煤层采动巨厚松散层全断面监测及内部变形特征

开采沉陷是煤炭资源井工开发利用所面临的主要环境地质问题,尤其对于我国东部高潜水位矿区而言,巨厚松散层的移动变形控制与采动减损评价备受关注。为了研究巨厚松散层内部移动机制,明确其对地表移动变形影响,以淮南新集矿区某井田为研究区,通过采用分布式光纤与并行电法联合测试技术,构建超过600 m深度全断面钻孔监测系统,探究巨厚松散层变形特征和内部移动规律。全断面监测系统能够获取煤层采动区域巨厚松散层内部应变、位移信息及监测钻孔周围电阻率变化情况,量化地层监测断面松散层内部移动变形时空关系和渗流场变化数据,分析松散层内地层变形特征与发育形态。研究结果表明:多参量联合测试技术的应用,显著提高了对巨厚松散层移动变形的监测效率和变形定位的准确性,获得了工作面回采位置与松散层内部变形时空演变关系。并根据松散层变形特征,将采动影响过程划分为超前影响期、弱采动影响期、强采动影响期、采后沉稳期4个阶段,揭示了超前影响变形表现“台阶状”形态与采动影响期的“反向3字型”移动特征,同时分析了“反向3字型”移动模式的构成条件、影响因素。基于全断面监测数据,提出巨厚松散层变形多场可测信息量化评价方法,阐明了巨厚松散层在煤层开采过程中存在分层应力积累与释放的规律。研究内容为巨厚松散层内部移动变形的精细化监测分析提供重要的技术支持。全断面监测技术的应用,也可为采动损害过程监测与评价、矿山生态源头减损与减沉、沉陷区土地规划与复垦以及松散层内注浆改造等提供参考。

固–液相变含水率区间松散土石体中细粒组分抗剪特性试验

松散土石体在泥水作用下易引发地质灾害,其中细粒组分在高含水率下的抗剪性能骤然劣化是触发相变失稳的重要因素之一。基于环剪试验,对三峡库区某滑坡松散土石体试样设计试验方案,研究细组构由软塑~流塑发展的固-液相变全过程抗剪特性演化规律。结果表明:松散土石体试样为粗细组分二元特征较强的级配不良土体介质,其中,细粒组分在原状干密度条件下的饱和含水率为23.6%,液塑限分别为27.2和18.1,据此选定含水率23.6%~29.0%范围中的5个取值制定试验方案,可完整覆盖细粒组分的软塑~流塑相变;含水率为25.0%、26.0%和27.0%时,试样处软塑状态,在低法向压力下均可顺利开展环剪试验;其中,含水率25.0%试样恰进入软塑态,较含水率23.6%试样的峰值和残余内摩擦角分别降低23.5%和18.6%,峰值和残余黏聚力均降低超过80%。含水率为28.0%和29.0%时,试样已处于流塑状态,仅在无法向压力时可顺利开展环剪试验,且抗剪强度极低,其物理意义贴近于高黏稠泥浆的黏滞性;根据试样的黏聚力c在进入软塑状态时基本丧失,而内摩擦角φ表现为在软塑区间随含水率增加而逐步降低,进而触及液限骤然丧失的特性分析,c和φ劣化过程异步;经单元体受力模式和概化分析认为,相变前软塑状态试样静止侧压力系数K0的激增缓解了φ值的大幅骤降。

松散型医联体优质医疗资源下沉驱动机制探究——微观合作理论视角下的定性比较分析

目的:旨在探究并激发松散型医联体中作为优质医疗资源的核心医院医生主动下沉基层并持续参与合作的路径机制,为提升医联体合作效能提供有益参考。方法:采用fsQCA的方法,运用微观层面的合作关系承诺理论、合作动机理论、社会交换理论与合作强化理论,对B市X区松散型医联体核心医院205位医生进行调查。结果:医联体核心医院医生主动下沉参与合作的关系承诺水平受到医生对合作的工作意义感知、机会成本感知、组织支持以及团队合作经历等多因素的影响,形成了合并驱动效应、经验强化效应、利他触发效应等三种并发驱动机制路径。其中,工作意义感知是必要条件,合作经历对医生持续参与有重要作用。结论:医生下沉参与合作的关系承诺水平受到多种因素组合的驱动,不同路径的激励机制在松散型医联体内具有异质性。针对具体情境设计适宜的激励和支持策略,可有效驱动松散型医联体核心医院优质医疗资源的主动下沉。

基于机器学习的不同环境条件下松散回潮水分变化的预测

目的明确温湿度对松散回潮工序水分变化量的影响。方法使用K-means聚类分析法划分张家口市环境温湿度区间,利用梯度提升决策树筛选松散回潮水分变化量相关的工艺参数作为特征变量,构建不同温湿度区间下松散回潮工序水分变化量的机器学习预测模型,同时探究车间温湿度对水分变化量的影响,并对最终模型进行优化。结果根据外界环境全年的温湿度,可划分为低温中湿、中温低湿、高温高湿、中温中湿4个区间,且中温低湿与高温高湿区松散回潮工序水分变化量的差异最为显著;分别对中温低湿和高温高湿区构建松散回潮工序水分变化量的LSR、SVR、DT、RF预测模型,综合对比可知,SVR、RF预测模型的精度最高;将车间温湿度作为特征变量后,松散回潮工序水分变化量SVR、RF模型的预测精度均有所上升,其R^(2)'(R^(2)与1的差值)分别降低了25%、46%,说明车间温湿度对松散回潮工序水分变化量的影响较大;对中温低湿和高温高湿区SVR、RF松散回潮工序水分变化量预测模型进行优化后,最终模型的R^(2)'分别达到0.08、0.04。结论松散回潮水分变化量受到外界和车间温湿度的影响,根据不同温湿度区间构建的中温低湿RF模型和高温高湿SVR模型对水分变化量的拟合效果较好,预测准确,能够可靠地应用于松散回潮工序水分变化量的预测,且可拓展用于纸质卷烟包装材料的水分预测和控制,对提升烟丝的卷接包装质量具有重要的理论意义和实际应用价值。

采煤沉陷松散层变形研究现状与分析

开采沉陷是煤炭资源井工开采所面临的主要环境地质问题,其中松散层变形是东部高潜水位矿区生态修复和西部生态脆弱区保护所关注的重点,获得沉陷变形参数对推动开采减损、生态环境保护与修复有着重要的指导意义。借助CiteSpace文献计量软件,基于中国知网(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)数据库进行可视化分析,通过对该研究方向近30年主要研究力量、研究热点和现状趋势量化统计与分析,详细地阐述了该方向的研究现状,简要概述了沉陷成因、理论分析、室内试验、数值模拟及原位实测等方面开展的研究内容。从多学科交叉促进理论研究发展、多方法联合建立高精度动态监测、发展与创新测试装备和技术等方面对其未来趋势进行了展望,提出“空-天-地-孔”一体化监测平台的建设与运营,以期通过多维度、网格化立体数据的获取,进一步掌握松散层内部变形特征与传递机理,为实施“源头控制”和“过程治理”理念和评价废弃矿井CO_(2)封存地质条件提供基础数据与科学支撑。

埋深和水土含量对松散岩堆抗剪强度的影响

针对松散岩堆剪切力弱会引起滑坡、崩塌等严重自然灾害的问题,运用相似理论,以石英砂为基本岩块、黏性土为填充土,配置相似材料,分别控制不同填充土含量和含水率并进行三轴试验,研究不同埋深下填充土的含量和含水率对松散岩堆抗剪强度的影响。结果表明:填充土的含量和含水率是松散岩堆咬合力和内摩擦角的关键影响因素,咬合力受影响程度更大;填土中的水对于松散岩堆的剪切力起着削弱作用;岩堆剪切力随着埋深的增加而增加,不同埋深处岩堆有相同的最佳填充土含量和含水率;在恒定岩堆土重度情况下,抗剪强度和埋深呈线性关系。

论英剧《天堂一刻》对左拉小说《妇女乐园》的松散改编

英剧《天堂一刻》从左拉小说《妇女乐园》中获取灵感,以松散改编的手法再现了19世纪中后期现代零售业诞生之后的社会变革。在保留小说《妇女乐园》基本情节和人物的同时,英剧《天堂一刻》借助肥皂剧元素和“小妞电影”创作技巧对小说内容进行了重新“编码”。英剧《天堂一刻》在改编过程中为迎合当代观众,遮蔽了左拉小说中以欲望为核心的自然主义成分,突出了对“美好的旧时光”的怀念主题。

基于松散耦合方法的弃土场边坡三维建模及稳定性分析:以福州市闽清县白樟池埔建筑弃土场为例

近年来大规模的旧房拆迁改造及道路建设导致弃土方量剧增,弃土场已成为城市建设的重要附属工程。由于弃土场边坡结构松散、密实性差,较天然边坡更易发生变形破坏,弃土场的安全管理备受关注。为实现复杂工况下弃土场稳定性的快速分析,通过搭建ArcGIS和GeoStudio的松散耦合方法,构建了一套集可视化建模和模拟计算为一体的技术框架。为改良模型可视化效果,配合虚拟钻孔和空间插值方法改良地层曲面精度,完善了弃土场的三维建模技术。采用Python语言为程序接口完成跨平台模型数据交换,实现全时空全方位的多工况弃土场边坡稳定性快速预测。闽清白樟池埔建筑弃土场的应用实例表明,此方案能够实现弃土场任意断面的高质量识别和复杂工况下稳定性变化规律的快速预测,可见松散耦合方法在弃土场稳定性分析过程中具有显著的适用性和实用价值。

小保当煤矿风积沙松散层三维地震地质特征研究

小保当一号矿井地形起伏较大,地质构造复杂多变,传统勘探技术难以满足该矿井全方位勘查的需要,严重制约矿井的安全高效生产。以该矿井首采区地质条件为研究背景,综合应用理论分析、现场试验以及现场勘探等方法,判定矿井风积沙松散层首采区为地震勘探地质一般区,得出了影响该区域内三维地震勘探的影响因素为地形因素、激发因素以及接收因素,制定了适用于风积沙松散层三维地震勘探方案,查明了勘探区内风积沙松散层厚度在50~115 m之间变化,南部最厚达到115 m;勘探区内各煤层厚度整体表现为由西北向东南逐渐变厚的变化趋势,煤层总体呈向北西倾斜的单斜形态;勘探区内2^(-2)、5^(-2)煤层共有9条断层且均为正断层,其中落差大于5 m的断层2条。

基于伪随机序列的松散煤体声学测温方法及应用

长期以来,采空区、煤堆、煤仓等空间的煤自燃火灾时有发生,受限于工作区域的复杂环境和火源探测技术瓶颈等因素,较难实现煤自燃灾害高温点的快速量化识别。而声学测温技术具有测量精度高、测温范围宽、测量空间大等特点,可实现采空区等隐蔽火源位置精准探测且极具发展前景。目前该技术在松散煤体温度测量领域尚处于基础研究和实验室研究阶段,仍需开展大量研究。基于伪随机序列的优越性能,将其引入作为声源信号,并根据声学测温原理和伪随机序列声源信号产生原理,搭建了松散煤体声波测温试验系统。系统主体部分包括声学测试系统、程序升温系统、隔音系统和煤样箱体,结合试验测试和仿真模拟方法,验证了系统的准确性。利用理论分析、Matlab仿真和试验测试相结合的方法,开展伪随机序列声源信号的失真特性研究,确定了该信号的最佳处理方法,成功将其应用于松散煤体测温中。结果表明:伪随机序列可以作为采空区、煤堆、煤仓等空间的松散煤体声学测温的声源信号,但需运用二次相关PHAT–β算法对伪随机序列声源信号发生频率区间(1000~3000 Hz)进行处理,使频带变窄,能量集中;运用伪随机序列声源信号测量声波在松散煤体中飞渡时间,发现不同距离下声波飞渡时间测量结果误差小于5%,并通过了对比验证;伪随机序列作为松散煤体的测温声源信号时,所反演温度与不同粒径的煤样温度之间的平均绝对误差为2.051℃,平均误差率5.293%,能够较为精准、可靠地反演煤温。

松散煤体准多孔介质声速煤−温映射关系模型

采空区等隐蔽空间煤温的精准判识一直是亟待解决的世界性难题,研究声学测温技术对精准探测松散煤体温度具有重要的实际意义,而声速与煤温之间映射关系的科学准确构建是声学法测煤温的关键。为此,考虑松散煤体自燃进程特征参数对声波传播的影响,建立了松散煤体准多孔介质的声速-煤温映射关系模型;设计搭建了松散煤体声学测温实验系统,通过开展多种粒径(0.6~1.5、1~3、3~5 cm)松散煤体的声波测温试验,研究了不同粒径煤样低温氧化阶段(30~50℃)所产生的气体组分、体积分数对声传播的影响规律,确定了等效路径转换因子λ;基于实测声速与等效路径转换因子间的关系,提出并确定了气体组分介质修正系数φ,验证了声速-煤温映射关系模型的可行性。结果表明:松散煤体声波传播路径受煤体粒径、温度及气体组分介质变化量等特征参数的影响,构建出声速-煤温映射关系模型;常温下声波在松散煤体准多孔介质中的传播路径主要受煤样颗粒间孔隙的影响,在煤样粒径为0.6~1.5、1~3、3~5 cm中的声波传输等效路径转换因子λ分别为1.426 1、1.371 1、1.315 2,与粒径呈负相关关系;煤温对声波传播的影响表现为煤自燃进程中气体组分介质变化对实测声速结果的改变,验证了声速与煤温之间映射关系的可行性;模型反演的煤温与实验煤温间误差率在0~6.46%内,平均煤温误差2.52℃,能够很好地反映煤体温度。

基于CFD的烟叶松散润叶筒气固耦合数值模拟

针对烟叶松散润叶筒内部的“黑箱”问题,基于计算流体力学(CFD)对其进行气固双向耦合的数值模拟,通过建立可视化的流场和温度场模型,探讨润叶过程的影响因素和影响机理。结果表明:流场模拟中,颗粒的存在能有效改善气体流动形式,总体气相速率从1.0 m/s降低到0.3 m/s,增加了气固间的接触,强化了两相间的传热;温度场模拟中,温度变化呈现阶段式变化,在润叶筒前半段气固之间传热显著,气相平均温度由81.0℃下降至68.8℃,颗粒平均温度从25.0℃迅速升温到64.8℃,后半段温度维持相对稳定,气固间传热的热流密度随着轴向位置呈现先逐步下降后平稳的趋势;气相、颗粒温度的模拟值与试验实测值的相对误差分别为0.7%、-2.5%,模拟值与试验实测值整体吻合良好,说明模型合理有效;随着筒体倾角、转速增大,两相间的传热效果随之减弱,为满足润叶工艺要求,筒体倾角应小于8°,综合考虑生产速率与能耗,转速应选择15 r/min。

松散堆积体斜坡变形-滑移过程的声发射特征参数演化规律

松散堆积体在自然界和工业生产中广泛存在,有复杂的力学性质和相对较高的失稳风险。为研究其在斜坡变形中的滑移失稳过程,基于声发射技术探究了松散体从静止、蠕变到滑移整个过程中声学特征演化规律。分析松散体在滑移过程中的声发射特征(acoustic emission,AE)参数,然后结合松散体的状态变化对AE演化阶段进行了划分,最后结合颗粒图像测速法(particle image velocimetry,PIV)分析和频谱变化进一步验证了松散体滑移过程的AE演化规律。结果表明:振铃计数和能量随滑移过程而逐渐增大,b值(小事件数与大事件数的比值)随滑移过程逐渐降低,b值、振铃计数和能量的滑移门槛值为0.2、5000次和1500 mV·ms,其中b值对松散体的状态变化更敏感;频谱重心在临滑移前期有30~50 kHz的降幅,而后发生震荡变化,其震荡时间区域正好对应振铃计数和能量数值相对较高及b值相对较低的时间区域;此外松散体滑移前存在一个重要的“窗口期”,说明AE技术具有识别松散体滑坡前兆的潜力。

松散软弱围岩煤巷高效掘进及支护工艺优化研究

针对芦岭煤矿9^(#)煤层松散软弱围岩煤巷掘进技术难题,分析松散软弱围岩煤巷高效掘进支护主要影响因素及优化关键支护工序,并实现松散软弱围岩煤巷挖底、控顶、护帮整体控制效果,采用FLAC 3D数值模拟软件对芦岭煤矿Ⅱ946回风巷掘进支护方案及高效掘进工艺进行计算机模拟,设计松散软弱煤巷围岩稳定性控制措施,即“注浆锚杆(锚索梁)超前主动支护+协同柔性支护”工艺,现场试验表明芦岭煤矿Ⅱ946回风巷每日掘进从2.4 m增加到3.0~3.6 m,控制了松散软弱围岩的变形,提高了掘进效率。

装箱密度对福建烟叶醇化质量及松散效果的影响

为寻找适宜的装箱密度,分析了3种装箱密度对上、中部烟叶复烤后自然醇化及松散回潮后质量的影响。结果表明,随着醇化时间的增加,各处理各部位烟叶总糖含量呈先增加后降低再增加的趋势,还原糖含量呈先增加后降低的趋势。整体来看,装箱密度为160、180 kg/箱时,上部烟叶烟碱含量、氯含量、钾含量均在醇化1.5年时达到最高。中部烟氯和钾含量波动较小,稳定性高,装箱密度为180、200kg/箱时,醇化1.5年时氯和钾含量均最高。在醇化1.5年时,各部位各处理糖碱比均达到最小;随着装箱密度增大,上部烟各化学成分除总糖、氯、钾含量外,其余各化学成分含量变异系数均呈降低的趋势;中部烟则是除总糖和氯含量外,其他化学成分变异系数变大;不同装箱密度的片烟,在醇化过程中随着醇化时间的增加感官质量呈上升趋势,上部烟为180 kg/箱得分最高,中部烟为160 kg/箱得分最高;装箱密度越小,片烟的松散效果越好,出口含水率变异系数越小,大片率和大中片率越高。综合分析,上部烟装箱密度宜180 kg/箱,中部烟宜160 kg/箱。

MICP固化松散砒砂岩抗水蚀机理研究

[目的]探究MICP固化松散砒砂岩效果,为减少砒砂岩区水土流失提供解决方案与理论依据。[方法]从宏观尺度(贯入强度、降雨侵蚀等)探究菌液浓度和固化频次对MICP固化砒砂岩对力学性能及其抗水蚀性能的影响,并在微观尺度(X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、热分析)解释了砒砂岩固化土的抗水蚀机理。[结果]相同固化次数下菌液浓度(OD_(600))为0.8时固化效果最好,其强度相较其他浓度可提升20%~50%;在最佳菌液浓度0.8时,固化频次为5次时砒砂岩即可获得很好的强度以及抗水蚀性,总雨蚀损失量可降至固化前的10%。菌液浓度0.8时碳酸钙含量生成最多,且多为菱形块状的方解石相,分布更加密集,随着固化次数的增加,胶结及填充效果更好。[结论]细菌及其胞外聚合物(EPS)在MICP中作为成核位点,参与碳酸钙的定位以及生长,并提高了碳酸钙的稳定性;EPS与碳酸钙以及砒砂岩中的矿物形成分子间氢键,增强了碳酸钙的胶结性能,且进一步提高了砒砂岩的强度以及抗水蚀性。

厚松散层矿区开采沉陷拉伸区域土体内部变形演化规律研究——以淮北孙疃煤矿为例

为了研究厚松散层矿区开采沉陷拉伸区域相应土体内部变形演化规律,针对淮北孙疃煤矿10111,沿垂直于工作面推进方向,于拟采空区地表投影区域外侧(拉伸区域)以60 m间隔由近及远布设1~3号竖向钻孔;采煤沉陷过程中基于光纤(1号钻孔)、测斜仪(2~3号钻孔)技术开展钻孔变形监测;将煤炭开采引发移动的上覆岩层与松散层所占区域视为变形区,并引入任意厚度地层移动角的概念,分析开采沉陷拉伸区域相应松散层变形演化特征。结果表明:1号钻孔发生应变的最大孔深约157 m,且钻孔深部较浅部先达到活跃期;2、3号钻孔孔口最终累计水平位移量分别为129.8 mm和99.4 mm,最大位移深度分别约为108 m和75 m;2、3号钻孔监测范围内地层从下至上均可分为稳定段、变形区下段、中段与上段;2、3号钻孔从下至上水平位移量总体分布较均匀,每米深钻孔的平均水平位移量分别约为1.2 mm和1.3 mm;2、3号钻孔变形区下段均先于上段达到活跃期,且变形区下段稳定后上段仍有微弱变形;松散层内一定厚度地层,其地层移动角随地层深度的增加而增加,松散层变形区下边界的深度h随着与工作面水平距离l的增加而减小,h与l满足指数函数关系。

基于模型预测控制的松散回潮自适应控制系统

为解决松散回潮的传统控制自适应差、控制不稳定等问题。根据松散回潮机工作原理与烟叶吸湿性机理,筛选出物料入口含水率、加水量、回风温度3个关键变量,以物料出口含水率为目标值,建立预测模型,针对因模型偏差导致的控制误差,在模型预测控制的基础上,运用神经网络模型中反向传播算法,根据松散回潮生产特性优化损失函数,使预测模型在控制过程中自迭代、自适应,提高了模型的自适应速率。系统优化后,松散回潮出口水分平均标准偏差由原0.29下降至0.20,同比下降32%,平均cpk由1.132提升至1.479,同比提升30%。有效提高了松散回潮过程控制能力。

中国跨国企业母子公司结构的决策机制研究:基于松散耦合理论视角

在资源匮乏和国际化能力不足的情境下,中国跨国企业如何获取和利用全球战略资源以实现能力跃迁,成为学界和业界共同关注的重要议题。在此过程中,海外子公司承担了重要职能,如何协调母子间关系以促进子公司生存与发展是企业跨国管理面临的关键挑战。作为企业内外部资源流动与能力建构的重要实践基础,母子公司结构在现有研究中尚未得到足够探索,且存在不同视角下的冲突结论。本文引入松散耦合理论,尝试为中国跨国企业海外子公司管理战略提供结构视角的解决方案。基于258家中国制造业A股上市企业的587家海外子公司数据,本文采用模糊集定性比较分析方法(fsQCA),从动机、能力、机会角度探讨了母公司国际化程度、子公司投资动机以及东道国技术资源禀赋和制度距离对中国跨国企业母子公司结构选择的共同作用机制,为不同内部组织和外部环境情境下,企业海外子公司管理结构的决策提供了理论参考。

渗流管涌作用下松散堆积层结构演化规律

为揭示渗流管涌作用下松散堆积层结构演化规律,基于颗粒-孔隙尺度流固耦合方法,分别对密实、中密和疏松结构的松散堆积层开展渗流管涌仿真试验,从细观层面分析渗流管涌作用下松散堆积层颗粒迁移特征、颗粒流失量、颗粒间接触力链演化和骨架变形的结构演化特征。结果表明:渗流管涌主要以细颗粒迁移为主,存在局部“堵塞”现象,块石颗粒仅会在细颗粒迁移脱空后自由堆积。细颗粒迁移具有明显的“颗粒堆积”现象,主要集中在出口处,呈“上多下少”的特点。同时,渗流管涌发展过程中相同部位的孔隙率变化具有高度相似性,且结构越疏松越显著。管涌发展过程中,块石颗粒间接触承担主要的应力传递,力链演化的本质是堆积填料内部应力传递结构的改变。此外,下沉量和体应变均随时步增加,呈先急剧增加,后趋于平稳的态势,且随初始渗流速度越大,平稳时刻逐步提前。该研究成果可为从细观角度认识松散堆积层渗流管涌结构演化规律提供一定借鉴。