检索结果-南通市图书馆

同方期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

玄武岩纤维基矸石充填材料流变特性研究

有色金属(中英文) 2025年

作者：赵兵朝温婕翟迪陈尚迎港陈攀西安科技大学能源学院西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室

矸石颗粒沉降是固废充填料浆长距离管道输送的技术难点。为避免矸石颗粒在充填料浆发生沉降引发堵管、爆管事故，通过研究不同长度和掺量对玄武岩纤维基矸石充填材料流变性能的影响，探究矸石颗粒的沉降规律。在矸石充填料浆中加入玄武... 详细信息

矸石颗粒沉降是固废充填料浆长距离管道输送的技术难点。为避免矸石颗粒在充填料浆发生沉降引发堵管、爆管事故，通过研究不同长度和掺量对玄武岩纤维基矸石充填材料流变性能的影响，探究矸石颗粒的沉降规律。在矸石充填料浆中加入玄武岩纤维进行流变试验，采用H-B流变模型综合分析充填料浆屈服应力、塑性黏度的变化规律。结果表明：纤维基矸石充填材料流变曲线符合H-B模型，掺量为0.5%时料浆能够满足矸石颗粒临界不沉，且屈服应力值85.03 Pa，纤维增强了料浆内网状结构的稳定性，增加了颗粒间的摩擦碰撞，加大了料浆内部摩擦力和黏滞力；3 mm玄武岩纤维在掺量0.5%时矸石充填材料屈服应力最大，且料浆流体类型发生改变，由具有屈服应力的膨胀流体变为宾汉姆流体；相同掺量情况下纤维长度过长或过短都会降低矸石充填料浆流变性能，存在最优长度范围9、12 mm能提高料浆屈服应力且流动性好。

关键词：纤维基矸石充填材料玄武岩纤维矸石沉降屈服应力流变性能

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

“三软”煤层区段煤柱合理优化研究

中国矿业 2025年第1期34卷 126-136页

作者：张杰武浩昊卓青松何义峰高守世孙建平张一铭庞海波贾子轩西安科技大学能源学院陕西西安710000 西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710000

“三软”煤层地质条件促使区段煤柱承载性能弱化,为避免煤柱失稳常留设大煤柱,造成资源浪费,提高煤炭资源的回采率,本文以安阳煤矿1513回采工作面的区段煤柱合理宽度优化为研究背景,基于“三软”煤层赋存特征,采用理论分析和数值模拟的... 详细信息

“三软”煤层地质条件促使区段煤柱承载性能弱化,为避免煤柱失稳常留设大煤柱,造成资源浪费,提高煤炭资源的回采率,本文以安阳煤矿1513回采工作面的区段煤柱合理宽度优化为研究背景,基于“三软”煤层赋存特征,采用理论分析和数值模拟的方法对煤柱内的支承压力及弹塑性区展开研究。研究得到区段煤柱合理宽度,并通过现场应用验证其科学合理性。研究结果表明,区段煤柱塑性区应力明显高于弹性核心区,并得到了两区范围,结合数值模拟不同煤柱宽度应力分布特征,得到了不同宽度的区段煤柱变形破坏特征,以及塑性区分布特征。将研究结论应用于现场监测,表明1513回采工作面区段煤柱合理宽度为20 m。本文研究一定程度上提高了煤层回采率,减少煤炭资源的浪费,增加经济效益,同时为相似开采条件下区段煤柱的优化设计提供了有益参考。

关键词：支承应力煤柱优化数值模拟 CT成像钻孔窥视

特厚煤层覆岩裂隙−渗流区域演化规律及工程应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤田地质与勘探 2025年第1期53卷 102-113页

作者：孔祥国赵天烁林海飞赵鹏翔王旭蔡雨初季鹏飞和递李可徐传玉西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室陕西西安710054 北京安科兴业科技股份有限公司北京102200 陕西彬长小庄矿业有限公司陕西咸阳713500

【目的和方法】覆岩结构对卸压瓦斯抽采有重要影响,为探究特厚煤层开采过程中上覆岩层瓦斯运移规律,采用物理相似性模拟实验方法分析覆岩裂隙形态和渗流能力演化规律,研究特厚煤层覆岩裂隙−渗流特征区域演化机理,提出特厚煤层覆岩裂隙−... 详细信息

【目的和方法】覆岩结构对卸压瓦斯抽采有重要影响,为探究特厚煤层开采过程中上覆岩层瓦斯运移规律,采用物理相似性模拟实验方法分析覆岩裂隙形态和渗流能力演化规律,研究特厚煤层覆岩裂隙−渗流特征区域演化机理,提出特厚煤层覆岩裂隙−渗流特征区域识别方法,依据该识别方法在实验工作面进行定向钻孔抽采实践。【结果和结论】结果表明:(1)覆岩中间区域离层量和裂隙密度分别为两侧区域的47%和31%,呈现中间低两边高的分布模式。开采初期,覆岩的裂隙−渗流特征在空间分布具有同步性,随着工作面进一步推进,覆岩受到不同程度的采动影响,覆岩逐渐开始分区演化,中间区域裂隙−渗流特征明显小于四周,两侧区域则随着层位的增加而递减,裂隙率、裂隙熵、连通性系数和渗透率范围分别为1.0%~8.5%、0.15~0.90、0.10~0.65和6.34×10^(−9)~7.78×10^(−7) m^(2)。(2)基于覆岩裂隙和渗流能力对瓦斯运移的影响,将覆岩分为4个区域,分别是低位湍流区、中位压实区、中位过渡区和高位恒流区,基于裂隙率、裂隙熵、连通性系数和渗透率在不同区域的时空演化规律,建立特厚煤层覆岩裂隙−渗流特征区域演化模型和判定流程。(3)根据覆岩裂隙−渗流特征区域演化模型,分析中位过渡区和高位恒流区为抽采优势层位,设计钻孔垂距为6~25 m,将钻孔抽采纯量随时间的变化过程分为初始波动阶段、快速增长阶段和缓慢下降阶段,回采期间工作面甲烷体积分数均小于1%,工程实践效果良好,验证了方法的可行性和定向钻孔布置的合理性。研究结果为瓦斯抽采钻孔参数的优化和煤层瓦斯治理提供一定的理论指导。

关键词：特厚煤层上覆岩层裂隙−渗流特征钻孔布置瓦斯治理

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

井下专用乳化基质黏弹性分析

工程爆破 2025年第01期 95-101页

作者：孙伟博杨健翟小鹏简国祚王燕西安科技大学能源学院教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室北京奥信化工科技发展有限责任公司

井下上向中深孔爆破用乳化炸药黏度高，其流变特性大小对井下乳化炸药的输送至关重要，而不同的输送效率对应了不同的剪切速率。对温度分别为25℃和50℃的乳化基质进行了大振幅振荡剪切等流变实验，实验结果表明：振荡频率为0.1 Hz和1 H... 详细信息

井下上向中深孔爆破用乳化炸药黏度高，其流变特性大小对井下乳化炸药的输送至关重要，而不同的输送效率对应了不同的剪切速率。对温度分别为25℃和50℃的乳化基质进行了大振幅振荡剪切等流变实验，实验结果表明：振荡频率为0.1 Hz和1 Hz时，乳化基质储能模量与耗能模量相对大小转换的临界剪切应变值分别为10%和40%。对测量结果进行傅里叶变换，结合切比雪夫理论分析发现，振荡频率0.1 Hz和1 Hz下，乳化基质表现出应变变硬特性的临界剪切应变值分别为10%和25%,剪切增稠比率由非稳态过渡到剪切增稠的剪切应变值分别为1%和5%。研究表明：乳化基质在高剪切应变值下的黏弹性以非线性为主，根据25℃和50℃下应变硬化比率和剪切增稠比率的过渡值相同可以看出乳化基质的黏弹性对温度不敏感，主要与振荡频率有关。随着剪切强度增强，乳化基质表现出应变变硬和剪切增稠的特性。

关键词：乳化基质非线性黏弹性大振幅振荡剪切傅里叶变换切比雪夫定理

基于PFC的上向远距离被保护煤层横向裂隙时空演化规律研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

采矿与安全工程学报 2025年第1期42卷 229-238页

作者：石钰邢珍珍詹可亮李树刚赵鹏翔薛俊华西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室陕西西安710054 淮南师范学院机械与电气工程学院安徽淮南232038

为探究上向远距离被保护煤层横向离层裂隙时空演化规律,以平煤六矿采区开采戊8煤层向上保护丁5.6煤层为工程背景,采用相似物理模拟实验和PFC(Particle Flow Code)数值模拟相结合的方法,系统研究保护层开采过程中上覆煤岩体移动变形、被... 详细信息

为探究上向远距离被保护煤层横向离层裂隙时空演化规律,以平煤六矿采区开采戊8煤层向上保护丁5.6煤层为工程背景,采用相似物理模拟实验和PFC(Particle Flow Code)数值模拟相结合的方法,系统研究保护层开采过程中上覆煤岩体移动变形、被保护煤层采动裂隙发育及分布特征、被保护煤层应力时空演化规律,同时采用RFPA(Realistic Failure Process Analysis)数值模拟软件对被保护煤层的透气性进行分析。结果表明:卸压开采后,远距离上被保护煤层产生拉伸型横向裂隙,形成卸压瓦斯横向渗流通道。采动影响下,覆岩裂隙延伸出现分层现象,裂隙发育呈“梯形”,被保护煤层应力变化曲线从“V”形向“U”形转变,被保护煤层保护边界向保护层采空区方向内错约10~20 m,进入稳定卸压膨胀区域,煤层透气性显著提高,产生较强的“卸压增透”效应,此时为卸压瓦斯抽采最佳“时间窗口期”。

关键词：上向远距离被保护煤层 PFC 横向裂隙时间窗口期

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于FBG监测的充填管道堵塞识别试验研究

光通信研究 2025年

作者：吴玉意杨雅雯刘成勇柴敬张丁丁马晨阳古文哲丁自伟秋丰岐中煤能源研究院有限责任公司中国矿业大学矿业工程学院西安科技大学能源学院西安科技大学教育部西部矿井开采与灾害防治重点实验室

【目的】充填管道在泵送压力的作用下长期处于应力状态，堵塞等动态扰动作用易引起管输结构变形和爆管等灾害，为预防充填管道堵塞及衍生灾害，文章提出了一种基于光纤光栅（FBG）监测的充填管道堵塞识别新方法，达到提前预测充填管道... 详细信息

【目的】充填管道在泵送压力的作用下长期处于应力状态，堵塞等动态扰动作用易引起管输结构变形和爆管等灾害，为预防充填管道堵塞及衍生灾害，文章提出了一种基于光纤光栅（FBG）监测的充填管道堵塞识别新方法，达到提前预测充填管道堵塞、为应急抢救预留足够时间并及时挽救社会资源财产的目的。【方法】基于流致振动理论，阐释了充填管道内三向应力受力机制，通过阀门控制堵塞位置及堵塞程度，开展不同堵塞程度下的基于FBG监测的管道堵塞应变试验，反演再现了10余种工况堵塞破坏的应变演化过程，分析管道堵塞状态下堵管时间点前后、位置前后基于FBG监测的管道外壁面应变变化情况及原因，为后续试验的进行与分析提供了基础。【结果】文章研究试验中，未堵塞状态下，初始注浆压力为0.1 MPa时，管道的应变均值与管输距离呈线性关系，且稳定在0-12με范围内，管输距离2.5、9.1和16.5 m处应变时域结果显示，应变每经过35 s左右会达到峰值；堵塞状态下，应变均值随管输距离的增加呈缓慢增加的趋势，但在管输距离9.1 m（堵塞点）处突然减小，应变骤降点与实际堵塞点的设置一致。【结论】文章提出了一种有效的基于FBG监测的充填管道堵塞识别方法，实现了对管道堵塞事故的识别及定位，为充填管道堵塞识别的工程应用提供一定的理论指导，对未来在一定程度上将减少能源损失和环境污染，保护人民生命财产安全。

关键词：充填管道光纤光栅监测应力分布堵塞识别定位

特厚煤层覆岩裂隙–渗流区域演化规律及工程应用

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

煤田地质与勘探 2025年

作者：孔祥国赵天烁林海飞赵鹏翔王旭蔡雨初季鹏飞和递李可徐传玉西安科技大学安全科学与工程学院西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室北京安科兴业科技股份有限公司陕西彬长小庄矿业有限公司

【目的和方法】覆岩结构对卸压瓦斯抽采有重要影响，为探究特厚煤层开采过程中上覆岩层运移规律，采用物理相似性模拟实验方法分析覆岩裂隙形态和渗流能力演化规律，研究特厚煤层覆岩裂隙-渗流特征区域演化机理，提出特厚煤层覆岩裂隙-... 详细信息

【目的和方法】覆岩结构对卸压瓦斯抽采有重要影响，为探究特厚煤层开采过程中上覆岩层运移规律，采用物理相似性模拟实验方法分析覆岩裂隙形态和渗流能力演化规律，研究特厚煤层覆岩裂隙-渗流特征区域演化机理，提出特厚煤层覆岩裂隙-渗流特征区域识别方法，依据该识别方法在实验工作面进行定向钻孔抽采实践。【结果和结论】结果表明：（1）覆岩中间区域离层量和裂隙密度分别为两侧区域的26%和31%，呈现中间低两边高的分布模式。开采初期，覆岩的裂隙-渗流特征在空间分布具有同步性，随着工作面进一步推进，覆岩受到不同程度的采动影响，覆岩逐渐开始分区演化，中间区域裂隙-渗流特征明显小于四周，两侧区域则随着层位的增加而递减，裂隙率、裂隙熵、连通性系数和渗透率范围分别为1.0%～8.5%,0.15～0.9,0.1～0.65和6.34×10-9m2～7.78×10-7m2。（2）基于覆岩裂隙和渗流能力对瓦斯运移的影响，将覆岩分为4个区域，分别是低位湍流区、中位压实区、中位过渡区和高位恒流区，基于裂隙率、裂隙熵、连通性系数和渗透率在不同区域的时空演化规律，建立特厚煤层覆岩裂隙-渗流特征区域演化模型和判定流程。（3）根据覆岩裂隙-渗流特征区域演化模型，分析中位过渡区和高位恒流区为抽采优势层位，设计钻孔垂距为37～62 m，将钻孔抽采纯量随时间的变化过程分为初始波动阶段，快速增长阶段和缓慢下降阶段，回采期间工作面甲烷体积分数均小于1%，工程实践效果良好，验证了方法的可行性和定向钻孔布置的合理性。研究结果为瓦斯抽采钻孔参数的优化和煤层瓦斯治理提供一定的理论指导。

关键词：特厚煤层上覆岩层裂隙-渗流特征钻孔布置瓦斯治理

冲击地压矿井科学产能确定及科学提升产能研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭科学技术 2025年

作者：崔峰罗钟来兴平陈建强彭宝山邹磊刘旭东西安科技大学能源学院西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室新疆工程学院新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室新疆工程学院新疆煤炭绿色智能开采工程研究中心国家能源集团国源电力有限公司陕西彬长矿业集团有限公司国家能源集团新疆能源有限责任公司

我国埋深1000m以上的煤炭资源储量占总储量的50%以上，未来将是煤炭资源供应的主要部分，开展冲击地压矿井科学产能及科学提升产能对于保障我国深部煤炭资源的安全高效开采有重要意义。针对冲击地压矿井产能确定与产能提升问题，利用理... 详细信息

我国埋深1000m以上的煤炭资源储量占总储量的50%以上，未来将是煤炭资源供应的主要部分，开展冲击地压矿井科学产能及科学提升产能对于保障我国深部煤炭资源的安全高效开采有重要意义。针对冲击地压矿井产能确定与产能提升问题，利用理论分析、现场监测等研究方法，完成了含有冲击地压煤层的矿井井田范围科学划分，分析了冲击地压矿井不同的采煤方法、开采顺序、开采布局下采煤面扰动响应特征，建立了冲击地压矿井科学产能的确定方法，提出了冲击地压矿井产能科学提升的顶层设计与实践方法。研究结果表明：明确了冲击地压矿井冲击倾向性鉴定与冲击危险性确定的必要性，实现含有冲击地压煤层的矿井井田范围科学规划；研究了采煤方法、开采顺序与布局以及开采参数对采煤面扰动响应特征，得出了冲击地压矿井采煤面科学设计的系统性方法，为冲击地压矿井产能提升创造条件；提出了冲击地压矿井产能确定的技术路径，基于采动力学构建了“分阶段、分区域、分时期、看卸压力度、看历史防控水平”的冲击地压矿井采煤面推进速度确定方法；构建了冲击地压矿井产能提升的顶层设计，明确指出了控制产能的关键是产能提升所带来的冲击危险性，实现采动强度与卸压力度平衡，降低冲击危险性，从而有效的进行产能提升。构建了冲击地压矿井从井田范围科学规划、采煤面科学设计到产能科学确定及科学提升产能的一体化技术路径，为冲击地压矿井科学产能确定及科学提升产能提供了科学指导。

关键词：冲击地压矿井科学产能科学提升产能采动强度卸压力度

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

循环荷载尾砂胶结充填体声发射特征

西安科技大学学报 2025年第1期45卷 74-85页

作者：邱华富李宇航刘浪丁自伟西安科技大学能源学院陕西西安710054 西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室陕西西安710054

为了研究循环荷载作用下废石尾砂胶结充填体的力学特性与损伤规律,制备了4种不同废石含量的尾砂胶结充填体,开展了2种加载路径下单轴循环加卸载试验,并借助声发射监测系统,获取了不同加载路径下所释放的声信号,研究充填体损伤演化规律... 详细信息

为了研究循环荷载作用下废石尾砂胶结充填体的力学特性与损伤规律,制备了4种不同废石含量的尾砂胶结充填体,开展了2种加载路径下单轴循环加卸载试验,并借助声发射监测系统,获取了不同加载路径下所释放的声信号,研究充填体损伤演化规律。结果表明:充填体力学强度随废石含量的增加呈现先增大后减小趋势,废石含量10%的充填体力学强度达到最大,在恒定下限循环加卸载和等幅循环加卸载路径下的强度分别为3.94 MPa和3.63 MPa,且充填体在等幅循环加卸载下的强度普遍高于恒定下限循环加卸载;恒定下限循环加卸载过程中,滞回环面积同循环次数呈二次函数关系,随循环次数的增多而增大,Felicity比值随循环次数增多而减小,充填体损伤程度不断加深;恒定下限循环加卸载和等幅循环加卸载过程中,充填体的声发射信号均呈“峰谷”现象,累计振铃计数和累计能量呈“阶梯式”上升趋势。研究可为矿山储库构建及稳定性无损检测分析提供理论基础。

关键词：尾砂胶结充填体循环加卸载力学特性声发射损伤特性