刘学生国画作品

刘学生,1961年出生,山西平陆人,毕业于山西大学美术学院,中国国家画院访问学者。

刘学生 中国画作品

刘学生，1961年生，山西平陆人。毕业于中央美术学院国画系研修班，2006～2008年在中国画家画院赵卫工作室学习，现为运城学院美术与工艺设计系主任、教授，运城市美协副主席。从事中国画教学与研究，有多幅（篇）作品及论文发表于美术专业刊物。

刘学生作品

刘学生．山西平陆人。1987年毕业于山西大学．获学士学位。1996—1997年结业于中央美院研究生课程进修班．2006—2007年在中国国家画院赵卫工作室访学。现任教于山西运城学院美术与工艺设计系．副教授、系主任。

深部沿空巷道锚固围岩破坏失稳能量驱动机理

深部沿空巷道受侧向顶板断裂所产生的动载影响,锚固围岩易产生大变形,甚至破坏失稳。以山东省孙村煤矿31120工作面上平巷为工程背景,首先采用YTJ20型岩层探测记录仪获得了锚固顶板裂隙发育规律及以脆性张裂破坏为主的破坏方式。然后,通过相似材料模拟试验方法获得了深部沿空巷道侧向顶板前期、过渡期和后期3个运动阶段典型特征,并分析了不同阶段锚固围岩破裂演化及能量释放规律;其中过渡期运动阶段锚固围岩内部应力、变形量急剧增大,裂隙发育明显,能量释放显著,对沿空巷道锚固围岩稳定性影响最大。最后,构建了侧向顶板断裂运动下沿空巷道结构力学模型,给出了锚固围岩输入能量与可抵抗能量定量计算方法,揭示了侧向顶板断裂诱发锚固围岩破坏失稳能量驱动机理,并定义了失稳能量判据,即当作用在沿空巷道锚固围岩上的能量大于锚固围岩可抵抗能量时,将发生破坏失稳。进一步地,提出了锚固围岩失稳风险等级划分方法和相应地控制技术,计算结果表明,31120工作面沿空巷道锚固围岩失稳风险等级为中风险。采取加强支护措施后,沿空巷道顶底板及两帮移近量分别减小35.47%和35.71%,锚索受力减小23.43%,变形速度明显降低,锚固围岩能量积聚程度减小。

冲击地压主控因素及孕灾机制

随着我国煤矿逐步向深部开采转移,冲击地压灾害日趋严重。在冲击地压从机理认知走向防冲工程进程中,首要的任务是厘清冲击地压孕灾主控因素,并进行风险程度判识。在上百个冲击地压矿井致灾评价分析基础上,提出了导致冲击地压发生的4类客观主控因素:煤岩冲击倾向性、开采深度、坚硬顶板、地质构造,以及3类人为主控因素:煤柱、采空区及采掘卸荷,并对各主控因素对冲击地压孕灾的力学机制进行了分析讨论。在客观主控因素方面,煤岩冲击倾向性是煤岩积聚变形能进而诱发冲击破坏的自身属性;开采深度与巷道围岩内积聚的变形能呈正相关关系,是冲击地压发生的必要条件;坚硬顶板大尺度周期断裂形成的冲击动载及动能是诱发冲击地压的“导火索”;地质构造对冲击地压的影响显著,对于断层构造而言,断层两盘将在开采扰动造成的突发卸荷影响下产生相对“回弹”;煤层变薄区等效弹性模量变大,超前支承压力呈“双峰值”分布,使得冲击影响范围扩大。在人为主控因素方面,煤柱作为高应力集中区,其尺寸、倾角及相对位置等将直接影响冲击地压发生的概率和强度;采空区会诱发超前支承压力集中区内围岩积聚弹性能的突然释放,尤其是在采高较大、顶板垮落不充分的情况下;采掘卸荷会导致应力集中区快速“迁移”,引发煤体内弹性应变能的大量释放,是造成冲击地压的重要外因条件。在此基础上,对山东新汶、山东鲁西、内蒙古鄂尔多斯、陕西彬长、新疆和甘肃等矿区冲击地压孕灾主控因素差异性,进行了对比分析,强调按层次对矿井、采区和工作面进行冲击地压主控因素及其影响程度判识重要性,构建了从降能、释能、阻能到抗能的冲击地压治理工程路径。

抚顺盆地古近系始新统计军屯组油页岩特征

抚顺盆地油页岩资源丰富,是东北地区新生代盆地发育最全的盆地,特别是主煤层之上的油页岩,是我国重要的煤和油页岩的生产基地。该地区油页岩赋存于古近系始新统计军屯组,为中-高品质、特低-低硫、高灰分、中等发热量型油页岩,圈定了适合原位开采的矿层,开采技术条件为中等-复杂类型。为今后抚顺盆地对该区计军屯组油页岩优选提供依据。

不同单节理产状岩石力学性质数值模拟与强度预测模型

节理岩石力学性质对于各类岩体工程长期稳定具有重要意义,而岩石的力学性质受节理产状影响极大,甚至起决定作用。为研究节理产状对岩石强度和破坏模式的影响机制,基于节理产状参数准确预测岩石的单轴抗压强度,采用PFC软件建立了不同单节理产状的岩石数值模型,开展了一系列单轴压缩数值模拟试验,得到了节理尺寸和倾角对岩石力学特性的影响规律:随着节理尺寸增大,岩石破坏模式逐渐由沿一定角度的剪切破坏变为节理端部裂纹扩展破坏,单轴抗压强度逐渐减小;随节理倾角增大,当节理倾角小于内摩擦角时,岩石的单轴抗压强度逐渐减小,破坏模式主要是节理端部翼裂纹扩展破坏;当节理倾角超过内摩擦角继续增大时,岩石的单轴抗压强度则逐渐增大,破坏模式主要是沿一定角度穿切岩石或次生裂纹扩展的剪切破坏。在此基础上,结合损伤力学和断裂力学理论提出了单节理岩石单轴抗压强度预测模型,充分考虑了由单节理产状差异导致的不同破坏模式对岩石强度的影响,模型参数易于获取。经算例验证,模型具有较高精度,能够满足工程现场需求。

西部大采高工作面保护煤柱宽度优化研究

保护煤柱尺寸一直是三下开采研究的热点问题,特别是在西部大采高软弱覆岩特厚煤层开采条件下,其对地表建筑物安全的影响有待进一步研究。以榆树湾井田20119工作面为例,综合利用数值模拟和概率积分法确定了合理保护煤柱宽度,并进行现场验证。结果表明:随着煤柱宽度的减小,地表沿X方向的水平移动呈现倒“S”型趋势,沿Y方向的移动呈现倒“U”型趋势,地表的最大下沉量随煤柱宽度的减小而不断减少;结合概率积分法对保护煤柱宽度进行预计,确定优化后的煤柱宽度为180 m;对现场村庄进行实时监测,地表下沉和倾斜值均满足现场施工要求,验证了保护煤柱宽度的合理性。

采动支承压力引起应变型冲击地压能量判据研究

采动支承压力引起的能量积聚及其突发释放是导致应变型冲击地压发生的根源之一。在将工作面前方煤体划分为阻力区、驱动区和无明显影响区的基础上,把应变型冲击地压从孕育到发生全过程分为能量稳定积聚、能量平衡和能量非稳定释放3个阶段,并研究其发生的基本条件;建立了采动支承压力引起应变型冲击地压的能量判据,即认为力学平衡状态破坏时驱动区煤体释放的弹性应变能与阻力区煤体完全破坏消耗能量的比值大于1。从冲击地压防治角度出发,提出了阻力区临界宽度的概念,建立了以阻力区宽度为指标的应变型冲击地压发生判据。现场实测表明,本文所建立的能量判据和指标与实测结果相吻合。其研究成果可为采动支承压力引起应变型冲击地压的预测预报和防冲、减冲工作的实施提供依据。

近浅埋煤层导水裂隙带发育高度影响因素的数值模拟

以鲁新矿11煤首采面的水文地质条件为背景,采用FLAC3D数值模拟软件,研究了工作面长度、采高和采煤方法对导水裂隙带发育高度的影响。结果表明:随工作面长度和采高增加,覆岩导水裂隙带高度也增加,但工作面长度对覆岩导水裂隙带高度起主导作用。确定鲁新矿11煤首采面合理的工作面长度为150m,采高为3m;开采下分层时,导水裂隙带约增大1.5～5.5m;与采用分层综采相比,下分层采用综放开采时,导水裂隙带发育高度约增加2～4m。

保水剂对玉米产量性状和产量的影响

试验选择玉米为指示作物,采用小区试验和大田对比试验相结合的方法,研究几种保水剂对干旱气候条件下玉米产量性状和产量的影响。小区试验结果表明,浙江建德“绿洲”超强保水剂增产效果极显著(F=21.83),使玉米增产9.73%。大田对比试验结果表明,保定“科翰98”高效抗旱保水剂增产效果最佳,使玉米增产25.9%～26.3%。

区间数排序的粗糙集方法

针对模糊多属性决策中属性值为区间数情况下区间数排序问题,应用粗糙集理论和模糊集理论得到了一种区间数的排序方法:区间数上近似集排序法;区间数下近似集排序法;区间数上(下)近似集折中排序方法.给出了区间数的粗糙集表示,区间数的粗糙集排序方法及其良好性质.详细论证了其与经典的区间数排序的可能度方法相比的诸多优势.同时给出了具体实例并进行了这种方法的应用与验证,以便能更好地理解这种粗糙集排序方法.

硫包膜尿素对大豆干物质积累及产量的影响

采用框栽和大田对比试验相结合的方法,研究硫包膜尿素(SU)对大豆干物质积累和产量的影响。框栽试验结果表明,在相同氮水平条件下,施用硫包膜尿素的大豆干物质积累量与一次性施尿素(N75)和追肥处理(N25*3)相比,分别增加24.3%和19.7%。施用硫包膜尿素产量比施用尿素增加16%,与追肥处理差异不显著。大田试验结果表明,施用硫包膜尿素的大豆干物质积累量比一次性施用尿素处理高12.2%,产量增加7.3%。框栽和大田试验结果一致,由此可知,施用硫包膜尿素能够增加大豆干物质积累量和产量。

深部高水平应力巷道倾斜锚杆破断机制及加强支护时机

针对深部高水平应力下巷道倾斜锚杆承受弯曲、拉伸为主的复合荷载作用,易发生破断失效导致巷道局部失稳问题,以山东能源集团孙村煤矿2424工作面下平巷为工程背景,调研得到了倾斜锚杆破断特征,推导了内力与内力矩分布、破断危险断面位置及相当应力表达式,建立了以危险断面最大相当应力为指标的破断力学判据,揭示了不同锚固参数与侧压系数对最大相当应力的影响规律,即最大相当应力随侧压系数、锚固长度和预紧扭矩增大而增大,而随锚杆安装角度增大呈现先减小后增大再减小的趋势。在此基础上,利用FLAC软件内置Fish语言实现了对锚杆危险断面最大相当应力的表征,定义了以危险断面最大相当应力与许用应力比值表示的危险系数K,并以此为指标提出了加强支护时机确定方法,获得了不同加强支护时机下围岩变形破坏规律。随着加强支护时的危险系数K增大,锚杆危险断面最大相当应力、围岩整体变形量与集中应力先减小后增大,危险系数K较小时,浅部围岩弹性能积聚较大,自承载能力发挥不足;危险系数K过大时,围岩变形量大、破坏严重,整体稳定性差。确定了2424工作面下平巷合理加强支护时机为危险系数K取0.8,现场加强支护实践表明,在危险系数为0.8(超前工作面60 m)时进行加强支护,锚杆破断率减小了87.9%,围岩变形得到有效控制,稳定性明显提高。

深部动载作用下超大断面硐室群锚固围岩破坏失稳机制研究

深部近距离超大断面硐室相互影响导致围岩应力集中且破裂范围大,特别是在动载扰动下易发生破坏失稳现象。首先以龙固煤矿井下煤矸分离系统超大断面硐室群为研究背景,通过数值模拟软件FLAC3D建立计算模型,利用内置动力模块研究了不同硐室间距和动载强度条件下深部超大断面硐室群围岩变形破坏规律。模拟结果表明:随着硐室间距减小,围岩变形程度逐渐增大并最终发生整体破坏,动载扰动下硐室群临界间距范围较静载时增大了约33.3%~50%;随着动载强度增加,锚固围岩响应逐渐增强,发生破坏失稳的临界动载强度约为4.0~4.5 MPa。基于弹塑性力学和弹性波理论,构建了动静组合载荷下锚固围岩力学模型,获得了深部动载下硐室群锚固围岩破坏失稳判据,并将锚固围岩划分为3个状态:整体稳定、静态破坏和动态失稳,在此基础上获得了硐室群破坏失稳临界间距的解析表达式。现场算例计算及现场监测验证了理论分析的合理性及可行性。该研究可为深部动载影响超大断面硐室群布置设计及围岩稳定性控制提供理论依据。

一类三次Kolmogorov系统的极限环存在性和唯一性

研究一类三次Kolmogorov系统:x=x（A0+A1x-A3x2+A2y+A4xy）,y=y（-1+x2-y）（＊）.当A1>0,A2<0,A4<0时得到:当A0-A2>A02.x＊>x＊时,系统（＊）在第一象限内存在极限环;当A0>（A1A2）/A4,A3>A3时,系统（＊）在第一象限内存在唯一的极限环.

模糊规则归纳法及GDP主要影响因素分析

使用一种新的自组织数据挖掘方法模糊规则归纳法根据GMDH技术自动地从数据中提取模糊规则形成更自然语言描述的模糊模型阐述了模糊规则归纳法的算法原理及建模步骤并给出了四川经济发展的建模研究实例分析出影响GDP增长的主要因素展示了模糊规则归纳法的突出特点文中还对模糊规则归纳法和GMDH方法进行了比较说明模糊规则归纳法进行因素分析的优越性

深部超大断面分选硐室群布置方式优化研究

为满足井下分选和就地充填要求,井下往往需要密集布置多条硐室,其布置方式对硐室群围岩控制影响重大,是硐室群设计的重要内容。以新巨龙煤矿-800 m水平煤矸分离硐室群为背景,采用理论分析、数值模拟和现场监测相结合,较系统地探讨了硐室群围岩稳定性影响因素,并运用FLAC软件建立数值计算模型,获得了不同布置方式时硐室间距对围岩变形破坏影响规律。随着硐室间距增大,相邻硐室围岩相互影响逐渐减小,同层位布置时最优间距约为15 m,错层位布置时约为18 m。采取同层位布置且硐室间距为15 m时,围岩应力集中区域主要位于硐室交叉处,应力峰值为35 MPa,围岩最大变形量为43 mm,塑性破坏区宽度约为5 m,硐室间存在约5 m见方的弹性承载岩柱。现场工程中4条硐室采用同层位“井字型”布置方式,间距为15~89 m,实践表明:硐室群围岩变形主要集中在硐室成型初期,且以硐室中部变形最大,约为26 mm,围岩整体稳定性好。研究成果可为深埋硐室群布置方式设计及参数优化等提供参考。

“双碳”目标下高等学校采矿工程专业课程体系建设探索

“双碳”目标下,煤炭科学领域提出很多革命性的理论与技术成果,煤炭行业实施技术革命已成必然,对高校人才培养提出新要求新挑战。针对这一问题,深入分析“双碳”目标对煤炭行业人才所需能力和知识结构的需求,即多学科多领域的复合型知识结构、工程实践和学习创新能力、国际化视野和跨文化沟通能力,以及低碳意识和可持续发展观念。基于此,山东科技大学采矿工程专业整合校内外优势资源,设置适应双碳目标的,由通识教育、学科基础、专业必修、专业拓展和实践环节五大课程群构成的课程体系,为煤炭行业转型发展输送更匹配的高水平人才,也为同类高校采矿工程专业建设提供借鉴。

深部沿空巷道巷旁支护失稳机制与降能控制方法

侧向基本顶断裂下沉引起的巷旁支护体能量积聚及其突发释放是导致深部沿空巷道围岩失稳破坏的根源之一。以山东泰安孙村煤矿千米埋深工作面开采为工程背景,利用UDEC离散元数值模拟软件获得了实际工程条件下沿空巷道围岩能量演化规律,以及巷旁支护体宽度、侧向基本顶厚度和断裂长度等因素对沿空巷道围岩能量演化规律影响特征。在此基础上,基于顶板横向断裂边缘的弧形三角板结构,建立了沿空巷道侧向顶板结构力学模型,分析了不同采动阶段巷旁支护体的力学状态,揭示了侧向基本顶断裂下沉引起支护体动力失稳机理,获得了支护体发生动力失稳的能量判据N,并以此为指标提出了“降低外部冲击能量+改变内部承载性能”的巷旁支护体稳定性降能控制方法。当N≥1时,支护体内积聚的弹性变形能与侧向基本顶断裂所带来的新增变形能之和大于支护体完全破碎需要消耗的能量,支护体内部弹性能积聚较大,自承载能力发挥不足,支护体将发生动力失稳;反之,当N<1时,支护体不会发生动力失稳现象。现场实践表明,所建立的动力失稳能量判据与实际结果相吻合,采用降能控制方法后,沿空巷道顶底板移近量、两帮移近量最大值分别114和123 mm,锚索受力相对值最终稳定为50 kN左右,巷旁充填体冲击破坏现象基本消除,稳定性明显提高,控制效果显著。