锚杆-围岩承载结构力学特性分析

为了更加快速、便捷地分析围岩稳定性以及确定合理的锚杆支护参数,首先,采用均匀化方法,将锚杆与围岩的复合体考虑成材质连续、均质、各向同性的围岩加固体,继而,建立围岩与加固体协调变形力学模型,导出了加固体的物理力学参数表达式,最后,结合算例,将理论计算值与FLAC~(3D)数值模拟的结果进行对比分析,结果表明:理论计算得出的巷道硐壁位移和环向应力比FLAC~(3D)数值模拟的结果增加了4.72mm和1.55 MPa,而且理论计算与数值模拟得到的围岩应力以及位移曲线接近,从而验证了围岩加固体理论的合理性;锚杆支护对围岩加固体的内聚力和泊松比影响较大,但是随着锚杆长度增加影响程度在减小;与其他锚杆参数相比,锚杆预紧力对加固体的物理力学参数影响较大。     

高强度堵水剂裂缝细管模型堵水模拟实验

在裂缝性致密储层中，裂缝既是油流通道又是水驱窜流通道，在注水开发中由于裂缝的存在导致水驱波及效率低，从而形成无效注水开发。此外，裂缝性储层的封堵又存在大裂缝封堵效果差、有效期短等问题。鉴于此研制了水溶性酚醛树脂冻胶和单体地层聚合高强度堵剂体系，测定了堵剂在70℃下的成胶性能、稳定性以及封堵强度等。通过细管模拟裂缝研究了不同因素对堵剂突破压力的影响；通过可视化细管研究了堵剂在管中的突破方式以及影响因素。研究结果表明，水溶性酚醛树脂冻胶的突破压力随着冻胶强度的增加而增加，随着管径的增加而减小，随着注水速度的增加先减小、后增加，最后稳定；单体地层聚合堵剂的突破压力随着堵剂强度的增加而增加，随着管径的增加先增大、后减小。在可视化细管实验中，堵剂突破时并不完全沿细管中心突破，其堵剂的强度与黏附性等因素有关。     

海州露天矿南帮主要矿山环境问题分析

海州露天矿位于阜新市区中心,是新中国成立后第一座大型现代化露天矿,于1953年7月1日正式投产,2005年7月1日闭坑。经过50多年大规模开采,形成了东西长3.9公里,南北宽1.8公里,深约350米的城市"伤疤",也成为了地质环境破坏的"重灾区",矿区地质环境状况十分恶劣,该区域存在滑坡、采空区、残矿自燃、防排水系统破坏、边坡失稳等矿山环境问题,严重影响着周边人民群众的生命、财产安全。     

天然气水合物储层泥质细粉砂挡砂介质堵塞规律与微观挡砂机制

中国南海海域部分天然气水合物储层中地层砂为高泥质含量细粉砂，开采防控砂难度较大。针对高泥质细粉砂挡砂机制问题，使用粒度中值为10.13 μm的泥质细粉砂样品，模拟单向气液携砂流动条件，使用绕丝筛板、金属烧结网、金属纤维、预充填陶粒4类挡砂介质在20~80 μm挡砂精度下进行挡砂模拟实验，采用显微成像系统观察挡砂介质内部及表面砂粒沉积与堵塞动态，分析介质流通性能和挡砂性能变化，总结堵塞规律、微观挡砂机制与形态及其控制因素。研究结果表明，不同类型和精度的挡砂介质对泥质细粉砂的堵塞总体呈现堵塞开始、堵塞加剧和堵塞平衡3个阶段。随着驱替进行，挡砂介质渗透率逐渐降低，幅度会高达90%以上；同时过砂速度减缓，最终过砂率为5%~10%。根据堵塞规律和微观图像分析，提出了粗组分分选桥架、局部砂团适度挡砂、整体砂桥阻挡等挡砂介质对泥质细粉砂的3种微观挡砂机制。以粗组分分选桥架挡砂机制为主的挡砂工况下，挡砂介质堵塞渗透率较高，但过砂率超过15%，挡砂效果较差；以整体砂桥挡砂机制为主时，过砂率在10%以下，挡砂性能较好，但各类挡砂介质的堵塞渗透率不足1 D，流通性能较差。局部砂团适度挡砂机制为主时介质挡砂性能及流通性能介于两者之间。挡砂介质对天然气水合物储层泥质细粉砂的微观挡砂机制和形态受挡砂介质类型、精度、地层砂特征以及流动条件等因素控制，其规律对于水合物泥质细粉砂防控砂优化有指导意义。     

垮落带直覆下采煤地面注浆加固顶板钻探技术研究

为解决垮落带直覆下采煤面临的破碎顶板问题，提出了地面注浆加固思路，重点对钻探技术进行了系统研究。根据实际地层分布以及钻孔穿过垮落带特点，为确保浆液顺利到达目标层位，设计出了二开结构钻孔并选用了优质低固相膨润土的冲洗液解决孔壁坍塌等事故，同时建立了孔内事故预防措施技术体系。在此基础上，以淮北矿业许疃煤矿7228工作面为工程实例对钻探效果进行了分析。研究结果表明设计的二开结构钻孔有效的保证了钻探的顺利施工，揭露的基岩位置与原有资料基本吻合|基本查明了71煤采空区影响地层范围及裂隙发育特征，同时通过简易水文观测也验证了采空区裂隙加固效果较好。研究成果为地面注浆改造破碎顶板的钻探工程提供了技术保障。     

三相六开关容错逆变器驱动异步电机FCS-MPTC

针对异步电机驱动系统中三相六开关逆变器单管故障问题,提出一种逆变器在故障状态下的三相六开关容错控制策略,较三相四开关容错控制可以提供较多的电压矢量,进而可以有效抑制转矩脉动.结合有限集预测控制思想,提出一种基于三相六开关容错逆变器的异步电机有限控制集模型预测转矩控制策略,同时采用模糊PI转速控制器替代固定参数的PI控制器,进一步提高系统的稳定性、快速性和鲁棒性.仿真结果表明, 采用此方案进行控制的异步电机驱动系统能够持续稳定运行,具有良好的动态性能,进一步验证了所提出方法的有效性.     

试论煤矿瓦斯回收与利用

我国是煤炭生产和消费大国 ,随着煤矿的开采 ,将有大量的瓦斯释放出来 ,对于高瓦斯煤矿每吨煤体中含 1 0ｍ3 以上的瓦斯。瓦斯在采煤过程中是有害气体 ,每年因瓦斯的释放而造成的事故是令人十分痛心的。如果将其视之为甲烷 ,并加以合理的回收、利用 ,则又是一种洁净的能源 ,若忽略了对其回收、利用 ,而排放到大气中 ,将对大气造成严重污染 ,对臭氧层造成严重破坏。随着采煤活动的发展 ,有限的不可再生的煤炭和瓦斯资源在加速地枯竭 ,而又严重的污染环境现象越来越成为人们十分关心的重要问题 ,近些年人们已开始着手研究回收、利用瓦斯方案 ,…