液态CO_(2)-水蒸气循环冲击煤体增透及瓦斯抽采效果模拟

【目的】为解决液态CO_(2)煤层增透技术应用时煤层内部孔隙水受冷凝结为冰阻塞瓦斯运移通道这一问题,提出液态CO_(2)-高温水蒸气冷热循环冲击煤体增透技术。【方法】利用低场核磁共振仪、煤岩渗透率自动测试仪、接触角测试仪和三维CT扫描仪分析液态CO_(2)-高温水蒸气冷热循环冲击煤体渗透率演化规律。【结果和结论】结果表明:(1)液态CO_(2)-高温水蒸气冷热循环冲击煤体T2曲线面积随冷热循环冲击次数增加而增加。(2)煤体渗透率增量与液态CO_(2)-高温水蒸气冷热循环冲击次数指数相关,循环冲击次数增加,煤体渗透性和润湿性均增强。(3)液态CO_(2)-高温水蒸气冷热循环冲击次数达到12次时,渗流孔体积比例增加23.57%,渗透率增加0.009 3×10^(-3)μm^(2),接触角减小39.45°。(4)煤体渗透性与渗流孔体积比例、接触角相关,渗流孔体积比例与煤体渗透率正相关,接触角与煤体渗透率指数相关。基于实验研究结果,利用COMSOL软件数值模拟低温液态CO_(2)-高温水蒸气冷热循环冲击煤层工程现场应用。依据试验结果确定恢复到室温25℃时的有效作用半径为0.719 8 m,以此数据模拟矿井煤层瓦斯抽采,结果显示煤层温度与瓦斯抽采效率成正比。试验及模拟结果揭示了液态CO_(2)-高温水蒸气冷热循环冲击煤体增透技术的现场钻孔布置及瓦斯抽采运移规律,为该技术下一步现场应用提供参考。

关键层运动诱发矿震的微震探测初步研究

采用微地震定位监测技术对华丰煤矿关键层运动诱发矿震进行了研究.根据岩体在三维空间的破裂成像,得出:可以依据微震破裂事件的空间分布对关键层进行划分;开采6,4层煤均引起了主关键层砾岩的破裂,砾岩破裂位置的发展顺序在倾向上逐渐向实体煤扩展,在高度上先从下部开始;冲击地压显现地点不一定是矿震震源发生地点;统计观测的结果表明:部分砾岩断裂导致了矿震发生,大约50%的矿震是由于关键层的破裂引起的,只有个别矿震导致了冲击地压显现,说明了矿震与冲击地压的区别.展示了冲击地压产生原因的多样性及复杂性,提出了应根据不同的产生原因进行冲击地压防治的思路.

磷石膏基新型胶凝充填材料试验研究

以磷肥生产过程中的副产品磷石膏为开发材料,加适量矿渣作为胶凝材料,添加几种改性材料,开发出一种新型矿用胶凝材料,新型胶凝材料要满足以河砂为骨料的充填体7 d抗压强度>2.5 MPa。通过正交试验与极差分析得出最优配比,同时通过扫描电镜和XRD分析其水化强度机理。新型胶凝材料的开发,可以解决瓮福集团磷石膏的应用问题,同时降低了充填采矿成本。

纳米TiN粉体在无水乙醇中的分散研究

应用超声、球磨等分散方法,分别以非离子型表面活性剂吐温-80、聚乙二醇1000、聚乙二醇1500及硅烷偶联剂A-1230为分散剂对纳米TiN粉末在无水乙醇中的分散性能进行了研究。分析了分散剂类型、分散剂用量、体系pH值、超声时间、球磨时间、球磨转速等因素对粉体分散效果的影响。采用分散相的沉降高度和沉降速率表征分散稳定性,试验结果表明硅烷偶联剂A-1230是纳米TiN粉体在无水乙醇中较为理想的分散剂,pH值和分散剂的用量存在一个最佳值,超声分散与球磨分散相结合是合适的分散工艺。当pH值为4、A-1230添加量为粉体质量的23%时,经10min超声处理、4h球磨后所得纳米浆料的分散效果最好,稳定时间可达6个月。对分散后的纳米TiN颗粒进行了TEM、SEM观察,纳米TiN均匀分散在无水乙醇中,颗粒平均粒径在20nm以下,纳米TiN在无水乙醇中的分散遵循空间位阻稳定机制和静电稳定机制。

铁矿尾砂充填胶凝材料开发与脱硫灰利用研究分析

铁矿开采和烟气脱硫产生大量的尾砂和脱硫灰渣废弃物。目前以水泥作为胶凝材料的全尾砂胶结充填体不仅强度低,而且成本高、流动性差,给全尾砂充填法采矿带来难度。综述了目前国内外脱硫副产品的应用现状以及存在问题,在总结分析利用固体废弃物研究新型胶凝材料的基础上,提出了利用脱硫副产品开发铁矿全尾砂新型充填胶凝材料的必要性和可行性。

基于矿山约束管理器的三维采矿CAD

针对制约三维CAD用于矿山的主要原因有:数据采集烦琐、建模技术要求高、难于反复修改。为了克服这些问题,开发了矿山特征库,由其负责生成及修改特征,矿山技术人员只需要输入如三心拱巷道的宽度等基本数据即可,特征之间的关系通过矿山约束管理器控制,当主井的位置修改后不仅井口标高不用去担心,而且与其有约束关系的主运输平巷会自动跟着改变。使得采矿技术人员可以很方便地在三维数字矿山模型上直接进行巷道设计、采场设计、炮孔布置等采矿设计。该成果对于推动采矿CAD向三维的发展具有很大意义。

矿产资源开发中利益相关者的博弈分析

规范矿业开发秩序、构建合理的利益分配格局是当前矿业发展必须解决的首要问题。文章从主体间的利益分配及利益关系协调角度入手,运用制度经济学、博弈论、市场秩序理论等理论进行分析,通过对利益主体的自身需求及相互关系的梳理与研究,深入探寻目前我国矿产资源开发中存在问题的本质原因。

矿产资源型城市产业结构调整实证研究——以铜陵市为例

随着全球环境资源问题的日益严重,对于矿产资源型城市的研究已经成为一项世界性的课题。而属于其末期形态的矿产资源枯竭型城市更是城市类型中极具特色的一类,表现出独特的成长规律和发展特点。矿产资源枯竭型城市衰弱的根本原因是城市本身在长期依赖资源产业的情况下导致的产业结构不合理造成的,而解决区域产业结构不合理最直接的办法是培养接续主导产业,优化原有产业发展模式,推进区域经济走向合理、科学、快速的发展。

蔡美峰院士主要学术成就和学术贡献

发明了一种完全温度补偿的地应力测量方法和装置，提出了符合工程岩体特性的地应力测量分析理论与计算方法，推进了我国矿山地应力测量的开展、普及与提高，为实现科学采矿创造了必要条件。

预制裂纹砂岩受载破裂声发射梅尔倒谱系数响应特征

针对煤岩失稳的监测预警问题,开展预制裂纹砂岩的单轴压缩试验,同步采集砂岩受载破坏的声发射全波形数据、应力数据和图像信息,提取了声发射的梅尔倒谱系数(MFCC),分析其随预制裂纹砂岩破裂的响应特征.结果表明:不同角度预制裂纹砂岩的破裂特征存在差异,预制裂纹角度越大,发生局部破坏脱落的可能性越小;对于同一角度预制裂纹砂岩试样,各声发射通道得到的同号梅尔倒谱系数的变化规律具有一致性,不同角度预制裂纹砂岩试样的声发射梅尔倒谱系数的变化规律存在差异;各个编号的声发射梅尔倒谱系数在试样加载之初至完全破坏的各个阶段变化敏感,不同编号的声发射梅尔倒谱系数的变化规律不尽相同,编号1和2的声发射梅尔倒谱系数的离散度可用于区分试样的破裂状态,辨识出试样的塑性阶段和破裂阶段;声发射梅尔倒谱系数的周期性波动对应试样的周期性应力降和内部破裂,系数波动性剧烈时刻对应声发射事件大量产生,其中,2号梅尔倒谱系数出现较大突降时刻对应试样表观裂隙产生,系数的波动性及其强弱可表征试样的破裂及破裂的剧烈程度.声发射梅尔倒谱系数在反映裂隙扩展演化及判识试样破坏方面具有优势.研究结果可为进一步完善煤岩失稳的预测预警提供借鉴.

中国企业跨国并购矿业项目股权定价的研究

矿业项目并购涉及到政治、经济、管理、财务、法律和矿业技术等多方面的评估,其中任何一个环节都直接影响矿业项目并购的成败。美国次贷危机以来,中国企业跨国并购矿业项目频有发生,如何确定公平合理的并购股权价格成为亟待解决的现实问题。通过定性和定量的方式对中国企业跨国并购矿业项目股权进行分析,同时构建了中国企业跨国矿业项目并购股权定价模型,探讨矿业项目并购股权定价的方法。