不同温度下可溶有机质对煤电阻率的影响

煤中可溶有机质能改变煤的孔隙结构,进而影响煤的电阻率,为得到煤中存在的可溶有机质对煤电阻率的影响规律,选取3种不同变质程度的60～80目的原煤煤粒,采用乙酸乙酯作为溶剂来萃取煤中可溶有机质,萃取时间取4、8、12、16、20、24 h,将萃取前后的煤粒制成型煤,在10℃～90℃温度条件下,利用CHI660E型电化学工作站测试煤样的I-V曲线,并计算出电阻率,分析和研究不同温度下煤电阻率受可溶有机质的影响机理和规律.结果表明:在10℃～90℃温度范围内和萃取时间为0～24 h时,煤中可溶有机质的存在可明显提高煤电阻率1.31～1.74倍,煤电阻率随萃取时间的增大(煤中可溶有机质含量减少)的变化符合Sigmoid函数关系,且只会在一定的区间内变化;煤电阻率随温度的升高呈现抛物线规律,萃取前后煤电阻率的比值随温度的升高近似呈现Lorentzian函数分布,在40℃～50℃时出现拐点;可溶有机质对煤电阻率影响的敏感性和相关性随煤变质程度的提高而逐渐减弱.     

反馈线性化方法在双容系统中的仿真应用

针对双容系统这一典型的非线性、多变量、时变的控制对象,为了提高系统跟踪性能,首先利用非线性微分几何理论中的输入-输出反馈线性化方法,即选择合适的系统输出,并对各分量连续求导直至其表达式中出现控制输入变量,当满足一定条件后通过一定的控制输入变量替换就可将系统全局线性化,进而可以利用成熟线性控制理论对得到的线性化子系统进行控制,从而实现闭环系统的指数稳定.仿真研究表明,所提方法是有效的,且设计的闭环系统具有良好的静、动态性能。     

碳酸氢盐阻化剂抑制遗煤自燃机理的实验研究

针对煤自燃机理以及二氧化碳对煤炭氧化自燃有良好的惰化抑制效果,基于碳酸氢盐既是一种阻化剂,又可以分解出二氧化碳这一特点,提出以碳酸氢盐作为研究对象,以程序升温实验为载体,展开碳酸氢盐抑制煤炭氧化自燃性能的研究分析。通过实验室实验,以测定的煤在纯空气条件下的自燃特性参数为参照,测定煤样混合碳酸氢盐条件下的一氧化碳、氧气等气体浓度、一氧化碳产生率和耗氧速率等参数进行比较,研究碳酸氢盐对煤氧化自燃过程惰化抑制的影响规律。结果证明碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢铵均对煤自燃具有良好的阻化作用,并进行了3种盐的配比试验,认为4∶1∶1适合现场实际。研究结果为碳酸氢盐防灭火技术的开发与应用提供了理论依据。     

新型加固煤体防突注浆材料

针对突出煤层碎煤多、煤层软的特点,提出通过压注固化液的方式加固煤体、封堵瓦斯解析通道以减少或消除突出.以水泥和聚合物乳液复配成复合浆液,突破了已有煤体注浆材料的局限.通过实验室实验,对复合浆液的材料配比和固结体的力学强度、干缩性、密实性、保水性和黏度进行测试.选择实验效果最佳的配比进行煤粒加固,经测试,凝聚的煤粒具有良好的强度、加固效果明显.这种复合浆液用于煤体加固,具有黏结性能好、加固能力强、材料成本低和无污染等特点.     

有限空间密室类娱乐场所火灾蔓延特性研究

针对密室逃脱这类火灾荷载大、空间狭小、室内装修布置复杂的特点和火灾发生后火势蔓延快、人员疏散难等具有安全隐患的娱乐场所,本研究基于Pyrosim软件对密室场所火灾发生后的火灾蔓延、烟气流动、能见度变化以及温度变化情况等方面展开研究,分析发生火灾时,现有装修方式的问题与不足,并对现有装修方式提出改进措施。模拟结果表明,密室逃脱场所中应该避免设计狭长走廊的装修方式,在装修过程中应对密室的房间分隔墙做通顶设计,此外应另设疏散路径以便最大程度缩短逃生时间。研究密室逃脱场所的火灾蔓延特性,对保障娱乐人员的生命安全具有重要意义,同时可以为密室逃脱类娱乐场所的疏散提供参考。     

鹿鸣钼矿岩体宏观力学参数确定与优化

以鹿鸣钼矿西-I区边坡为研究对象,采用宾尼奥夫斯基节理岩体地质力学分类法对鹿鸣钼矿岩体质量进行评价和分类,完成了鹿鸣钼矿北区和西-I区岩体质量评价与分级。根据岩体质量评价结果,通过国际通用的Hoek-Brown经验方程将岩石力学参数转变为岩体力学参数,包括岩体的体积模量、剪切模量、内摩擦角、黏聚力、抗压强度和抗拉强度等,为边坡稳定性的计算提供了参数条件。     

煤矿井下新型压风自救系统的研究

针对现行的压风自救装置系统是深色在井下不容易寻找,噪声大、净化空气效果差,也不能解决井上、井下通讯联络的问题等缺陷,结合原装置的原理,对其进行改进优化.以理论研究与设计为基础,以试验研究及计算机软件辅助研究为手段,结合ZigBee无线通信协议,确定了包含有LED报警灯、蜂鸣器和高反光莹光材料的新型压风自救装置及系统的设计,实现了利用压风自救装置实现自动化的预警和启动功能,以及井下避险时的网络化通迅.对加工出的产品进行基本性能试验研究,结果证明该装置参数符合人体适应性,可用于井下避险.研究结果为井下工矿人员的应急自救问题提出了合理的解决方案.     

采空区氧化-升温耦合模拟相似准则及传热相似性研究

氧化升温规律是衡量采空区内自燃的重要指标。使用相似材料在室温下进行采空区升温规律相似实验是制约采空区温度场实验发展的瓶颈。根据采空区氧化升温耦合数学模型,导出了保证温度场相似比为1的相似准则,研制出了一种与煤氧化机理相似度极高的自热型相似材料,并通过DSC-TG联用实验和程序升温实验,对相似材料的放热特性、耗氧特性、活化能的变化及其与煤的传热相似性进行了实验研究。研究表明:相似材料与煤的氧化机理相似,且在室温下就开始放出大量的热,放热量可以达到煤的4.5倍,耗氧速率是煤的120倍,添加自热材料使得煤的活化能降低了20~30 k J/mol。相似材料在动态采空区实验中的应用结果表明,采空区升温规律实验值与模拟值及实测值基本吻合,可以从氧化升温耦合的角度对采空区升温规律进行模拟研究。     

不同温度下无烟煤电阻率的层理效应

选取层理面与轴向夹角θ为0°、30°、45°、60°和90°的无烟煤样,采用CHI660E型电化学工作站,在0~95℃温度下测试煤样的I-V曲线,提出串并联主导程度概念,采用最小势能原理和电荷极化原理,分析和研究不同温度下层理结构对电阻率的影响机理及规律.结果表明:无烟煤电阻率随温度升高呈现较强的规律性,当θ为0°时在55℃时出现拐点,其余均在35℃时出现拐点;串并联主导程度解释了层理结构对电阻率的影响机理,由关键层理面的数量和开始通过时间来决定;无烟煤电阻率受层理结构影响显著,随θ增大呈现递增规律;无烟煤各向异性系数随温度升高而增大,在35~65℃范围内,增大近2倍.      

卡尔曼滤波在CSTR系统中的应用

从现在的工艺条件及经济方面考虑,在连续搅拌反应釜(CSTR)系统中直接测量其组分的浓度是很困难的.本文基于卡尔曼滤波技术,通过实时测量反应釜的反应温度与冷却温度来在线估计其组分的浓度,取得了很好的效果.最后给出了在CSTR系统中应用的仿真结果.