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不同pH值水溶液浸润煤样强度-分形模型与抗拉试验解析

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中国矿业大学学报 2024年第1期53卷 79-92页

作者：辛亚军杨俊鹏褚尉荃张东营高忠国任金武董红娟河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 黔西金坡煤业有限公司贵州毕节551700 河南能源集团永华能源有限公司河南洛阳471000 内蒙古科技大学矿业研究院内蒙古包头014010

不同pH值水溶液浸润煤体受应力集中扰动后强度、变形与裂隙发展复杂.文中分析了不同pH值水溶液浸润煤样裂隙扩展特征,建立了基于破坏应力比浸润煤样分形维数求解模型与分形维数-抗拉强度回归方程,分析了不同pH值水溶液浸润煤样循环加载... 详细信息

不同pH值水溶液浸润煤体受应力集中扰动后强度、变形与裂隙发展复杂.文中分析了不同pH值水溶液浸润煤样裂隙扩展特征,建立了基于破坏应力比浸润煤样分形维数求解模型与分形维数-抗拉强度回归方程,分析了不同pH值水溶液浸润煤样循环加载不同应力比下应力-应变特征与梯度加载破裂失稳机制,对比了分形维数-抗拉强度理论模型、线性回归与二值处理吻合性,预测了浸润煤样破坏瞬间分形维数.结果表明:分形维数可以刻画浸润煤样力学行为,建立了基于尺度比、应力比的抗拉煤(岩)样表面分形维数求解方程,推导出了分形维数-抗拉强度回归模型;无浸润煤样循环加载均值抗拉强度、峰值应变相比单轴无循环分别提升了1.13与1.36倍,不同pH值水溶液浸润煤样加载循环次数(抗拉强度)由多(高)到少(低)表现为pH=7>pH=11>pH=3;应力水平梯度越多,同级应力水平梯级应变增量越小,无浸润煤样抗拉强度是pH=7、pH=11与pH=3水溶液浸润煤样的1.26,1.32与1.85倍,抗拉强度与峰值应变特征均表现为无浸润、中性、碱性、酸性依次减小;煤样破坏形态表现为单一主控面拉伸劈裂失稳、多面无序拉剪失稳与近“X”型(或单斜)主控面斜剪失稳;理论计算、线性回归、二值处理的分形维数-抗拉强度曲线均呈微凹型且较为吻合,相关性均值达到了0.975 8,0.958 0,0.992 0,浸润煤样破坏瞬间分形维数预测理想.

关键词：浸润煤样应力比分形模型回归方程循环加载强度特征破坏模式

复杂散体状顶板回采巷道围岩注浆改性控制分析

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金属矿山 2024年第4期 228-235页

作者：张继远任金武辛亚军张盼张增光吴春浩河南能源化工集团永华能源有限公司嵩山煤矿河南洛阳471924 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 贵州能发高山矿业有限公司贵州黔西551500

复杂散体状顶板巷道围岩破坏严重,变形量大,支护困难。通过对复杂散体状顶板巷道围岩变形破坏特征与失稳原因分析,研究了不同配比似膏体注浆材料的浆液密度、析水率、流动度特征,探明了不同水灰比、粉煤灰掺量对似膏体注浆材料强度的影... 详细信息

复杂散体状顶板巷道围岩破坏严重,变形量大,支护困难。通过对复杂散体状顶板巷道围岩变形破坏特征与失稳原因分析,研究了不同配比似膏体注浆材料的浆液密度、析水率、流动度特征,探明了不同水灰比、粉煤灰掺量对似膏体注浆材料强度的影响机制,确定了似膏体注浆材料优化配比与注浆加固支护方案。结果表明:复杂散体状顶板巷道围岩表现为顶板破坏严重呈网兜状下沉,高低帮呈整体“凹”型膨胀变形;散块体、弱胶结、高应力、软煤体、支护失效是巷道围岩失稳的主要原因;随着水灰比、粉煤灰掺量增大,浆液析水率与流动度呈增加趋势、浆液密度则呈降低趋势,水灰比对浆液流动度影响大于粉煤灰掺量;浆液结石体破坏强度随着水灰比与粉煤灰掺量的提高分别表现为加速衰减姿态与急剧下降—缓慢增加—缓慢下降趋势;似膏体注浆材料优化配比的水灰比与粉煤灰掺量分别为0.6∶1与80%;采用锚杆(索)+似膏体注浆控制技术方案30 d后,顶板最大下沉量小于80 mm,两帮最大收敛量小于70 mm,巷道围岩稳定性较好。

关键词：复杂散体回采巷道粉煤灰似膏体浆液力学特性稳定性

近距离煤层群卸压瓦斯联合抽采技术研究及应用

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煤炭技术 2024年第6期43卷 183-188页

作者：苏金华任金武赵永超王旭萍于红永城煤电控股集团有限公司河南永城476600 河南永华能源有限公司河南洛阳471000 郑州慧矿智能科技有限公司郑州450048 郑州市瓦斯高效抽采工程技术研究中心郑州450048 河南省地质局地质灾害防治中心郑州450003 河南工程学院资源与安全工程学院郑州451191

为解决煤层回采过程中下临近层卸压瓦斯涌入采场空间造成瓦斯超限问题,以平煤股份八矿己_(15)-15050工作面为研究对象,分析采动作用下煤层顶底板裂隙发育规律,确定了基于定向钻进技术的近距离煤层卸压瓦斯联合抽采方案。结果表明:(1)研... 详细信息

为解决煤层回采过程中下临近层卸压瓦斯涌入采场空间造成瓦斯超限问题,以平煤股份八矿己_(15)-15050工作面为研究对象,分析采动作用下煤层顶底板裂隙发育规律,确定了基于定向钻进技术的近距离煤层卸压瓦斯联合抽采方案。结果表明:(1)研究区域内己_(15)煤层顶板上部55.80 m,底板下部19.71 m范围内均有裂隙产生;(2)底板拦截钻孔抽采浓度均超过90%,单孔最大纯量为163.12 m^(3)/d;(3)采用联合抽采方案时,应优先将拦截钻孔布置在高位孔孔底附近来弥补前期抽采能力不足。

关键词：采空区卸压瓦斯裂隙带拦截钻孔高位定向长钻孔

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影像组学在心血管磁共振中的研究进展

影像研究与医学应用 2024年第5期8卷 1-3,7页

作者：王鹏飞任天阳张晨阳贺俊红任金武承德医学院研究生学院河北承德067000 保定市第一中心医院影像科河北保定071000 外交学院英语系北京102299

影像组学作为人工智能和医学影像学结合的产物,应用各类算法对医学图像中获取的大量特征进行综合分析并得出结论,可用于辅助医生的诊疗活动,制定临床决策。本文将研究结构性心脏病、缺血性心脏病、心律失常磁共振影像组学文献归类并进... 详细信息

影像组学作为人工智能和医学影像学结合的产物,应用各类算法对医学图像中获取的大量特征进行综合分析并得出结论,可用于辅助医生的诊疗活动,制定临床决策。本文将研究结构性心脏病、缺血性心脏病、心律失常磁共振影像组学文献归类并进行综述。

关键词：影像组学心血管磁共振结构性心脏病

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“三软”低透气性煤层瓦斯涌出规律及综合治理技术研究

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煤炭技术 2022年第7期41卷 113-116页

作者：魏东任金武河南能源化工集团永华能源有限公司河南洛阳471000

高产高效矿井的建设和矿井开采深度、强度的不断增大使得矿井瓦斯涌出量不断增加,对瓦斯进行综合治理是实现工作面安全生产的重要举措。通过对公司所属矿井“三软”煤层瓦斯基础参数的测定,分析了掘进、采煤工作面的瓦斯涌出规律。在此... 详细信息

高产高效矿井的建设和矿井开采深度、强度的不断增大使得矿井瓦斯涌出量不断增加,对瓦斯进行综合治理是实现工作面安全生产的重要举措。通过对公司所属矿井“三软”煤层瓦斯基础参数的测定,分析了掘进、采煤工作面的瓦斯涌出规律。在此基础上,结合矿井采矿地质条件特性,提出了改进钻孔封孔技术、水力冲孔穿层钻孔抽采、顺层大直径深孔抽采和采空区卸压瓦斯抽采的瓦斯综合治理措施。通过对瓦斯的综合治理,有效保障了工作面的安全生产,具有很好的推广应用价值。

关键词：瓦斯涌出规律封孔技术水力冲孔大直径深孔瓦斯治理

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超长综采工作面矿压显现规律研究

煤炭技术 2022年第10期41卷 10-14页

作者：陈杰任金武辛亚军河南能源化工集团永华能源有限公司河南洛阳471000 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000

为掌握超长综采工作面矿压显现规律及发生机理,采用理论分析、数值模拟和现场观测的研究方法,对河南某矿300 m超长综采工作面矿压显现规律及发生机理进行分析。结果表明:随着工作面长度增加,采空区应力由“中间大、两端小”的上凸半圆... 详细信息

为掌握超长综采工作面矿压显现规律及发生机理,采用理论分析、数值模拟和现场观测的研究方法,对河南某矿300 m超长综采工作面矿压显现规律及发生机理进行分析。结果表明:随着工作面长度增加,采空区应力由“中间大、两端小”的上凸半圆弧形分布逐渐演化为“两端大、中间小”的马鞍形分布;10-103综采工作面基本顶初次来压步距和周期来压步距分别为23.88 m和9.75 m;工作面长度为250 m和300 m时顶板垂直应力和塑性区分布特征基本相似,但应力峰值位置由工作面前方5 m处增加至前方6 m,应力集中系数由1.57增大至1.58。现场观测表明:上部支架工作阻力多接近或超过上限,工作面出现老顶来压;下部支架工作阻力基本维持在上、下限之间,工作面来压较缓和;中部支架工作状态良好,无明显周期来压。

关键词：超长综采工作面应力分布矿压显现数值模拟支架阻力

基于WPA-BP优化神经网络的瓦斯含量预测修正直接法测定的结果

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煤炭技术 2022年第9期41卷 143-147页

作者：陈杰任金武朱喜旺河南能源化工集团永华能源有限公司河南洛阳471000

煤层瓦斯含量是矿井瓦斯灾害防治及煤层气开发的基础参数,为提高煤层瓦斯含量预测的科学性及准确性,提出了基于WPA-BP神经网络的煤层瓦斯含量预测模型,并将其与DGC瓦斯含量直接测定结果对比分析;构建煤层瓦斯含量因素指标体系;对WPA-BP... 详细信息

煤层瓦斯含量是矿井瓦斯灾害防治及煤层气开发的基础参数,为提高煤层瓦斯含量预测的科学性及准确性,提出了基于WPA-BP神经网络的煤层瓦斯含量预测模型,并将其与DGC瓦斯含量直接测定结果对比分析;构建煤层瓦斯含量因素指标体系;对WPA-BP预测模型不断迭代训练,使其预测值与真实值绝对误差在1%以下;最后利用该预测模型对临近工作面煤层瓦斯含量进行预测,并将预测结果与DGC测定瓦斯含量对比分析。结果表明:随着指标因素增大,瓦斯含量变大;WPA-BP神经网络预测模型相对误差为0.06%~12.92%(平均1.83%);对比分析表明,预测模型预测结果比DGC直接测定的瓦斯含量高,主要是由于损失量的计算有误差导致的,应用深度学习预测煤层瓦斯含量可矫正煤层瓦斯含量测定的准确性。

关键词：煤层瓦斯含量深度学习 WPA-BP神经网络直接测定法

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薄分层软顶间隔柔模承载解析与快速留巷技术

采矿与安全工程学报 2023年第6期40卷 1161-1176页

作者：辛亚军杨俊鹏陈祖国王晓鹏任金武吴春浩河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 永贵能源开发有限责任公司新田煤矿贵州毕节551500 河南能源集团永华能源有限公司河南洛阳471000

薄分层软顶回采工作面常规连续柔模留巷方式留巷速度慢、支护成本高,难以实现采留平衡与围岩稳定。通过对薄分层软顶沿空留巷围岩变形破坏特征与失稳原因分析,探讨薄分层软顶巷道力学变形机制与转化对策,建立薄分层软顶沿空留巷顶板稳... 详细信息

薄分层软顶回采工作面常规连续柔模留巷方式留巷速度慢、支护成本高,难以实现采留平衡与围岩稳定。通过对薄分层软顶沿空留巷围岩变形破坏特征与失稳原因分析,探讨薄分层软顶巷道力学变形机制与转化对策,建立薄分层软顶沿空留巷顶板稳定性力学模型,研究不同粉煤灰替代率与柔模充填材料强度、应变及弹性模量的关系,确定柔性充填材料粉煤灰最佳替代率,开发适于留巷充填的新型粉煤灰基充填材料,提出密集切顶-间隔柔模快速留巷围岩控制技术,并进行现场工业性试验。结果表明:U型钢柱腿沿空留巷段顶板破碎变形呈倾斜式整体下沉,帮部呈非均匀移动变形,煤帮整体移动剧烈,底鼓量大,整体断面收缩率达到46.43%;巷道围岩应力叠加、薄分层顶板胶结差与切顶强扰动是沿空留巷围岩失稳的主要原因;沿空留巷顶板稳定性与柔模墙体承载能力密切相关,控比系数与富余系数越大,柔模墙体支护强度要求越大,计算得到沿空留巷连续柔模墙体最小支护阻力为11.74MN;随着粉煤灰替代率增加,充填体强度呈先增加后降低趋势,峰值应变与弹性模量分别呈增加与降低趋势,最佳充填材料粉煤灰替代率为30%(FS30组),其28d单轴抗压强度为25.98MPa,峰值应变为1.38%;新田煤矿薄分层软顶沿空留巷围岩为膨胀-高应力-节理化(HJS)复合型软岩,控制对策力学转化机制为Ⅰ_(C)Ⅱ_(AB)Ⅲ_(BCD)→Ⅱ_(AB)Ⅲ_(BCD)→Ⅱ_(B)Ⅲ_(BCD)→Ⅱ_(B);提出薄分层软顶超前段密集切顶-留巷段间隔柔模快速留巷技术,理论计算确定柔模墙体合理间隔为1 200mm,采用设计控制方案后,柔模墙体承载富余,顶板围岩破碎区发展6.35%,巷道断面收缩率小于15%,围岩控制效果显著。

关键词：薄分层软顶沿空留巷失稳特征间隔柔模力学模型快速留巷

MR-DWI及ADC值对卵巢癌二元论分型中的诊断价值

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放射学实践 2023年第10期38卷 1303-1306页

作者：王海辰宋睿张云任金武王铭洁保定市第一中心医院医学影像三科河北071000

目的:探讨磁共振扩散加权成像(MR-DWI)及表观扩散系数(ADC)值对卵巢癌(OC)二元论分型中的诊断价值。方法:选取2018年4月-2021年4月本院OC患者84例作为研究对象,比较不同组织类型OC患者ADC值、rADC值,Logistic回归分析ADC值、rADC值与OC... 详细信息

目的:探讨磁共振扩散加权成像(MR-DWI)及表观扩散系数(ADC)值对卵巢癌(OC)二元论分型中的诊断价值。方法:选取2018年4月-2021年4月本院OC患者84例作为研究对象,比较不同组织类型OC患者ADC值、rADC值,Logistic回归分析ADC值、rADC值与OC组织类型的关系,受试者工作特征(ROC)分析ADC值、rADC值对OC分型诊断效能。结果:MR-DWI、MRI检查中Ⅱ型OC患者ADC值、rADC值均低于Ⅰ型OC患者(P<0.05);ROC结果显示ADC值、rADC值及联合诊断OC分型的AUC值为0.776、0.860、0.919,联合诊断特异度较高(P<0.05)。结论:MR-DWI及ADC值可用于卵巢癌二元论分型,为临床治疗计划制定及预后评价提供可靠依据。

关键词：磁共振成像卵巢肿瘤组织学类型肿瘤