• 薛河:二级教授、博士生导师

    <正>薛河,男,江苏扬州市人,中共党员,博士,二级教授,博士生导师,西安科技大学"胡杨学者"特聘教授,陕西理工大学"江汉学者"特聘教授,陕西省优秀留学回国人员,享受"三秦人才津贴"。1982年毕业于西安矿业学院机电系,获工学学士学

    2019年05期 v.39;No.169 734页 [查看摘要][在线阅读][下载 611K]
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  • 浅埋薄基岩大采高工作面顶板破断特征和来压规律

    黄庆享;贺雁鹏;李锋;王碧清;李军;苗彦平;

    为了揭示浅埋薄基岩大采高工作面顶板破断运动结构特征,在张家峁煤矿22201工作面辅运顺槽内施工3组钻孔,现场观测不同层位的顶板位移量,钻孔窥视顶板破断位置,实测统计对应的工作面支架工作阻力和超前支架工作阻力。结果表明:工作面上方顶板分层垮落,具有显著的时间和空间效应;顶板破断超前于工作面来压,超前破断距离约15~20 m;顶板冒落带高度15~18 m,平均顶板破断角65°;初次来压形成非对称三铰拱结构,周期来压形成台阶岩梁结构;端头区域内倾向不同层位的顶板呈弧形拱状冒落。工作面初次来压步距为32 m,来压时支架的平均工作阻力11 448 kN/架,周期来压步距为10~15.8 m,平均13 m,来压时支架的平均工作阻力10 343 kN/架,支架选型合理且利用率高;回风顺槽侧超前支承压力显现较明显,超前支承压力峰值位于工作面前方5 m内,显著影响范围约为10 m,一般影响区为15 m.

    2019年05期 v.39;No.169 737-744页 [查看摘要][在线阅读][下载 3149K]
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  • 瓦斯爆炸CH/CHO/C_2自由基光谱特征研究

    陈晓坤;刘著;王秋红;

    为研究瓦斯爆炸火焰中自由基特征光谱的特征,利用爆炸管道进行不同浓度瓦斯爆炸实验,采用高速摄像仪、单色仪来研究分析瓦斯爆炸火焰中CH/CHO/C_23种自由基发光光谱的特征。结果表明:随着瓦斯浓度的增大,3种自由基信号出现时间、消失时间、存在时间和到达极值时间都呈现先减小后增大的趋势;3种自由基在同一位置的存在时间随瓦斯浓度的改变并没有明显的规律,但都在13%瓦斯浓度下存在时间达到最长;随着瓦斯浓度的增大,同一位置3种自由基最大相对辐射强度都呈现先增大后减小的趋势,都在10%当量比达到最大;随着瓦斯浓度的改变,3种自由基在2个位置相对辐射强度最大值的差值存在较大差异,而在10%当量比的瓦斯浓度下3种自由基在2个位置相对辐射强度最大值的差值相差不大,最大相对辐射强度差值都在15 V左右;在同一位置,同一浓度的瓦斯爆炸过程中,3种自由基最大相对辐射强度从大到小依次是CH,CHO,C_2.

    2019年05期 v.39;No.169 745-752+858页 [查看摘要][在线阅读][下载 3236K]
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  • 废弃石油井周围煤层中油层气扩散-渗流规律

    索永录;刘颖凯;肖江;张刚;李凡;曲慧升;

    为揭示煤矿废弃石油井周围煤层内油层气流动的压力与影响半径的变化规律,基于煤体孔隙裂隙二重介质假设,考虑孔隙率与渗透率动态变化,结合煤体变形特征,建立了油层气流动的扩散-渗流耦合模型,针对油层气组分的特殊性,运用COMSOL Multiphysics软件进行模拟计算。结果表明:流动过程中,煤层各处油层气压力的增加速度都先加快后减慢直至趋于稳定,距离废弃石油井越近,油层气压力短时间内变化越快,压力也越大;随着时间的推移,油层气影响半径逐渐增加,最后趋于稳定,井内压力恒定时,影响半径增加速度一直衰减,井内压力线性增加时,影响半径增加速度先增后减;第30年时,当井内压力线性增加至15 MPa时,影响半径为310 m.模拟结果与现场实测结果基本吻合,说明该耦合模型合理,该研究为受废弃石油井威胁的煤层的安全高效开采提供理论指导。

    2019年05期 v.39;No.169 753-760页 [查看摘要][在线阅读][下载 1860K]
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  • 不同程度预氧化煤传热特性

    张辛亥;周山林;拓龙龙;侯钦元;

    选用气煤,预先在程序升温装置中分别氧化升温至80,120,150和200℃,原煤作为对照组,探究煤复燃的热量传递规律。采用激光导热仪FLA457分别测量空气气氛中原煤与预氧化煤在30~300℃内的热物性参数,对热物性参数进行拟合分析,并探究其对温度的敏感性。结果表明:在30~300℃内,随着温度的升高,煤样热扩散系数先减小后增大,比热容逐渐增大并趋于平稳,导热系数逐渐增大。煤样的热扩散系数变化率以及导热系数变化率呈现出先减小后增大的趋势,比热容变化率逐渐减小。在相同温度下,随着预氧化温度的增加,热扩散系数先增大后减小,导热系数逐渐减小,并且原煤的比热容和导热系数均大于预氧化煤的比热容和导热系数。此外,比热容对温度的敏感性最大。实验结果对于煤火灾害防治具有一定的指导意义。

    2019年05期 v.39;No.169 761-766页 [查看摘要][在线阅读][下载 2037K]
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  • 含水率对相似材料模型强度的影响规律

    张丁丁;范国涛;郭瑞;欧阳一博;柴敬;

    为减少含水率对相似材料模型强度的影响,利用时域反射技术对相似材料模型含水率变化特征进行了监测,通过不同含水率值的相似材料试件,获得了相似材料试件单轴抗压强度与含水率的关系;提出克里金空间插值法的估值公式计算相似材料模型含水率,得出了含水率变异函数表达式;以哈拉沟煤矿12101工作面为研究对象,搭建了长×宽×高为1 000 mm×120 mm×700 mm的相似材料模型,利用FDR传感器监测模型含水率,绘制模型含水率分布图。结果表明,当配比为8∶3∶7且含水率在0.2%~2.3%之间时,相似材料试件的单轴抗压强度与其含水率呈负线性关系;通过模型含水率分布云图,模型竖直方向含水率呈上低下高的梯度特征,中硬度岩石相似材料模型含水率值达到1.7%~2.2%时,模型强度达到预期强度;相似材料模型干燥后期模型上部强度大于预期强度,中下部基本一致。提出了一种利用含水率特征值来预判模型干燥养护程度的方法,为提高相似材料模型试验准确性提供方法参考。

    2019年05期 v.39;No.169 767-774页 [查看摘要][在线阅读][下载 2067K]
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  • 基于AHP-JHA煤矿作业风险辨识应用研究

    张景钢;孙鑫;王泽浩;

    风险辨识与评估是煤矿企业开展安全生产工作中重要的一步。文中采用作业危害分析法对煤矿作业的安全水平进行分析,然而传统作业危害分析对步骤中的风险进行评估这一步通常是借助风险矩阵进行风险分级,当需要同时对多个事物的重要度进行判断时,风险评估往往容易出错。为了更准确的对煤矿作业风险进行评估,文中基于层次分析法的基本原理,对风险矩阵分级后的风险进行赋值,将其代入判断矩阵中,求得矩阵的特征向量和最大特征值再检验一致性。通过风险矩阵特征向量可以确定每个作业步骤中风险具体的重要程度,使用定性、定量的方法展示两两风险之间的重要程度。研究作业危害分析在煤矿作业的应用,结合层次分析法,对多种作业步骤危险程度的权重做出判断,为选择众多风险管理措施时做出正确决策提供科学的依据,帮助决策者选择最佳方案。

    2019年05期 v.39;No.169 775-781页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K]
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  • 煤层冲击倾向性评价的新指标体系

    吴学明;王苏健;张天军;黄耀光;黄克军;

    基于煤岩微元强度的韦伯分布假设和连续介质损伤力学理论,建立单轴压缩下考虑残余强度的损伤统计本构模型,修正了动态损伤应变计算式,结合损伤因子、损伤速率和损伤加速度研究了煤样的损伤演化规律和煤层冲击倾向性的评价指标,并利用最小二乘法对实验数据进行反演得到反映实验曲线的本构方程,且验证了其正确性。结果表明:考虑残余强度的损伤统计本构模型能较好地反映煤岩峰值强度后的应力-应变曲线的变化趋势和残余强度特征点,并可得到损伤速率的最大值;修正后的动态损伤应变在间接表征冲击倾向性实验的动态破坏时间时可不再受加载方式的限制;提出的盈余能指数变化率指标可综合衡量盈余能、峰后破坏过程损耗的应变能、动态破坏时间的变化情况,衡量煤层冲击倾向性;以最大损伤速率、修正后的动态损伤应变和盈余能指数变化率构成的指标体系可作为评价煤层冲击倾向性的新方法。

    2019年05期 v.39;No.169 782-789页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K]
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  • 黄河北煤田薄煤层采场上覆岩层纵向分带发育规律

    高明涛;辛恒奇;郭忠平;莫技;庞继禄;

    针对黄河北煤田赵官煤矿大水高瓦斯厚冲积层薄基岩复杂开采条件,本文通过理论分析、数值模拟方法对赵官煤矿综采工作面采场上覆岩层纵向分带发育规律和其结构形态进行了研究,得到了采场上覆岩层纵向运动破坏规律及其结构形态,即在采动应力作用下,采场上覆岩层开始呈现较平的"枕型"结构形态,随着采场支承压力不断增加,采动破坏岩层逐渐演化为"拱型"结构形态,当工作面推采距离达到工作面长度时,采场上覆破坏岩层在工作面纵向上扩展到最高处,此后随着工作面的不断推进,断裂拱高保持不变,而拱脚不断向前方扩展,呈现出"平顶拱型"结构形态;同时通过理论计算和现场实测对比分析,得到了采场上覆岩层冒落带、裂隙带分布范围,即冒落带高度为2.4m,裂隙带为19.1 m,裂采比为15.3,为矿井采场顶板控制、支架选型和瓦斯抽采参数确定提供了科学依据,对实现薄煤层综采安全高产高效的具有意义。

    2019年05期 v.39;No.169 790-801页 [查看摘要][在线阅读][下载 4137K]
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  • 内蒙古中东部蘑菇气地区玛尼吐组火山岩构造背景

    张慧婷;郑常青;张乔;

    内蒙古中东部蘑菇气地区位于大兴安岭火山岩带中部,通过对玛尼吐组火山岩进行系统的岩相学研究和地球化学特征分析可知,玛尼吐组火山岩的岩石类型主要为粗面岩、安山岩和玄武安山岩,属于亚碱性、高钾钙碱性火山岩系列。SiO_2与TiO_2,Al_2O_3,Fe_2O_(3T),MgO,CaO和P_2O_5呈较好的负相关,与Na_2O和K_2O呈较好的正相关,暗示了岩浆演化过程中发生了分离结晶作用。稀土配分曲线呈"右倾"型式,轻重稀土元素分馏明显,La_N/Yb_N=7.76~15.7,∑REE=126~317 ppm,富集轻稀土元素(LREE)(LREE=114~292 ppm)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),具明显负Eu异常(δEu=0.72~0.97)。对其地球化学特征综合研究显示,玛尼吐组火山岩岩浆来源于下地壳,有部分幔源物质的加入,为壳-幔混合型岩浆。该组火成岩形成于岩石圈伸展减薄的背景下,与蒙古-鄂霍茨克洋闭合,碰撞造山后的伸展环境有关。

    2019年05期 v.39;No.169 802-810页 [查看摘要][在线阅读][下载 3334K]
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  • 延川地区储层特征及综合评价

    贺亚维;张荣军;郭永宏;

    鄂尔多斯盆地延川地区延长组长2属于低孔—特低渗砂岩储层。在岩心观察及薄片分析的基础上,应用扫描电镜、高压压汞等多种实验手段,分析长2储层岩石学及微观孔喉结构等基础地质特征。结合研究区储层的特点,提出运用聚类分析—灰色关联法联合的方法对延长组长2段储层进行综合评价,建立了长2储层的分类评价标准,实现了长2段储层定量划分及评价。结果表明:长2储层以长石砂岩为主,储集空间类型较为多样,以粒间孔和溶蚀孔最为发育,分别约占总储集空间的92%和6%,孔-喉组合以中小孔细喉型—小孔特细喉型为主。长2段储层可划分为4种不同类型,其中Ⅰ类、Ⅱ类是最为有利的储层,Ⅲ类和Ⅳ类储层则属于不利储层。

    2019年05期 v.39;No.169 811-818页 [查看摘要][在线阅读][下载 3779K]
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  • 干湿循环作用下膨胀土变形特性

    段尚磊;徐国元;董均贵;钱慧良;

    为探究自然界干湿循环作用下膨胀土的膨胀变形特性及其影响机理,以南宁膨胀土为研究对象,分别测定0~4次干湿循环后试样膨胀量与时间的关系曲线,分析了膨胀曲线不同阶段特征及其影响机理,研究了不同干湿循环次数下的土水特征曲线,分析了基质吸力在膨胀变形中的作用。研究发现不论是否经历干湿循环作用,膨胀量与时间的关系曲线(膨胀曲线)都是非线性的;未经历循环的试样的膨胀速率最低,约在230 min后完才成总膨胀量的90%;经历了1~4次循环后,试样均在约100 min就完成膨胀量的90%,之后缓慢达到稳定值;不同循环次数下,膨胀速率随时间增加而逐渐降低,膨胀曲线大致分为快速膨胀、减缓膨胀和缓慢稳定3个阶段,膨胀曲线可用3段直线进行近似拟合;经历1次循环后,试样总膨胀量增加约20%,之后随着循环次数的增加而逐渐减小;在低含水率下(ω<3%),不同循环试样的基质吸力较为接近,随着含水率增大,基质吸力的差异也增大。非饱和土吸水过程中的水封闭、双开敞、气封闭等3个阶段的三相特征差异,是造成膨胀速率变化的主要原因。经历不同干湿循环次数后,试样破碎化程度和基质吸力的差异,是导致膨胀曲线及总膨胀量差别的重要因素。

    2019年05期 v.39;No.169 819-825页 [查看摘要][在线阅读][下载 1088K]
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  • 突出煤岩纵波波速与应力相关关系

    薛雅荣;宋大钊;何学秋;李振雷;巩思园;赵英杰;

    为探究井下煤与瓦斯突出灾害的发生机理并实现监测预警,运用微机控制电液伺服岩石试验机对突出型煤试样进行单轴加载破坏实验,分析了试样破坏特征及力学特性,采集震动波信号,与实际结果拟合后得到波速与应力的耦合规律,并建立了波速与应力间的试验关系模型,利用矿震信号进行了突出煤层震动波层析成像现场试验验证。结果表明,在单轴加载条件下,纵波波速与突出煤样应力之间存在指数函数关系V_p=a+ke~(rx),在加载初始阶段纵波波速变化梯度大,随后变化梯度逐渐减小并趋于线性,与实测值的相关系数计算结果表明模型相关度达0.883,能较准确描述波速与应力的变化关系。现场震动波层析成像得到的应力异常区域与现场采掘地质条件对应良好,验证了上述突出煤岩纵波波速与应力的正相关关系。震动波层析成像可应用于突出煤层应力集中区探测,对矿井突出危险区域预测具有重要的现实意义。

    2019年05期 v.39;No.169 826-835页 [查看摘要][在线阅读][下载 5063K]
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  • 双电层电容器用离子液体/碳酸酯电解液的调制与性能

    卢海;杜慧玲;郑斌;郑学召;

    将离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(EMIBF_4)混合碳酸丙烯酯(PC)及各种链状碳酸酯溶剂调制了一系列电解液用于双电层电容器中。文中表征了各款电解液的基本理化性质,考察了溶剂组成对电容器循环、倍率与耐压等性能的影响。研究发现,EMIBF_4与碳酸酯溶剂混合能够显著降低电解液黏度、提高离子电导率。各款电解液组装的活性炭双电层电容器基本上都具有0~3 V的稳定电位窗口,而上限电压提高至3.2 V时容量会出现快速衰减。相比之下,将PC和DMC二元混合调制的离子液体电解液虽然对电容器的耐压性能略有影响,但是可以获得较之其他电解液相对更高的比电容量和更优的倍率性能,其在0~3 V电压区间、0.5 A/g和5 A/g电流密度下的比电容量分别达到114 F/g和100 F/g,经5 000次循环后的容量保持率达92%,电容器最大能量密度达35.2 Wh/kg.以上结果表明,合理调控碳酸酯溶剂的种类与配比,咪唑类离子液体/碳酸酯电解液可以实现高性能3V基双电层电容器的有效构建。

    2019年05期 v.39;No.169 836-841页 [查看摘要][在线阅读][下载 1367K]
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  • 钛酸铋钠基陶瓷及其复合薄膜的制备与介电性能

    刘霄;赵云侠;杜慧玲;

    采用固相法制备处于准同型相界附近的钛酸铋钠基(BNT(陶瓷0.88Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-0.06BaTiO_3-0.06SrTi_(0.875)Nb_(0.1)O_(3 )(BNBT-STN),研究了其相结构、微观形貌和介电响应。材料形成均一的固溶体并表现出赝立方结构,通过修正的居里外斯公式拟合材料具有典型介电弛豫体特征。进一步,以柔性聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,BNBT-STN陶瓷颗粒为填充相,采用匀胶旋涂法制备了BNT/PVDF复合薄膜。扫描电镜表明纳米颗粒陶瓷填粉均匀分散在孔隙率很小的聚偏聚氟乙烯基体中,BNT和PVDF的界面通过BNT颗粒表面羟基中的H原子和PVDF的F原子以氢键结合。介电频谱揭示BNT/PVDF复合材料的介电常数和损耗随着频率的增加而下降。随着BNBT-STN含量增加,BNT/PVDF膜的介电常数线性增加,而介电损耗表现出先增加后减小的趋势。当复合量为40vol%时,材料的介电常数提高到47,同时损耗大幅度降低,表明BNT基复合PVDF材料在柔性电容应用上具有很大的潜力。

    2019年05期 v.39;No.169 842-848页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K]
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  • GAMIT/GLOBK在高精度长基线像控点解算中的应用

    杨德芳;丁开华;许伟;

    青海省藏区大比例尺基础地理信息都兰测区数据采集项目,航摄结束后摄区像控点布设南北基线跨度160 km,东西基线跨度135 km,基线跨度很大,如果采用传统RTK方法,受基线距离的限制,测区必须重新建设多个基准站,外业工作效率将大幅度降低,并且常规坐标解算方法很难保障解算精度。为了解决长基线像控点高精度解算问题,利用GAMIT/GLOBK解算方式,引入了9个IGS基准站、精密星历及精密钟差对测区106个静态观测的像控点进行坐标解算,用另外一组以摄区高精度CORS(连续运行基准站)站作为控制点,区域网平差后cm级的解算成果检验GAMIT/GLOBK的解算精度。通过分析发现,采用GAMIT/GLOBK解算模式,在不依赖摄区CORS站及已知控制点的情况下,其基线解算所有单天的NRMS标准化均方根值精度值均小于0.25,基线重复率相对重复性精度达到了10~(-3) m、绝对重复性精度达到了10~(-8) m,通过TBC成果对GLOBK坐标平差精度进行评定,得出N,E,U等3方向的中误差分别为:11.9,10.4,4.2 cm,通过利用距测区150 km范围内的3个已知CORS站点对上述N,E方向中的系统性共模误差进行改正,改正后中误差为-0.728 4,-1.995 cm.解算精度满足1∶1万外业像控点要求,说明利用GAMIT/GLOBK解算方式,可以为青海省大部分无基准、无控制的地区开展GPS像控点数据测量及解算工作提供实践精度参考。

    2019年05期 v.39;No.169 849-858页 [查看摘要][在线阅读][下载 4863K]
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  • 黄土矿区开采沉陷与地表损害研究述评

    芦家欣;汤伏全;赵军仪;闫照存;

    黄土高原及其过渡地带是中国主要产煤基地,区域生态环境脆弱且地理、地质条件复杂,大范围地下采煤已导致严重的地表沉陷与损害,其规律与中东部平原矿区明显不同。多年来,针对黄土矿区开采沉陷与地表损害问题的研究已取得一定进展。基于笔者及众多学者的研究成果,总结分析黄土矿区地表移动、开采裂缝与台阶、黄土层附加变形、斜坡滑移与滑坡、环境退化与损伤的基本特征;揭示黄土矿区开采沉陷中的土岩互馈影响、土体单元体积变形、失水固结变形、湿陷变形、山坡滑移、滑坡、裂缝、环境损伤的机理;介绍黄土矿区开采沉陷与变形的预计模型及其适用性;阐述卫星定位测量、激光雷达扫描、重力异常测量、多源遥感分析等测绘技术在开采沉陷与损害监测中的应用进展,并分析其技术局限性。在此基础上从黄土矿区开采沉陷的细观破坏特征及微观变形机理、黄土山区多工作面开采沉陷预计、老采空区地表稳定性、采煤沉陷与环境损伤的时空效应等方面,展望有待深入研究的科学技术问题,供学术界借鉴。

    2019年05期 v.39;No.169 859-866页 [查看摘要][在线阅读][下载 189K]
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  • 安全信息认知视角下矿工个体安全信息力影响因素研究

    李红霞;李妍雯;

    在中国煤矿事故中,矿工不安全行为是导致事故的主要原因,而归根结底是由于矿工个体安全信息力低下,导致无法全面感知安全信息,进而产生认知偏差,最终容易导致不安全行为的发生,造成事故。文中在对安全信息认知的通用模型进行分析的基础上,结合矿工作业环境的特殊性以及矿工对安全信息的认知特征构造了矿工安全信息认知的一般过程。针对此认知过程,文中从安全信息、安全信息传播、个体信息感知、个体信息认知和个体信息利用5个一级因素出发,细分出影响矿工个体安全信息力的二级因素。通过DEMATEL(评价实验室)和ISM(解释结构模型)分析了各影响因素,找出了影响矿工个体安全信息力的原因要素和结果要素以及根源因素,并对其进行分层,构建了矿工个体安全信息力影响因素的多级递阶结构图。文中对此提出了相关建议,也为后续的研究提供了参考意见。

    2019年05期 v.39;No.169 867-874页 [查看摘要][在线阅读][下载 757K]
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  • 阳泉矿区松软低透煤层底板穿层钻孔抽采时间优化

    郭春生;徐超;葛勇;耿德旺;胡思怡;龚克;

    确定底板穿层钻孔有效抽采时间对于优化生产接替,提高生产效率有重要意义。在阳泉某矿穿层钻孔施工过程中,由于煤层透气性差、瓦斯含量高、地应力大,原有的抽采设计已不能满足消突与接替需要。在不补打钻孔条件下,延长预抽时间就成为区域瓦斯防突达标的重要途径。文中采用实验室实验、数值模拟与工程验证相结合的研究方法,首先通过实验得到了煤层的瓦斯基础参数,建立了适用于阳泉矿区煤层特点的数值模拟本构模型,并对该煤层底板穿层钻孔不同抽采时间下的抽采效果进行了模拟研究。结果表明:随着抽采时间的延长,穿层钻孔的影响范围在逐渐增大,瓦斯压力在不断降低。抽采时间为300 d时,抽采钻孔中心点残余瓦斯压力可以降至0.74 MPa以下,可以达到防突要求。最后,通过收集工程实践过程中瓦斯抽采数据,计算得出了煤层残余瓦斯含量,获得了实际残余瓦斯含量与抽采天数的关系,验证了数值模拟结果的正确性。

    2019年05期 v.39;No.169 875-881页 [查看摘要][在线阅读][下载 2273K]
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  • 轴承试验机液压缸薄膜材料对加载误差的影响

    汪卫兵;吕赛赛;高奋武;李智刚;赵宽;

    为了研究不同薄膜材料对轴承试验机液压加载系统液压缸加载误差的影响,提高液压加载系统的加载精度以及轴承试验机试验结果的可信度,采用有限元数值模拟实验与轴承试验机加载试验相结合的方法,对比分析使用3种薄膜材料的液压缸的加载误差比变化。研究发现薄膜材料的性能对液压缸加载误差影响明显,选用的3种试验材料中氟橡胶性能表现最好,对加载精度影响最小,丁晴橡胶表现次之,聚四氟乙烯性能对加载精度影响最大。试验结果表明:薄膜材料存在一定的边缘效应使得液压缸加载时薄膜不能很好的贴合活塞端面,这是液压缸加载误差的一个重要来源。为了克服上述问题提高液压缸的加载精度,提出并且验证了一种降低加载误差的方法,即通过调整液压缸装配时活塞端面预置位置,来减弱薄膜边缘效应对加载精度的影响。此外研究还发现随着试验加载载荷的增大,薄膜的弹性阻力、活塞与液压缸壁之间的摩擦力等因素对加载精度的影响会相对减小。

    2019年05期 v.39;No.169 882-888页 [查看摘要][在线阅读][下载 1270K]
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  • 一种面向云计算非比例资源消耗特性的虚拟机放置算法(英文)

    罗香玉;辛刚;桂小林;

    虚拟机放置是云计算中的一个基本问题。通过将多台虚拟机聚集在单台物理机上,云计算可极大降低系统的资源以及能源消耗。虚拟机放置的目标之一是开启最少数量的物理机来满足所有虚拟机的资源需求。一个重要的挑战在于各虚拟机对不同类型资源消耗的比例往往与物理机所配备的各类资源的比例并不相同。一旦物理机上某类资源消耗殆尽,该物理机上其它类型的资源将无法得到利用,随之导致所开启物理机总数以及能耗成本增加。文中借助多种不同配置的物理机来解决上述问题。首先,虚拟机被划分为若干子集合。划分的约束条件是保证各个虚拟机子集合作为一个整体所消耗的各类资源恰与某一类型物理机各类资源的配置成比例。然后,利用同构环境的虚拟机放置算法,完成各虚拟机子集合在相应类型物理机上的放置。实验结果表明,文中算法能够协调各类资源的使用,从而有效减少物理机使用总量,降低能耗成本13.0%~57.6%.

    2019年05期 v.39;No.169 889-897页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K]
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  • 两种火灾烟雾识别方法的研究

    李娜;齐爱玲;贾澎涛;龚尚福;

    接触式火灾探测器在大空间和室外场景存在局限性,结合视频监控系统和数字图像处理技术,进行探测和预警成为火灾探测领域里的新研究方向。针对不同场景下烟雾识别算法的选择问题,研究颜色统计特征和小波变换两种方法在烟雾图像识别中的应用,分析算法的具体过程及其适用性。火灾烟雾图像包含丰富的颜色、纹理等特征参数,将烟雾图像转换为二值图像,采用数字图像处理的方法对烟雾的RGB颜色特征进行统计,分析其颜色距离与人类视觉的关系,提取图像中的烟雾点特征,识别是否有火灾烟雾生成以达到预警的目的。小波变换方法利用烟雾背景图像纹理模糊即信号衰弱的特点,对目标前景进行提取。利用连续目标图像计算均值背景,通过与均值背景的对比,捕捉图像信号衰减的连通区域,获取烟雾图像。通过实验,从图像要求、烟雾对象、时间复杂度、适合场所几方面得出颜色统计特征和小波变换方法在火灾烟雾识别中的性能比较。结果对不同场景下烟雾图像识别方法的选择有指导作用。

    2019年05期 v.39;No.169 898-904页 [查看摘要][在线阅读][下载 5594K]
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  • 移动机器人多信标SLAM技术

    高沛林;高赟;

    针对大型煤矿中的露天移动机器人自主行走问题,应用基于卡尔曼滤波的SLAM算法,研究了移动机器在不携带惯性导航设备,也无先验地图的情况下,通过自身携带的传感器与环境特征量进行应答式通信,建立环境地图,并利用该地图计算自身位置,从而实现自主导航与定位。仿真结果显示,SLAM算法的定位误差保持在±1 m以内,速度误差保持在±0.2 m/s以内,对环境特征量的定位误差随着机器人的移动逐渐减小,最终保持在±2 m以内。同时,通过对不同距离量测噪声与速度量测噪声的情况也进行了分析。仿真结果显示,当保持距离量测噪声不变,增大速度量测噪声时,或保持速度量测噪声不变,增大距离量测噪声时,SLAM算法的定位精度均会下降。研究表明,基于卡尔曼滤波的SLAM算法很好地控制了移动机器人在未知环境中的定位误差,保证了机器人的定位精度。

    2019年05期 v.39;No.169 905-911页 [查看摘要][在线阅读][下载 2296K]
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  • 箔片非线性结构刚度对转子瞬态冲击的影响

    程文杰;邓志凯;肖玲;李维;钟斌;樊红卫;李明;

    弹性箔片轴承支承的转子在高速旋转时,转子可能会和轴承发生碰摩。为了揭示当转子采用不同结构刚度箔片支承时,该冲击对转子振动的影响机理,针对2个径向GFBs支承的刚性转子系统模型,应用龙格库塔法求解转子动力学状态方程,获得3种结构刚度箔片(均匀刚度箔片、软箔片、硬箔片)下的轴颈位移。推导出箔片轴承的等效刚度和等效阻尼系数,发现当轴颈无涡动时,箔片轴承的等效刚度正好是气膜刚度和箔片结构刚度的串联;而当轴颈有涡动时,箔片轴承的等效刚度和等效阻尼均是结构刚度、结构阻尼和涡动频率的函数,且当轴颈涡动频率趋于无穷大时,上述等效刚度和等效阻尼趋于无涡动时的值。计算表明,当采用恒定刚度箔片时,转子稳态振幅最小,但是瞬态响应时间较长;当采用非线性软箔片时,转子稳态振幅最大,但是瞬态响应时间最短。当增大非线性箔片的结构刚度时,转子稳态振幅会减小,瞬态响应时间会增加。因此,箔片的设计需要辅以轴承-转子动力学特性的考量,以获得箔片结构刚度和结构阻尼的合理匹配。

    2019年05期 v.39;No.169 912-918页 [查看摘要][在线阅读][下载 1713K]
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