酸化对高阶煤不同层理方向增透效果影响研究

为了研究酸化对寺河矿高阶煤垂直、平行两个层理方向的增透效果,开展了多组分酸煤粉和煤柱溶蚀试验,优选出了合适的酸液体系,分析了两个层理方向煤柱不同酸化时长下的溶蚀效果,并进行了两个层理方向煤柱的煤岩三轴吸附-解吸-渗流试验和低场核磁共振试验,对比了酸化前后的渗透率、孔隙度、孔径分布变化。结果表明:(1)寺河矿酸化选用质量分数2%HCl+2%CH3COOH+5%HF的酸液配比溶蚀效果最优;(2)酸化使垂直层理方向煤柱的孔隙率增幅更大,而平行层理方向煤柱达到最大增幅用时更短;(3)酸化后两个层理方向煤柱的渗透率、孔隙度均提升,垂直层理方向煤柱孔隙度增幅更大,渗透率增幅则小于平行层理方向煤柱,且二者的渗透率增幅都在滑脱效应拐点处最小;(4)酸化使两个层理方向煤柱的瓦斯吸附孔占比下降,其中平行层理方向煤柱降比更大,且酸化前后中大孔占比也都更高;确定了寺河矿酸化后以煤样平行层理方向作为钻孔瓦斯抽采方向能更好地提高瓦斯抽采率。

超临界CO_(2)作用下高阶煤微观结构及力学特性-声发射特征研究

超临界CO_(2)压裂技术作为极具发展潜力的压裂煤体增透瓦斯技术,明晰其对煤体的影响机制,有助于推动该技术的机理研究和实践工程应用。为准确表征超临界CO_(2)作用下高阶煤的孔裂隙结构及力学特性变化,以焦煤集团中马村矿的高阶煤为试验对象,通过自主搭建的超临界CO_(2)浸泡试验系统,结合全自动物理吸附仪(BET)以及全自动压汞仪(MIP),对超临界CO_(2)处理前后高阶煤的孔裂隙结构变化进行分析,并利用单轴压缩和声发射试验系统对超临界CO_(2)处理前后高阶煤的单轴压缩力学特性和声发射特征进行测定。结果表明:超临界CO_(2)对高阶煤具有良好的扩孔增渗作用。超临界CO_(2)处理后高阶煤的微小孔孔容占比降低,中大孔孔容占比增大,且高阶煤的总孔容增大;超临界CO_(2)对高阶煤的力学特性具有明显的劣化作用。超临界CO_(2)处理后高阶煤单轴抗压强度和弹性模量均显著下降,降幅分别为70.06%和55.56%,且超临界CO_(2)处理后高阶煤的内部声发射信号活跃度明显下降,高阶煤单轴抗压时间、累计振铃计数以及累计能量分别降低了98.68 s、95.14×10^(3)个、200.30 V·ms,降幅分别为46.65%、37.65%、50.03%,高阶煤累计振铃计数以及累计能量平静期占比均显著增加,缓增期占比均降低,激增期前者占比降低,后者占比小幅度增加。研究成果将有助于推动超临界CO_(2)压裂技术的机理研究,对深部高阶煤的煤层气开采和CO_(2)地下封存具有一定指导意义。

高阶煤润湿过程中水分运移的低场核磁共振试验

为深入了解煤层注水过程中水分在高阶煤煤体中的运移特征,以焦作中马村矿高阶煤为研究对象,利用低场核磁共振(LNMR)设备,测试煤样在负压浸水试验、等温浸润试验过程中不同浸水时间时的核磁谱图,结合煤样负压浸水过程的质量变化,获得制备饱水煤样所需的试验条件;结合煤样等温浸润过程质量变化,从微观层面定量分析煤样润湿过程中水分进入煤体的分布特征、煤样含水率和含水饱和度的变化规律。结果表明:水分在毛细管力作用下,可以浸润到煤体的最小孔径对应的核磁弛豫时间为0.014 ms;水分按照较大孔→小孔→微孔的路径依次进入到煤体中,按照微孔→小孔→较大孔的路径依次达到饱和状态,试验煤样在相同的润湿时间时,虽然含水率不同,但整体含水饱和度几乎一致,且煤样整体含水饱和度与润湿时间的0.5次方之间存在定量关系。

浸润环境下煤体多态水分布及运移规律

掌握煤水两相体系中多态水分布及动态运移特征对评价煤层注水效果和煤层气开发利用有重要意义。利用低场核磁共振实验系统,在标定多孔介质中不同状态水分弛豫时间的基础上,对试验煤样进行了浸润实验和核磁共振CPMG序列测试,基于煤体多态水分布结果建立了煤体自由态水弛豫特征与润湿性的定量关系,依托动力学理论研究了煤体吸附态水峰面积随时间变化的规律,揭示了煤储层与水分子间微观作用机制。研究结果表明:吸附态水峰对应的弛豫时间在0.1~10 ms,纯自由态水峰对应的弛豫时间在800~10000 ms,多孔介质中自由态水的弛豫速率会加快,束缚态水峰位于吸附态水和自由态水峰中间;不同煤样的自由态水弛豫特征与其自身润湿性有紧密联系,润湿能力越强的煤样自由态水弛豫速率越快,弛豫时间越短,对应峰的左移能力越强;接触角θ与煤样的自由态水峰闭合所需浸润时间t及对应时刻自由态水峰值对应的弛豫时间T_(2)存在定量关系,符合θ=51lg T_(2)+2.4t^(0.3)-87;煤体吸附态水峰面积可以用来评估煤层注水降尘效果,其随浸润时间的变化规律符合一级动力学模型,煤粉表面仅存在一种吸附位点;煤体中发生的水分子吸附过程由2部分组成:主吸附过程受扩散作用控制,发生在煤体表面极性官能团上;次吸附发生在煤体外层吸附态水分子形成的吸附位点上,该过程形成的水分凝聚是水锁效应的成因。水锁效应能否产生与煤样自身润湿性强弱有较大关系。

煤样粒径对酸岩反应时间及酸液浓度优选的影响

为了确定酸化时间、酸液质量浓度及采用溶蚀率进行酸液优选时所用煤样粒径,通过开展7种粒径的煤样分别与5种质量浓度的盐酸溶液反应不同时间后的酸化试验,测试了酸化前后煤样的质量,计算了溶蚀率,研究了粒径对溶蚀率、酸化时间及酸液质量浓度优选的影响。结果表明:在任意一种盐酸质量浓度及相同反应时间下,酸化煤样的溶蚀率均随初始粒径的增加呈先减小后增大的趋势,确定了酸化技术增透赵固二矿煤层的室内试验所用煤样的粒径为>0.5~1 mm;在任意同种粒径及相同盐酸质量浓度下,酸岩反应过程均经历3个阶段即快速反应阶段、反应稳定阶段、反应沉淀阶段,但不同粒径的煤样完成反应的时间不同,针对每种粒径的煤样确定了相应的酸化时间;在任意的同种粒径及相同反应时间下,溶蚀率均随酸液质量浓度的增加呈先增加后减小的趋势,煤样粒径对酸液质量浓度优选的影响甚微,确定了在赵固二矿实施酸化技术所用酸液是质量分数为5%的盐酸溶液。

高阶煤酸化增透效果影响因素及机制研究

为使低透气性高阶煤达到最佳的酸化增透效果,以九里山矿无烟煤为研究对象,利用单因素法研究了酸化效果的主要影响因素,采用正交试验法优选了酸化增透试验参数;使用搭配能谱仪的扫描电子显微镜研究了酸化对煤表面微观孔隙结构及元素分布的影响;通过工业分析并借助X射线衍射仪研究了酸化对煤中矿物组分及含量的影响。结果表明:酸化效果随HCl质量分数的增加呈先增大后减小的变化规律,随HF质量分数的增加单调增加,在总质量分数相同条件下,混合酸液的酸化效果优于单组分酸的酸化效果;酸液对煤中矿物的有效溶解,使煤样表面出现许多溶蚀孔及裂隙,且溶蚀孔之间及孔隙-裂隙之间相互贯通形成大孔隙和裂缝,改善了煤中孔隙的连通性。

腕部切割伤肌腱多条多段断裂的治疗体会

手、腕部切割伤造成肌腱多条多段断裂临床常见,缝合修复较繁琐。多条肌腱断端位于同一平面,以往缝合方法多分段直接断端缝合,术后石膏托单纯固定,4周后拆除石膏开始锻炼。较多病例术后肌腱粘连严重而造成恢复效果较差,如何减少肌腱断裂术后的粘连问题,多年来一直备受关注。2017年1月—2023年6月解放军陆军第82集团军医院手足外科共收治12例腕部切割伤致多条肌腱并多段断裂患者,应用双平面Kessler串联缝合方法结合改良伤指屈伸角度交替变换固定方法,术后功能恢复良好。

石黑法经皮克氏针联合外固定架治疗近指间关节粉碎骨折脱位1例

患者,男,43岁,因摔伤致右手环指畸形、活动受限7d于2023年5月3日入院。X线检查显示:右手环指中节指骨基底部关节面粉碎骨折,中央压缩,近指间关节向背侧半脱位。入院后第3天在局部麻醉下手术,患者仰卧位。使用石黑法(又称Ishguro法,原本用于末节指骨基底部伸指肌腱止点撕脱骨折锤状指畸形的治疗)。

BP神经网络预测地表沉降参数的算法与拓扑结构寻优

为了提高BP神经网络对开采沉陷数据拟合和预测的精度,使用Matlab编写用于高精度拟合和预测开采沉陷数据的可执行程序。以多项式拟合的结果为基准,比较分析12种BP神经网络算法对二维数据沉降值的拟合精度,为提高程序对多维度数据的预测精度,讨论不同拓扑结构对下沉率预测的影响。研究结果表明:多项式拟合的结果存在异常区域,其拟合优度R_(1)=0.98194、残差平方和e_(1)=3.8971,均弱于BP神经网络拟合的精度;在12种优化算法中,列文伯格-马夸尔特算法以最少的迭代次数获得最高的拟合优度;随着拓扑结构的改变,预测精度有所不同,经分析3∶20∶10∶1拓扑结构的代码对多维度数据的拟合优度最高,预测值的标准差最小,最终确定适合下沉率预测的BP神经网络算法及拓扑结构。研究结果可为其他地表移动参数的预测提供可交互的程序。

倾斜特厚煤层上分层开采时下分层煤体载荷及渗透率演化规律研究

为了得到倾斜特厚煤层上分层开采时下分层煤体载荷及渗透率演化规律,以新疆硫磺沟煤矿9-15(06)工作面为研究对象,构建了采空区底板应力传递模型,模拟了随着上分层推进时下分层煤体载荷演化过程,并以此为下分层采集煤样应力路径,开展了下分层含瓦斯煤应力加卸载实验,得到了下分层煤体渗透率演化规律。结果表明:随着上分层推进,下分层煤体垂直应力经历了原岩应力、应力增加至支承应力峰值、支承应力峰值后卸压、应力升高恢复稳定;沿煤层倾向,下分层煤体进入采空区后,由倾斜上部至下部,煤体应力最大恢复程度逐渐增加;下分层煤体渗透率经历了初始渗透率、渗透率下降、渗透率上升、渗透率突增、渗透率降低恢复稳定;不同位置煤体进入采空区后,渗透率最大恢复程度随应力最大恢复程度的升高而增加。研究结果为揭示下分层煤体瓦斯涌出时空演化规律奠定了基础。

基于GAM的感应电动机比例预测方法研究

华中四省电网稳定计算负荷模型由一定比例的感应电动机并联恒阻抗组成,但电网稳定计算使用固定不变的感应电动机比例参数不能适应负荷的发展。提出一种基于GAM(Generalized Additive Model)的感应电动机比例预测方法,命名为TP-GAM(Trend and Periodicity Generalized Additive Model)。先利用纵横结合的异常检测对缺失的电力时序数据进行检测和填充修正;再根据变电站、城市、省份三个级别进行逐级聚合计算感应电动机比例;最后对感应电动机比例的时序历史数据进行周期性和趋势性的特征分析和预测。以某地区真实的感应电动机比例数据进行实验,结果表明提出的TP-GAM框架对感应电动机比例进行预测方法所得结果与传统的时间序列模型对比具有更高的预测精度。

低温氢气爆炸实验腔体预冷过程研究

为了深入研究低温条件下受限空间内的氢气火焰传播规律及爆炸波特性,设计了爆炸腔体并对其预冷过程开展了研究。实验腔体采用双层结构,通过通入低温氮气来实现腔体预冷,以此保证低温氢气/空气预混气温度维持在设定实验温度。基于热力学基本理论,采用稳态法,建立了腔体预冷过程数学模型,分析了保温层与腔体壁厚对预冷过程的影响,探究了预冷介质流量对预冷时长、介质消耗量的影响规律。研究发现,保温层厚度达到30 mm时环境漏热显著降低;相较于10、5 mm壁厚工况,3 mm时预冷时长分别降低了70.11%、39.01%,消耗量分别降低了70.12%、39.00%;增大预冷介质流量,可以有效缩短预冷时长,但预冷介质消耗量的变化幅度不显著。

人工真皮覆盖修复趾黏液囊肿切除术后缺损创面

2015年1月~2021年6月,我科采用囊肿切除术治疗9例趾黏液囊肿患者,并用人工真皮覆盖修复缺损创面,疗效满意,报道如下。1材料与方法1.1病例资料本组9例,男8例,女1例,年龄46~71岁。左趾4例,右趾5例。均伴不同程度的皮肤破溃,透明黏液样物质流出,不伴感染。

双足[足母]趾趾腹滑液囊肿1例

1病例资料患者男,22岁,主因左足趾粘液囊肿切除术后3个月复发及右足趾趾腹肿物生成2个月于2018年11月11入院。查体:双足趾末节基底趾腹内侧均可见皮肤隆起,肿物累及表皮,可扪及基底部相连接的突出体表的多个肿物,质地韧,触之如触额头。

基于加权中值的分布式传感器网络故障检测(英文)

无线传感器网络中的错误测量数据会导致网络服务质量下降和能量浪费.提出了一种通过融合邻居节点的测量数据来实现故障检测的策略.主要做了以下3项工作:(1)提出了一种新颖的对邻居节点测量数据进行加权的方法;(2)提出了一种衡量测量数据之间差距的方法;(3)提出了基于加权中值的故障诊断策略WMFDS(weighted median fault detection scheme),它同时适用于二进制决策和实数测量值.理论分析及仿真结果表明,即使节点发生故障的概率很高,提出的诊断策略也能得到很高的检测精度和较小的误判率,这表明在无线传感器网络故障检测中应用该方法具有很好的性能.

镁合金锻造研究综述

讨论了镁合金锻造研究的现状与进展,介绍了常用锻造镁合金种类、镁合金锻造特点、影响镁合金锻造的因素以及锻造过程中组织演变和力学行为,最后展望了锻造镁合金的发展方向及应用前景。

采空区渗透率对瓦斯运移影响的模拟研究

根据计算流体力学基本理论,利用Fluent软件,对采空区渗透率为均匀分布、分段均匀分布、连续分布、"O"型连续分布4种不同分布情况下采空区瓦斯运移规律进行数值模拟。当渗透率均匀分布时采空区漏风较少,高浓度瓦斯分布靠近工作面;当渗透率分段均匀分布时,在采空区中有2条跳跃的瓦斯沟壑;当渗透率连续分布时,采空区漏风较多,高浓度瓦斯分布靠近采空区深部;当渗透率"O"型连续分布时,采空区漏风最多。结果表明,当渗透率不同分布情况下采空区漏风和瓦斯分布有很大差别。因此,为了得到更符合现场实际情况的瓦斯运移规律,在模拟采空区瓦斯运移规律时需要描述更能如实反映采空区煤岩冒落规律的渗透率分布。

综采工作面采空区风流及瓦斯分布规律的数值模拟

为了得出U型通风方式下采空区风流流场及瓦斯分布规律,建立了U型通风方式的三维物理模型。在将采空区渗透率设定为连续性分布的条件下,运用Fluent软件对采空区压力分布、风流流场及瓦斯分布情况进行了数值模拟。模拟得出了与实际情况相接近的工作面及采空区压力分布,在此基础上分析了采空区风流流场及瓦斯分布规律。结果表明:漏入采空区深部的风流与深部涌出的瓦斯汇聚流向采空区顶部,之后风流沿着顶板流向靠近工作面区域的采空区,并回转形成涡流,风流从顶板向下流动,流向工作面;沿采空区走向方向、工作面倾向方向及采空区顶板方向,瓦斯体积分数总体上都是不断增大。

掘进巷道瓦斯分布数值实验研究

根据局部通风流场特点确定适合矿井局部通风掘进巷道工作面瓦斯与风流质量交换的数学模型,在近壁面使用标准壁面函数法解决近壁面的流动,在湍流充分发展区,使用RNG k-ε双方程湍流模型;讨论考虑巷道支护的情况下壁面粗糙度的影响,确定矿井掘进工作面局部通风模型网格划分的方法、掘进头瓦斯涌出的边界条件;利用计算流体力学(CFD)软件Fluent对掘进工作面的风流与瓦斯的混合过程进行了模拟;得出不同瓦斯涌出量情况下掘进巷道工作面风流分布和瓦斯浓度的分布规律。研究表明:瓦斯涌出量和风速对流场分布有影响,随着瓦斯涌出量的增大和风速的降低,瓦斯对流场的影响越来越明显。

工作面通风方式对采空区风流流场和瓦斯运移的影响

工作面采用的通风方式对采空区流场和瓦斯运移有很大的影响。对工作面采用上、下行通风方式的采空区风流流场和瓦斯分布进行了数值模拟。结果表明:在煤层倾角不同时,工作面采用不同的通风方式下,采空区的漏风量、风流流场和瓦斯运移情况有很大差别。上行通风时漏风量随煤层倾角增大而增高。当下行通风工作面通风压力小于采空区自然风压时会发生采空区气体倒流现象,漏风量随煤层倾角增大而增高。上行通风采空区漏风量比下行通风大;下行通风工作面采空区瓦斯总量大于上行通风。随着煤层倾角增加,上行通风和下行通风采空区瓦斯总量都减小。