我国西南地区采煤塌陷水田漏水探测及机理分析

为解决我国西南地区采煤塌陷地造成水田塌陷破坏问题,恢复塌陷地水田隔水层的持水能力,重构土壤水田隔水层,利用探地雷达和高密度电法2种手段进行现场探测,并结合地域特点,调查水田塌陷地的破坏特点,总结西南地区采煤塌陷地水田破坏形式及漏水特征,并分析了其漏水机理。结果表明：西南地区采煤塌陷导致地下水位下降、地表裂缝生成等;塌陷区水田的破坏形式主要有塌陷田、漏水田、裂缝田3种。通过现场调查和探测认为采煤塌陷影响了水田隔水层的保水作用是导致塌陷地水田漏水的主要原因。     

神南矿区采煤沉陷裂缝对土壤表层含水量的影响

为探究西部风沙区采煤沉陷裂缝对土壤表层含水量(0～20 cm)的影响,以神南柠条塔煤矿某工作面为研究区,使用时域反射仪(TDR)对动态裂缝以及不同宽度的地裂缝进行了土壤的水分含量监测,结果表明：(1)在动态裂缝整个发育周期内,裂缝周边表层含水量呈现处一个先快速下降后缓慢上升的趋势,且相对出塌陷侧的含水量损失量小于相对出露侧;且裂缝相对塌陷侧含水量及含水量恢复速度稍大于相对露出侧;在裂缝相对出露侧的土壤含水量受影响范围在85 cm内,影响周期为13 d;在裂缝相对塌陷侧的土壤含水量受影响范围在55 cm内,影响周期为12 d;在土壤自修复的作用下,土壤的含水量都可以得到基本的恢复;(2)对超充分采动区内不同裂缝宽度条件下(2、5、9、13、17、24、32、35、38 mm)的土壤含水量进行对比分析,发现在宽2、5 mm的裂缝对土壤含水量无显著影响,9 mm及以上的裂缝中,当裂缝宽度相同时,距离裂缝位置越远,土壤含水量越高;在距离裂缝相等时,裂缝宽度越大,土壤含水量越低。     

采煤塌陷裂缝对包气带水分运移规律影响数值模拟研究

采煤塌陷裂缝，影响包气带水分运移规律，诱发矿区生态地质环境问题。当前研究集中于塌陷裂缝对包气带含水率影响，往往忽略塌陷裂缝对包气带水分运移方向及其速度的影响。为此，综合考虑裂缝宽度、裂缝密度和土壤质地类型，基于HYDRUS 2D建立采煤塌陷区包气带水分运移数值模型，研究采煤塌陷裂缝对包气带水分运移规律。结果表明：单一裂缝时，含水率差距与裂缝宽度呈正相关关系；土壤水分运移方向向裂缝处偏转，同一土壤深度越靠近裂缝的区域偏转角度越大，最大偏转角度和发生运移方向变化的区域大小随裂缝宽度变大而变大；裂缝边缘与远离裂缝区域的平均水分运移速度差值随裂缝宽度变大而变大；裂缝密度增高时，同一土壤深度含水率会随之降低，裂缝之间区域的最大偏转角度与发生偏转的区域变小；采煤塌陷裂缝影响下壤土的含水率高于风沙土、水分运移速度低于风沙土，但土壤质地类型不影响水分运移方向。     

西部巨厚黄土矿区采动塌陷区复垦充填研究

通过对西部巨厚黄土矿区采动塌陷、裂缝规律的研究,根据西部巨厚黄土层区煤层赋存情况、地质、自然特点,选择了西部巨厚黄土采动塌陷、裂缝区复垦技术及复垦防渗层固结材料,提出了西部巨厚黄土采动塌陷、裂缝区复垦方案。     

生态脆弱区采矿地裂缝精细回填技术研究

针对生态脆弱区因采煤沉陷产生的大量地表裂缝及裂缝带对矿区土壤水分含量、分布及运移情况产生了较为显著的影响,加剧水土流失和土壤沙化的问题,以神东某井田内采煤沉陷区与非沉陷区的土壤、风积沙、黄土、黏土和粉煤灰为研究对象,通过现场采样、原位监测、室内实验及数值模拟,研究了研究区内采矿地裂缝回填方法,在模拟各重构土按“三步法”进行地裂缝回填后的土壤水分运移情况后,得出所选回填组分按质量比为1∶1∶1∶2均匀混合下的重构土在回填后的土壤水分运移情况与非沉陷区土壤原位监测结果最为接近且较深处土壤保水性能略优于非沉陷区原状土为最佳回填重构土。     

煤矿塌陷复垦区6种菊科植物土壤重金属污染修复潜力研究

采集淮南潘一煤矿塌陷复垦区6种常见的菊科植物，通过测定植物及根区土壤中的重金属，研究重金属在植物体内的吸收、分布和富集特征。结果表明，潘一煤矿塌陷复垦区土壤已受到不同程度的重金属污染，6种菊科植物对重金属的富集和转移，因植物种类、部位和金属类型而不同；与普通植物体中重金属含量相比，6种菊科植物表现出了对Ni、Cr、Pb、Cd积累特性；由于受成土母质和研究区域土壤环境质量的影响，调查的6种菊科植物地上部分重金属含量均未达到超积累植物的临界含量标准，没有筛选出超积累植物。但是调查发现，洋姜（Helianthus tuberosus）和一年蓬（Erigeron annuus）对Cd元素同时具备超累积植物的两个基本特征，这两种植物的生物量大，生长速度快，对环境的适应性强，可以列为煤矿塌陷复垦区Cd污染修复先锋植物，其植物修复潜力值得进一步研究。     

采煤塌陷对黄土丘陵区土壤物理特性的影响

为了给采煤塌陷区土地复垦治理提供理论依据,以神府-东胜煤田大柳塔煤矿为例,运用土壤学基本理论和方法,对塌陷黄土丘陵区土壤进行了研究,揭示了采煤塌陷对土壤物理性质影响的变化规律.统计学分析结果表明,降雨后土壤的入渗深度在40～50cm,不同坡位土壤含水量由大到小的顺序为坡底、坡中、坡顶;对土壤密度影响较大的因子是坡位及土壤深度,塌陷对土壤密度影响很小;与对照区相比较,塌陷使土壤总孔隙度明显变小,毛管孔隙度变大,非毛管孔隙度变小;塌陷区不同坡位处粉砂粘粒比值Kd值明显高于对照区,土壤物理性砂粒含量增加,有砂化趋势;塌陷对黄土丘陵区土壤含水量影响最大,其次是物理性砂粒含量,再次是土壤密度和孔隙度.     

柠条塔矿区土地复垦研究

为了加强西部土地生态利用与管理,推进黄河流域煤矿区土地合理利用,对柠条塔矿区的土地损毁情况和复垦范围展开研究。从矿区自然环境角度出发,综合考虑矿区土地复垦特征和损毁形式,确定塌陷破坏土地、煤矸石和表土场压占土地以及部分取土场、道路挖损土地三种损毁形式;矿区沉陷损毁土地面积广、损毁类型多样、损毁程度严重,压占损毁土地分布集中、负荷大等特征。确定复垦责任范围总面积为8068.02hm²。划分了土地评价单元,并采用指数法对矿区内沉陷地和裂缝地进行适宜性评价,结合其主要评价因子,确定沉陷地更适宜复垦为林地、草地,复垦措施为土壤重构工程、植被重建工程、监测与管护。     

西南山地区采煤塌陷地破坏水田土壤水分特征分析

以现场和室内试验为手段,研究了西南山地区采煤塌陷地土壤的含水量和土壤渗透率。研究结果表明:塌陷地破坏水田的含水量较高,且较为均匀。塌陷地破坏水田的渗透规律为直线型,部分点渗透率远大于正常水平,推测为采煤塌陷造成地表裂缝导致。经过采后长期稳定,土壤裂隙弥合,破坏水田的土壤环境相对稳定。通过分析,可以看出采煤塌陷地破坏水田目前的土壤性质已经稳定,通过引进土壤重构的方法,可恢复水田生产。     

煤矸石充填复垦修复区土壤有机碳空间分布研究

土壤有机碳(SOC)作为表征土壤质量与生态特性的关键指标,其恢复与分布状况的研究对评估重构土壤质量变化、指导重构土壤改良具有重要意义。本文以淮南市新庄孜矿煤矸石充填复垦修复区SOC为研究对象,按照不同覆土厚度与植被类型将研究区分为10种采样区,分层采集重构土壤剖面不同深度土壤样品(0～20、20～40cm),测定其容重(BD)、含水量(WC)、p H,以及有机碳(SOC),以研究不同覆土厚度、不同植被类型对SOC空间分布特征的影响,及其与土壤理化性质的相关性。结果表明:不同植被类型下的SOC含量整体上差异显著,表层土壤(0～20cm)的SOC含量由大到小依次为草地板栗林地黄豆地玉米地水杉林地; 20～40cm土层中SOC含量,草地板栗林地玉米地水杉林地黄豆地;不同覆土厚度下SOC含量在20～40cm土层中差异极显著,并随上覆土层厚度的增加而增大,最高值为覆土81～100cm的采样区(4. 06～5. 87g/kg),随着采样深度的增加,SOC含量逐渐减少,且随上覆土层厚度的加深,整体上的降低速率加快;上覆植被类型对研究区SOC含量的影响大于覆土厚度对其的影响;在研究区现有植被类型和覆土厚度的交互作用下对SOC的含量没有显著性的差异; SOC与pH值呈显著正相关关系,与BD呈极显著地负相关系,与WC呈正相关关系(P0. 05)。     

混联二自由度机械臂的运动学研究

提出了一种混联机械臂,该机械臂是串并联混合机构,具有串联机构工作空间大和并联机构承载能力高的优点,可以实现较大活动空间内对重物的搬运仓储。对该机械臂进行了自由度分析,得到该机械臂的自由度为2,具有平面内的一个移动和一个转动自由度。基于几何解析法分析了该机构的运动学正反解,并且给出了5组正反解分析数值算例,验证了正反解分析的正确性。     

煤中镜质组反射率的测定

介绍了煤中镜质组反射率的测定原理及在测定过程中应注重的问题,从镜质组富集程度的差异性、样品处理、镜质组颗粒鉴别、测试条件和技术方法等方面探讨了其反射率测定的影响因素,并概括论述了煤中镜质组反射率在生产实践中的确定煤级、指导炼焦配煤等实际应用。     

某高速公路岩石单轴抗压强度结果的不确定度评定

依据JTG E41—2005《公路工程岩石试验规程》,结合工程项目实例,对岩石单轴抗压强度进行了试验,对试验结果采用JJF 1059—2012《测量不确定度评定与表示》进行分析与评定,了解测试中造成误差的因素,结果显示影响该项目单轴抗压强度试验的主要因素来源于样品的不均匀性和压力试验机的测量。     

磨机筒体螺栓孔漏料问题分析

对球（棒）磨机筒体衬板螺栓孔漏料、螺栓易松动及断裂原因进行了深入分析,找出了问题的根本所在,提出了处理措施,并给出了全新的结构方案。     

复杂管类零件空间尺寸加工误差分析

介绍某柴油机排气过渡管的加工工艺,分析空间尺寸较多的复杂管类零件的加工工艺及角度误差对空间尺寸的影响。通过角度在公差范围内的微量调整,解决了排气过渡管由于毛坯铸造及加工时找正存在的误差而造成气口处壁厚不均的问题。     

影响横轴式掘进机截割机构振动特性的因素分析

在横轴式掘进机截割机构横向截割的刚体动力学模型基础上,利用计算机模拟方法获得其在不同参数下的振动特性曲线,并分析了截割头质量、悬臂质量、液压系统刚度及阻尼变化对掘进机截割机构振动特性的影响,为研究横轴式掘进机的振动特性,改进机器设计创造了条件.     

煤矿提升机齿轮箱振动分析

提升机作为煤矿中的重要设备,其故障率对于煤炭的安全高效生产有着极为重要的作用。在详细分析了煤矿提升机工作环境和工作特性的基础上,建立了提升机齿轮箱振动的数学模型,分析了速度和载荷变化情况下的提升机齿轮箱振动的特点,分析了变工况条件下齿轮箱故障信号的分布特征,为变工况条件下提升机齿轮箱的故障诊断提供了一定的理论基础。     

矿柱流变对采空区顶板稳定性的影响

为研究岩石流变特性对采空区长期稳定的影响,基于Reissner厚板和流变力学理论构建了矿柱-顶板流变力学模型,并推导出顶板沉降位移关于流变时间的关系式;依据不同边界条件将顶板破坏过程划分为固支、固支-简支、简支和内部破坏四个阶段。研究结果表明:所建立的流变力学模型可用于对采空区稳定时间的预测,并为采空区及时处理提供参考。