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急斜煤层顶板应力叠加效应致灾特征综合分析

煤炭学报 2018年第1期43卷 70-78页

作者：来兴平杨毅然单鹏飞吕兆海王宁波西安科技大学能源学院陕西西安710054 陕西省岩层控制重点实验室陕西西安710054 教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

针对乌鲁木齐矿区急斜煤层粉砂岩顶板可能面临的突然性断裂垮落所引发的动力灾害问题,采用现场调研、理论分析、数值计算和联合分析方法,综合分析综放短壁工作面顶板集中应力叠加效应诱致动力灾害特征。根据煤岩层赋存条件和开采布局,... 详细信息

针对乌鲁木齐矿区急斜煤层粉砂岩顶板可能面临的突然性断裂垮落所引发的动力灾害问题,采用现场调研、理论分析、数值计算和联合分析方法,综合分析综放短壁工作面顶板集中应力叠加效应诱致动力灾害特征。根据煤岩层赋存条件和开采布局,考虑采场裂隙分布规律和开采扰动影响,采用分区组合方法构建三维有限差分数值计算模型。计算结果表明:(1)43号和45号煤层顶板均以其深部区域岩体为"支点"产生倾向和走向撬压效应,两者在空间上的叠加效应加剧了局部岩体的应力集中程度,使顶板岩层破断呈现"破断—平衡—破断"周期规律性;(2)两煤层顶板集中应力分别位于其相应工作面南巷南帮的左下方和左上方,距南帮中点20.5和13.7 m;(3)顶板应力集中区走向长度分别为68.2和61.5 m,集中应力峰值分别位于工作面前方28.5和25.3 m,顶板对巷帮应力集中影响系数分别为0.52和0.81。基于研究成果制定了"注水-爆破"耦合致裂顶板防控措施,动力灾害得到有效控制,这为急斜煤层开采顶板动力灾害防控提供借鉴。

关键词：急斜煤层叠加效应动力灾害分区组合模型

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轴流压气机势流和尾迹相互干涉叠加效应分析

工程热物理学报 2015年第2期36卷 269-273页

作者：杨策张涵之赵奔马朝臣老大中北京理工大学机械与车辆学院叶轮机械研究所北京100081 北京理工大学宇航学院北京100081

尾迹与势流的相互作用对压气机叶片表面的压力波动强度和出口的轴向速度分布及波动会产生很大影响。针对两级跨声速轴流压气机,采用数值方法研究两排转子叶片周向相对位置不同情况下,叶片表面压力波动抵消区域位置发生的变化。研究结果... 详细信息

尾迹与势流的相互作用对压气机叶片表面的压力波动强度和出口的轴向速度分布及波动会产生很大影响。针对两级跨声速轴流压气机,采用数值方法研究两排转子叶片周向相对位置不同情况下,叶片表面压力波动抵消区域位置发生的变化。研究结果表明:转子叶片周向位置的变化会对静子叶片尾迹形态产生影响,会导致叶片表面压力波动抵消区域发生变化。伴随转子叶片周向相对位置的变化,存在上游转子叶片尾迹减缓下游静子叶片尾迹衰减的现象,从而改变了叶片排之间的相互干涉强度,并使叶片表面压力波动强度发生变化。

关键词：跨音速轴流压气机压力波动相互干涉叠加效应

西安市住宅室内空气污染物实测分析与叠加效应

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环境科学 2022年第4期43卷 1814-1820页

作者：王秀茹樊灏范洁沈振兴西安交通大学环境科学与工程系西安710049

为了解居民住宅室内空气污染现状和保障公众健康,于2017年12月~2020年12月对西安市住宅小区830户居民住宅室内污染物[甲醛、苯、甲苯、二甲苯、总挥发性有机物(TVOC)、乙酸正丁酯、乙苯、苯乙烯和十一烷]浓度进行了实测分析和健康效应评... 详细信息

为了解居民住宅室内空气污染现状和保障公众健康,于2017年12月~2020年12月对西安市住宅小区830户居民住宅室内污染物[甲醛、苯、甲苯、二甲苯、总挥发性有机物(TVOC)、乙酸正丁酯、乙苯、苯乙烯和十一烷]浓度进行了实测分析和健康效应评估,并对污染物的叠加作用进行了分析.结果表明,室内甲醛、苯、甲苯、TVOC和二甲苯浓度超标率分别为92.1%、39.7%、11.7%、8.9%和1.2%,其中甲醛污染最为严重,不同房间类型中污染物超标情况差异不大.受温湿度等因素的影响污染物浓度水平夏季最高.人体健康风险评估表明,不同年龄段人群(儿童、青少年、成人和老人)均受到室内甲醛和苯的致癌风险,且儿童和老人受到的风险更大,二甲苯、乙苯和甲苯处于低风险(HI叠加效应表明,室内污染物之间存在叠加作用导致污染物毒性明显增大.结果对西安市室内住宅污染物特征及健康影响提供了基础数据和科学依据.

关键词：室内空气甲醛苯季节变化健康风险评价叠加效应

叠加效应影响下钻孔有效抽采半径的数值模拟及布孔间距优化

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矿业安全与环保 2021年第1期48卷 91-96页

作者：徐刚张剀文范亚飞西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室陕西西安710054

针对煤层瓦斯预抽钻孔布孔间距存在盲目性和不确定性等问题,以流固耦合原理为基础构建煤层瓦斯抽采流固耦合数学模型,借助FLUENT数值模拟软件对煤层瓦斯预抽钻孔有效抽采半径进行数值模拟研究,在多钻孔数值模拟的基础上对建新煤矿4207... 详细信息

针对煤层瓦斯预抽钻孔布孔间距存在盲目性和不确定性等问题,以流固耦合原理为基础构建煤层瓦斯抽采流固耦合数学模型,借助FLUENT数值模拟软件对煤层瓦斯预抽钻孔有效抽采半径进行数值模拟研究,在多钻孔数值模拟的基础上对建新煤矿4207工作面煤层瓦斯预抽钻孔布孔参数进行了优化。结果表明:钻孔有效抽采半径随抽采时间的增加呈对数形式增大;多钻孔抽采时孔间相互扰动可产生抽采叠加效应,布孔间距越密集,钻孔之间瓦斯压力下降幅度越显著;在90 d的预抽期内,建新矿单孔抽采的有效半径为2.02 m,多孔抽采的布孔间距为2.86~4.50 m。结合煤层厚度提出了正三角形的布孔方式,经现场应用瓦斯参数达标,布孔方案切实有效。

关键词：瓦斯抽采钻孔数值模拟有效抽采半径叠加效应布孔方案

四川盆地中二叠统栖霞组滩相白云岩多重成因机理及叠加效应

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岩石学报 2014年第3期30卷 679-686页

作者：田景春林小兵张翔彭顺风杨辰雨罗寿兵徐亮油气藏地质与开发工程国家重点实验室成都理工大学成都610059 中石油西南油气田分公司勘探开发研究院成都610059

本文以四川盆地二叠系栖霞组滩相白云岩为研究对象,充分利用野外剖面资料、钻井资料、测试分析资料,对栖霞组滩相白云岩成因机理及其叠加效应进行了深入研究。结果表明,四川盆地栖霞组白云岩的规模变化较大,从不到1米至几十米不等,区域... 详细信息

本文以四川盆地二叠系栖霞组滩相白云岩为研究对象,充分利用野外剖面资料、钻井资料、测试分析资料,对栖霞组滩相白云岩成因机理及其叠加效应进行了深入研究。结果表明,四川盆地栖霞组白云岩的规模变化较大,从不到1米至几十米不等,区域上主要分布于盆地西部,盆内其它地区零星发育。白云岩的发育与沉积背景关系密切,其中分布于盆地西部的白云岩为台地边缘滩相沉积背景,而盆地内零星分布主要为台内滩沉积背景。栖霞组白云岩成因包括三种类型:(1)高能滩混合水白云岩化形成的白云岩;(2)埋藏白云岩化形成的白云岩;(3)热液白云岩化形成的白云岩。其中,高能滩混合水白云岩化形和热液白云岩化为主要的白云岩化作用。现今无论是在野外剖面还是钻井岩心中所看到的白云岩为多种白云岩化作用的叠加结果,叠加效应体现在白云石晶体形态上、碳氧同位素和包裹体温度上。在白云岩形成过程中,滩相沉积是白云岩化的基础;不同类型的白云岩化作用是关键;裂缝的发育为白云岩化创造了条件。

关键词：四川盆地栖霞组白云岩成因机理叠加效应

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单面立式平衡机的不平衡叠加效应的实验研究

振动与冲击 2020年第15期39卷 88-94,102页

作者：王秋晓李皓月郭永财郭思岑重庆大学机械工程学院重庆400044

用单面立式动平衡机在对不同尺寸、不同质量工件进行动平衡测量时,会发现存在一个与理论值不匹配的额外不平衡量,传统方法难以给出合理的解释,分析表明是其忽略了摆架系统和转子合成质心的变化,即不平衡叠加效应会影响测量的准确性。研... 详细信息

用单面立式动平衡机在对不同尺寸、不同质量工件进行动平衡测量时,会发现存在一个与理论值不匹配的额外不平衡量,传统方法难以给出合理的解释,分析表明是其忽略了摆架系统和转子合成质心的变化,即不平衡叠加效应会影响测量的准确性。研究了转子和摆架系统质量偏心引起的质心运动方程,并通过质心位置得到振动中心位置。提出了不平衡叠加效应与额外不平衡量的概念。推导了合成系统的叠加不平衡量公式,分析了转子质量和转子安装高度对此额外不平衡量的影响,根据实验数据进行了误差对比分析,验证了该额外不平衡量与转子质量和转子安装高度的关系,阐明了此额外不平衡量的来源。

关键词：额外不平衡量振动系统质心合成叠加效应误差分析

京津冀城市群人⁃地、人⁃水与人⁃碳交互胁迫关系及其叠加效应

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生态学报 2021年第11期41卷 4318-4329页

作者：李伟峰吕小瑜王朝韩立建中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049

随着社会、经济效益的不断增加及国际影响力的不断增大,京津冀正在向世界级城市群迈进。而快速的城市增长与资源环境的交互胁迫效应严重制约了京津冀地区的可持续发展,因此,明确城市增长与不同资源环境要素的相互作用机制并采用有效的措... 详细信息

随着社会、经济效益的不断增加及国际影响力的不断增大,京津冀正在向世界级城市群迈进。而快速的城市增长与资源环境的交互胁迫效应严重制约了京津冀地区的可持续发展,因此,明确城市增长与不同资源环境要素的相互作用机制并采用有效的措施,是实现京津冀地区发展和保护共生的关键。目前针对城镇化与单一种资源环境要素交互作用的研究较多,但对城镇化与不同资源环境要素相互作用的叠加效应的关注很少。针对土地、水资源与能源这三种明显限制京津冀地区发展的资源要素,综合考虑了供给侧与需求侧特征,分析了人⁃地、人⁃水与人⁃碳的相互作用关系,解析了京津冀地区城镇发展与不同资源环境要素交互胁迫作用及其叠加效应。结果表明:2002—2017年,1、城市群整体水平上,人⁃地、人⁃水和人⁃碳关系总体上均呈“强协调”或“弱协调”交替变化的状态;2、城市尺度上,不同城市的人⁃地、人⁃水和人⁃碳交互关系存在明显时空分异。多数城市都曾面临土地、水资源或能源的胁迫影响,尤其是河北的一些城市(石家庄、邯郸、承德、衡水、邢台、唐山及保定等)在有些年份面临土地、水资源或能源的“强胁迫”影响;3、从京津冀地区整体水平上看,不存在多种资源要素的叠加胁迫影响,但是,城市群内部多数城市在有的年份同时面临土地、水资源或能源两种以上资源要素的叠加胁迫影响。因此,要协同改善京津冀地区资源环境的胁迫,需要全面考虑不同空间尺度之间,不同城市之间,以及不同资源要素之间的叠加影响机制,有针对性的提出政策与措施。

关键词：城镇化供给需求交互胁迫叠加效应

叠加效应下多孔水力割缝联合抽采参数优化研究

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工矿自动化 2023年第1期49卷 146-152页

作者：倪兴中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122 煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122

针对低透高瓦斯煤层在水力割缝过程中存在割缝扰动范围不清、割缝钻孔最佳布孔间距不明确的问题,以贵州豫能高山煤矿1908工作面为研究背景,在建立水力割缝煤体瓦斯抽采流固耦合模型的基础上,借助COMSOL数值模拟软件对高山煤矿1908工作... 详细信息

针对低透高瓦斯煤层在水力割缝过程中存在割缝扰动范围不清、割缝钻孔最佳布孔间距不明确的问题,以贵州豫能高山煤矿1908工作面为研究背景,在建立水力割缝煤体瓦斯抽采流固耦合模型的基础上,借助COMSOL数值模拟软件对高山煤矿1908工作面水力割缝钻孔有效抽采半径、孔周瓦斯压力变化情况进行了研究,并依据模拟结果深入分析了水力割缝钻孔在多孔布置时,受孔间抽采叠加效应影响下有效抽采范围及孔间瓦斯压力变化情况,最终得出其最佳布孔间距及抽采时间。结果表明:(1)水力割缝钻孔单孔抽采效果随割缝深度显著提升,但钻孔有效抽采半径增速变缓,为得到最佳割缝深度,对各钻孔有效抽采半径进行三项式拟合,随着水力割缝深度的增加,有效抽采半径范围在快速增加后放缓且最终趋于平稳,并得出了高山煤矿最佳割缝深度为1.5 m,有效抽采半径达为3.1 m。(2)在相同抽采时间下,煤体内瓦斯压力随两孔距的缩短而降低,说明孔间距越小,孔间受水力割缝所造成的扰动越剧烈,抽采叠加效应影响越显著。(3)在保证消突达标的前提下,选择孔距为7 m进行水力割缝钻孔布置效果最佳。(4)原本在“正方形”布孔方式中,孔心位置可能出现抽采盲区的点最大瓦斯压力仅为0.67 MPa,小于临界值,“正方形”布孔较“正三角”布孔的有效覆盖面积更大且减少了抽采重复区域,从而减少了钻孔施工量,提高了瓦斯治理效率。(5)通过现场试验得出在60 d抽采周期内,水力割缝钻孔布置采用孔距为7 m的“正方形”布孔可有效提高瓦斯抽采浓度及抽采纯量,并达到了延长高效抽采周期的效果,且可消除孔间煤体瓦斯抽采空白带,实现孔间区域煤体消突达标。

关键词：瓦斯抽采水力割缝割缝钻孔叠加效应有效抽采半径布孔优化

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叠加效应影响下顺层钻孔合理布孔间距研究

矿业安全与环保 2024年

作者：华明国马帅周爱桃刘和平陈晓鹏张喜潞安化工集团有限公司中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院

为确定瓦斯抽采钻孔的最优布孔间距，基于孔隙-裂隙双重介质的假设，建立考虑煤体渗透率演化、固体力学和瓦斯扩散-渗流作用的气固耦合数学模型。以山西余吾煤矿N2206工作面为研究对象，开展单钻孔和多钻孔瓦斯抽采的数值模拟研究，发... 详细信息

为确定瓦斯抽采钻孔的最优布孔间距，基于孔隙-裂隙双重介质的假设，建立考虑煤体渗透率演化、固体力学和瓦斯扩散-渗流作用的气固耦合数学模型。以山西余吾煤矿N2206工作面为研究对象，开展单钻孔和多钻孔瓦斯抽采的数值模拟研究，发现有效抽采半径与抽采时间呈幂指数函数变化，数值模拟结果与现场试验结果的平均误差为4.69%。在模型验证的支撑下，进一步基于多钻孔瓦斯抽采叠加效应原理，分析了布孔间距对叠加效应的影响，在单孔有效抽采半径和影响半径的基础上建立了瓦斯抽采多钻孔布孔间距数学模型，发现N2206工作面的最优布孔间距为9.178m，经现场试验，验证了布孔间距与单孔有效抽采半径和影响半径关系式的准确性。

关键词：瓦斯抽采数值模拟有效抽采半径布孔间距叠加效应