基于离散元理论,采用物理模拟和数值模拟相结合的方法进行泥岩软弱和遇水强度弱化特性研究,并提出了一种泥岩跨尺度研究方法.结果表明:泥岩单轴抗压强度和弹性模量随黏土矿物含量增加而减小,符合指数小于0的幂函数关系.随着黏土矿物含量增加,泥岩遇水弱化指数增大,并逐渐趋于稳定.黏土矿物含量对泥岩力学性质影响的细观机理:黏土矿物含量越高,泥...
为研究固-气耦合物理相似模拟试验中模拟煤层材料的瓦斯吸附问题,根据孔隙特征及吸附特征,选择活性氧化铝、硅胶、3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛作为吸附材料以及艾维尔沟1890矿煤样为对比材料,采用WY-98A瓦斯吸附常数测定仪对以上材料开展不同温度、粒径、含水率下瓦斯吸附规律试验.结果表明,3种分子筛在各因素影响下的吸附规律不完全符合Langm...
通过构建煤巷采动微震监测系统,并对工作面进行连续不间断监测,系统分析了爆破采动、煤体压出和煤壁片帮3类微震信号的动态响应特征.研究表明:煤体压出事件一般呈连续发生趋势,且连续发生的煤体压出事件的破坏强度不断增强.爆破采动会极大地降低工作面前方煤壁的稳定性,煤体的自适应应力调整期是预防煤岩冲击灾害的重点监测时段;爆破作业、煤体...
结合我国华东和华北矿区广泛分布的厚松散层地质条件,在松散层拱承载结构力学模型的基础上,建立了松散层拱条件下关键块稳定性力学模型,揭示了松散层拱对采动覆岩稳定性的影响规律,得到了松散层拱下关键块回转变形失稳和滑落失稳的力学判据,在此基础上建立了支架-围岩力学模型,得到了适用于松散层拱条件下的工作面支架工作阻力的计算公式.结果表...
为了探究在劈裂荷载下单孔圆盘的力学特性,在颗粒流程序(PFC)中构建了单孔圆盘巴西劈裂试验的离散元模型,研究了半径比和偏心距对圆盘变形和强度特性的影响,并根据PFC细观断裂机制和圆盘内部应力分布探讨了单孔圆盘的裂纹扩展特征.结果表明:单孔圆盘的刚度和最大拉伸强度随半径比的增加而减小,随偏心距的增加而增加.主裂纹随偏心距的增加而偏离...
为了研究阜新恒大煤矿开采过程中围岩呈现出明显的流变性质,采用MTS815.02试验机开展不同围压作用下的蠕变试验.考虑时间与应力对蠕变参数和力学参数的影响,通过引入过应力差和时间乘积的概念,构建考虑时效性和应力状态的损伤模型,进而在西原体模型的基础上建立一个新型的非定常蠕变模型,结合砂岩不同围压作用下的蠕变试验结果,对模型中的参数进...
以四面山隧道砂岩段为依托工程,对砂岩试样进行单轴不等距分级加载蠕变试验,研究砂岩长期蠕变特性.根据试验数据,选择ANSYS隐式蠕变11号方程,将其作为砂岩持续变形的本构方程,继而对四面山隧道施工全过程进行动态模拟分析.结果表明:应力加载第一阶段出现典型的减速蠕变阶段和等速蠕变阶段,减速蠕变阶段持续时间较长,应变率随时间增加而变小并逐...
为提高再生混凝土(RAC)的力学性能,以玄武岩纤维(BF)和纳米氧化硅(NS)为增强材料对再生混凝土进行改良.通过立方体抗压性能试验,研究了BF及NS掺量对再生混凝土7,28及90 d立方体抗压强度的影响;结合电镜扫描、X射线衍射及能谱分析等微观测试手段,分析了28 d再生混凝土内部微观结构.结果表明:各龄期抗压强度均随再生粗骨料取代率的增大而降低;添加...
以疏水低灰煤粒为研究对象,采用Zeta电位、表面张力、表观黏度、泡沫层性质测定和浮选实验等探究不同含量超细石英粉对煤颗粒浮选的影响及其机理.结果表明:石英粉与煤粒之间的相互作用力以斥力为主;随着石英粉的增加,石英粉悬浮液的表面张力先降低后升高,泡沫层最大高度和半衰期先升高后降低,悬浮液的表观黏度逐渐增加,煤粒-气泡间液膜的计算排...
利用模型跳汰试验装置,使用13 mm粒级不同颜色的橡胶物料模拟精煤与矸石,借助高速动态分析系统,研究操作参数对跳汰床层的影响,并分析颗粒分层过程.试验发现,跳汰周期和风压对跳汰床层的影响最大,得出基于模型跳汰试验装置的最佳操作参数为:跳汰周期1.3 s,进气期16%,排气期22%,膨胀期40%,风压4 kPa.根据高速动态分析仪拍摄的颗粒运动过程,分析跳...
在构造煤显微结构分析的基础上,利用红外光谱、拉曼光谱和XRD测试手段分析了不同变形程度低中阶和中高阶烟煤分子结构演化特征,并探讨了构造煤变形过程中发生的动力变质作用.研究结果表明:随变形程度的增加,低中阶和中高阶烟煤分子结构参数变化规律具有相似性,但各光谱参数的变化强度存在差异.低中阶烟煤,弱变形阶段动力变质作用不具有明显提高...
L1/2正则化比L1正则化有更稀疏的解,比L0正则化更易求解.本文将L1/2正则化引入到地震数据重建过程,提出了一种基于光滑L1/2正则化的地震数据重建方法.首先建立L1/2正则化地震数据重建模型,并利用光滑渐近函数逼近L1/2正则项,克服了L1/2正则化求解过程中的数值振荡问题;之后根据光滑L1/2正则化理论改进了字典学习算法,提高了冗余字典的训练效率;...
为探讨晚期构造运动控制下油气成藏过程及形成机制,以位于青藏高原北部且经历了世界罕见抬升的柴达木盆地英东地区为例,采用生烃模拟、原油组分、包裹体等实验方法和断裂内部结构地质物探一体化的研究手段,在生、运、聚静态要素研究基础上,针对油气成藏形成机制和模式展开理论研究.通过实验结果解析,厘定烃源岩的生排烃及油气充注过程,利用野外...
为明确济阳坳陷青城凸起的形成演化过程,基于三维地震、钻井等资料,运用断层活动速率法和平衡剖面法,结合磷灰石、锆石裂变径迹等低温热年代学证据,揭示了青城凸起构造特征及演化过程.认为青城凸起的形成经历了多期构造抬升,而不是新生代单一构造作用形成的凸起.结果表明:青城凸起的形成体现出了多期次、多性质、多方向构造作用的叠加演化,早、...
为了加深潜山内幕天然气成藏多种地质特征的认识,明确其成藏过程,以黄骅坳陷港北潜山为例,采用地球化学分析、包裹体分析、岩心薄片观察和地震构造解析等手段,综合分析烃源岩、储集层、构造活动、断裂、圈闭和储盖组合等地质要素,认为生-储-盖层系的形成演化及天然气的成藏过程主要分为2个阶段——煤系烃源岩建造成藏阶段和煤系烃源岩建造和沙河...
为了明确含油气盆地中热液流体活动的发育特征及其油气地质意义,以渤海湾盆地东营凹陷古生界和新生界古近系为研究对象,通过岩心、薄片、激光拉曼、岩石热解、同位素、微量元素、稀土元素、黏土矿物X射线衍射、扫描电镜和高压压汞等手段,识别了含油气盆地中热液流体的活动标志,并对其油气地质意义进行了探讨,认为东营凹陷中热液流体活动较为发育...
为深化对砂砾岩储层非均质的认识,以玛湖凹陷北部斜坡区三叠系百口泉组砂砾岩储层为例,利用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光、电子探针、背散射、碳氧同位素、流体包裹体及孔渗测试等技术,结合埋藏演化史和油气充注史,对储层的成岩作用和孔隙度演化规律进行研究.通过恢复地质历史时期的孔隙度,对比不同区块储层孔隙演化特征、油气充注差...
鉴于煤岩惰质组显微组分结构复杂、有效特征量难以获取等问题,提出一种基于曲波变换和压缩感知的煤岩惰质组分类方法.首先对惰质组显微图像进行曲波变换,提取变换后各尺度层的系数特征,使其在基函数字典下有较好的稀疏表示;然后采用压缩感知的方法对曲波变换后的高频系数进行降维,将降维后的高频系数与保留的低频系数级联构成特征集;最后,以径向...
以硫脲为掺杂剂,采用固相烧结法将硫元素引入单斜晶型WO3光催化剂,克服了传统固相烧结法制备WO3粒径较大、光催化活性较低的问题,研究了硫掺杂比例对WO3光催化活性的影响.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外可见吸收光谱、X射线光电子能谱对催化剂进行分析,探究了硫元素提升WO3光催化活性的机理.光催化降解实验结果表明,不同硫掺杂WO3样品光催...
高性能、低成本的石墨负极材料是近年来锂离子电池研究领域的热点问题.以资源丰富的济源无烟煤为原料,采用预先炭化-高温石墨化处理制备煤基石墨,利用X射线衍射(XRD)、Raman光谱、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和低温N2吸附等手段表征煤基石墨的微观结构,并采用恒流充放电和循环伏安等探究煤基石墨用作锂离子电池负极材料的储锂特性.结果表明:无...
研究了北斗卫星导航系统长距离网络实时动态定位(RTK)方法.利用长距离参考站北斗卫星导航系统(BDS)多频观测数据确定宽巷整周模糊度,通过顾及大气误差的载波相位整周模糊度解算模型,解算双差载波相位整周模糊度.考虑长距离参考站观测误差的特性不同,将观测误差进行分类处理,利用参考站观测误差和区域误差内插法分别计算流动站的电离层延迟误差和...
为了预测历元间电离层延迟(DID),对其建模,基于方差分量估计的方法在线估计其噪声水平,在分析全球导航卫星系统(GNSS)载波相位时间差分观测量的有色噪声特性基础上,提出了有限冲激响应(FIR)有色噪声条件下自适应卡尔曼滤波算法,并进行实时估计与预测;结合该预测值辅助进行分步式双/三频非差观测量的周跳探测与修复,首先求取宽/超宽巷周跳,然后考...
移动目标定位一般利用位置已知的信标节点确定目标位置.然而,部分信标节点可能受到外部因素的影响而偏离原来位置,即信标漂移,它使得定位结果误差增大甚至定位失败.为此,本文提出一种基于加权DS(Dempster-Shafer)证据理论的漂移节点重定位算法,它通过确定节点是否发生漂移并判断其可信度,进而选取未发生漂移或漂移小的节点作为重定位的信标节点,...
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