吸附气体对受载含瓦斯煤渗流特性影响的试验研究

利用自主研发的含瓦斯煤岩三轴压缩试验系统,进行了大量受载瓦斯煤的渗透特性室内试验,对比分析了CO2,CH4和N2的渗透率之间的异同.研究结果表明,在恒定瓦斯压力条件下,煤样渗透率随围压的增大而减小,均服从负指数函数变化规律;在恒定围压条件下,煤样渗透率随瓦斯压力的增加而减小,并且表现出幂函数变化规律;吸附性强弱不同的气体所表现出来的渗透性也不一样,气体吸附性越强,渗透性越弱;在轴向加载情况下,不同气体的渗透率都表现出先减小后增大的现象,并且具有一般的"V"字型变化规律.研究结果对深入认识煤层瓦斯运移规律具有一定的理论价值.     

常规三轴压力下含瓦斯煤蠕变–渗流演化规律

在瓦斯抽采、煤层气开采及煤与瓦斯突出过程中,煤岩蠕变引起岩体变形会对瓦斯渗流产生影响。为研究含瓦斯煤蠕变–渗流的演化规律,得到蠕变–渗流的耦合关系,作者进行了不同瓦斯压力下分级加载轴压时煤体常规三轴蠕变–渗流试验。试验结果发现:轴向应变呈梯度增大,直至煤样破坏;期间,煤体内部瓦斯渗透率呈先减小后增大的趋势。这表明煤样蠕变过程中煤体内部孔隙或微裂隙发生了两次变化:前期蠕变过程中,孔隙或微裂隙压密,瓦斯流通受阻渗透率减小;当应变超过一定阈值时,煤体骨架发生变化,孔隙或微裂隙出现增生或扩展,瓦斯通道贯通渗透率增大。此外,由试验结果可知,煤岩发生失稳破坏时,必须具备应力超过长期强度、应变超过应变阈值两个条件。这一结论为煤岩失稳破坏提供了一条新的思路。进而,为进一步研究蠕变变形和渗透率的关系,基于Kozeny-Carman公式进行合理地假设及推导,得到应变与渗透率的数学关系式。最后,利用蠕变–渗流试验数据验证时,发现应变–渗透率公式能很好地反映蠕变–渗流过程中的耦合规律。结论能为应力场–裂隙场–渗流场耦合研究提供一定的参考价值。     

含瓦斯原煤三轴压缩变形时的能量演化分析

为了探究含瓦斯煤变形破坏过程中的能量演化规律,理论推导了恒定围压下含瓦斯煤样压缩变形时的能量计算公式.针对平顶山矿区八矿己15-14120工作面瓦斯突出煤体进行了4组不同瓦斯压力下的压缩破坏试验,得到了能量输入密度、弹性能密度和耗散能密度的演化规律.结果表明:1)含瓦斯煤三轴压缩变形破坏过程中,轴压方向能量吸收,围压方向能量释放,瓦斯压力做功与体应变有关.2)煤样达到峰值之前,能量输入密度、弹性能储存密度、能量耗散密度都随着轴向应力的增大而增大,吸收能密度最快,弹性能密度次之,耗散能密度增加缓慢;峰值过后,能量输入密度继续上升,弹性能密度下降,耗散能密度激增.3)基于声发射的能量释放规律与应力-应变曲线有很好的对应,瓦斯压力越大,相对于轴向应变的能量耗散来期越早,同时耗散速率也越快.4)随着瓦斯压力的提高,煤体变形声发射信号初始点、体积膨胀点、峰值应力点处的吸收能密度、弹性能密度降低,耗散能密度增大.     

载荷方式对深部采动煤体损伤-渗透时效特性影响实验研究

根据煤体实际力学状态设定恒定围压增加轴压、恒定轴压卸除围压和同时增加轴压卸除围压等3种力学路径,开展加卸载煤体损伤-渗透同步实验,分析加卸载方式对采动煤体损伤-渗透时效特性的影响,并揭示采动煤体损伤-渗透特性差异的内在机制.研究结果表明:不同的力学路径使煤体表现出截然不同的变形与强度特征,在高围压作用下试样的变形特性逐渐从脆性向塑性转变;受加卸载方式的影响,3种力学路径下的试样分别发生主剪切破坏、拉剪破坏和X型共轭剪切破坏;不同的力学路径对试样造成不同程度的损伤扩容和渗透率变化,且具有明显的时效特性,按响应速度排序依次是:同时增加轴压卸除围压恒定轴压卸除围压恒定围压增加轴压;煤体损伤、渗透具有协同演化特性,但渗透率变化相对于损伤扩容具有滞后性;差应力比是导致加卸载煤体损伤-渗透特性差异的本质原因,承受较大差应力比的深部采动煤体极易诱发煤岩瓦斯动力灾害,为避免动力灾害发生,需采取相应措施减小采动煤体所受的差应力比.研究结果对于揭示煤岩瓦斯动力灾害机理、实现深部煤炭精准开采与动力灾害防治具有指导作用.     

无烟煤的压缩-扩容边界与瓦斯渗流相关性研究

采用体积应变增量给出了压缩-扩容边界条件,理论分析了压缩-扩容边界的应力空间形态,并通过不同围压下的三轴实验得到晋城无烟煤的压缩-扩容边界,研究了煤在压缩扩容过程中的瓦斯渗流变化.结果表明:在压缩阶段,试件的渗透率与有效应力曲线更符合公式K=K_0[1-(σ_e/s)~(1/t)]~2;在扩容阶段,当围压较低时,渗透率与有效应力曲线符合二项式公式,当围压较高时,渗透率与有效应力曲线符合公式K=K_(C/D)(1+ce~(-dσ_e)).围压和瓦斯压力对压缩-扩容边界影响显著,初始围压的增大使压缩-扩容边界上的轴向应力增大,应力比增大,渗透率减小;而瓦斯压力的增大使压缩-扩容边界较早发生.现场测试验证了三轴渗流试验中压缩扩容与渗透率变化的一般规律.     

低透气性原煤力学及渗透特性的试验研究

利用MTS815岩石力学试验系统和气体渗透试验系统,开展了原场应力状态下原煤煤样在不同瓦斯压力条件下的三轴压缩渗透试验,对比了不同瓦斯压力下煤样的变形、强度和渗流特征,分析了瓦斯对原煤煤样力学性质的影响,以及煤样变形破坏过程中其渗透特性的变化.结果表明:随瓦斯压力增加,弹性模量和峰值强度呈指数型衰减,泊松比、峰值轴向应变和峰值横向应变呈指数型增加,煤样变形能力增强,抵抗破坏的能力减弱.瓦斯渗透率随煤样加载变形破坏呈先减小后增大趋势.瓦斯渗透率变化与体积变形机制密切相关,在体积压缩阶段存在不可恢复性衰减,在峰后阶段随体积膨胀逐渐增加,残余阶段的渗透率一般远大于初始静水压力状态的渗透率.对低透气性煤层瓦斯抽采和煤炭安全开采具有现实指导意义.     

某高瓦斯矿煤岩渗透特性的实验研究

从某高瓦斯矿采集煤样.通过扫描电镜对其微结构和孔隙裂隙特征进行了观测.利用电液伺服岩石力学试验系统以数控瞬态渗透法进行了标准煤样全应力应变过程的电液伺服试验.根据实验结果计算出了煤样破坏过程中不同应变下的Darcy流渗透率、非Darcy流渗透率、非Darcy流β因子和加速度系数,给出了主应力差、煤样渗透率、非Darcy流β因子和加速度系数与轴向应变关系曲线,研究表明:该矿煤样结构均一,具有壳状断面和放射性细纹,有时可见稀疏裂隙;在煤样破坏过程中,由于围压的作用,全应力应变过程中煤样的渗透率随着应变的增大而发生变化;非Darcy流β因子和加速度系数趋势相同.     

温度-压力耦合下原煤中CO_2渗流行为试验研究

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CO_2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、CO_2解吸和裂隙残余水分蒸发耦合作用的结果.     

应力与温度综合作用的煤岩渗透机理

为评估深部煤岩的瓦斯抽采特性,探究不同条件下煤岩渗透率演化规律,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,开展不同平均有效应力和不同孔隙压力下温度升高的三轴渗流实验.基于分形理论表征温度引起的煤岩孔裂隙扩展和滑脱因子变化情况,进一步考虑压缩变形及滑脱效应对煤岩渗透率的影响,建立应力与温度综合作用的煤岩分形渗透率模型.结果表明:1)随温度升高煤岩整体具有压缩效应,渗流通道减小,渗透率先急剧下降后趋于平缓.2)在相同温度下煤岩渗透率随平均有效应力的增大逐渐减小,随孔隙压力增大先急剧减小后趋于平缓.煤岩裂隙压缩系数C_f随平均有效应力增大逐渐减小,随孔隙压力增大煤岩裂隙性系数具有相同的变化趋势.3)新建渗透率模型的计算值和实测值基本一致,其理论机理适用性及数据匹配度均优于Lu模型,该模型可以较好表征多因素影响下的煤岩渗透率演化规律.4)孔隙压力较低时,滑脱效应较为明显,且在孔隙压力升高初期考虑滑脱效应的煤岩渗透率曲线比不考虑滑脱效应的渗透率曲线更接近实验测量值.     

三轴卸荷条件下煤体力学特性和能量耗散演化

孤岛工作面煤体和巷道受周边开采扰动影响,煤体受循环荷载作用存在卸荷力学行为而表现出动态破坏特性。为探讨不同路径下煤体力学特性,利用TAW-2000三轴电液伺服刚性试验机分别进行常规三轴(T)、三轴循环荷载(TC)以及相应卸围压试验(TU、TCU),分析不同围压下煤体卸围压强度、变形、声发射事件以及能量耗散演化特征,开展扰动区域煤体卸荷特性研究。结果表明：三轴循环荷载卸围压(TCU)下拟合回归强度低于常规三轴卸围压(TU)下拟合回归强度,高于三轴循环荷载(TC)下拟合回归强度;卸围压(TU、TCU)应力路径下声发射峰值滞后应力峰值,AE振铃计数在煤样破坏点突增,高于常规三轴(T、TC)数值;循环过程(TC、TCU)中应力水平达到峰值强度的70%时,Kaiser效应逐渐消失,Felicity效应出现;循环加卸载(TC)试验中,相对应力水平达到60%,煤样损伤加剧,弹性应变能占比逐渐减小;围压越大,煤样破坏时冲击能指数越小,三轴循环荷载(TC)冲击能指数<常规三轴(T)冲击能指数<三轴循环荷载卸围压(TCU)冲击能指数<常规三轴卸围压(TU)冲击能指数;围压对煤样有横向束缚...     

MCS—51单片机流量控制系统

用ＭＣＳ－５１系列中的ＡＴ８９Ｃ５１作为ＣＰＵ,为保证对瞬时流量和累计流量的显示,用１０位ＬＥＤ显示器,前４位显示瞬时流量,后６位显示累计流量,为了使累计流量有永久记忆,采用了Ｅ２ＰＲＯＭ芯片ＡＴ２８Ｃ１７Ａ．用这个系统完成对泵的监视,传感器信号的接收,流量电磁阀的控制,流量的大小可用拨码开关输入,使用简单方便．     

从"需要层次论"分析历史上服装的个性化与中性化现象

从“需要层次论”的观点来分析人类服装所表现出的个性与中性化现象，并阐述了随着社会文明的进步，服装的个性化与中性化已发生了质的变化。     

污水处理厂氧化沟裂缝的分析及处理

主要论述平顶山污水处理厂氧化沟裂缝产生的原因及处理措施     

工程量清单报价的进一步研究

从项目的实施与控制出发,分析了工程量清单报价的合理性、科学性,并从清单项目构成,费用划分等内容探讨工程量清单报价的新模式.     

论“因为”一词的英译法

从词类对等译法、词类转换译法等诸多方面来探讨“因为”一词的英译方法和技巧。     

曲靖市白浪水库振动水冲法抗滑加固处理技术研究

针对曲靖白浪水库坝体岩性条件,根据振动水冲法原理及其施工工艺特点,对该水库上游坝坡加固处理技术进行了全面、深入的分析研究,并通过此项技术在该水库坝坡抗滑加固处理中的成功应用,为类似水库的病害整治积累了有益的经验     

数控铣床切削用量对表面粗糙度影响的实验研究

本通过对一系列实验数据的分析，就数控机床与普通机床在切削速度、背吃刀量、进给量几方面，在参数选择上的不同之处进行探讨，得出适合数控机床的切削用量选择的一般性原则。     

解舒丝长分布研究

在假定茧丝长具有正态分布 ,茧丝上的落绪具有任意形态的部位分布的条件下 ,给出因落绪切断而形成的解舒丝长分布。就茧丝上各点的落绪率呈二次曲线形状分布的情况分析解舒丝长分布的形态以及落绪分布参数对该形态的影响。并讨论在实际缫丝工程中调查落绪部位分布参数的方法。通过电子计算机模拟实验对理论结果进行了验证并讨论了其应用问题。     

清代江南河道总督与相关官员间的关系演变

黄河南侵夺淮后,黄、淮、运在江苏淮安清口一带相互纠结.至清代,这里集中了大量复杂的工程.由此,负责该区的江南河道总督的地位日益凸显.根据清代故宫档案、实录和文集等史料,研究清代江南河道总督地位的变化及其与相关官员间的关系演变,从而揭示其与清代河务的相关关系.     

旋转体体积公式的推广及应用

利用定积分的元素法．推广了旋转体的体积公式,并给出了证明及应用实例．