摘要:为研究湖南郴州某矿1#~8#采空区的稳定性,通过室内试验获取岩石力学参数,结合理论与数值模拟对其采空区围岩的位移、应力、塑性区进行分析.结果表明:8个采空区均有塑性屈服的单元,只有6#和7#采空区附近围岩具有良好的稳定性,1#,3#,4#采空区塑性较为发育,但对其矿区整体稳定性影响不大.在水平方向上,2#和5#采空区稳定性较好,8#采空区稳定性较差，需要进行支护.垂直方向上，2#,5#,8#均出现较为严重的塑性区破坏且周围岩体位移相对明显,需要对其进行支护.

摘要:金刚石串珠绳锯切割煤层可以实现连续性大面积煤层割缝,为了获得割缝后煤层内部的卸压渗流规律,通过煤体瓦斯渗流试验,得出不同损伤煤样的应力-渗透率拟合公式,并在此基础上采用FLAC3D数值模拟方法,分析割缝后煤层的应力及渗透率分布规律.模拟结果表明:煤层割缝后,缝槽上方和下方的煤岩体应力得到释放,形成卸压区,且卸压效果与缝槽的垂直距离成反比,缝槽左右两侧出现应力集中现象;随着割缝工作面的推进,卸压区与渗透率升高区的范围逐渐扩大;随着缝槽数量的增多,煤层应力降低值和渗透率升高值越大,即增加缝槽数量可以获得更好的卸压增透效果.该研究成果对金刚石串珠绳锯切割煤层的工程实践具有一定指导意义.

摘要:为研究饱水对岩石力学特性的影响,以干燥砂岩和饱水砂岩为研究对象,利用MTS815多功能岩石力学系统,对其进行10,20,30 MPa围压作用下的三轴压缩试验,得到干燥砂岩和饱水砂岩的偏应力-应变曲线和破坏形态,基于库伦准则,分析2种状态下砂岩的强度特征和变形特性.结果表明:随着围压的增大,干燥砂岩和饱水砂岩的峰值偏应力、残余偏应力、扩容起始偏应力、峰值轴向应变和体积应变不断增大,峰值侧向应变不断减小;在不同压缩阶段,饱水砂岩的内聚力和内摩擦角始终低于干燥砂岩;不同围压下,饱水砂岩破坏更为显著,其试件表面产生更多裂纹.

摘要:针对某高铁隧道3#横洞内出现的底板隆起现象,通过理论分析、数值模拟以及现场试验的方法,分析隧道底板隆起的成因以及变形规律,并针对性地提出控制底板变形的合理方案.研究结果表明:(1)地下水的侵蚀作用致使基底软弱泥岩体出现较大范围的崩解、泥化现象,底板承载能力随岩体强度的骤然降低而大幅度减弱;弱化后的岩体在上覆岩层压力和远场构造应力的叠加作用下被“挤入”隧道净空是产生隆起变形的主要影响因素；(2)采用以“基底帷幕注浆”为主导、“锁脚锚杆+底板锚索+网喷+仰拱钢筋混凝土”为辅助的联合支护技术,使基底岩层承载能力显著提高,能够有效地限制围岩塑性区的发展，控制围岩变形量,保障隧道后期的正常使用.

摘要:通过人体实验研究湿球黑球温度(Wet Bulb Globe Temperature,WBGT)、预测热应激模型(Predicted Heat Strain,PHS)、不舒适指数(Discomfort Index,DI)这3个热舒适指数是否适用于高温矿井.在4个不同的高温矿井热湿环境(26 ℃/90%,30 ℃/90%,34 ℃/90%,36 ℃/90%)下,测量了模拟重度劳动(跑步速度5.5 km/h)的14名男性受试者的口腔温度和皮肤温度,获取了受试者主观热感觉投票(Thermal Sensation Vote,TSV).结果表明: WBGT，DI这2个指数与不同温度环境下热感觉具有很强的相关性,但无法反应恒定温度环境下热感觉随劳动时间的变化；当温度恒定时,PHS模型预测的总失水量(SWtotg)与人体瞬时热感觉投票具有很强的相关性,但它在温湿度为34 ℃/90%和36 ℃/90%时不存在显著性差异；因此,WBGT,SWtotg/PHS和DI这3个指数只能用于评价高温矿井热环境.对于人体热舒适性评价还需要研究新的指数.

摘要:为确定顺层钻孔瓦斯抽采合理封孔深度,基于实际地质条件,运用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法,对薛湖煤矿2306运输巷侧帮卸压带范围及合理顺层钻孔瓦斯抽采封孔深度进行研究.研究结果表明:钻孔初始瓦斯流量与地应力、钻孔直径、钻进深度、钻进时间、煤体的物理性质以及瓦斯压力梯度密切相关,且当钻进方式和煤层确定时,影响钻孔初始瓦斯流量的主要因素为瓦斯压力梯度;当瓦斯压力梯度确定时,随着钻进深度的增加,钻孔初始瓦斯流量也逐渐增加,且钻孔初始瓦斯流量与瓦斯压力梯度之间存在明显的线性关系;数据显示封孔深度为10 m时可实现瓦斯的持续性抽采,而连续流量法测得的卸压带宽度为0~10 m,验证了连续流量法所测得的卸压带宽度的准确性.

摘要:为了解国内煤矿安全生产中瓦斯研究概况,促进该领域的进一步发展,以2010年—2019年国家自然科学基金数据库的项目为基础数据,基于文献计量学和统计学方法,对研究煤矿瓦斯的基金项目主持者、基金类别、研究区域以及项目结题中的关键词进行可视化分析,并进一步描述该领域的研究热点及未来发展趋势.结果表明:我国煤矿安全生产中瓦斯领域的研究先后经历波动发展、回落发展、回升发展3个阶段;基金主持者主要以程远平、尹光志、李树刚等为核心;瓦斯抽采、煤与瓦斯突出、瓦斯渗流等是研究中的关键词;根据瓦斯特征进行瓦斯治理仍是煤矿安全生产中瓦斯领域的研究趋势之一.该研究成果有助于从业人员了解煤矿瓦斯领域的发展方向,为煤矿安全生产提供基础数据,对深入研究煤矿瓦斯具有理论意义和实用价值.

摘要:为减少钻孔钻屑量的实测工作,以淮北邹庄煤矿四采区中组煤72煤4#钻孔钻屑量的实测数据为原始数据,基于GM(1,1)模型、新陈代谢GM(1,1)模型、残差GM(1,1)模型和马尔可夫模型对钻孔钻屑量进行预测,对比分析其预测结果.得出结论:在煤矿瓦斯钻屑量实测中,应用马尔可夫模型预测钻孔钻屑量的精度最高,可以更大程度地减少钻屑量测量工作.

摘要:经济发展对金属铜的需求量不断增大,铜矿浮选药剂的研究也随之备受关注.为研究链长对浮选性能的影响,设计合成7种不同链长的分子内二胺Salen型席夫碱捕收剂,并分析此类捕收剂对金属铜铅的选择性.研究表明:当分子内二胺链长n为2,3,4时,捕收剂与金属铜形成配合物为单体,捕收能力较强;n为5,6,7,8时,捕收剂与金属铜形成的配合物为二聚体,捕收能力较弱;此类Salen型席夫碱捕收剂对金属铜铅具有良好的选择性,可望用于金属铜铅的有效分离.

摘要:微雾喷嘴是一种改良型的湿式除尘构件.为了解其雾化特性和降尘效果,选用斯普瑞、泰格、LN这3种不同微雾喷嘴,基于现有实验平台及分析仪器进行了2组实验研究.结果表明:在出口直径相同时,随着水压的升高,3种喷嘴的流量、射程均增大,雾滴粒径减小,雾化角则先增大后减小;当固定水压时,这3种喷嘴的流量、雾化角和雾滴粒径随喷嘴出口直径增大而增大,射程随出口直径增大而减小;当出口直径为0.5 mm时,随着水压增加,3种喷嘴的全尘和呼吸性粉尘降尘效率均先升高后降低,斯普瑞喷嘴的降尘效率在多数工况下优势明显.

摘要:为了获得能高效去除高砷煤矿酸性废水中As(V)的吸附材料,利用生物炭以及铁氧化物与砷离子的强亲和力,以莲蓬、龙葵、稻草为原料,采用共沉淀法,并在该过程中加以微波辅助,制备出磁性生物炭.实验结果表明:当As(V)质量浓度为1 mg/L,磁性生物炭投加量为2 g/L,实验温度为25 ℃时,以莲蓬、龙葵、稻草为原料制备的磁性生物炭对As(V)的最高去除率分别达到97.46%,96.17%,67.86%,其中以莲蓬为原料制备的磁性生物炭(L-BC@Fe3O4)去除效果最佳,6 h达到最大吸附量为0.472 mg/g；吸附动力学和吸附等温模型分别符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温线,这表明吸附主要是受化学作用控制的单分子层吸附；通过比表面积与孔隙度分析(BET)、扫描电子显微镜-元素分析(SEM-Mapping)、X射线衍射(XRD)、磁性表征(VSM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等对L-BC@Fe3O4表征分析,表明L-BC@Fe3O4对As(V)的吸附机理包括络合反应、吸附和重金属的共沉淀等化学吸附效应.研究结果为高砷煤矿酸性废水的处理提供了新的解决思路.