主办单位:bet28365体育科学研究总院出版传媒集团、中国bet28365体育学会学术期刊工作委员会
首页 > 期刊 > 期刊集群 > 全部期刊 > 《中国矿业大学学报》
中国矿业大学学报

期刊英文名:Journal of China University of Mining & Technology

  《中国矿业大学学报》,双月刊,创刊于1955年,是教育部主管,中国矿业大学主办的矿业类权威学术期刊,是中文核心期刊和中国科技核心期刊,被Ei、CSCD等重要365bet体育在线网投收录。
  • 作者(Author):高鹏杨可明荣坤鹏张超程凤李燕
    关键词(KeyWords):铜污染盆栽玉米光谱分析多分辨奇异值分解奇异特征参数

    摘要:基于不同铜离子(Cu2+)胁迫梯度下玉米盆栽实验,依据所测玉米叶片光谱数据和叶片中Cu2+含量,通过多分辨奇异值分解(MRSVD)提取光谱弱信息,建立玉米叶片Cu2+污染定性分析及含量预测模型.利用MRSVD对350~1 300 nm波段内玉米叶片光谱进行多层分解,依据模极大值理论和定义的敏感因子确定反映Cu2+污染信息的最佳分量,在此基础上构建奇异系数(SC)、奇异指数(SI)、奇异面积(SA)和奇异谱熵(SSE)等奇异特征参数分析光谱奇异性,并采用逐步回归分析法建立奇异特征参数与玉米叶片Cu2+含量之间的定量关系模型.结果表明:第9层MRSVD细节分量能较好地提取Cu2+污染信息,奇异性主要集中在480~850 nm波段内,奇异特征参数与玉米叶片Cu2+含量有较好的相关性,其中SI和SSE与玉米叶片Cu2+含量存在较强的定量关系,其决定系数(R2)为0.842 5,均方根误差为0.826 0,模型精度优于常规方法.奇异特征参数能够较好地诊断并定量分析玉米叶片铜污染水平,可为作物重金属污染监测提供参考.
  • 作者(Author):于冬梅高雷阜赵世杰
    关键词(KeyWords):应急设施选址不确定需求多级覆盖鲁棒优化灰狼算法(GWO)

    摘要:为给决策者在不确定环境下设计具有鲁棒性的应急设施选址布局网络提供决策支持,研究应急设施选址多级覆盖鲁棒优化问题.考虑不确定需求和应急设施多级覆盖响应,建立共享不确定需求和中断情景下服务能力有限的应急设施多级覆盖选址鲁棒优化模型,利用灰狼优化算法(GWO)求解模型,对需求的扰动及应急设施的服务能力进行灵敏度分析.通过随机生成的数值算例验证模型和算法的可行性.结果表明:该模型能有效解决需求不确定和中断风险下选址布局网络的构建问题,且能保证选址决策具有良好的鲁棒性,决策者可基于不同的风险偏好和具体实际在可靠性和系统总成本之间权衡,确定最优的选址分配方案.
  • 作者(Author):祝威王志新韩霞闫小康谷梅霞李小兵
    关键词(KeyWords):气携式涡旋絮凝反应器数值模拟旋流涡流絮凝

    摘要:采用计算流体力学软件Fluent对气携式涡旋絮凝反应器(GVFR)内部流场进行了气-液两相流数值模拟,研究了GVFR内不同区域流场分布特征,分析了不同流场中絮凝作用,并用GVFR反应装置与搅拌絮凝装置分别对油田压裂返排液进行处理.结果表明:从旋流絮凝反应区到涡流絮凝反应区,流体形态依次为"旋流-涡流-塞流".在旋流絮凝反应区,气、液两相以切向运动为主,最大切向速度为225.6 mm/s,切向速度梯度使小絮体、颗粒间快速碰撞,形成体积较大、密实较低的絮体;在小涡流絮凝反应区内径向速度由0递增到49.1 mm/s,径向速度梯度强化了絮凝反应,使大而疏松絮体破碎,并在微泡作用下重新接触絮凝形成密实絮体;大涡流絮凝反应区内相对稳定的塞流使絮体进一步接触絮凝,并推动絮凝作整体运动.采用GVFR对油田压裂废液进行预处理,出水含油量和悬浮物的质量浓度均低于50 mg/L.
  • 作者(Author):刘令云闵凡飞陈军张明旭陆芳琴
    关键词(KeyWords):煤系高岭石Fe元素穆斯堡尔谱晶格取代密度泛函理论

    摘要:为探索不同价态Fe在高岭石中晶格取代的形式及其对高岭石界面结构性质的影响,采用密度泛函理论(DFT)方法对不同价态Fe在高岭石晶体中的晶格取代进行了模拟计算,通过晶格取代能计算分析Fe元素的3种晶格取代的难易程度,并通过计算能带结构和前线轨道,分析了Fe元素的3种晶格取代对高岭石界面结构性质的影响.结果表明:不同价态Fe在高岭石晶体中的晶格取代形式主要有Fe2+取代铝氧八面体中的Al3+(Fe2+→Al3+)、Fe3+取代铝氧八面体中的Al3+(Fe3+→Al3+)及Fe3+取代硅氧四面体中的Si4+(Fe3+→Si4+)3种,其取代程度由易到难为:Fe2+→Al3+> Fe3+→Si4+> Fe3+→Al3+;高岭石经过不同价态Fe元素取代后,将导致高岭石晶格的能带带隙减小,最高占有分子轨道(HOMO)和最低占有分子轨道(LUMO)的反应活性发生改变.通过穆斯堡尔(M?ssbauer)谱仪对淮北矿区煤系高岭石中的铁占位进行了分析,淮北矿区煤系高岭石中的Fe占位主要为六配位Fe2+和四配位Fe3+,及极少量的六配位Fe3+,3种Fe的含量从大到小为:六配位Fe2+>四配位Fe3+>六配位Fe3+;同时,M?ssbauer谱测试结果进一步验证了DFT计算的正确性.
  • 作者(Author):朱春云李国胜韩加展李志朋冉进财
    关键词(KeyWords):浮选气泡矿化表面改性低阶煤三相接触周边

    摘要:低阶煤浮选中,通过表面改性提高煤表面的疏水性是关键,选取FO复配药剂对长焰煤表面进行改性,研究表面改性对气泡与煤表面碰撞黏附行为的影响.分析了长焰煤的表面性质和FO药剂的物理化学性质,采用自制的气-液-固三相接触测试系统对气泡与改性前后煤表面碰撞黏附的微观过程进行记录和分析,并通过浮选试验对FO药剂在煤表面的改性效果进行验证.结果表明:在改性前,气泡与煤表面的碰撞需要经过3次弹跳才能趋于稳定,但并未形成稳定的三相接触周边;经FO药剂改性后,气泡与煤表面碰撞后可以形成稳定的三相接触周边,且随着药剂质量浓度的增加,弹跳次数减少,达到最终黏附状态所用的时间也越来越短,三相接触面积由8.73 mm~2增加至14.62 mm~2.浮选验证试验表明,随着FO药剂用量的增加,精煤产率由30.34%增加至69.83%,灰分由9.89%降低至7.83%,浮选效果良好,这与碰撞黏附试验的研究效果相一致.
  • 作者(Author):侯英谢冬冬黄贵臣陶东平韩呈靳达
    关键词(KeyWords):磁铁矿吸附淀粉氧化钙油酸钠

    摘要:为了研究磁铁矿在反浮选过程中与药剂的吸附作用,分别在自然和强碱性两种pH值条件下,依次加入蒸馏水、氢氧化钠、淀粉、氧化钙、油酸钠和蒸馏水,应用具有耗散因子功能的石英晶体微天平(QCM-D)研究了它们在磁铁矿表面的吸附特性.结果表明:自然pH值条件下,淀粉会轻微吸附在磁铁矿表面,Ca2+会大量吸附于磁铁矿表面,加入油酸钠溶液会对Ca2+有一定的脱附作用,油酸钠分子和离子缔合物会吸附在Ca2+活化后的磁铁矿表面,添加药剂之后的磁铁矿表面疏水;在强碱性条件下,淀粉会轻微吸附在磁铁矿表面,CaOH+和Ca(OH)2(aq)会大量吸附于磁铁矿表面,油酸根离子对吸附CaOH+和Ca(OH)2(aq)的磁铁矿表面没有吸附作用,添加药剂之后的磁铁矿表面亲水.吸附机理研究结果证明在自然pH值条件下可以实现磁铁矿的正浮选,在强碱性条件下可以实现磁铁矿的反浮选,这与浮选试验数据和工业实践完全一致.
  • 作者(Author):韦鲁滨刘俊丽
    关键词(KeyWords):新型液固流化床粗煤泥分选数值模拟

    摘要:试验研究了一种变径和内置倾斜板的新型液固流化床的粗煤泥分选特性.与传统液固流化床相比,新型液固流化床强化了颗粒按密度分离.当要求精煤灰分为8.00%时,精煤产率相比传统液固流化床超出4个百分点,可能偏差(E_p)值降低约80 mg/cm~3.对新型分选机内部流场和颗粒受力进行了数值模拟,分析了新型液固流化床的强化分选机制.分选机直筒段和变径段流态为紊流,倾斜板间流态呈层流;颗粒在倾斜板间受垂直板面方向的升力作用,越靠近板面升力越大;变径段和倾斜板共同强化了颗粒分层,是新型液固流化床分选效果提高的根本原因.
  • 作者(Author):薛纯琦吴建光钟建华张守仁张兵郝兵王丹玲
    关键词(KeyWords):页岩气海陆交互相有机地化特征沉积相主控因素

    摘要:为进一步分析与探讨海陆交互相页岩的资源潜力,选取鄂尔多斯盆地东北部临兴地区太原组地层为研究对象,根据大量的岩芯、测井及地化资料,结合层序地层与沉积相的理论知识,对海陆交互相泥页岩的沉积环境和发育特征进行研究.通过野外露头、岩心观察和测井等资料,总结临兴地区太原组的沉积环境,并结合有机碳、镜质体反射率和岩石矿物含量的实验数据进行泥岩发育特征的分析,认为太原组地层主体发育障壁型海岸相沉积,泥页岩发育特征良好,且不同沉积环境下的泥岩有机碳含量存在差异性.研究结果表明:临兴地区太原组整体经历一个完整的长期旋回,并据此可划分为太1段(p1t1)和太2段(p1t2);太1段(p1t1)主体发育潮坪相沉积体系,太2段(p1t2)主体发育障壁岛—潟湖—潮坪的障壁型海岸沉积体系;泥页岩发育特征良好表现为太原组地层虽泥页岩发育的整体厚度变化较大,但累计厚度大于30 m的区域较为可观;太原组TOC均值为3.69%,太2段(p1t2)的有机质含量略高于太1段(p1t1);热演化程度较高,镜质体反射率(R0)均值1.39%;干酪根类型为Ⅲ型,以产气为主;岩石矿物组分中脆性矿物百分比较高,脆性指数普遍大于50%,可压性良好;根据不同的沉积环境将泥页岩划分为4种类型,其中沼泽相碳质泥岩的有机碳含量最高.综合评价认为,该地区太原组整体展示较好的页岩气勘探开发潜力,且不完全氧化的沉积环境更有利于有机质的发育.
  • 作者(Author):孙靖薛晶晶厚刚福吴爱成宋明星朱峰
    关键词(KeyWords):砂质碎屑流沉积特征沉积模式准噶尔盆地盆1井西凹陷侏罗系三工河组

    摘要:为明确湖相含油气沉积盆地凹陷区半深水—深水环境储层砂体沉积特征、模式以及岩性地层型油气藏新目标区勘探前景,以准噶尔盆地盆1井西凹陷为例,系统总结国内外砂质碎屑流研究成果和认识,以岩心、录井、测井和地震资料为基础,剖析侏罗系三工河组二段储层砂体沉积背景、识别标志、沉积特征、沉积模式,认为半深湖—深湖区规模发育辫状河三角洲供源型砂质碎屑流沉积,储层特征和质量与水下分流河道相当.研究结果表明:沉积相带受两级坡折控制分为辫状河三角洲内前缘、外前缘及(砂质)碎屑流带.砂质碎屑流粒度较粗,具有(大套)块状砂岩、突变接触、漂浮泥砾和泥质撕裂屑等主要识别标志,正、反旋回均有发育,平面上呈舌状或似朵状.储层平均孔隙度和渗透率分别为12.5%和5.51 mD,为中—低孔、中—低渗有效储层.储盖组合和侧向遮挡条件有利,烃源条件好,油气充注足,易形成规模岩性油气藏,勘探前景好.
  • 作者(Author):张飞鹏吴智平李伟朱吉昌付立新李宏军楼达赵勇刚
    关键词(KeyWords):构造特征盆地演化印支-燕山期黄骅坳陷华北克拉通

    摘要:基于印支-燕山期复杂构造及其叠合过程对深层油气勘探和华北克拉通破坏研究的重要性,以黄骅坳陷为研究对象,综合利用三维地震、岩心、薄片和火山岩测年资料,明确了黄骅坳陷印支-燕山期盆地构造、演化过程及其伴生的火山岩特征,认为印支-燕山期黄骅坳陷经历了多方向挤压向伸展转换的叠合演化过程,提出深层油气勘探2个优势区带.研究结果表明:1)挤压构造样式发育于印支期晚期、燕山早期及燕山晚期;走滑构造样式形成于燕山期;伸展构造样式及伴生火山活动(133 Ma到114.8±2.8 Ma)集中于燕山中期.2)盆地演化经历了印支期(T3)近SN向挤压逆冲,逆冲断裂平均活动速率为-24.4 m/Ma;燕山早期(J1+2)中北区近SN向、南区NW向多向挤压逆冲,近EW向和NE向逆冲断层平均活动速率分别为-7.6 m/Ma和-11 m/Ma;燕山中期(K1)NW-SE向张扭性负反转,断层平均活动速率为22.8 m/Ma;和燕山晚期(K2)区域挤压抬升4个演化阶段.3)与周边地区对比,印支期黄骅坳陷发育近EW向大型背斜,济阳坳陷发育NW向逆断层;燕山早期黄骅坳陷发育NE向逆冲断层,与燕山褶皱带类似;燕山中期,黄骅坳陷发育NE伸展断层,济阳坳陷发育NW向伸展断层.中、北区"新生-古储型"油气区和南区"古生-古储型"油气区为深层油气勘探的2个优势区带.
  • 作者(Author):徐兴雨王伟锋陈谋
    关键词(KeyWords):鄂尔多斯盆地盆地盖层断裂带控藏作用油气分布

    摘要:为了研究鄂尔多斯盆地断裂的形成机制及其对油气运聚成藏的控制作用,在重、磁、区域地质等资料分析的基础上,充分应用油气勘探、野外考查等资料,分析了盆地主要地质构造时期的演化过程及其力学机制,认为盆地盖层断裂十分发育且断裂大多继承、追踪基底断裂的走向及变化.研究结果表明:加里东晚期,盆地基底先存断裂在周围板块碰撞挤压作用下发生活化,为盖层断裂形成和演化奠定了基础,在印支期、燕山期以及喜山期的多期应力场综合作用下,盆地盖层断裂广泛发育.根据方位可分为东西向、南北向、北东向和北西向;根据规模可分为盆地级(>100 km)、坳陷级(50~100 km)、区带级(10~50 km)和圈闭级(<10 km);根据力学性质可分为张剪型、挤压型和剪切型.这些断层倾角大多在60°~90°之间且具走滑性质,地震剖面上同相轴错断不明显,隐蔽性较强.盖层断裂和裂缝带对油气运聚成藏有重要意义:断层为油气垂向运移提供了通道,且断层活动使油气聚集形成圈闭;断层活动形成的裂缝带改善了低渗储层的物性,为油气富集提供了先决条件;断裂带展布控制了油气藏的空间分布.
  • 作者(Author):高长海王健罗瑞杨子玉张嘉豪
    关键词(KeyWords):致密砂岩成岩演化成藏过程耦合关系沙一段南堡凹陷

    摘要:为厘清渤海湾盆地南堡凹陷滩海地区沙一段致密砂岩储层成岩史与成藏史耦合关系,采用薄片、扫描电镜、流体包裹体等测试手段,在致密砂岩储层成岩作用特征分析的基础上,研究了致密砂岩储层的孔隙演化史和油气充注史,认为成岩史与成藏史之间的耦合关系控制了致密砂岩储层的油气成藏.研究结果表明:储层主要经历了压实、胶结、溶蚀等成岩作用,其中压实作用是造成储层物性变差的最主要因素,而胶结作用则是导致储层致密化的根本因素,储层致密化时间约在距今9.7 Ma;储层经历了馆陶组晚期—明化镇组早期(距今15 Ma至12Ma)和明化镇组中晚期(距今7 Ma至2Ma)两期油气充注.因此,南堡凹陷滩海地区沙一段致密砂岩储层成岩史与成藏史之间存在"先成藏后致密型"和"先致密后成藏型"2种耦合关系,分别对应2种致密油成藏模式,后者可作为今后勘探的重点目标区域.
  • 作者(Author):张满郎谷江锐孔凡志郭振华钱玮玮付晶郑国强石石
    关键词(KeyWords):致密砂岩控制因素沉积相-成岩相耦合储层甜点须二段合川气田川中地区

    摘要:以川中合川气田须二段为研究对象,利用大量钻、测井资料、岩心、铸体薄片、扫描电镜、压汞及物性分析数据,系统研究了致密砂岩储层特征及储层甜点形成的主要控制因素.认为须二段储层甜点纵向上受高频层序界面控制,其平面分布受有利沉积微相、溶蚀成岩相控制.基于沉积相、成岩相、孔隙度、有效砂岩厚度、测试产量的量化加权评价,建立了储层甜点定量评价指标.研究结果表明:储层甜点发育于水下分流河道、河口坝微相、绿泥石衬边-强溶蚀相、微裂缝-强溶蚀相,具有孔隙度较高(9%~12%及以上)、有效厚度较大(15~20 m及以上)、测试产量较高(4×10~4~10×10~4 m~3/d或更高)的特点.须二段被划分为2个半高频旋回、5个砂层组,优质储层主要分布在层序界面之上的基准面上升的早期,须二段下部的X2-1砂层组储层最发育,连续性最好;有利沉积微相为三角洲前缘水下分流河道、河口坝,有效储层主要为中粒、中细粒岩屑长石石英砂岩,发育残余粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔和微裂缝;须家河组煤系地层生烃高峰期酸性地层水所引起的长石、岩屑和杂基的溶蚀作用是形成次生溶孔,改善储层物性的主要原因;早期绿泥石衬边胶结提高砂岩的抗压强度并抑制石英加大边的形成,从而使得较多的原生粒间孔隙得以保存;在雷口坡组古残丘顶部的须二段砂岩中,由于差异压实而发育微裂缝,这种微裂缝大幅改善了储层的渗透能力.归纳出7种成岩-储集相组合类型,基于沉积相-成岩相耦合,结合储层物性、有效厚度、测试产量定量评价,筛选出3个储层甜点发育区.Ⅰ类储层分布于三角洲前缘主河道和汇流区的水下分流河道-河口坝叠置砂体与绿泥石衬边-强溶蚀相或微裂缝-强溶蚀相耦合区域,绿泥石衬边-强溶蚀相呈片状分布,范围较大,而微裂缝-强溶蚀相分布局限,微裂缝发育部位与古残丘有关.
  • 作者(Author):孙雨刘如昊于利民闫百泉文慧俭孙扬
    关键词(KeyWords):致密砂岩油运聚模式成藏特征非常规储集层扶余油层松辽盆地

    摘要:为了加深对致密砂岩油的成藏特征及其控制因素的认识,以松辽盆地大安地区白垩系泉头组扶余油层为例,通过物性测试、薄片显微观察、包裹体均一温度测定和地层水矿化度分析等手段,总结了致密砂岩储集层特征、源储组合方式、石油成藏时间、油水分异程度、石油富集特征等成藏特征,分析了源储组合方式、剩余压差、致密砂岩储集层的分布及其内部非均质性对致密砂岩油形成的控制作用,认为不同类型源储组合条件下石油发生差异性运聚,控制了致密砂岩油的分布特征和富集程度.研究结果表明:扶余油层致密砂岩储集层呈"平面多支、垂向多层"的分布特征;扶余油层上部与上覆青山口组烃源岩直接接触,形成了紧邻型源储组合,扶余油层中下部与青山口组烃源岩不能直接接触,形成了分离型源储组合;砂岩储集层致密化时间为姚家组沉积时期,早于石油充注时间,属于"先致密后成藏型"致密砂岩油藏;石油二次运移距离较短,油水分异程度差,整体呈准连续型分布,但富集程度差异大.源储组合方式、剩余压差、致密砂岩储集层分布及其内部非均质性是源下致密砂岩油的成藏特征的主要控制因素.综合分析认为,源储紧邻型致密砂岩油以短距离"面式运移"方式,通过源储界面附近的微裂缝和储集层中的孔隙直接向储集层中幕式充注,在致密砂岩储集层中运移距离可达40~300 m,受微裂缝发育特征和储集层非均质性影响,石油在储集层中发生差异性运聚,富集于优势运移通道附近;源储分离型致密砂岩油呈"点或线状横向推进式运移"方式在致密砂岩储集层中运移,横向运移距离可达30~850 m,储集层内部"甜点"为主要通道和富集部位.
  • 作者(Author):蒋邦友谭云亮王连国顾士坦戴华宾
    关键词(KeyWords):弹塑性损伤本构模型Mogi-Coulomb准则真三轴试验3D''') FLAC3D" data-show="keyboard">">FLAC3D二次开发

    摘要:Mogi-Coulomb准则能够较好的描述真三轴条件下岩石的破坏强度特征,基于Mogi-Coulomb准则,同时考虑岩石材料的塑性及损伤共同作用,建立了岩石弹塑性损伤本构模型,并基于塑性增量理论,构建了模型的本构关系,实现了模型在FLAC3D软件中的二次开发.对比分析不同岩性试样在真三轴压缩路径下室内试验与数值计算结果.结果表明:本文模型计算结果与试验结果吻合度较高,误差较小,对大理岩、红砂岩和水泥砂浆3种试样极限八面体剪应力和应力极限点ε1的最大计算误差仅为1.60%和3.56%,验证了模型的合理性和优越性.与Mohr-Coulomb模型相比,本文模型能更准确的描述岩石材料在真三轴应力状态下的破坏条件及变形特征,更适合深部三维应力状态下地下工程分析.
  • 作者(Author):朱广安刘博文窦林名伍永平丁自伟
    关键词(KeyWords):孤岛工作面冲击地压数值模拟覆岩垮落和裂隙发育静态和动态响应

    摘要:为探究孤岛工作面开采时覆岩破断、运移和矿压显现规律,利用FLAC3D Fish语言开发了数值算法,基于采空区压实理论和双屈服模型,提出一种孤岛工作面推进过程中覆岩破断演化、垮落带岩体的压实效应和采动静载、动载响应数值模拟方法.采用该方法对朝阳煤矿3108孤岛工作面采动全过程及其动静载演化机制进行了数值模拟,所得结果与现场实际具有较好的一致性.结果表明:由于两侧采空区工作面长度较小(70 m),开采后覆岩垮落不充分,垮落带和裂隙带演化高度有限,约为30.98和66.91 m;动载主要来源于顶板破断释放能量,震源和覆岩裂隙带演化的最大高度基本一致,其震源包络线与裂隙带的发育范围吻合度较高.
  • 作者(Author):张清峰王东权于广云崔景彦刘文化
    关键词(KeyWords):煤矸石风化试验研究稳定性数值模拟安全系数

    摘要:本文主要进行了不同风化时间的煤矸石路堤填料现场筛分试验、室内标准击实试验和抗剪强度试验.利用FLAC3D软件建立了煤矸石路堤数值分析模型,分析了不同风化时间、最佳含水量、饱水状态不同路堤高度对路堤稳定性的影响.结果表明:未风化煤矸石和经过不同风化时间的煤矸石粒径分布都不均匀,级配良好.煤矸石风化36个月后,细料含量和最大干密度均达到最大.在最佳含水量状态,随着风化时间的增加,煤矸石的黏聚力持续增加,而在饱水状态下,煤矸石的黏聚力持续降低.数值模拟结果表明:在最佳含水量状态,路堤高度相同时,随着风化时间的增加,安全系数逐渐减小.饱水状态的安全系数明显比最佳含水量状态的低.
  • 作者(Author):滕腾王伟师访展鹏飞
    关键词(KeyWords):原煤试验研究渗透率演化二氧化碳封存热流固耦合

    摘要:利用煤岩力学-渗流试验系统TAWD-2000,对平顶山矿、长治矿和金佳矿的三类原煤试样开展了温度、气压和围压耦合下的CO2渗流行为试验研究,系统分析了三类原煤试样的渗透率随温度、气压和围压的演化规律及影响因素.结果表明:原煤渗透率随气压的增大呈指数增大趋势,低围压下,指数增长趋势明显,高围压下,增长趋于线性;原煤渗透率随围压的增大呈指数减小趋势,当围压较低时,煤样渗透率对围压变化非常敏感,渗透率随着围压的增大迅速减小,随后趋于稳定;原煤的渗透率随温度的升高大多呈减小趋势,但也可能出现先减小后增大的趋势,这是原煤热膨胀、CO2解吸和裂隙残余水分蒸发耦合作用的结果.
  • 作者(Author):殷帅峰何富连王玉怀石建军程志恒隋丽丽
    关键词(KeyWords):复合煤壁非同步片帮横向扩容脆性破断分层弱化

    摘要:建立几何相似比为1∶10的相似材料模型,研究大采高复合煤壁非同步片帮分层弱化机制.采用百分表和8通道声发射系统采集加载过程中复合煤壁不同分层的横向位移和破裂参量,对软弱分层和主承载分层的扩容特征和破裂特征进行试验观测和特性分析.结果表明:横向非同步扩容使得复合煤壁不同分层承载能力分化加剧,软弱分层超前损伤诱发复合煤壁非同步片帮;主承载分层给定载荷条件下悬臂梁脆性破断是复合煤壁整体片帮的主控机制;等值弱化、增强弱化、突变弱化和逆向弱化是复合煤壁非同步片帮分层弱化的主要演化模式,等值弱化是分层弱化的原始积累,增强弱化是分层弱化的主导趋势,突变弱化是分层弱化的质变起点,逆向弱化是分层弱化的短暂变异,4种弱化模式的时空组合直观阐释了复合煤壁非同步片帮力学行为的特异性.
  • 作者(Author):姚直书王超程桦薛维培梁广玲
    关键词(KeyWords):钻井法凿井快速施工高强井壁设计优化工程应用

    摘要:基于高强井壁结构设计参数在深厚冲积层钻井法快速凿井中的重要性,探讨了双层钢板高强混凝土复合井壁的设计优化方法.采用相似理论设计模型试验,实测得到了井壁变形和极限承载力,研究了该种井壁结构的受力机理.结果表明:混凝土在井壁结构中处于三轴受压应力状态,其抗压强度提高了2.53~2.72倍.根据模型试验结果和现行混凝土结构设计规范中关于多轴强度验算的要求,提出了该种井壁结构的设计优化方法,并应用于朱集西煤矿矸石井钻井井筒,井壁厚度减少16.7%,使得该井能够采用"一钻成井"工艺快速施工.工程实测表明井壁结构中混凝土环向应变最大值为-463.1×10-6,远小于混凝土极限应变值,说明设计优化后的井壁结构安全可靠.
  • 作者(Author):胡杰何满潮李兆华冯吉利冯莉莉龚文俊
    关键词(KeyWords):应变岩爆各向异性层状砂岩破坏特征能量释放

    摘要:利用在真三轴应力状态下可实现单面突然卸载的深部应变岩爆模拟试验系统,研究了4种层理倾角(0°,30°,60°和90°)的各向异性层状砂岩的应变岩爆破坏特征.通过采集试验过程中的力、高速摄像和声发射信号,以应力曲线和声发射累计能量曲线为基础确定分析关键点.详细描述了不同层理倾角砂岩岩爆后的整体破坏特征和岩爆碎屑特征,分析了4种层理倾角砂岩岩爆试验过程中关键点的声发射累积能量特征.研究发现:层理倾角显著影响岩爆破坏模式,层理倾角较小时更易发生岩爆,岩爆烈度较低,但试样整体破坏更严重.
  • 作者(Author):韩军张明张怀东TRAN Van CongCAO ChenREN Ting赵象卓
    关键词(KeyWords):大变形巷道锚杆外形优化残余强度厚壁理论拉拔试验

    摘要:为了解决钱家营煤矿大变形巷道支护问题,根据锚杆外形参数研究、锚杆锚固失效模式判定和锚固力残余强度分析,设计出一种新型锚杆.运用锚固力学厚壁理论,研究了不同围岩强度与实验室套筒壁厚的等效关系,并通过实验室和现场的拉拔试验对设计的新型锚杆和煤矿原常规左旋锚杆进行了锚固力对比测试.建立了模拟钱家营煤矿地质力学条件的锚固力测试实验模型.实验结果表明:弹性模量为10~30 GPa的围岩,径向刚度与壁厚3~10 mm的铝套筒一致;弹性模量为30~70 GPa的围岩,径向刚度与壁厚3~7 mm的钢套筒一致;新型锚杆锚固力较矿用左旋锚杆分别提高了13%和16%,吸能能力提高了15%和55%,锚固效果显著提高,更适用于钱家营煤矿大变形回采巷道锚杆支护.
  • 作者(Author):王亚军何满潮杨军付强高玉兵
    关键词(KeyWords):无煤柱自成巷短臂梁顶板变形顶板切缝留巷宽度

    摘要:为了探索无煤柱自成巷开采条件下"短臂梁"顶板结构及变形特征,建立了顶板变形计算模型,运用能量理论与位移变分方法对顶板变形及其影响因素进行了分析.结果表明:留巷宽度、断裂岩块回转运动对顶板变形影响较为显著;而巷内锚索支护、临时支护对顶板变形控制作用有限.顶板变形的主要影响因素按其影响程度由大到小依次为:留巷宽度、岩体泊松比、断裂岩块回转角度、岩体弹性模量、临时支护强度、锚索支护强度.据此提出应严格控制留巷宽度,合理设计顶板切缝高度的围岩控制思路,可降低上覆岩层断裂岩块回转下沉空间,减小"短臂梁"顶板变形,有利于提高巷道稳定性.
  • 作者(Author):崔馨严煌赵培涛
    关键词(KeyWords):分子结构分析方法分子模拟模型验证

    摘要:煤分子结构模型的构建对深入了解煤的燃烧特性和提高燃烧效率具有重要的理论价值.煤的化学组成和分子结构形态具有多样性和复杂性,系统全面地阐述煤分子结构模型的构建依据、机理及分析方法对分子模型构建具有重要意义.文章分析了煤的Fuchs,Given等经典分子结构模型特点及分子模型研究进展,梳理了物理分析法、化学实验法和溶剂抽提技术等煤分子结构模型表征方法和含氧官能团定量分析方法的研究进展,阐述了分子模拟技术、量子化学和13C核磁共振(13C NMR)预测法等分子模型构建、优化和验证方法.论文可为本领域研究者查阅和参考煤分子结构模型构建思路和方法提供便利.
  • 作者(Author):彭赐灯杜锋程敬义李杨
    关键词(KeyWords):长壁开采自动化支架采煤机刮板输送机

    摘要:回顾了近50 a来美国长壁开采技术从鲜为人知到成为世界标准的发展历程,重点阐述了自动化技术在长壁开采装备中的应用和发展.自动化技术从1984年开发电液控支架开始,一直持续应用.自动长壁系统于1995年正式投入生产,随着传感器技术和物联网的发展,自动化开采技术逐步改进完善,其发展的重点一直集中在设备可靠性的提高、矿工的健康和安全以及生产,包括粉尘控制技术、接近传感器、防撞技术和远程控制方面.自动化分为单一设备自动化和长壁开采系统自动化,长壁开采系统的自动化发展分为采煤机牵引支架前进系统、半自动化长壁开采系统和远程控制采煤机3个阶段.

主办单位:bet28365体育科学研究总院出版传媒集团 中国bet28365体育学会学术期刊工作委员会

©版权所有2015 bet28365体育科学研究总院出版传媒集团 地址:北京市朝阳区和平里青年沟东路bet28365体育大厦 邮编:100013
京ICP备11019815号-17  技术支持:云智互联