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海洋微生物膜层激光清洗表面轮廓有限元计算

中国科学：技术科学 2024年第1期54卷 165-178页

作者：冯俊华毕思源雷正龙付伟杰薛跃文哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001

本文以高强钢表面海洋微生物膜层为研究对象,开展了激光清洗试验与数值模拟研究.基于激光清洗常用的数值建模思想建立激光辐照模型,并改进了材料的去除过程从而建立了激光烧蚀模型,采用两种模型计算比较了功率200~800 W,频率10和20 kHz... 详细信息

本文以高强钢表面海洋微生物膜层为研究对象,开展了激光清洗试验与数值模拟研究.基于激光清洗常用的数值建模思想建立激光辐照模型,并改进了材料的去除过程从而建立了激光烧蚀模型,采用两种模型计算比较了功率200~800 W,频率10和20 kHz下激光清洗的温度场和清洗轮廓,并分析了不同光斑搭接率对清洗质量的影响.结果表明:功率为600 W时激光辐照模型计算的清洗宽度达906μm,明显超过了光斑直径900μm,而激光烧蚀模型仅有882μm且功率增大到800 W也没有超过光斑直径. 200 W功率下激光清洗实验测得的最高温度约为423.5 K,激光烧蚀模型计算值为432 K,而激光辐照模型计算值高达2441 K. 200 W功率下激光清洗实验测得的清洗深度约为33.7μm,激光烧蚀模型计算值约为32.6μm,而激光辐照模型计算值高达63.9μm;因此结合试验和理论计算分析结果表明激光烧蚀模型相较激光辐照模型精确度更高.此外,采用激光烧蚀模型对5~10 kHz频率激光清洗表面进行模拟,结果显示:在采用经典高斯能量分布激光束进行激光清洗时,应保持光斑搭接率在50%以上,以保证清洗质量均匀一致.

关键词：海洋生物膜层处理激光清洗表面轮廓数值模拟

淮南地区石炭—二叠系泥页岩有机地球化学特征

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第6期47卷 2100-2109页

作者：刘会虎胡宝林薛俊华徐宏杰张文永郑凯歌兰天贺任波安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 淮南矿业(集团)有限责任公司深部煤层开采和环境保护国家重点实验室安徽淮南232001 安徽省煤田地质局勘查研究院安徽合肥230088

通过系统采样,应用有机碳分析、岩石热解、镜质组反射率测定、干酪根显微组分及类型鉴定、干酪根C同位素分析等油气地球化学测试方法,综合研究淮南地区碳—二叠系泥页岩的有机地球化学特征。研究结果表明:淮南地区石炭二叠系太原组泥页... 详细信息

通过系统采样,应用有机碳分析、岩石热解、镜质组反射率测定、干酪根显微组分及类型鉴定、干酪根C同位素分析等油气地球化学测试方法,综合研究淮南地区碳—二叠系泥页岩的有机地球化学特征。研究结果表明:淮南地区石炭二叠系太原组泥页岩有机碳质量分数平均为2.08%,山西组泥页岩有机碳质量分数平均为2.58%,下石盒子组泥页岩有机碳质量分数平均为1.07%,上石盒子组泥页岩页有机碳质量分数平均为0.57%,孙家沟组泥页岩有机碳质量分数为0.12%。泥页岩中有机质类型主要为Ⅱ2型干酪根。研究区石炭—二叠系泥页岩样品镜质体反射率Ro均高于0.7%,太原组、山西组及下石盒子组岩石热解峰温基本上超过435℃,有机质热演化基本达到成熟—高成熟阶段。对比分析结果表明淮南地区石炭—二叠系的太原组、山西组和下石盒子组有机质丰度较高,生烃潜力大,有机质热演化程度较高,是页岩气勘探的有利层位。

关键词：淮南地区石炭—二叠系泥页岩有机地球化学页岩气

上邻近保护层开采Y型通风采空区瓦斯分布规律及控制——平煤六矿戊_(8)-32010工作面案例研究

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西安科技大学学报 2021年第1期41卷 15-22页

作者：薛俊华马骞李延河李洪彪袁占栋西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 平顶山天安煤业股份有限公司六矿河南平顶山467000

为掌握上邻近保护层开采时Y型通风工作面采空区的瓦斯分布规律,并控制采空区的瓦斯涌出,文中首先针对平煤六矿戊_(8)-32010工作面建立了采空区瓦斯涌出理论模型,依据现场情况设置瓦斯涌出条件并设置了机巷风量与风巷风量配比分别为1∶3,... 详细信息

为掌握上邻近保护层开采时Y型通风工作面采空区的瓦斯分布规律,并控制采空区的瓦斯涌出,文中首先针对平煤六矿戊_(8)-32010工作面建立了采空区瓦斯涌出理论模型,依据现场情况设置瓦斯涌出条件并设置了机巷风量与风巷风量配比分别为1∶3,1∶2和1∶1.5时的入口风速,建立了瓦斯-空气混合气体在采空区里运移的方程组,利用FLUENT软件进行了这3种风量配比条件下的采空区瓦斯分布规律的数值试验,将此结果与现场工业性试验结果进行了对比分析,确定了适合该工作面的风量分配,最后利用数值模拟分析了留巷钻孔法的抽采效果。结果表明:越往Y型通风采空区以深,瓦斯浓度越高,且采空区尾部风巷侧体积分数高于尾部留巷侧;风巷风量越大,工作面瓦斯浓度越小,风巷风量越小,工作面和留巷瓦斯浓度越大;在留巷向采空区尾部施工抽采钻孔可以实现瓦斯的高效高浓抽采。

关键词：安全科学与工程瓦斯分布规律 FLUENT数值模型上邻近保护层开采风量分配比例

煤与瓦斯突出模拟试验型煤相似材料研发与特性分析

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采矿与安全工程学报 2018年第6期35卷 1277-1283页

作者：王汉鹏李清川袁亮李术才薛俊华朱海洋段昌瑞王书刚山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 淮南矿业(集团)有限责任公司煤炭开采国家工程研究院安徽淮南232002 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

为了解决煤与瓦斯突出物理模拟试验中型煤相似材料的性质与原煤性质相似性低的问题,以典型突出案例为原型,依据煤与瓦斯突出物理模拟相似准则,研发了一种基本物理力学参数调节方便、性质符合原煤相似要求的型煤相似材料。试验分析了粉... 详细信息

为了解决煤与瓦斯突出物理模拟试验中型煤相似材料的性质与原煤性质相似性低的问题,以典型突出案例为原型,依据煤与瓦斯突出物理模拟相似准则,研发了一种基本物理力学参数调节方便、性质符合原煤相似要求的型煤相似材料。试验分析了粉煤颗粒级配和胶结剂浓度对型煤物理力学参数的影响规律。试验结果表明:型煤的抗压强度、弹性模量、黏聚力均随胶结剂浓度的增加而增大,且抗压强度可调范围在0.5~2MPa、弹性模量可调范围在55~300MPa、黏聚力可调范围在60~170kPa;颗粒级配对型煤的内摩擦角起主要控制作用;型煤具有和原煤相似的吸附性质;相似材料的重复利用试验证明该相似材料具有良好的重复利用性。最后,通过改变颗粒级配和胶结剂浓度配制出了符合煤与瓦斯突出物理模拟相似准则、与原煤性质相似的试验型煤。

关键词：煤与瓦斯突出物理模拟试验型煤相似材料相似准则

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淮南潘集外围深部煤层气地球化学特征及成因

煤炭学报 2018年第2期43卷 498-506页

作者：刘会虎兰天贺胡宝林薛俊华徐宏杰张文永任波黄艳辉淮南矿业(集团)有限责任公司深部煤层开采和环境保护国家重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 安徽省煤田地质局勘查研究院安徽合肥230088

潘集外围深部煤层气甲烷碳氢同位素分布及其成因对该区煤层气藏的形成和分布规律、煤层气资源评价均具有重要意义。采集了潘集外围深部主要煤层共25件煤样,通过解吸实验获得解吸气样进行了组分、甲烷稳定碳氢同位素测试,分析了深部煤层... 详细信息

潘集外围深部煤层气甲烷碳氢同位素分布及其成因对该区煤层气藏的形成和分布规律、煤层气资源评价均具有重要意义。采集了潘集外围深部主要煤层共25件煤样,通过解吸实验获得解吸气样进行了组分、甲烷稳定碳氢同位素测试,分析了深部煤层气组分及稳定同位素分布特征,探讨了煤层气稳定碳氢同位素随埋深的变化特点,结合煤层气形成与演化过程、煤的变质程度分析了煤层气稳定同位素的地质影响,通过Whiticar成因图版揭示了深部煤层气成因,结合相关经验模型估算了煤层气不同成因来源气所占比例。研究结果表明:深部煤样解吸煤层气中CH_4含量介于16.2%~96.68%,平均为71.60%,重烃含量介于0.35%~32.13%,平均为9.86%,N_2含量介于0.13%~74.72%,平均为21.20%,CO_2含量介于1.62%~27.26%,平均为7.30%。自浅部至深部煤层甲烷碳同位素变化于-45.46‰^-31.17‰,平均为-40.92‰,甲烷氢同位素变化于-199.99‰^-133.87‰,平均为-178.04‰,稳定碳氢同位素具有随深度增加偏重的特点。构造热演化史表明研究区煤层气以热成因气为主,兼有生物气可能,研究区煤层Ro,max介于0.702 2%~0.998 3%,主要为气-肥煤,生成的煤层气为湿气,油型气的输入使得δ^(13)C_1偏重。Whiticar成因图版分析表明研究区煤层气为以热成因为主,经历了后生改造作用的混合气。估算结果表明13-1煤、11-2煤、8煤、7煤、6煤、5煤、4煤、3煤、1煤生成的煤层气中热成因气比例超过80%,生物气主要由CO_2还原作用所形成。

关键词：潘集矿区煤层气地球化学特征成因碳氢同位素

低温敏的双管式光纤Bragg光栅应变传感器的研究

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传感技术学报 2012年第10期25卷 1387-1391页

作者：薛俊华李川陈富云肖元强司兴登熊新周亚平昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500

机械构件由于荷载会产生应变,根据应变分布情况可以确定构件的强度信息以及所受荷载状况。研制了一种降低温度敏感性的双金属管光纤Bragg光栅应变传感器。利用内、外管材料热膨胀系数的差值,抵消光纤Bragg光栅由于热膨胀和热光效应引起... 详细信息

机械构件由于荷载会产生应变,根据应变分布情况可以确定构件的强度信息以及所受荷载状况。研制了一种降低温度敏感性的双金属管光纤Bragg光栅应变传感器。利用内、外管材料热膨胀系数的差值,抵消光纤Bragg光栅由于热膨胀和热光效应引起的波长偏移,实现在应变测量过程中的温度补偿。内、外管之间采用螺纹结构连接,通过调整内管旋入外管的螺纹长度来调节传感器的测量范围和温度补偿效果。实验表明,该传感器的温度灵敏系数为2.62 pm/℃,是裸光栅温度灵敏度的25%;应变灵敏系数为1.215 pm/με,非线性误差为0.8%FS,滞后误差为3.6%FS,重复性误差为2.86%FS。

关键词：应变传感器低温敏温度补偿双金属管光纤Bragg光栅

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北魏薛怀吉墓志盖与石棺线刻图像研究

故宫博物院院刊 2024年第1期 53-66,166页

作者：武俊华山西省考古研究院

本文对北魏孝昌二年(526)薛怀吉墓出土墓志盖及石棺残存线刻图像进行了解读和复原。通过对北魏洛阳时代十四组墓志和十组石棺图像的内容与布局分析讨论,指出这些线刻图像题材最早且集中见于北魏洛阳时代晚期,具有鲜明的时代性;主体纹饰... 详细信息

本文对北魏孝昌二年(526)薛怀吉墓出土墓志盖及石棺残存线刻图像进行了解读和复原。通过对北魏洛阳时代十四组墓志和十组石棺图像的内容与布局分析讨论,指出这些线刻图像题材最早且集中见于北魏洛阳时代晚期,具有鲜明的时代性;主体纹饰多为四神升仙图,偶见孝子故事;各类组合神兽等辅助纹饰在图像选择与形式设计上并无定式,大多装饰在次要位置,应当存在统一的“蓝本”供制作者取舍。

关键词：北魏薛怀吉墓志盖石棺线刻图像

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巷道火灾时期烟流参数变化规律模拟分析

中国矿业 2018年第8期27卷 144-150页

作者：刘业娇薛俊华袁亮田志超邓东生淮南矿业(集团)有限责任公司平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南232001 内蒙古科技大学矿业研究院内蒙古包头014010 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室河南焦作454000 安徽理工大学安徽淮南232001 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

本文以实际煤矿采区进风系统为原型,按照流体相似原理,建立了矿井巷道火灾模拟实验系统,然后利用GAMBIT软件建立实验巷道的物理模型,采用Hex/Wedge-Cooper方法进行体网格的划分,对初始条件和边界条件进行设定和处理,最后将巷道火灾火源... 详细信息

本文以实际煤矿采区进风系统为原型,按照流体相似原理,建立了矿井巷道火灾模拟实验系统,然后利用GAMBIT软件建立实验巷道的物理模型,采用Hex/Wedge-Cooper方法进行体网格的划分,对初始条件和边界条件进行设定和处理,最后将巷道火灾火源简化为一个固定体积的稳态高温热源,采用FLUENT软件,针对不同的巷道入口初始速度,分别模拟分析火灾巷道烟流温度场、速度场、密度场和压力场的变化规律和分布情况。研究结果表明:火灾发生后,巷道烟流扩散范围逐渐增大,温度逐渐升高,在火区附近温度最高;烟流速度从巷道入口处到出口处逐渐降低,在巷道交叉口处由于存在局部阻力和节流效应,烟流速度会大大降低;烟流密度从巷道入口处到出口处逐渐增大,在通风情况不好的巷道,烟流密度会更大,且巷道顶部烟流密度要小于巷道底部烟流密度;烟流静压总体升高,但在巷道出口处烟流压力最低。

关键词：矿井巷道火灾时期烟流参数数值模拟

煤与瓦斯突出机理和模拟试验研究现状及发展趋势

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工矿自动化 2018年第2期44卷 43-50页

作者：刘业娇袁亮薛俊华田志超段昌瑞陈本良淮南矿业(集团)有限责任公司平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南232001 内蒙古科技大学矿业研究院内蒙古包头014010 深部煤炭开采与环境保护国家重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学安徽淮南232001 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

总结了煤与瓦斯突出机理的理论研究现状,分析了国内外对含瓦斯煤体相似材料和煤与瓦斯突出模拟试验装置研究的典型范例。指出了煤与瓦斯突出机理及模拟试验研究方面存在的不足之处:目前煤与瓦斯突出机理的理论研究多是定性描述,缺乏定... 详细信息

总结了煤与瓦斯突出机理的理论研究现状,分析了国内外对含瓦斯煤体相似材料和煤与瓦斯突出模拟试验装置研究的典型范例。指出了煤与瓦斯突出机理及模拟试验研究方面存在的不足之处:目前煤与瓦斯突出机理的理论研究多是定性描述,缺乏定量、统一、完整的理论体系;已有模拟试验系统和装置还无法准确地对综合考虑地质构造、地应力、煤体强度、瓦斯含量及施工过程等影响因素下的突出现象进行定量模拟,试验装置的力学加载、瓦斯充填和测试系统的精度有待进一步提高;试验仪器的试验操作与便利性不足,试验的可重复性有待提高;试验仪器的数据分析系统不完善。分析了煤与瓦斯突出机理研究与模拟试验的发展趋势,认为煤与瓦斯突出模拟试验必须符合相似理论,煤与瓦斯突出模拟试验仪器研究是机理研究突破的迫切需求。

关键词：煤炭开采煤与瓦斯突出机理煤与瓦斯突出物理模拟试验仪器瓦斯煤体相似材料