基于不同强度煤体的合理卸压钻孔间距研究

为了避免软煤卸压密度过大造成巷道大变形和硬煤卸压密度小导致卸压不充分的问题,采用案例分析、理论研究及数值模拟等方法,建立了钻孔卸压原理的能量耗散分析模型,研究了高应力条件下钻孔卸压煤体的位移场、应力场、塑性区、弹性能密度及局部能量释放率分布规律,得到了卸压钻孔间距与煤体强度的关系。结果表明:1)钻孔间距减小,相邻钻孔的耦合作用加强,卸压作用范围和效率增大;2)卸压钻孔间距的主要判据为钻孔塑性区扩展闭合,以位移场、应力场和弹性能密度分布等作为辅助判据;3)单轴抗压强度为12.04～35.35 MPa的煤体合理卸压钻孔间距为1.4～0.65 m;4)合理卸压钻孔间距与煤体强度线性拟合度R2为0.986 61。研究成果可为不同强度煤体选择合理卸压钻孔间距提供参考。     

“S”型覆岩空间结构煤柱导致冲击失稳的力学机制探讨

进入深部开采后,决定矿山压力显现程度的运动岩层在厚度和层面方向上已经超出传统的平面模型范围,所形成的覆岩空间结构的运动影响着采动应力场的分布,煤柱及其周围由于采动引起的应力重分布和应力集中是诱发煤柱冲击失稳的应力条件和根本原因。因此,通过分析覆岩空间结构的运动规律及其采动应力场分布,并以此探讨作用在残留煤柱的力源,是研究煤柱诱发冲击失稳机制的理论基础。以华丰煤矿六层煤残留煤柱为研究对象,通过研究四层煤开采形成的“S”型覆岩空间结构岩层运动特点和六层煤上覆岩层运动规律,分析作用在煤柱上的复合应力,探讨煤柱力源,通过应力计算和微地震监测分析煤柱及其周围的应力场的分布规律,研究煤柱导致动力失稳的应力条件和机制,研究结果表明,四层煤和六层煤开采形成的高应力是煤柱诱发动力失稳的应力条件,而煤柱及其周围形成的高应力差是动力失稳的根本诱因;基于煤柱应力分析,探讨高应力区煤柱卸压解危的措施。     

微地震监测在特厚煤层底板突水评价中的应用

特厚煤层综放开采对底板扰动大,在底板下方有承压含水层时,存在原生裂隙导水、采动裂隙导水、构造活化导水等底板突水灾害,动态监测底板裂隙的萌生、发展、贯通直至破坏过程是底板突水灾害有效预测、预警的关键。以平朔地区特厚煤层综放工作面回采过程中底板突水问题为研究背景,在工作面建立了一套自主研发的高精度微地震监测系统,实时获取采动过程中采场围岩破裂的三维特征,采用动突水系数法,对该工作面底板突水可能性进行了分析。研究表明:工作面向斜轴部以西90 m突水危险性增大,动突水系数达到峰值,但小于带压开采突水危险标准,认为工作面回采期间无突水危险。通过对比,动突水系数峰值位置与底板最大破裂深度位置具有明显的时空差异,且底板破裂深度峰值超前于动突水系数峰值,为通过底板破裂深度进行突水危险的实时预警提供了依据。     

巨厚砾岩与逆冲断层控制型特厚煤层冲击地压机理分析

以某典型冲击地压事故为背景,通过理论研究和现场勘查,研究了巨厚砾岩与逆冲断层控制下特厚煤层工作面冲击地压致灾机理和防治方法。通过对地层结构与开采形成覆岩空间结构的研究,建立了侧向静态支承压力估算模型,得到了21221工作面上覆岩层空间结构与应力分布规律;估算了巨厚砾岩传递应力、自重应力与F16逆冲断层及相变带构造应力的叠加总应力,该应力超过了该矿的临界冲击应力;特厚煤层在叠加应力作用下发生塑性滑移,逐渐形成滑移线场,并产生塑性膨胀,导致巷道围岩应力增加,在外部扰动应力作用下,煤体发生瞬间大范围滑移是发生冲击地压的主要原因。针对这类冲击地压的致灾机理,通过合理设计巷道平面位置以避开传递应力峰值区域、采用半煤岩巷道以减小滑移线场范围和合理设计煤层大直径卸压孔参数以改变煤体滑移方向等措施,有效治理了该类冲击地压。     

用Matlab估算二元系的UNIQUAC模型参数

为解决在液液萃取或三相精馏过程的设计和操作中面临的液液相或汽液相平衡问题,论述了完全互溶二元物系和部分互溶二元物系UNIQUAC模型参数的估算原理;介绍了运用Matlab优化工具箱函数进行参数估值的方法;以丙酮苯的等温汽液平衡数据、乙醇正己烷的等压汽液平衡数据、醋酸甲酯水的相互溶解度数据为例,估算了各二元对的UNIQUAC模型参数,结果表明,用Matlab优化函数计算的结果与文献值十分吻合。     

发酵法生产丙酸的研究

简要综述了丙酸的用途，着重介绍了发酵法生产丙酸的研究现状和最新进展。     

超临界氨合成体系的组分偏摩尔体积的计算

结合R-K方程推导出偏摩尔体积计算公式,计算了超临界氨合成体系的组分偏摩尔体积,以期进一步了解各组分的相行为,为探索超临界相氨合成新工艺提供理论依据和指导.计算的条件为：H₂/N₂=3,合成气中NH₃浓度为2％～15％,超临界体系中介质浓度为20％～50％,温度为243～699 K,压力为0.1～187 MPa.结果表明：在合成气中加入合适的超临界介质并控制反应条件,体系可以达到超临界状态;在常温下或介质的临界温度附近或工业氨合成温度范围内,在各自相应的总压和组成条件下,使介质处于超临界状态,对超临界氨合成才是有利的.     

内循环气升式反应器内各分区的流动特性

本文以ＣＭＣ的溶液模拟微生物培养液的流变行为，在直径为０．１８８ｍ，高分别为１ｍ，２ｍ的两个反应器中测定各分区的气含率和液体循环速度，研究了它们与空塔气速，面积比，表观粘度以及塔高的关系。从实验数据得到了各区含率及液体循环速度的关联式。     

Optimal Conditions for Preparing Ultra-Fine CeO2 Powders in A Submelged Circulative Impinging Stream Reactor

Cerium carbonate powders were produced in a submerged circulation impinging stream reactor （SCISR） from Ce（NO3）3· 6H2O. NH4HCO3 was used as a precipitant in the reaction. Cerium carbonate powders were roasted to produce ultra-fine cerium dioxide （CeO2） powders. The optimal conditions of such production process were obtained by orthogonal and one-factor experiments. The results showed that ultra-fine and narrowly distributed cerium carbonate powders were produced under the optimal flowing conditions. The concentrations of Ce（NO3）3 and NH4HCO3 solutions were 02,5 and 0.3 mol · L^-1, respectively. The concentration of PEG4000 added in these two solutions was 4 g · L^-1. The stirring ratio, reaction temperature, feeding time, solution pH, reaction time and digestion time were 900 r · min^- 1,80 ℃, 20 min, 5 - 6, 5 min and 1 h, respectively. The final product, CeO2 powders, was obtained by roasting the produced cerium carbonate in air for 3 h at 500 ℃. The finally produced CeO2 powders were torispherical particles with a narrow size distribution of 0.8 -2.5 μm. The crystal structure of CeO2 powders belonged to cubic crystal system and its space point 5 group was OH^5-FM3M. Under optimal conditions, powders produced by SCISR were finer and more narrowly distributed than that by Stirred Tank Reactor （STR）.     

浆态床低压甲醇合成反应器的数模分析与设计(Ⅰ)催化剂颗粒床层轴向分布

本文对热模条件下的浆态床低压甲醇合成反应器进行了数模分析,通过模拟计算,重点讨论了温度、表观气速、颗粒直径、床层高度、催化剂浓度等主要参数与反应器内催化剂颗粒轴向分布的相互关系以及颗粒轴向分布对甲醇合成过程的影响.模拟结果表明,颗粒直径、床层高度、催化剂浓度对催化剂的轴向分布影响较为显著;改善催化剂的轴向分布可明显提高甲醇合成速率.