浅埋深高瓦斯工作面瓦斯抽放对采空区自燃“三带”的影响研究

以五虎山煤矿010908工作面为背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测等手段对浅埋深高瓦斯工作面瓦斯抽放对采空区自燃"三带"影响进行研究。研究结果表明:当瓦斯绝对涌出量与采空区漏风量处于均衡状态时,此时瓦斯对煤自燃将出现明显的耦合影响;当采空区漏风量小于瓦斯绝对涌出量时,采空区遗煤自燃将受到阻碍;与之相反,当漏风量大于瓦斯涌出量时,采空区遗煤自燃受瓦斯涌出量的影响较小;高位钻孔与工作面距离越远,采空区内部的漏风路径也越长,采空区氧化带、窒息带所处的区域越向采空区深部扩大,但靠近工作面一侧的氧化带范围并没有出现明显变化。     

石油工程岩石强度与变形尺度效应研究现状综述与展望

岩石强度与变形存在显著的尺度效应,致使实验室尺度的岩样强度与变形测试结果不能直接应用于工程范围的大尺度岩体或微纳米级尺度的岩屑(矿物)。实现岩石强度与变形的跨尺度表征,即基于常规岩心测试手段,结合跨尺度表征方法来预测其他尺度的岩石力学参数和变形规律对于油气高效、经济、安全开采具有重要意义。本文在充分调研了国内外关于岩石强度与变形尺度效应研究的基础上,介绍了当前研究岩石强度与变形尺度效应的主要理论、主要认识和影响因素,并对石油工程领域岩石强度与变形尺度效应的研究方向进行了展望。     

焦作马厂勘查区煤层气富集规律及主控因素研究

为了查明马厂勘查区煤层气富集规律及主控因素,采用了现场调研、取样和实验室测试的方法,结合煤炭资源勘查阶段的资料,深入总结了该区二_1煤层含气性分布特征,系统分析了影响该区煤层含气量的内在和外在因素。结果表明:马厂勘查区实测煤层含气量13.77～27.30 cm~3/g,平均20.26cm~3/g,整体呈现出由西到东、由南到北减小的趋势,西南部最高。这种分布首先受4种内在因素控制:(1)二_1煤镜质组含量较高,具有较强的生气能力,有利于煤层气的生成;(2)二_1煤灰分和水分含量较低,煤层吸附能力较强,有利于煤层气的赋存;(3)二_1煤层主要由微孔组成,能够为煤层气吸附提供较大的比表面积,有利于煤层气的赋存;(4)软煤在构造应力的作用下,煤的分子和晶体结构发生变化,孔隙度和比表面积有所增加,使得其亲甲烷能力有所增强,煤层含气量增高。然后受2种外在因素控制:(1)随着上覆基岩厚度的增加,封存能力逐渐增强,煤层含气量逐渐增大;(2)因断层的作用使得北部断块中二_1煤层与奥陶系石灰岩直接对接,形成相对导水边界,地下水的径流不可避免地带走一定量的煤层气,引起煤层含气量降低;中部断块中因凤凰岭强径流带的作用,煤层气以水流为载体进行运移,导致煤层含气量降低,但相对高于北部断块;南部断块中二_1煤层与二叠系弱透水岩层对接,对煤层气的保存有利,煤层含气量较高,形成马厂勘查区煤层气最有利富集区。     

航空高强钢电子束焊接研究现状

文中就航空高强钢电子束焊接接头的成形规律、微观组织演变规律、力学性能评估、组织与性能调控等进行了详细评述；指出航空高强钢电子束焊接由于匙孔中气体和液体运动轨迹复杂、材料裂纹敏感性强，容易产生气孔和开裂；接头各区由于受到的焊接热循环的不同使得组织存在较大差异，进而导致力学性能不均。研究的重点在于阻止裂纹的产生、解决热影响区的软化和提高接头的疲劳性能；最后对航空高强钢材料电子束焊接技术未来的重点研究方向进行了展望。     

基于流量分配均匀性的集箱设计探究

集箱是热轧带钢冷却系统的重要装置,其流量分配均匀性是影响钢板性能的重要因素。为了提高集箱支管流量分布均匀性,本文结合理论分析对集箱内的阻力系数、压力分布规律、支管流量分布均匀性系数进行了研究,采用分段设计方式对不同段支管内的节流孔板进行了设计,并通过数值模拟对各支管分配流量进行了分析。结果表明,采用不等直径节流孔板能更好的提高集箱分配流量均匀性,有利于提高轧线冷却系统性能。     

矸石充填采煤工作面覆岩破裂特征及演化规律分析

为研究充填开采条件下覆岩破坏变形规律,通过现场监测的方法,在某矿F5001充填工作面不同位置布置覆岩观测钻孔,借助钻孔成像判定覆岩破坏情况,分析了充填开采覆岩破裂特征和运动演化过程。结果表明:覆岩进入离层扩展阶段后具有裂隙向破裂带,破裂带向离层转化的趋势,最快24 h内可出现3处新生破裂带;离层一般出现在不同岩性的岩层分界处,裂隙多出现在较厚岩层内部;T_3150泄水巷上方覆岩共出现3处离层、8处明显破裂带,裂隙数目较多,顶板上方最大破裂高度约14.2 m,最大离层高度约11.3 m。     

巷道顶板承载梁结构强度参数衰减规律研究

煤岩材料破坏后的峰后塑性变形过程中强度参数逐渐衰减,材料结构承载能力下降,导致煤岩工程结构失稳。针对影响煤巷安全和稳定性的层状顶板结构强度和承载能力衰减问题,为了从宏观上揭示承载梁结构承载能力的弱化过程,提出用等效宏观强度参数的衰减规律揭示工程结构承载能力弱化本质关系的方法,建立了结构承载能力衰减模型,并使用FLAC计算软件进行结构承载衰减规律分析。研究结果表明:等效宏观强度参数黏聚力和内摩擦角随塑性剪应变归一化区间变量δ的增加呈三次多项式函数衰减的变化规律。     

储藏小麦霉变临界点及霉变规律研究

研究了小麦在不同含水量、不同温度下发生霉变的规律及临界点,试验结果表明在常温储藏时,水分含量为16%、18%、20%和22%的小麦粮堆开始轻度霉变的时间分别为33 d、24 d、6 d和6 d,中度霉变的时间分别为60 d、33 d、9 d和9 d,重度霉变的时间分别为93 d、36 d、12 d和12 d;高温储藏时,小麦粮堆开始轻度霉变的时间分别为未检出、3 d、6 d和未检出,中度霉变的时间分别为12 d、6 d、9 d和3 d,重度霉变的时间分别为未检出、12 d、12 d和9 d。     

汶川极震区锄头沟泥石流发育特征及启动机理

汶川地震过后大量的老泥石流被激活,随着潜伏期的过去,雨季来临,松散物源开始重新活跃。通过对锄头沟泥石流的实地调查及现场测量发现,该沟流域面积较大,支沟发育,支沟及主沟后缘比降大,主沟中下段宽缓,泥石流物源主要为崩塌物源,分布于流域中上部和支沟内,泥石流由中上部和支沟启动,汇聚于主沟内,并沿沟道下段堆积,并通过室内试验等手段,还原了泥石流发生时的激发雨量及物源分布特征。震后极震区泥石流的具有物源类型丰富、易发程度高、激发雨量偏小和支沟群发等特点,该沟泥石流还出现了堵溃型泥石流现象。     

考虑托板作用的深埋岩体分区破裂时空效应

分区破裂是深部岩体在众多敏感因素综合作用下发生的复杂时空演化过程。以深埋硐室围岩初期支护后的预应力全长锚固锚杆为研究对象,考虑不同大小托板反力作用对硐室围岩强度参数的影响,基于分区破裂条件下锚杆所呈现的拉-压交替受力特征,建立了杆体与围岩协调变形的力学分析模型,推导了围岩分区破裂后锚杆中性点位置的计算公式,进而对不同托板反力作用下的围岩分区厚度、破裂范围及数量进行了反演分析;根据围岩弹塑性界面上岩体的非线性流变模型及其在切向与径向所受的最大偏应力,提出了弹塑性界面岩体破裂发生时刻的理论公式。结果表明:①在分区破裂条件下,深埋硐室围岩与预应力锚杆产生协调变形,沿杆体长度方向存在多个处于拉-压受力平衡的中性点,在各中性点附近的弹塑性界面上岩体具有显著的流变特性。当该界面岩体所受最大偏应力超过其长期强度时即发生脆性拉裂;②预应力全长锚固锚杆对围岩强度参数具有重要影响,预应力的增加能够有效改善围岩的承载特性,围岩分区厚度、破裂区宽度与数量以及弹塑性界面上岩体破裂发生时刻随锚杆预应力的变化而变化;③在锚杆预应力作用下围岩强度的提高对硐壁岩体破裂具有一定的抑制作用。随着锚杆预应力的逐渐增大,靠近硐壁处的第1个锚杆中性点逐步向硐壁表面移动,硐壁岩体破裂区厚度也逐渐减小直至不再破裂;④通过算例分析对上述认识的合理性进行了验证。