杂多酸催化性能的研究——乙醇与环氧乙烷的醚化

在乙醇与环氧乙烷的醚化反应中,系统地研究了杂多酸化合物的催化性能。实验结果表明,PMo_(12),PW_(12),SiMo_(12),SiW_(12)对乙醇与环氧乙烷的醚化反应具有较高的催亿活性。Mo 和 W 混合配位的 PMO_(12-n)Wn 杂多酸具有相近的催化活性,而 PMO_(12-n)V_n 的催化活性则随 V 取代数的增加而降低。同时,还考查了各种因素,如环氧乙烷和催化剂的浓度、反应温度和反应时间对乙二醇乙醚收率的影响。     

矿井涌水对大气降水响应的非线性研究

矿井涌水量是煤矿安全生产的一个重要基础性指标,深部矿井涌水量与地表水、地下水之间的定量关系一直是水文过程研究的一个难点问题。本文采用Mann-Kendall检验法、R/S分析法、GM(1,2)模型和现场分析等方法,以平煤七矿为例,研究矿井涌水量对降水量变化的响应。结果表明:降水量序列Hurst指数为0.367 7,该序列具有反持续性,其平均循环周期为5个月;涌水量序列Hurst指数为0.897 3,该序列具有正持续性,其平均循环周期为20个月;降水量对矿井涌水量的影响滞后1.5～3个月。以此为基础建立矿井涌水量的GM(1,2)预测模型,预测精度达到了94.25%。该模型对同类型矿井涌水量预测具有借鉴价值。     

混沌理论与BPNN耦合的径流中长期预测模型

受诸多因素的影响,径流时间序列具有非线性和混沌特征。单一的BPNN模型可以进行径流的中长期预测,但存在对径流影响因素量化不够的缺点;单一的混沌模型可以量化径流的影响因素,但只能实现短期预测。为此建立了混沌理论与BPNN耦合的径流中长期预测模型。针对黑河上游莺落峡水文站1944-2017年的径流序列,利用混沌理论计算了径流序列的延迟时间τ、嵌入维数m和最大Lyapunov指数λ_(max),并进行了径流序列的相空间重构,以此确定BPNN的输入层神经元个数、取值和预测的周期时长;利用BPNN对1944年1月-2012年12月的径流量数据进行训练,建立了混沌-BPNN和混沌-BPNN等维递补两种预测模型;以2013年1月-2017年12月(5 a)的径流量进行模型验证。结果表明:混沌-BPNN等维递补模型的预测精度达到了91.84%,预测效果较好。混沌理论与BPNN耦合的径流预测模型将两种方法的优势互补,尤其是混沌-BPNN等维递补模型,在补充新信息的同时剔除因系统发展而使特征意义降低的老数据,减小了BPNN训练的时间跨度,提高了预测精度,为径流的中长期预测提供了新的有效方法。     

基于分形的平煤七矿断层构造研究

以平煤七矿为例,利用分形理论计算了二1煤层底板断层构造的分维,与不同区域的研究成果进行对比,讨论了断层构造复杂程度并对其进行了划分,利用Surfer绘图软件,绘制了断层分维的等值线图。结果显示,平煤七矿断层分维值为0.729 5~1.729 7,断层总体复杂程度较复杂。本研究对矿井安全生产及水害防治具有借鉴价值。     

煤层气开采后成庄矿15号煤层底板突水危险性评价

研究煤层气开采后煤层底板突水机制及危险性评价,对于煤炭安全开采具有重要的理论和实际意义.从岩石力学和地质力学两方面对煤层气开采后煤层底板突水进行理论分析,并以山西晋煤集团成庄矿15号煤层底板奥陶系含水层为例,建立突水危险性评价模型.结果表明:煤层气开采后,若煤层底板与奥陶系含水层导通,煤层底板突水的主控因素按权重从大到小依次为底板最小主应力、底板含水层水压、有效隔水层厚度、地质构造;若煤层底板与奥陶系含水层未导通,底板突水控制因素按权重从大到小依次为底板含水层水压、有效隔水层厚度、含水层富水性、地质构造、岩石破裂压力和底板最小主应力;采用层次分析法确定主控因素权重,利用分形-脆弱性指数法进行突水危险性分区,即研究区西部脆弱性较强,中北部为过渡区,东南大部为安全区.该评价模型可为煤层气开采后煤层底板突水危险性评价提供参考.