动压巷道水力压裂切顶卸压技术研究与应用

针对晋城矿区动压巷道多、服务周期长、服务期间受多次强烈采动影响等特点带来的围岩控制难题,以王坡煤矿典型动压巷道为工程背景,通过现场地应力与围岩强度实测,分析了复用巷道围岩变形破坏的原因,通过分析诱发巷道围岩变形的主要力源,揭示了水力压裂切顶卸压维护复用巷道围岩稳定的作用机理。利用理论计算确定了合理压裂层位高度及相关参数,制定了水力压裂卸压技术方案,并成功应用于井下试验。现场应用效果表明,水力压裂卸压技术有效缩短了工作面悬顶、降低周期来压步距,同时减小来压时动压系数;显著降低了支架所受顶板压力。压裂段巷道顶板移近量减少了55.7%,采动影响范围明显减小,水力压裂能够极大减小复用巷道围岩的收敛量与收敛速度的同时在远场上形成了应力缓冲区,缓解了复用巷道的高应力状态,起到了良好的卸压效果,维护了巷道围岩的相对稳定。     

太阳能沼气互补型热水器系统设计

设计了一种太阳能沼气互补型热水器系统。该系统充分利用农村洗浴水、烟气的余热,采用重力热管回收大气的热量对沼气池加热,增加产气率。当太阳能不能提供足够的热量时,用沼气燃烧补充。介绍该系统的原理与流程,结合实例探讨供需热量的平衡。将该系统与太阳能热水器、电热水器及空气能热水器进行经济性对比,该系统经济效益明显。     

磷掺杂碳材料的制备、表征及应用进展

杂原子掺杂可以在碳材料中引进缺陷、改变和提升碳材料的物理化学和电子性能,形成新的催化活性位点,极大地拓展了碳材料的应用范围。磷原子具有较大的原子半径,磷掺杂通过将sp~2杂化的碳转化为sp~3态,同时使磷形成具有三个碳原子的金字塔形键合构型,可以更大程度地有效调节碳材料的表面性质,引入更多的缺陷位。另一方面,较大原子半径也使磷原子较难掺入碳晶格,磷掺杂过程中通常伴随氧原子引入,所以磷掺杂碳材料形成的化学基团相对较为复杂。目前磷掺杂碳材料中的磷物种形式和结构特征有待进一步明确,在多种反应中的催化活性位点和催化作用机理也有待深入探讨。总结当前磷掺杂碳材料P@C的制备方法、表征手段以及在相关领域的应用,并进一步展望磷掺杂碳材料的发展趋势。     

基于LMBP算法的罐底腐蚀声发射信号模式识别

在建立储罐罐底腐蚀实验平台的基础上,研究了一种基于LM(Levenberg-Marquardt)BP算法的罐底腐蚀信号模式识别方法;选取上升时间、计数、能量、持续时间、幅度这5个声发射信号特征参数作为BP神经网络的输入构建区分腐蚀信号和其他两类声发射信号的模式识别系统;由传统的BP算法与LMBP算法的对比分析比较得到:LMBP算法解决了传统BP算法收敛速度慢,容易陷入局部极小点的问题;实验结果表明,LMBP算法应用于储罐罐底声发射腐蚀信号的模式识别,效果良好。     

磷掺杂碳催化剂的制备及其催化环己烷无氧脱氢性能

采用淀粉作为碳源、磷酸作为磷源,方便经济地制备了高比表面积的微孔磷掺杂淀粉碳催化剂P@C。实验结果表明,磷酸不仅可以实现淀粉碳中磷的有效掺杂,还可以对碳材料比表面积和孔道结构进行有效调控。更为重要的是制备的P@C催化剂样品表面具有丰富的弱酸中心,并对环己烷无氧脱氢制苯产氢反应表现出了良好的催化性能。使用磷含量1.53%的P@C催化剂,当反应温度为525 ℃时,环己烷转化率达85%以上,苯选择性接近100%。本研究可为有机液体储氢技术的应用设计提供有益参考。