煤矿灾难频发原因分析及防治对策

评述了当前我国矿难频发原因的几种代表性观点,论述了改革开放以来我国煤炭行业管理体制的变化历程,1989年煤炭行业管理体制变化对煤矿安全生产带来的影响,分析了当前我国矿难频发、治理效果不显著的主要原因,提出了防治我国当前煤矿灾难频发的诸多建议.     

基于GPU Raycasting算法的矢量/栅格混合绘制研究*

Raycasting体绘制算法由于成像质量高而被广泛应用于体数据的可视化,但当线、面表达的矢量数据和三维栅格表达的体数据同时绘制到同一场景时,由于绘制方法的差异会造成矢量和栅格数据空间遮挡关系不一致。在GPU实现Raycasting算法的基础上,通过矢量和栅格数据先后绘制,采用FBO离屏绘制等技术将矢量数据绘制到深度缓存纹理并在体绘制采样和融合中统一考虑矢栅颜色融合。实验结果表明,该算法在矢量数据非透明模式下能正确处理矢量栅格数据的混合绘制。     

邻近煤层受采动影响瓦斯排放率数值模拟研究

邻近煤层受采动影响瓦斯排放率与层间距的数值关系尚不明确,在预测和确定瓦斯排放率时,工作量大且精度难于保证。针对上述问题,根据邻近层瓦斯排放率与层间距的关系曲线,进行栅格化处理,得到了邻近煤层瓦斯排放率与层间距之间对应的原始数据。根据原始数据,对邻近煤层瓦斯排放率进行数值模拟,分别建立了上邻近层、缓倾斜煤层下邻近层和倾斜、急倾斜煤层下邻近层瓦斯排放率数学模型,并且对数学模型进行了误差分析和精度考察。研究表明,建立的邻近层瓦斯排放率预测数学模型精度高,可以为邻近层瓦斯涌出量预测、突出煤层开采保护层的条件选择和开采保护层的保护效果检验工程应用方面提供便利。     

煤层气垂直井重复水力压裂综合评价方法研究

系统分析了重复水力压裂选井的主要影响因素,建立了重复水力压裂选井事故树模型;根据多层次模糊数学综合评价方法结合事故树模型,建立了煤层气垂直井重复水力压裂选井评价指标体系.根据评价指标体系,对沁水盆地东南樊庄区块部分产气效果不好的煤层气井能否对二次压裂进行评价.结果表明,该方法能较好地为现场煤层气垂直井重复水力压裂选井提供理论依据,投资风险大大降低.     

不同类型浊积砂体判识特征及成因模式

对浊流沉积与浊积砂体的研究进展与现状做了简要介绍.通过分析前人的多种浊积砂体分类方案,认为吴崇筠的方案具有较高的实用性.通过修改吴崇筠的方案,结合东营凹陷滨县凸起南岸影响浊积体发育的各种条件,最终将浊积砂体分为近岸水下扇、远岸浊积扇、前缘滑塌扇和深水透镜状浊积体4种类型.主要以滨县凸起东、南坡沙三段浊积体为例,阐述了陆相湖盆不同类型浊积砂体的沉积特征与地球物理特征,总结了其判识特征、分布规律,建立了相应的成因模式.     

岩石裂隙的法向蠕变及渗流的影响

法向蠕变是岩石裂隙的重要力学性质之一．通过分析岩石裂隙法向蠕变机理、进行干燥及渗流情况下岩石裂隙法向蠕变试验,探讨了岩石裂隙的法向蠕变及渗流的影响．研究表明,对于粗糙岩石裂隙来说,瞬时有效应力总等于裂隙凸起的压缩强度,因而初始法向蠕变明显,而后随接触面增加,蠕变速率逐渐降低;渗流过程中,岩石裂隙法向蠕变更加明显,且初次加栽应力水平下岩石裂隙法向蠕变远大于后续加载应力水平;岩石裂隙法向蠕变不能决定岩石裂隙渗流能力的降低,水力冲蚀作用明显时,可能产生裂隙渗流能力随裂隙法向压缩而增大的情况;岩石裂隙的蠕变闭合与岩石裂隙面粗糙度有关,粗糙度越大,岩石裂隙蠕变闭合量越大．研究结果对岩石裂隙法向蠕变的数值模拟及工程实践有一定参考价值．     

冬季沁河(河南段)水化学特征

研究冬季沁河(河南段)的水化学特征为沁河水环境保护以及水资源利用提供依据。采集沿沁河及黄河9个断面样品并对样品的主要阴、阳离子和重金属进行检测,在此基础上运用水化学分析和因子分析法分析了沁河的主要水化学特征。结果表明:沿水流方向沁河取样断面由上到下水化学类型由Ca2+-SO42-+HCO3-型转变为Ca2+-HCO3-型;钙离子占阳离子总量51%,碳酸氢根离子占阴离子总量51%。黄河的水化学离子组成与沁河有较大区别,主要体现在钠离子和氯化物。沁河各点处的硝酸盐含量基本一致,平均为15.34mg/L(以NO3-计);氨氮浓度沿沁河径流路径呈上升趋势,平均浓度为1.42 mg/L(以NH3-N计)。冬季沁河(河南段)的水化学类型主要受控于自然因素,沁河水体中的硝酸盐主要来自地下水,氨氮主要来源于人类排放的污废水。     

氧化还原电位对低煤阶煤生物甲烷生成的影响

氧化还原电位（Eh）是煤层生物甲烷生成的重要控制因素之一。为了解其对煤层生物甲烷产出的影响以及产甲烷的动力学过程，在实验室采用-102 mV、-153 mV、-208 mV、-284 mV、-315 mV这5个氧化还原电位值，对河南义马低煤阶煤样品进行了生物甲烷模拟产出实验，采用气相色谱仪对不同反应阶段生成气体的成分及生成量进行检测，同时对菌种源中微生物进行培养计数。结果表明：①不同Eh条件下的实验均有甲烷的生成，氧化还原电位较低时产甲烷菌的繁殖更加快速，在-284 mV时生物甲烷的浓度最大，-102 mV时最小；②通过平板计数法，分析了产甲烷过程和细菌生长动力学机理--整个产甲烷生成过程也是微生物生长代谢的过程，间接证明了产气量大小变化的原因。结论认为，Eh对于煤层生物甲烷的生成具有重要的控制作用。     

不同偏光系统下的岩石薄片图像联合分割

针对传统切换单偏光与正交偏光系统进行镜下岩石薄片分析和含量估计耗时耗力,且准确率较低的问题,在色度亮度空间设计一种岩石薄片图像联合分割方法：先将相同视域下的单偏光图像与正交偏光图像在色度亮度空间中分别进行分解,然后对色度图像进行双边滤波处理,抑制噪声和去除纹理,计算滤波后两个色度图像之间的差值,并依次使用K-Means聚类算法和分水岭分割算法得到最终分割结果。结果表明,使用单偏光岩石薄片图像与正交偏光岩石薄片图像联合分割较大提升了矿物颗粒计数准确率和分割结果的交并比。研究结果可为地质工作者鉴定岩石薄片提供指导。     

河南省原生金刚石矿找矿潜力分析

近年来,我国重新启动了金刚石地质找矿工作。河南省金刚石找矿工作中专家们积累了大量历史资料,但尚未取得找矿的突破性进展。河南省的大地构造位置横跨华北板块、扬子板块和秦岭-大别造山带,具有太古界陆壳基底,境内有金伯利岩等深源岩浆活动,具有形成金刚石的地质条件。理论研究和找矿实践表明,原生金刚石矿的成因模式包括金伯利岩和钾镁煌斑岩型,超镁铁质岩型和超高压变质型。鹤壁地区有金伯利岩出露,有金刚石出土且指示矿物齐全,发育深大断裂及次级断裂系统,具备形成金伯利岩型金刚石矿的地质条件。理论分析表明,超高压变质作用过程中有可能形成宝石级金刚石。在桐柏地区榴辉岩中,有可能存在超高压变质岩型宝石级金刚石。对于河南省的金刚石找矿工作,需加强鹤壁地区金伯利岩含矿性评价的基础理论研究,可尝试在桐柏地区寻找超高压变质型金刚石。