是影响采场覆岩“三带”分布的影响因素.在此...
为解决缓倾斜薄矿体矿柱安全高效回采这一难题,对采场围岩稳定性进行研究是非常必要的.以三山岛金矿平里店矿区为工程背景,在前期现场调查、室内力学试验及岩体力学参数工程处理的研究基础上,运用RMR分级法和Q系统分级法分别对缓倾斜薄矿体矿柱回采围岩质量进行分级研究,得出采场围岩稳定性一般;分析了缓倾斜薄矿体采空区顶板破坏机理,并基于Bur...
针对煤矿开采底板破坏的问题,在总结全国典型煤矿底板破坏深度实测资料的基础上,通过Matlab软件及Excel中的函数分析功能,综合分析了煤层采深、煤层倾角、煤层采厚、工作面斜长、底板抗破坏能力及有无切穿行断层或破碎带等6个影响因子与底板破坏深度的关系,利用多元线性回归分析对规程计算公式进行了改进,将改进的线性公式进行非线性曲线的拟合...
针对安太堡露天矿西北帮边坡出现的蠕滑现象,介绍了边坡的工程背景和滑坡现状,结合位移监测数据,研究了边坡蠕滑区滑坡的主要形成因素和滑动机理,简述了蠕滑边坡的失稳预测方法.结果表明：露天矿边坡蠕滑区滑坡机理为前缘沿红黏土顺层持续蠕滑,后缘产生大量拉裂带,中部阻滑段最终被剪断导致边坡产生陡倾切层滑动;持续的强降雨是造成边坡滑坡的主...
合理的毫秒延时间隔可以有效地降低爆破振动,目前对精确延时毫秒间隔对爆破振动的影响还没有准确的研究成果.基于地震波传播过程中能量的变化和自由面的形成,给出了孔间毫秒延时时间的计算公式.并对不同毫秒延时间隔进行了数值模拟.结果表明：利用理论计算出的毫秒延时间隔时间的同时也要考虑自由面形成所需要的时间,从而达到理想的爆破效果.在...
靠近煤炭筒仓建筑等的重要设施进行台阶爆破时,必须严格控制爆破振动低频带上能量的大小.基于HHT（希尔伯特-黄变换）方法,结合别斯库都克露天煤矿台阶爆破逐孔起爆方案,研究爆破振动信号的时频及能量分布特征.结果表明：研究建（构）筑物受爆破振动响应,选用爆破振动信号水平分量更为合理;分析爆破振动信号时频特征需结合爆破参数、场地等多因...
基于近年来氯氧镁水泥基材改性研究的进展,在当前已解决镁水泥吸潮返卤、腐蚀钢筋等问题的前提下,制作氯氧镁水泥钢筋混凝土轴心受压构件并实验测定承载力及力学曲线.依据实验数据,采用现有混凝土结构规范方法推定混凝土各项力学指标（如弹性模量、抗压强度标准值等）,进一步得出构件承载力理论值,并与实测构件承载力对比.同时,依据测得的基本力...
为了有效提高低透气性煤层渗透率,提出脉动注水增透技术,从微观机理上对脉动注水原理和疲劳裂纹起裂扩展过程进行了研究.在充分考虑有效应力以及滑动摩擦力的基础上,结合Ⅰ-Ⅱ型裂纹断裂判据,首次计算得到考虑影响因素较全面的煤体原级裂纹起裂的临界裂隙水压计算公式;通过将分支裂纹力学模型简化为悬臂梁模型,计算得到适合分支裂纹起裂扩展的裂...
针对深部煤层含水性相关研究不足的现状,选择北皂矿的褐煤、蔡园矿的气煤、西曲矿的焦煤和古汉山矿的无烟煤作为研究煤样,模拟深部煤层的温度条件,开展了不同温度下煤的平衡水分实验,对实验数据进行了假设检验和参数估计,分析了平衡水分含量与煤级和温度之间的关系,建立了平衡水分含量与煤级和温度的数值模型.研究结果显示：相同温度条件下,平衡...
井底压力是影响煤层气井井周围岩应力状态的关键因素,在煤层气排采过程中将其控制在合理范围是保持煤层气井稳定的要求.根据各向异性材料力学理论,导出了平面应变条件下正交各向异性储层的本构关系,构造了井周围岩在不同受力状态下的应力函数;采用应力变分法,导出了井周围岩在井底压力与地应力共同作用下的应力分量表达式;基于莫尔-库伦准则,推...
针对含氧煤层气变压吸附分离过程中存在的安全问题,通过实验的方法研究了吸附剂对瓦斯气体的抑爆和隔爆特性,旨在为煤矿抽排瓦斯分离过程中的安全生产提供参考.实验以甲烷与空气的混合气及甲烷与氧气的混合气为研究对象,其中甲烷体积分数分别为10％和36％.研究结果如下：当吸附剂处于爆炸气氛的环境中,在吸附剂装填区域进行点火引爆不会发生爆炸...
煤粉颗粒在煤层气井的排采过程中会随着流体运移至井筒,研究煤粉颗粒在井筒中的运移规律,对于优化排采参数、避免煤粉在井筒内沉积甚至埋泵非常必要.自行设计了煤粉颗粒运移实验装置,开展了煤粉颗粒静态沉降实验和动态运移实验,得到了煤粉颗粒静态沉降末速和最小携带速度.结合球形颗粒自由沉降末速的理论计算公式,建立了煤粉颗粒实际沉降末速的...
为了评判水库下厚煤层综放开采采动裂隙是否相互连通并波及水体,以大平矿区井田范围内钻孔揭露的地层资料及工作面布置方式为基础,采用弹性理论获得了采动地表裂缝深度为6.59 m,以大平矿区水库范围外的导水裂隙带高度实测数据作为预测接近样本,选取导水裂隙带高度的可测影响因素,结合主观的层次分析法和客观的熵值法对指标权重值进行综合确定,通...
为研究狭缝对瓦斯爆燃火焰的阻燃机理,在单步不可逆化学反应和EBU-Arrhenius燃烧模型基础上,对不同火焰初始速度和狭缝间距的瓦斯爆燃火焰动态传播规律及淬熄特性进行数值模拟.数值结果表明,在火焰初始速度小于167 m/s且狭缝间距小于1.2 mm条件下,瓦斯爆燃火焰在狭缝中均有可能发生淬熄.淬熄距离与火焰初始速度及狭缝间距有关,即初始火焰速度或...
随着开采深度的增加,越来越多的矿井面临高温热害,热害作为地热能的一种形式可以有效利用.以张双楼煤矿为例,通过现场试验,进行热害资源化利用技术研究.认为矿井涌水丰富的矿井可以充分利用矿井涌水作为井下降温系统冷源;同时,以矿井涌水为冷媒,通过矿井排水系统输送井下热能至地面,在地面建立热能综合利用系统进行工业广场建筑物、井口防冻和洗...
为了提高矿山井下防尘供水管网水力可靠性,综合考虑机械故障和水力条件变化对管网可靠性的影响,从节点和管网整体两个方面确定评价指标,建立矿井防尘供水管网水力可靠性评价模型.评价模型求解采取管网平差软件EPANETH和拟蒙特卡罗法（QMC）仿真模拟求得各节点的可靠度,继而求得整个管网的水力可靠度.整个算法用Matlab结合VC#.NET计算机语言编程...
为解释山西太原组中铵伊利石矿物的成因,采用偏光显微镜观察、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和热重分析等手段,对山西阳泉地区太原组15号煤层夹矸中的铵伊利石矿物进行研究.研究发现,铵伊利石主要富集在细粒级部分.铵伊利石的晶胞参数为：a=5.212 0×10-10m,b=9.007 3×10-10m,c=10.513 6×10-10 m,α=γ=90°,β=101.349 7°.铵伊利石成因主要有两种：...
大杨树盆地煤层赋存状态复杂,煤田勘探一直没有突破.为了确定有利找煤区域,应用沉积学基本原理,结合钻孔资料,沉积构造及组合,并编绘砾岩、砂岩、泥岩厚度等值线,对大杨树盆地中部九峰山组上段的沉积环境和聚煤模式进行分析.认为研究区内沉积环境主要为冲积扇、扇三角洲和湖泊.研究发现,煤层主要分布于扇三角洲平原和滨浅湖沉积环境内并围绕半深...
利用煤田钻孔资料,对东北地区早白垩世主要盆地群的含煤岩系层序地层格架及聚煤规律进行研究.根据区域不整合面、下切谷砂砾岩体底面以及沉积相转换面等4类型层序界面,在研究区识别出6个层序界面,将区内含煤岩系划分为5个三级层序.层序Ⅰ属于盆地的初始断陷阶段,层序Ⅱ、层序Ⅲ是盆地持续沉降阶段,层序Ⅳ、层序Ⅴ时期是湖泊缓慢回升,萎缩的过程....
测井资料应用于层序地层研究的实例很多,一般选取能够敏感反映沉积过程的GR或AC曲线开展研究,且过去多注重测井曲线形态及幅值特征的应用.近年来学者们倡导了将测井数据小波变换和Hilbert-Huang变换分别应用于层序地层划分的新方法,但并未对这2种方法进行过对比分析.笔者简要介绍了小波变换与Hilbert-Huang变换的原理,通过对所构建的仿真分段信...
为查明皖北桃源煤矿煤系砂岩和灰岩含水层的水文地球化学特征及其主要控制因素,进而为深部水岩相互作用研究和水源识别提供信息,对22个水样品（10个煤系砂岩水、12个太灰水）的常规水化学组成进行了测试,并进行了包括因子、聚类和判别分析在内的多种数理统计以及离子相关性分析.结果表明：煤系砂岩和太灰水在离子含量上存在区别,前者水化学类型...
为原位治理高硫煤矿区酸性矿井水,建立微生物燃料电池污泥厌氧发酵-硫酸盐还原菌耦合体系,考察了电极类型、阳极面积、极间距、离子浓度对产电性能和处理酸性矿井水中的硫酸盐效果的影响.单因素试验结果表明,碳布为阳极、极间距适中（3 cm）时,产电最佳;阳极面积越小、NaCl浓度越高,功率密度越大;硫酸根去除率的最佳条件为：碳布为阳极、极间距...
为搞清微生物法净化烟气中NO的机理,采集脱氮塔生物膜高效功能菌群样品,建立16S rRNA基因、nxrA功能基因各自相应的克隆文库,研究脱氮塔脱氮效率最高时微生物的群落结构及功能特征.结果表明：具有反硝化作用的异养菌较具有硝化作用的自养菌在数量和种类上均占绝对优势,但其在功能上却达到了一定程度的动态平衡,出现循环液中NO3-浓度范围基本稳定...
为找到准确表述氨法碳捕集物种分布的方法,阐述了氨法吸收捕集CO2的主要机理,并根据氨水吸收CO2过程中各反应的平衡常数,推导出氨水吸收CO2过程中产生的各主要物种的分布方程,利用计算机软件Matlab获得了该体系的物种分布,拟合了各主要物种分布率与pH方程,利用该函数关系可以预测某物种浓度随pH值的变化趋势.为验证理论计算模型的准确性,将模型...
针对燃煤烟气中单质汞（Hg0）因不溶于水很难去除的问题,以浸渍法制备的负载型MnOx/Al2 O3为催化剂,在固定床实验台架上,考察前驱体、负载量、煅烧温度、反应温度和烟气成分对Hg0的催化氧化影响;采用N2吸附/脱附、扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对催化剂进行表征.结果表明,硝酸锰浸渍催化剂的脱汞效率优于醋酸锰浸渍催化剂,催化剂的主要活性...
针对准东煤灰熔融温度与实际结渣特性出现严重不符的问题,利用微波消解法对准东原煤和按GB/T 212-2008制得的灰（称为国标灰）进行分析,得到其金属元素含量.试验结果表明：在国标法制灰过程中,煤中的主要金属元素均有不同程度的逃逸,用金属氧化物逃逸率表征金属元素的逃逸特性,除了熔点比较低的碱金属氧化物逃逸率较高,熔点比较高的Al2O3和CaO的...
为降低无烟煤的灰熔点,弄清助熔剂的助熔机理及其对无烟煤成浆性能的影响,通过在灰分为8.33％,12.67％,16.72％,19.53％,23.41％的无烟煤中添加CaCO3,Fe2O3,Na2CO3和煤泥为助熔剂制备水煤浆,研究了助熔剂对无烟煤的灰熔点（流动温度）的影响,以及助熔剂的作用机理和助熔剂对无烟煤成浆性能的影响.结果表明,无烟煤中添加10％煤泥,0.5％ Na2CO3,5...
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