某铅锌矿采空区处理与卸压开采方案的数值模拟

为了经济、安全地处理某铅锌矿900 m水平以上的采空区并回收矿柱,同时避免深部开采时发生岩爆,提出了急倾斜矿体开采的采空区处理与卸压开采方法,并利用数值模拟软件ANSYS和FLAC~(3D)确定了此方法的施工参数,并对比了两个软件的计算结论.研究表明:ANSYS和FLAC~(3D)得出的结论基本一致;下盘脉外离采空区边缘10 m掘进巷道时,上盘脉外卸压施工巷道离采空区边缘的水平距离不超过20 m;隔断开采的深度不超过20 m;必须从上、下盘脉外巷道同时向采空区围岩实施V型松动爆破;可只在上盘巷道底板进行隔断开采.此采空区处理与卸压开采方法技术合理、经济可行、简便适用;它是一种采空区处理的联合法,适合地表允许岩体移动的急倾斜、厚度大矿体的采空区处理与卸压开采;它能够用工程爆破这一种手段实现采空区处理、应力向有利于安全生产的方向转移等多种目的.     

基于地表点下沉阶段特征的覆岩裂隙带高度演化

煤炭开采引起覆岩破断及地表下沉,覆岩及地表运移规律可反映裂隙带高度的动态演化过程,因地表下沉滞后于煤炭开采,采空区封闭后,长期压实作用导致裂隙带高度较采动期间有所降低.基于地表点下沉速度的阶段特征将裂隙带高度的演化全程分为2个阶段,第1阶段裂隙带发育对应岩层破断逐步向上传递的过程,第2阶段裂隙带高度降低对应离层及裂隙闭合、断裂岩层受压后变形回弹及破碎岩体自然压实的过程,针对不同阶段裂隙带高度演化开展了试验研究和理论推导,揭示了不同阶段裂隙带高度的演化特征及影响机制,并结合同忻煤矿和太平煤矿实测结果进行了验证.研究结果表明,关键层的控制作用使得裂隙带高度阶段性增长,关键层最终破断层位及其上方部分岩层的岩性特征决定了第1阶段裂隙带发育高度,第2阶段裂隙带高度由第1阶段结束时裂隙带高度及垮落带高度、不同状态下的垮落带碎胀系数及地表动态下沉结束后的下沉量决定.研究可为废弃采空区卸压瓦斯地面抽采钻井结构设计及煤矿地下水库极限库容计算提供参考.     

新增建筑荷载与下伏煤矿采空区相互作用规律研究

采空区在新增建(构)筑物作用下有可能发生"活化"变形,危及建筑物安全。为研究采空区建筑物地基的受力和变形特性,以晋城某采空区为例,采用FLAC~(3D)数值软件对采空区建筑物地基受新增荷载后的应力分布及沉降规律进行了研究。结果表明:开采前岩体应力基本随岩层深度线性变化,开采后岩体应力发生了复杂的应力重分布;在采空区中部及内外边缘处,地基沉降倾斜值、沉降差及曲率呈现不同变化特征;岩土层的附加应力与自重应力的比值越小,建筑荷载的影响深度越大;煤层采深采厚比越大,采空区对地表的影响作用越小;在采空区地基处理中,注浆充填是一种行之有效的治理手段。采空区的存在对新增建筑地基稳定性造成了不同程度的影响,在新增建筑荷载影响深度触及到采空区垮落裂缝带高度时,需对采空区进行加固处理,以确保建筑物的安全。     

单束圆形射流冲击在小尺寸加热面上的局部换热特性

实验研究了液体射流垂直冲击在加热竖直小壁面上的局部换热特性,在Re_d=4.04×10~3～1.37×10~4范围内,驻点换热可以用方程 Nu_d=1.29P_r~m·Re_d~(0.5)表示,对于湍流,势流核心长度L/d与速度无关,L/d=5,建议势流核心外驻点Nu与Z/d的关系用 Nu_d/Nu_(max)=[(L/d)/(Z/d)]~(0.5)表示,势流核心区内换热系数的径向分布用以下方程表示: 驻点区:Nu_d/Nu_(max)=(r/d)~(-0.5)tanh~(0.5)(0.88r/d) 壁面射流区:Nu_d/Nu_(max)=0.348Re_(d,u_0)~(n-0.5)·(r/d)~(-1.25)实验比较了自由射流与浸没射流的换热效果,发现驻点及径向分布结果相同,喷距的影响有差别。     

铁(Ⅲ)的缔合型三元配合物显色反应的研究

本文研究了在聚乙烯醇(PVA)存在下,铁(Ⅲ)与硫氰酸根和结晶紫(CV)形成缔合型三元配合物的高灵敏显色反应及其应用。配合物水溶液的λ_(max)=540nm,ε表观=6.07×10~5l·mol~(-1)·cm~(-1),0—2.35μFe(Ⅲ)/25ml服从比耳定律。方法选择性高,稳定性较好,可直接测定铝、铝合金、白云石中微量铁,操作简便,结果满意。     

不同粒径纳米氧化镁的标准摩尔生成焓的测定

通过对6种不同粒径的纳米氧化镁进行表征,确定了其形貌和粒径大小.根据盖斯定律设计热循环,用溶解热法测定并计算得到不同粒径的纳米氧化镁的标准摩尔生成焓分别为:ΔfHθm(MgO,100nm)=-(726.01±0.04)kJ/mol;ΔfHθm(MgO,90nm)=-(729.63±0.04)kJ/mol;ΔfHθm(MgO,70nm)=-(738.41±0.04)kJ/mol;ΔfHθm(MgO,60nm)=-(742.39±0.04)kJ/mol;ΔfHθm(MgO,40nm)=-(747.68±0.04)kJ/mol;ΔfHθm(MgO,20nm)=-(754.93±0.04)kJ/mol.结果表明,随着纳米氧化镁粒径的减小,标准摩尔生成焓减小,并满足二次函数关系:ΔfHθm/kJ·kmol-1=-759.846+0.242(r/nm)+0.001(r/nm)2.     

Fe-C-Si三元系熔体中C与Si的相互作用

用碳溶解度法测定了Fe—C—Si三元系熔体在1400℃时Si对碳溶解度的影响关系。计算得到Fe—C—Si熔体的活度相互作用系数:ε_C~(Si)=11.678,ρ_C~(Si)=9.062,ρ_C~(C·Si)=-6.579,ρ_S~c=-3.323,ρ_(Si)~(C·Si)=20.160,从而求得该三元系中C、Si的活度系数表达式分别是:     

网络函数矩阵的电路综合

提出了用(p+q)端口回转器综合网络函数矩阵的原理和方法,给出了网络函数矩阵系统综合电路.首先将网络函数(传输和混合函数)矩阵方程转换成多端口阻抗函数矩阵方程,然后,将多端口阻抗函数矩阵Z(s)分解成G·Yb(s)·GT的形式,实现了Z(s)=G·Yb(s)·GT的电路综合.并且给出了求函数矩阵Yb(s)和矩阵G的方法.     

苯和二异丙苯均相转移烷基化反应动力学的研究

用序贯实验设计法研究了在三氯化铝络合物催化作用下苯和二异丙苯均相转移烷基化反应的动力学.在140～180℃和三氯化铝含量为0.15%～0.28%及苯和二异丙苯摩尔比为2.33～1.00的条件下,于搅拌式等温间歇不锈钢反应釜中测定了转移烷基化反应的动力学数据,并对微分形式的动力学方程进行了参数拟合.拟合时采用 Hooke-Jeeves 模式搜索法求取动力学方程的参数初值,采用极大似然法结合 Runge-Kutta 法拟合求定模型参数的最佳值.得出常微分形式的动力学方程为(dY_1)/(dt)=1.05×10~8·exp(-(6267.3)/T)·C_(AICI_3)·〔Y_BY_D-(Y_1~2)/4.81·exp(-(346.3)/T)〕.研究结果表明,序贯实验设计法对这类动力学的研究是有效的.     

基于磁强计的皮卫星姿态角测量误差

采用三轴磁强计测量地磁场矢量,与轨道演化和国际地磁场参考模型(IGRF)计算获得的地磁场矢量进行比较,获得姿态角度信息的方法适合体积小、重量轻、功耗低的皮卫星应用环境。地磁场矢量实际测量误差和轨道模型演化计算的地磁场矢量误差是皮卫星姿态角测量的两大误差源。通过分析获得磁强计A/D采样、磁传感器误差、温度漂移、铁磁材料等因素导致地磁场矢量实际测量误差为1.74°。皮卫星自身的特点不允许采用复杂的SPG4轨道演化模型,基于Kepler轨道模型和IGRF地磁场模型计算获得的地磁场矢量误差为0.5°。因此,基于三轴磁强计的皮卫星姿态角测量误差为2.24°。     

一种新的生、排油量计算模式探讨及其在松辽盆地北部西区的应用

在干酪根类型数值比和恢复原始有机质丰度的基础上建立了一种生油岩生油量和排油量的计算模式 Q生=DR∫_s∫C_1(x,y)H(x,y)dxdy O运=DR∫_s∫C_2(x,y)H(x,y)dxdy 该模式综合考虑了有机质的丰度、类型和成熟度及它们在平面上的变化,采用二重积分形式而不是取有关变量的观测值的算术均值参加计算,可能有助丁提高计算精度.模式在松辽盆地北部西区青二、三段生油岩生、排油量计算中的应用效果比较理想。     

综放回采巷道围岩力学特征实测研究

通过对综放面回采巷道围岩的深部位移、表面位移、应力分布以及支架荷载的实测分析，得出综放面回采巷道围岩力学特征分布规律．研究表明，临近工作面巷道围岩处于支承压力降低区，支架荷载下降，但支架和围岩变形最剧烈，表明巷道围岩处于岩石峰后的力学状态．围岩变形主要发生支承压力影响区，合理的巷道支护应能控制采动影响剧烈阶段的围岩变形，顺槽支护设计理念应从载荷控制向变形控制转变．     

肉桂酸在玻碳电极上的电化学行为

采用循环伏安法和计时库仑法等电化学方法研究了肉桂酸在玻碳电极上的电化学行为。在0.2 mol.L-1(pH=5.5)的B-R缓冲溶液中,肉桂酸在-0.912 V(vs.SCE)处有一个不可逆的还原峰。考察了溶液pH值和扫描速度等因素对肉桂酸的电化学行为的影响。利用电化学法求出肉桂酸的扩散系数为4.88×10-4cm2.s-1,传递系数0.33,推导了电化学还原方程式。在最佳条件下,肉桂酸浓度在5.0×10-6~4.5×10-5mol.L-1范围内与还原峰电流ip值成线性关系,线性回归方程为ip(μA)=0.045 3c(μmol.L-1)+7.914(n=8,γ=0.996),检测限为4.0×10-6mol.L-1。     

Numerical analysis of application for induction caving roof

New method for handling roof of the base successive mining is proposed, which is induction caving in the roof. The key is that it is made certain to the station of the space-time in the induction caving roof, as the stress is released with the mining process. And applying the catastrophe theory, the influencing factors of induction caving roof are studied in the emptied areas, such as the mechanical property of the surrounding rock, the area of the gob, the scope and dimension of tensile stress. The results show that the key factor is the area of the gob to the method of the induction caving roof. Then according to the geology and the ore characteristic, the three dimension FEM mechanical model is built in Tongkeng Mine, the laws of the tensile stress are analyzed to the space and the time in the roof with the mining, then it is rational design to the mine step and time of the handing the roof. Foundation item: Project(50490274) supported by the National Nature Science Foundation of China     

二乙基二硫代氨基甲酸钴[(C_5H_(10)NS_2)_3Co(Ⅲ)]的溶剂热合成、晶体结构及电化学性质

溶剂热法合成了二乙基二硫代氨基甲酸钴配合物[(C5H10NS2)3Co(Ⅲ)],并制备了其单晶。用X射线衍射法测定了晶体结构并结合晶体结构对配合物做了电化学研究。该化合物属于单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数a=1.417 1(3)nm,b=1.033 3(4)nm,c=1.711 4(5)nm,z=4,Dc=1.423 g.cm-3,μ=1.268 mm-1,F(000)=1 056,最终结构偏离因子R=0.032 1,ωR=0.086 4,S=1.070。     

65Mn钢的CCT曲线及组织性能的研究

应用Ｆｏｒｍａｓｔｏｒ－Ｄｉｇｉｔａｌ全自动相变仪测定了６５Ｍｎ钢的ＣＣＴ曲线，研究了热处理工艺参数对６５Ｍｎ钢组织性能的影响，为制订６５Ｍｎ钢金刚石圆锯片基体的热处理工艺提供了可靠的依据。     

The role of atomic hydrogen and hydrogen-induced martensites in hydrogen embrittlement of type 304L stainless steel

The role of atomic hydrogen and hydrogen-induced martensites in hydrogen embrittlement in slow strain rate tensile tests and hydrogen-induced delayed cracking (HIC) in sustained load tests for type 304 L stainless steel was quantitatively studied. The results indicated that hydrogen-induced martensites formed when hydrogen concentration C0 exceeded 30 ppm, and increased with an increase in C0, i.e. M(vol%) =62-82.5exp( - C0/102). The relative plasticity loss caused by the marten-sites increased linearly with increasing amount of the martensites, i.e. Iδ(M),% = 0.45M(vol %) = 27.9-37.1 exp( -C0/102). The plasticity loss caused by atomic hydrogen Iδ(H) increased with an increase in C0 and reached a saturation value Iδ(H)max = 40% when C0 > 100 ppm. Iδ( H) decreased with an increase in strain rate E , i.e. Iδ (H), % = - 21.9 - 9. 9(?), and was zero when (?)≥(?)c = 0.032/ s. HIC under sustained load was due to atomic hydrogen, and the threshold stress intensity for HIC decreased linearly with lnC0, i.e     

V~2U在柱和球坐标系中的简单建立

本文讨论了:(1)?~2U在柱和球坐标系中的表示式;(2)得到了一个简单的变换公式:dQ_i=?/?1_i[(?u)_i·S_i]dl_i;(3)避开了一般曲线坐标繁杂的变换,从直观几何图象顺手就可写出?~2u在柱和球坐标系中的表示式。     

Numerical analysis of water inrush from working-face floor during mining

Confined water in the Ordovician limestone is one of the hidden troubles that threaten safe production of mines in north China. A numerical model of the key strata was developed. It included the structural characteristics and mechanical properties of the floor rock at the working face of a particular coal mine. The model was used to predict failure modes and to help establish rules for safe mining above the aquifer. The distribution of deformation, failure and seepage was simulated by using Dilian Mechsoft's Rea- listic Failure Process Analysis (RFPA2D) program. The stress distribution, the deformation and the flow vectors were also obtained. The results indicate that: 1) The original balance of the stress and seepage fields is disturbed due to coal mining; and 2) As the working face advances different deformation, or failure, appears in the surrounding rocks, the water-resisting strata in floor may be destroyed and the passage of water from the aquifer into the mine may occur. The combined action of mining stress and water pressure ultimately lead to water inrush from the floor.