摘要:深海海底沉积物取样是开展海洋地质科学研究、海底矿产资源勘探、海洋工程建设勘察等工作的前提.针对海底沉积物取芯过程中取芯管内海水压力升高造成样品扰动问题,本文以深海海底钻机沉积物取芯钻具为研究对象,建立了沉积物取芯过程扰动水压模型;结合海牛号深海海底取样钻机设计,分析了钻具压入速度、取样管尺寸和过流小孔直径对扰动水压的影响.研究结果有利于钻具结构、取芯工艺优化,对发展深海海底钻机低扰动勘探取样技术具有重要意义.

摘要:岩石失稳破坏经历了能量吸收、储存、耗散和释放过程,为此,采用含充填物砂岩试样,对其进行单轴压缩及三轴压缩试验,研究了不同应力条件下含充填物砂岩的能量演化规律.研究结果表明:在应力到达峰值前,4种试样都以吸收弹性应变能的形式储存能量,到达应力峰值后,4种试样都以释放弹性应变能的形式耗散能量;随着围压的增大,含充填物试样的耗散比逐渐增大;4种试样的总能量、弹性应变能、耗散应变能与围压强度成正比,围压越大,其能量越大.与低充填试样相比,高充填试样对围压的敏感性更强,当围压增大,高充填试样能量的增长幅度明显较大.试验结果为研究岩体失稳破坏机制提供了参考.

摘要:研制一种静态载荷、动态扰动载荷耦合加载的新型多功能静载和冲击扰动岩石试验系统,实现对大尺寸岩石单轴和多轴的静态与动态扰动组合加载试验.对大尺寸石膏试件开展多种加载方式的试验研究.结果表明：该试验系统操作简单,参数调控良好,试验数据真实可靠.通过静载与扰动载荷组合加载试验得到:试样的应变和破坏主要受上限应力的控制;试样破坏时的循环次数随扰动均值或扰动幅值的增大变化明显.

摘要:为提高煤层煤与瓦斯突出危险性评估结果的可靠性,结合层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)与决策试验与评价实验室方法(Decisionmaking Trial and Evaluation Laboratory, DEMATEL)构建了煤与瓦斯突出危险性评估模型.从瓦斯因素、煤岩物理力学特性及地应力条件3个方面构建突出影响因素层次结构及判断矩阵,运用DEMATEL得到各影响因素的原因度、中心度、影响度及被影响度.研究表明:地质构造对其他因素影响度最高,其次是打钻时的动力现象及最大瓦斯压力;煤层厚度、煤层倾角受其他因素的影响比较明显;基于AHPDEMATEL的煤与瓦斯突出预测结果与实际案例相符.

摘要:为解决贵州松河煤业发展有限责任公司近距离倾斜煤层群石门揭煤周期长、频次高的问题,提出近距离倾斜煤层群连续抽采快速揭煤技术:采用穿层长钻孔连续抽采前方待揭煤层揭煤区域瓦斯,同时在待揭煤层7 m法向距前对揭煤区域内抽采盲区进行补充区域防突措施,并在揭煤区域外对煤层进行注浆.采用穿层长钻孔实现连续抽采和异地消突,联合注浆改变围岩条件加固顶底板形成安全屏障,钻孔抽采时产生的负压圈减少揭煤区域外的瓦斯涌入揭煤区域.结果表明:穿层长钻孔穿过平均层间距6.5 m的煤层10层,比常规揭煤方式少施工钻孔194个,节省抽采和施钻时间201 d,缩短揭煤时间67%,抽采总纯量多22.57万m3,总节资64.86万元.所提方法在缩短石门揭煤打钻抽采时间的同时,提高了石门揭煤安全性和瓦斯利用率,实现了安全快速揭煤.

摘要:国家自然科学基金资助项目(51874107;52164015);贵州省科技计划资助项目(黔科合平台人才［2018］5781号)

摘要:为更好表征贵州低透无烟煤孔裂隙整体复杂程度并探究其分形维数的主要影响因素,以贵州矿区4个低透无烟煤层煤样作为研究对象,基于孔隙分类方法,结合低温氮吸附试验和压汞试验结果分类并计算其吸附扩散孔分形维数Dk、渗流孔分形维数Ds及裂隙孔分形维数Dl,以渗流孔和裂隙孔体积占比作为权值对Ds,Dl进行加权计算综合分形维数Dc,把分形维数Dk,Dc作为参考序列,将固定碳含量、灰分、挥发分、平均孔径、总孔比表面积及总孔体积作为比较序列分别进行灰色关联分析.结果表明固定碳对综合分形维数Dc影响最大,且与迂曲度及煤层透气性系数呈正相关,能更好地反映贵州低透无烟煤整体复杂程度及渗透性;平均孔径对吸附扩散孔分形维数Dk影响最大,且Dk与原始瓦斯含量呈正相关,反映贵州低透无烟煤的瓦斯吸附能力.

摘要:风速、湿度及汗湿量对服装热阻有重要的影响,为了研究风速、湿度及汗湿量与服装热阻的关系,本文研究服装热阻的测定方法、计算方法及服装在人与环境的热交换中的计算模型,并借助自制暖体假人试验平台,选取矿工服面料和绒衣,分别在不同风速、湿度及汗湿量的状态下进行了服装热阻的测定试验. 结果表明:相对湿度、风速及服装汗湿量均与服装热阻呈负相关;表面热阻(Ia)与风速(v)的关系表达式:Ia=0.070 02 v-0.474 35;当风速为1.5 m·s-1,表面热阻为0.058 m2·℃·W-1,风流开始破坏边界层的难度增加,服装热阻出现拐点.

摘要:隧道围岩松动圈厚度大小是评价围岩稳定性和设计合理支护方案的重要参数和依据,如何快速且无损地探测出围岩松动圈范围至关重要.通过采用瞬变电磁仪视电阻率测试方法,对试验隧道围岩松动圈进行了探测,结果表明：松动圈厚度在1.68~2.25 m,属于大松动圈.同时,结合现场地质状况,以松动圈厚度大小为依据,判定围岩类别为IV~Ⅴ类.最后,以松动圈厚度大小和围岩类别为依据,设计支护方案,经后期监测,隧道变形小,验证了该方案合理可靠.

摘要:为解决煤炭开采过程中的固体废弃物处理问题和天然骨料供给不足的问题.本文采用正交试验法设计试验,通过控制水灰比、钢纤维含量和煤矸石粒径3个因素制作预制混凝土砌块,对制作的砌块进行单轴抗压试验然后对所得的抗压强度数据进行分析,以此研究水灰比、钢纤维含量和煤矸石粒径3个因素对预制混凝土砌块强度的影响,确定最佳预制混凝土砌块配合比,为煤矸石集料混凝土的实际应用提供一定的思路.结果表明:预制混凝土砌块其抗压强度会随水灰比增加而快速减小,随着钢纤维含量的增加会先增大然后减小,随着煤矸石粒径的增大缓慢减小.预制混凝土砌块的最优配合:水灰比45%,钢纤维含量1%,煤矸石粒径5~8 mm,质量配比为220∶489∶1 015∶676∶24（m水∶m水泥∶m煤矸石∶m砂子∶m钢纤维）.

摘要:针对轴流通风机进行主动降噪,尚属于轴流通风机降噪领域的前沿问题.围绕该问题,以YBT-5.5型轴流通风机为试验对象,选取自由空间、对称分布受限空间、近壁面受限空间作为通风机试验环境,分析通风机集流区域的噪声分布,并对比了降噪前后的声压级、频谱特性.结果表明,集流区域正对方向,在自由空间下,降噪量可达7.2 dB(A);受限空间下,空间对称分布时降噪量为5.9 dB(A),近壁面处降噪量为2.8 dB(A).在通风机集流区域,对于斜向45°的测点,左侧降噪难度高于右侧;相较两侧的测点,左侧降噪难度低于右侧.当通风机位置从自由空间变为受限空间时,集流区域的噪声能量变化集中在100~500 Hz.