干湿交替作用对煤体坚固性系数的影响实验研究

水力化措施是目前煤矿广泛采用的瓦斯治理方法,而水力化措施的应用必然使煤体承受干湿交替作用,并影响煤体的突出指标。针对干湿交替作用对煤体坚固性系数的影响,采用低瓦斯煤层、突出煤层和冲击煤层的煤样,测试了周期干湿循环作用下煤体坚固性系数,获得了干湿交替作用对煤体坚固性系数的影响规律,分析了干湿交替对煤体的劣化效应。结果表明,经过不同次数的干燥-浸水交替作用后,各组煤样的坚固性系数均有不同程度的降低,其总体变化趋势是随着干湿交替作用次数增加f值呈阶段性降低。     

基于第一性原理的水氧相互作用下混凝土中钢筋锈蚀机理研究

为了阐明水氧相互作用下钢筋锈蚀的机理,采用基于第一性原理的密度泛函理论,建立了O2分子和H_2O分子在Fe(100)表面的吸附模型,研究分析了各吸附体系的吸附能、几何结构和电荷变化。结果表明,H_2O分子与清洁Fe(100)表面之间是弱的物理吸附作用,而在Fe(100)表面预先吸附O_2分子,可通过氢键作用促进后续H_2O分子的吸附;O_2分子在预吸附H_2O分子的Fe(100)表面上的吸附是很强的化学吸附作用。由此可见,相比于H_2O分子单独作用于铁表面,H_2O和O_2分子相互作用对铁表面腐蚀的影响更大,从微观尺度证明了与水下区相比,处于干湿交替环境的浪溅区混凝土结构中钢筋的腐蚀更为严重。     

泡沫驱注入工艺管柱在河南油田的应用

泡沫复合驱在注入过程中,由于其组成成分的性质及注入方式的影响,存在着气液交替困难、管柱承受交变载荷较大、井内高压流体易倒流至地面等问题。针对这些问题,开展了泡沫驱注入工艺管柱研究,配套了双锚定封隔器、环空单流阀、防返吐单流阀等注入工具,研制出了能够承受交变载荷、可防返吐、可顶替的泡沫驱注入管柱,经室内试验和现场验证,达到了设计的技术指标,效果良好。     

氦离子预注入对钨中氘滞留行为的影响

利用高能离子注入机和直线等离子体模拟装置,本文研究了高能氦离子预注入对氘等离子体辐照后钨中氘滞留行为的影响。采用FIB-SEM、TEM、GD-OES和TDS等分析方法,分析了氦离子预注入对钨中氘滞留行为的影响。结果表明：氦离子预注入在辐照损伤区域形成大量氦泡,钨经过氘等离子体辐照后,表面的氘泡数量明显低于未经过氦离子预注入的样品。GD-OES分析中可以看到在氦捕获位处氘滞留浓度明显升高,同时氦离子预注入增加了氘在钨中的扩散深度,结合TDS分析可知氦离子预注入增加了氘在钨中的滞留总量,这是由于氦离子预注入后,形成的缺陷又为钨中氘的俘获提供大量新的位点,从而导致钨中的氘滞留量明显提高。     

单家村煤矿井下巷道预注浆加固过古断层

巷道过断层破碎带经打钻探测，通过合理确定注浆参数，改变注浆顺序，调整注浆浓度，控制注浆压力等方法，能有效地防止塌孔埋钻，增加注入量，从而起到加固破碎带的良好效果。     

注气驱替煤层气机理研究

从煤对气体的吸附理论出发，从而得出煤对不同气体吸附能力的强弱及注气驱替煤层气机理，从理论上阐述了注入氮气和二氧化碳提高煤层气采收率的可行性。     

硅纳米晶的制备和电荷储存特性

在Si/SiO2/Si衬底上通过真空热处理生长了硅纳米晶,利用原子力显微镜对硅纳米晶注入电荷,在静电力模式下研究了硅纳米晶的充放电特性．实验结果表明,硅纳米颗粒充电后电荷可以保存10h以上,同时可以在几秒内快速放电．电荷储存于纳米颗粒内部和表面,不会向外扩散．     

煤层气注入/压降试井地面监控系统研究

为了实现复杂环境下对煤层气试井过程中的流量和压力参数进行自动控制,解放劳动力,减少试井成本,设计了一套煤层气注入/压降地面监控系统。该系统以流量传感器和压力传感器为基础,通过单片机中的PID控制算法在不超过最大注入压力的条件下实现恒流注入。实验结果表明,该系统可以在复杂环境下对试井过程中的流量和压力参数进行自动控制。     

煤层气井常用试井方法及应用

试井测试是目前能够准确获取煤层参数的有效方法。现从实际应用的角度，重点介绍了煤层气井常用试井方法，并对各种试井测试方法的优缺点、适用范围进行了研究评价。结合煤层渗透率及储层压力的特征，探讨了试井测试方法在煤层气勘探开发中的应用。     

改进的边坡岩体稳定性预测模型研究

由于边坡岩体的结构与物理力学性质表现出宏观和微观上的不连续性和高度的非线性等特点,其稳定性受地质因素和工程因素等的综合影响,这些因素大部分具有随机性、模糊性、可变性等不确定性特点,因此,边坡工程是不确定的、非线性的、动态开放性的复杂大系统,传统分析方法往往难以准确地描述这种复杂的非线性特征,因而对大型复杂边坡的稳定性进行准确预测预报尚存在一定的困难。提出了基于模拟退火交替迭代算法神经网络的边坡安全系数预测方法,在相同的初始条件下,用该方法和经典网络进行了比较,得出前者的优越性和有效性。在综合分析边坡岩体变形失稳破坏模式及其影响因素的基础上,采用了表征边坡岩体稳定性分析的复合指标为预测模型的影响因子。并利用该方法对收集到的水电工程边坡实例进行学习,对未学习过的边坡实例进行推广预测,取得了较好的效果,其预测精度明显优于经典算法BP神经网络。由此说明所提出的预测模型能够快速、准确地获取不同方案下的边坡安全系数,为选择经济合理的边坡设计方案提供了新的思路。