近水平厚煤层外错式巷道位置研究

为了研究错层位外错式布置情况下的巷道布置问题,根据国内沿空掘巷的研究现状,通过理论计算和现场实测对察哈素煤矿302工作面的顶煤应力分区进行了划分,数值模拟分析了工作面开挖后的应力场和相应支护方案下的塑性区分布。结果表明:错层位巷道布置情况下,顶煤与下层煤处于不同的应力状态,说明了错层位巷道布置和支护方案的可行性。

特厚煤层错层位巷道布置的沿空掘巷技术研究

基于特厚煤层错层位巷道布置条件下沿空掘巷技术应用较少的现状,针对错层位沿空掘巷技术展开研究,特厚煤层不同层位布置回采巷道时常留设不同尺寸的三角煤体,采用理论计算的方法对三角煤体的稳定性进行分析,发现在回采14 m特厚煤层时,回采巷道布置在距底板7 m与10.5 m时下方三角煤体处于稳定状态。在此基础上,进一步研究了稳定三角煤体在巷道支护条件下对实体煤稳定性的影响,确定回采巷道布置在距底板10.5 m时,从应力分布与围岩稳定性考虑,可实现完全无煤柱沿空掘巷布置。结果表明:特厚煤层错层位巷道布置条件下沿空掘巷技术,有效改善了沿空掘巷支护与采掘接续问题。

FLAC^(3D)模型节点位移可视化后处理方法在地表沉陷中的应用

在利用FLAC3D研究地表沉陷可视化后处理中,针对平面夹逼法在地表模型变形较大时提取节点信息容易丢失的现象,提出采用节点编号法来研究地表沉陷,即首先在模型未沉陷时提取模型最上表面的节点编号,然后根据节点编号在模型计算沉降后提取相对应的节点位移,最后获得地表沉陷数据。结果表明:节点编号法比平面夹逼法适用范围更全面,提取沉陷节点量更丰富。

相邻巷道联合支护围岩稳定性研究

为了提高厚煤层开采巷道支护的安全性,降低巷道围岩应力和变形量,以同煤集团某矿为工程背景,运用FLAC^(3D)数值模拟软件分别对开掘卸压巷、传统放顶煤和错层位联合支护方法展开对比性实验,分析不同方法下巷道的支护情况。结果表明:通过相邻工作面巷道之间形成的"联合锚固区",错层位巷道联合支护可大幅提高巷道围岩稳定性、减少巷道围岩变形量、降低煤柱上方的支承应力。

城乡二元结构与中国的经济发展

城乡二元经济结构一般是指以社会化生产为主要特点的城市经济和以小生产为主要特点的农村经济并存的经济结构。作为发展中国家，我国的城乡二元结构表现的更加显著，同时也具有自身发展特色。在改革开放红利作用逐渐消退的时候，新一届政府提出新时代的改革和开放的要求，这就需要实现城乡二元结构向现代经济结构的转换，从而促进我国经济的改革和发展。文章分析了我国现在城乡二元结构的现状以及对我国经济发展的危害，提出走出城乡二元经济，转变经济发展方式的基本对策。

近距离煤层开采巷道布置与夹层临界厚度研究

以官地矿近距离与极近距离的8#与9#煤层为研究背景,为了对其进行安全、经济的高回采率开采,采取理论计算与力学模型建立相结合的方法分析研究其回采巷道的布置方式。通过研究得出在8#煤层底板布置具有"一巷三用"的回采巷道,在此基础上,对满足合采的两层煤夹层的临界厚度进行计算,确定首采工作面采用错层位巷道布置采全厚采煤法。研究结论对官地矿及具有类似地质与开采技术情况的矿井具有一定的参考价值。

TiO_2纳米薄膜制备及热辐射特性研究

采用溶胶-凝胶方法在玻璃基底上制备了TiO_2纳米薄膜.X射线衍射分析表明薄膜为锐钛矿结构.通过椭偏仪测试,薄膜的总厚度为216.4nm,折射率为2.536.黑体实验表明,TiO_2薄膜在800nm～1200nm波长区域内对红外线的吸收较好,且吸收率随着温度的升高而变大.红外光谱表明,TiO_2薄膜在2400cm^(-1)～4000cm^(-1)波数范围内对红外线的吸收效果较好.

特厚煤层巨厚顶板分层综采工作面区段煤柱失稳机理及控制

针对特厚煤层分层综采工作面,采用理论分析及现场试验相结合的方法,对于巨厚直接顶下区段煤柱失稳机理及控制技术展开研究。首先分析各分层工作面沿空侧覆岩运移规律,通过建立覆岩结构力学模型,得到中、底分层工作面沿空侧覆岩载荷计算公式,其次基于弹塑性理论,得到窄煤柱及宽煤柱内部任意一点应力的解析解,并代入实际工程参数,分析不同尺寸煤柱内部应力分布规律,最后给出中、下分层工作面区段煤柱围岩控制关键技术,进行现场工业性试验。研究表明:中、下分层开采期间,上覆巨厚直接顶会形成"低位短悬臂梁+砌体梁+高位弯曲下沉带"的覆岩结构;将分层开采煤柱受力状态分为"宽煤柱弹性区应力叠加型"和"窄煤柱峰值应力叠加型"2种形式,分别求得宽煤柱内任意一点三向应力及窄煤柱内任意一点垂直应力的解析公式,其中覆岩应力集中系数、煤柱高度及煤柱宽度是主要影响因素;小于15 m的特厚煤层依然适合留设窄煤柱,其内部垂直应力峰值随煤柱高度增大而降低,再受到分层多次采动影响,窄煤柱内实际残余强度更低,更易失稳,而大于15 m的特厚及巨厚煤层不易留设窄煤柱;给出留设合理区段煤柱尺寸的方法,并提出"及时主动+2次被动+3次关键部位锚索注浆加强支护"的围岩控制方案,现场应用效果明显。

倾斜中厚煤层错层位外错式巷道布置及相邻巷道联合支护技术

基于倾斜中厚煤层沿空掘巷与支护技术展开研究。首先通过构建力学模型,依据基本顶最大弯矩确定基本顶的断裂位置及断裂形式,计算得在距离煤柱帮17.57 m处基本顶达到弯矩最大值23.02 MN·m,并进一步确定断裂线位于实体煤上方;结合"内外应力场"理论,确定在当前覆岩力学环境下"内应力场"范围为15.89 m;综合考虑煤柱的空间关系,分析巷道围岩煤柱尺寸,确定窄煤柱水平错距为7.37 m,竖直错距为2.40 m;综合以上分析确定区段煤柱留设尺寸范围为7~12 m,通过FLAC3D数值模拟软件对不同煤柱尺寸的应力场、塑性区分布进行计算分析,对掘进和回采两个阶段下不同煤柱尺寸条件下稳定性进行研究和验证,最终确定窄煤柱的合理宽度为8 m。然后根据倾斜中厚煤层错层位外错式巷道布置形式所具有的立体化空间形式,提出错层位外错式区段间相邻巷道联合支护技术并对其技术特点进行理论分析;基于围岩松动圈支护理论,通过计算确定区段间相邻巷道联合支护参数并利用FLAC3D数值模拟软件对区段间相邻巷道联合支护方案和矿方原支护方案进行模拟,分别从支护应力场、塑性区分布和围岩相对变形率3方面对掘巷和回采阶段下两支护方案的效果进行验证,最终结果表明区段间相邻巷道联合支护方案相对于矿方原始支护方案,更有利于巷道围岩的变形控制。

基于复变理论的双向不等压圆形巷道围岩应力及塑性区分析

为了解决双向不等压条件下圆形巷道的非轴对称弹塑性问题,给定圆形巷道应力和塑性区的解析解,本文基于复变理论,利用复变函数中保角变换的方法,推导出圆形巷道在双向不等压应力场中其周边围岩的切向应力方程,再结合Mohr-Coulomb强度准则,进一步得到圆形巷道在双向不等压条件下的塑性区计算公式,由上述两式可分别计算不同侧压系数下圆形巷道的应力分布状态和塑性区大小及形状。通过代入煤矿具体地质参数,分析不同围岩力学性质对巷道周边切向应力分布和塑性区的影响规律,并采用数值模拟软件FLAC 3D 5.0进行验证。分析结果表明,数学公式计算与数值模拟结果相吻合,从而验证了该计算方法的准确性;侧压系数与埋深是影响巷道周边围岩切向应力分布的主要因素,侧压系数大于1时,圆形巷道从顶板围岩开始旋转360°其切向应力值呈正弦函数分布,且侧压系数越大曲线振幅越大;侧压系数、巷道半径与围岩力学参数(黏聚力、内摩擦角)是影响圆形巷道塑性区形状与大小的主要因素,其中侧压系数为塑性区形状的决定性因素,侧压系数为1时,塑性区形状为圆形,侧压系数不为1时,圆形巷道由圆形过渡为椭圆形,最后变为两头等大的“葫芦”形,且其长轴总平行于地应力较小的方向;对塑性区大小的影响四者分别存在一个临界值,使圆形巷道不形成封闭的塑性区。

基于复变函数理论的巷道围岩稳定性分析

针对双向不等压直墙半圆拱形巷道围岩塑性区的解析问题,基于Mohr-Coulomb强度准则,通过复变函数中的保角变换的方法将物理平面非圆形弹性区域映射到像平面的单位圆外域进行求解,将确定弹塑性区的交界问题转化为映射函数系数的求解问题。得到巷道围岩应力复变函数解以及巷道围岩塑性区的范围,并通过FLAC^(3D)数值模拟的手段对理论计算的准确性进行验证分析。研究结果表明:通过复变函数理论能够较为准确地得到直墙半圆拱形巷道塑性区范围的理论计算公式,结合公式可以发现影响直墙半圆拱形巷道围岩塑性区发育的影响因素为巷道断面尺寸(包括巷道宽度,直墙高度以及拱高)、垂直应力、侧压系数、黏聚力以及内摩擦角的大小,将理论应用于工程实例计算分析,采用单因素分析的方法对黏聚力和内摩擦角进行数值模拟分析,提取数值模拟试验的数据,对理论计算和数值模拟水平方向塑性区受黏聚力和内摩擦角影响的范围进行对比和分析。可以得出虽然理论计算与数值模拟的结果存在误差,但已能反映直墙半圆拱形巷道围岩塑性区分布情况,通过研究还发现,当黏聚力和内摩擦角比较小时,巷道呈现“X”形破坏,当黏聚力和内摩擦角增大时,巷道呈现类似椭圆形破坏,随着黏聚力和内摩擦角的增大,巷道塑性区范围的减幅减小,并且当水平应力大于垂直应力时,在垂直方向塑性区范围变化幅度较大。

工作面回采与支架回撤协同作业新技术

基于采区最后1个走向工作面与煤柱采出工作面开采衔接时间长、工艺复杂、煤炭采出率低以及支架回撤巷道掘进工程量大等问题,结合梧桐庄矿2号煤层三采区182312(简称312)走向工作面及182312外(简称312外)煤柱采出工作面地质生产情况,采用理论分析、工业性试验等研究方法,提出了工作面回采与支架回撤协同作业新技术:在312工作面回采过程中完成312外工作面生产系统,312工作面贯通三采右翼出煤巷,利用支架对出煤巷进行留巷,在312外工作面推至支架留巷段,边推进工作面边回撤支架。研究表明:由极限平衡区公式计算得支承应力峰值叠加区宽度为7.2 m,在压力拱载荷作用下,由不同支架控顶距计算得煤柱宽度为6.6~7.7 m,最终确定了贯通前让压煤柱宽度为8 m;分析了312工作面在贯通出煤巷前基本顶不同断裂形式及其让压调节机理,计算分析得基本顶预断裂位置超前合理断裂位置1.4 m,因此采用支架高阻力停采等压16 h;在312工作面距出煤巷50 m前完成了巷内补强支护;312工作面距终采线14 m进行挂绳铺网,并在距终采线2.4~13.0 m铺设风筒布;312工作面贯通出煤巷后,制定了支架留巷工艺;支架留巷完成后,开始回采312外工作面,在312外工作面推至支架留巷段,采用“掩护式迈步台阶支架拆除法”边推进工作面边回撤支架。此技术实现了出煤巷的“一巷三用”,提高了煤炭采出率,简化了工作面衔接及支架回撤工艺,节省了巷道工程量及支护费用,最终实现了工作面回采与支架回撤的协同作业。

孤岛工作面支承压力影响下顶板破坏机理研究

为了探讨孤岛工作面支承压力影响下顶板破坏机理,通过采用理论分析,建立薄板力学模型,对孤岛工作面顶板弯矩分布规律进行分析,并结合实验室数值模拟手段对工作面顶板支承压力集中系数及顶板围岩塑性区演变规律进行研究。研究结果表明:在支承压力作用下,随着推进距离的增大,顶板支承压力集中系数呈现增大的趋势;工作面顶板煤壁中部弯矩显著大于煤壁两侧弯矩,该结果合理解释了工作面方向上支架工作阻力不相等的规律;顶板断裂的塑性区演变特征存在时空效应及力学特征,顶板四周所形成的横向“O”型破断与横向“X”型破断,共同构成了顶板破断的横“O-X”破断形式。

走向工作面贯通上山与支架快速回撤技术

针对走向工作面停采线与上山之间的护巷煤柱造成煤炭损失,支架回撤工艺复杂、巷道掘进量大等问题,提出走向工作面贯通上山与支架快速回撤技术。工作面贯通采区上山,利用上山回撤支架。在贯通前,利用压力拱模型分析剩余煤柱应力变化规律,并结合极限平衡区公式,确定让压煤柱为8 m;对贯通前基本顶合理断裂位置、让压调节机制、末采阶段采高进行了分析确定,并采取上山巷内补强支护及挂绳铺网措施。贯通上山后,首先利用支架对上山留巷,完成留巷后,利用上山回撤支架,先将上部端头3架逆时针旋转90°作为掩护架,在对剩余支架逐架回撤时,3个掩护架呈现台阶型。提出的技术取消了护巷煤柱及回撤通道,提高了煤炭采出率,减少了巷道掘进量,简化了回撤工艺。

氢分子对肝癌细胞Huh7的影响

氢分子对癌症等疾病具有良好的治疗或改善效果,并且获得简单、使用简便且无副作用。为了明确氢分子对肝癌细胞Huh7的影响,从细胞活性、细胞周期和凋亡、细胞成瘤能力、细胞迁移侵袭等方面研究了氢分子对肝癌细胞Huh7的作用效果。细胞活性检测(CCK-8法)结果表明,氢分子对Huh7细胞活性具有明显的抑制效果。细胞成瘤能力实验中,克隆球实验显示,含氢培养基组(H)细胞成球数目有所减少,同时克隆球直径大小显著降低(P<0.0001);平板克隆实验显示,H组细胞克隆的数量也显著减少(P<0.001),说明氢分子可以抑制Huh7细胞的干性。氢分子对Huh7细胞周期的影响也较为明显,且具有促凋亡的作用和抑制细胞迁移与浸润的效果。同时,氢分子对细胞内中间丝波形蛋白的表达也具有抑制作用。研究表明,氢分子降低了Huh7细胞的活性和增殖能力,减弱了Huh7细胞的干性,同时抑制了细胞侵袭及迁移的能力,降低了细胞波形蛋白的表达,为氢分子用于肝癌防治提供了一定的实验基础。

氢分子对宫颈癌细胞HeLa的影响

氢分子对多种疾病具有良好的治疗或改善效果,并且使用简便无副作用,多项实验结果也证明氢分子对肿瘤的防治具有良好的效果。从细胞增殖、细胞成瘤、细胞活性、细胞周期和凋亡、细胞转移侵袭等方面研究了氢分子对宫颈癌细胞HeLa的作用效果,结果显示:克隆球实验中,加入氢分子后,HeLa细胞集落数显著降低,集落的直径也明显减小。平板克隆形成中,加入氢分子后,细胞克隆的数量和直径均显著降低。细胞活性实验显示,氢分子对HeLa细胞活性具有明显抑制效果,对细胞内中间丝波形蛋白的表达具有一定的抑制作用。此外,氢分子对HeLa细胞周期的影响显著,且具有促凋亡的作用和抑制细胞迁移与浸润的效果。研究结果表明,氢分子抑制了细胞波形蛋白的表达,降低了HeLa细胞的增殖速率,同时抑制了细胞侵袭及迁移的能力,为氢分子对宫颈癌的防治提供了一定的实验基础。

近距离煤层上行开采巷道优化布置及煤层卸压效果试验分析

为解决近距离煤层上行开采上煤层出现台阶状下沉问题,以西曲煤矿南三盘区近距离煤层群为研究背景,结合其煤层地质条件,采用理论计算对南三盘区近距离煤层群上行开采进行可行性判定,并建立数值和相似模拟模型,模拟留煤柱和错层位巷道布置开采,对上行开采煤层垮落形式和卸压效果进行试验分析。试验结果表明:煤层上行开采过程会导致上层煤位于垮落带内;采用留煤柱巷道布置上煤层出现台阶状下沉现象,错层位巷道布置上煤层连续下沉不会出现台阶状下沉;错层位巷道布置上行开采,上煤层卸压效果良好,无应力集中现象。研究结论可为类似条件上行开采和岩层控制提供参考。

临近断层工作面采动诱冲规律研究

为研究临近断层工作面采动诱冲规律,首先对开采与断层应力之间的影响进行理论分析,再利用正交实验设计合理的实验方案,采用有限元软件FLAC3D对各方案进行数值模拟实验,提取25组数值模拟实验数据,最后基于层次分析法对各影响因素的组合权重进行理论计算,分析各影响因素对断层冲击地压的影响大小。结果表明:开采深度对断层冲击地压的影响最大,断层内摩擦角次之,断层黏聚力影响最小,且断层黏聚力和开采深度对断层冲击地压影响的差异较大。

大气压下双电极和三电极介质阻挡放电的比较研究

电极结构对介质阻挡放电(DBD)的特性有重要影响,研究DBD的电极结构以及等离子体参数对优化DBD反应器运行参数和提高放电效率具有重要意义.针对于此,本文研究了交流电源激励下的双电极DBD和三电极DBD的放电特性,比较了它们的放电图像,电压和光信号波形的异同,不同电压幅值下放电参量的变化,以及放电在300～800 nm的发射光谱.结果表明,双电极DBD和三电极DBD由于放电装置的不对称性,正负半周期的放电均存在不对称性;发射光谱中都包含N_2的第二正带系(C-B)(含波长为337.1 nm的谱线),N_2的第一正带系(B-A),N^+_2的第一负带系(A-X)(含波长为391.4 nm的谱线),以及777.4 nm处氧原子谱线,但相对强度不同;与双电极DBD相比,三电极DBD具有起始电压低,放电产生活性粒子多,发光强度大的特点.

孤岛煤柱回采技术参数对下伏大巷围岩稳定性影响研究

针对孤岛煤柱回采技术参数对下伏大巷围岩塑性区破坏范围的影响展开研究。首先对孤岛煤柱回采技术参数,包括煤柱留设尺寸、开采厚度、推进速度以及超前卸压回采对下伏大巷围岩稳定性进行计算分析,得到保证大巷稳定性的最优技术参数,即:留设3m护巷煤柱、整层开采、日进尺3m以及回采时采用超前卸压措施。并根据最优回采技术参数条件下大巷围岩塑性破坏呈现出的"X"型这一现象,确定大巷的重点支护区域,提出新的支护方案与参数。最后,对孤岛煤柱采动影响下的大巷支护效果进行计算分析。结论表明,与原始状态相比,孤岛煤柱采后的大巷围岩变形较小,利于维护。