矿业科学学报

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李玉莹 , 刘笑颜 , 谷剑英 , 郭家成 , 刘中元 , 付荟颖

2018, 3(6): 515-520.

摘要(694) PDF(317)

摘要:
为了提高寺河矿区 " 号煤层顶底板岩性的划分精度"开展了基于波阻抗和自然伽马拟声波阻抗双模式反演方法识别煤系地层顶底板岩性的研究"对 " 号煤层顶底板岩性进行了测井曲线响应特征分析"利用分析结果定性找出划分顶底板岩性的两种参数!!!波阻抗和自然伽马# 结合寺河矿区 " 号煤层数据作波阻抗 *自然伽马交会图"定量找出波阻抗与自然伽马的取值范围# 结果显示"相比于常规波阻抗反演方法"利用波阻抗和自然伽马拟声波阻抗双模式反演方法能够更准确地划分煤层顶底板岩性#

基于深度信念神经网络的微震波到时拾取方法

郑晶 , 曹子原 , 姜天琪 , 沈帅帅

2018, 3(6): 521-526.

摘要(622) PDF(228)

摘要:
微震信号到时的准确拾取是进行震源定位等技术的基础。传统的到时拾取方法大多依赖于人工干预，对采集数据信噪比的要求较高。为了提高低信噪比中微弱信号的拾取准确率，提出一种基于S变换和深度信念神经网络的拾取方法。该网络模型训练分两步进行，首先对经S变换处理过的原始数据利用受限玻尔兹曼机进行无监督预训练，得到网络模型参数的初值；再通过误差反向传播来微调网络参数，构建最终的深度信念神经网络模型。本次利用训练好的网络对数据进行拾取，并与STA/LTA法的拾取结果进行对比，分析结果表明本文方法有更高的抗噪性。

型煤模型冲击失稳破坏中能量释放分析

王之东 , 黎立云 , 刘一 , 刘兵权 , 卫梦希 , 王博楠

2018, 3(6): 527-535.

摘要(495) PDF(182)

摘要:
为定量计算冲击地压发生时伴随的能量释放量，本文设计了型煤模型单轴压缩实验，采用高速摄影仪实测了煤柱压溃时抛射体的弹射速度，计算获得煤柱破坏时的能量释放情况；对模型破坏前后能量变化进行了有限元计算，考虑一定比例的能量耗散后，基于能量守恒原理，得到煤柱破坏时碎块弹射速度的理论统一值，实测结果与理论值基本接近；证明了模型实验中破坏煤块的弹射速度与实际采场煤柱破坏时碎块弹射速度相同。

甘肃北山地区花岗岩破坏过程能量聚集和耗散特征研究

王超圣 , 周宏伟 , 裴浩 , 王子辉 , 刘建锋

2018, 3(6): 536-542.

摘要(429) PDF(181)

摘要:
对甘肃北山地区的花岗岩进行不同围压下三轴试验，通过轴向压力和横向变形联合控制加载过程，获得了不同围压下岩石全应力应变曲线，重点研究了岩石特征应力和不同阶段岩石能量变化特征。研究结果表明：随着围压的增加，特征应力线性增大，围压每增加1 MPa，启裂应力、损伤应力、峰值应力分别增加3.30 MPa、6.74 MPa、7.68 MPa；特征应力对应的总能量和弹性能均有较大幅度的增加，围压从2 MPa升高到30 MPa时，启裂应力、损伤应力和峰值应力对应的弹性能分别增加了5.2倍、5.8倍和5.1倍，启裂应力、损伤应力和峰值应力对应的总能量分别增加了4.9倍、5.7倍和4.7倍；各阶段耗散能增加量整体上随围压增大呈增加的趋势，且裂隙不稳定扩展阶段能量受围压影响更剧烈；定义峰值岩石储能系数，并分析储能系数对峰值岩石稳定状态的影响。

断层带软弱围岩变形特征及支护优化研究

陈辉 , 姜耀东 , 邓代新 , 邵明明 , 冯金萌 , 狄建红

2018, 3(6): 543-552.

摘要(558) PDF(179)

摘要:
断层附近软弱围岩变形特征的研究对于巷道支护优化和防止围岩大变形具有重要意义。本文以河南城郊煤矿为工程背景，对二水平西翼轨道大巷在掘进过程中断层带围岩表面位移、顶板离层、围岩松动圈分布进行了现场监测。结果表明：在巷道掘进卸压作用持续影响下，断层构造应力逐渐减弱，巷道变形速度随着掘进面的推进先增大后减小，断层带内巷道变形的主要作用力来自断层构造应力；深部围岩受断层构造的影响较大，裂隙较为发育，顶板处于不稳定状态，浅部围岩由于巷道开掘卸压离层量较小。断层附近松动圈受断层构造作用较大，围岩顶板出现大松动圈。本文结合地质条件和现场监测结果提出了U形钢与锚网索相互配合的支护优化方案。

顶煤预制裂隙定向水力压裂研究

吕华永1 , 刘飞1 , 李良晖1 , 2 , 程占博3

2018, 3(6): 553-560.

摘要(530) PDF(218)

摘要:
为改善厚硬顶煤冒放性和工作面作业环境，提出顶煤预制定向裂隙水力压裂技术。利用理论分析研究了定向压裂基本原理，分析了钻孔和裂隙的受力模型，得到裂隙的起裂条件、扩展过程及其形态。利用RFPA2D-Flow渗流软件研究顶煤定向压裂规律：在压裂起始阶段，定向裂隙尖端出现高应力集中现象，在钻孔和定向裂隙两面形成卸压区，且随着注水压力的增大逐渐扩大；钻孔和定向裂隙周围形成高水压区，且随着注水压力的增大逐渐扩大。压裂初期煤体发生剪切破坏，压裂后期出现大量拉伸破坏。定向裂隙倾角α介于0°~60°时，裂隙尖端首先起裂、扩展，然后发生转向；当倾角α=75°和α=90°时，裂隙沿最大水平主应力方向扩展。

九仗沟金矿采场岩体稳定性分析及参数优化

王炳文 , 徐鹏 , 张浩 , 熊庭永 , 宋恩祥 , 张亚鹏

2018, 3(6): 561-567.

摘要(638) PDF(178)

摘要:
为了研究采场稳定性分析方法与参数优化方法，对嵩县山金矿业有限公司九仗沟金矿试验采场进行了工程地质调查、数字摄影、矿岩力学试验等工作，获取了表征矿山岩体质量的多种指标。利用三维数字摄影测量系统（ShapeMetrix3D）对九仗沟金矿100中段进路采场岩体进行现场节理信息采集，分析得到采场岩体结构面产状、节理间距、节理组数、结构面体密度等参数。在此基础上，结合钻孔窥视及岩石力学试验数据信息，采用岩体地质力学分类（RMR）和巴顿岩体质量（Q）分类方法对采场岩体稳定性进行分级。根据获取的指标，利用Mathews图表法对试验采场的跨度进行优化设计，分析认为实际生产中应严格将进路采场跨度控制在7.5 m以下，以保证进路采场稳定性。

煤矿井下机械动筛跳汰机模糊逻辑控制

曹伟 , 商德勇 , 项庆欢 , 范迅

2018, 3(6): 568-574.

摘要(546) PDF(165)

摘要:
煤矿井下排矸和采空区充填技术是实现绿色开采的有效途径，机械动筛跳汰机作为井下原煤初选排矸系统的核心设备，其排矸控制系统的性能对提高煤矸分选效率至关重要。针对目前井下动筛跳汰机分选控制系统非线性、时变不确定性和纯滞后性等特点，对跳汰机控制系统进行了模糊逻辑控制设计，实现了排矸电动机转速的模糊化控制。在唐山矿进行了工业性试验，得到了3种工况下动筛内矸石量及排矸电机频率输出曲线变化规律。试验结果表明，使用模糊逻辑控制的排矸系统矸石层更加稳定，避免了破坏矸石层结构，提高了煤矸分选效率，达到了理想的排矸效果。

基于动态跟踪与集对理论的地下病害风险评估云模型研究

徐昕军 , 杨峰

2018, 3(6): 575-586.

摘要(458) PDF(134)

摘要:
本文提出一种融入动态跟踪思想和集对分析理论的城市地下病害风险评估云模型。首先，考虑到病害的动态发育特性，提出一种基于动态跟踪思想的风险评估方法，将病害属性变化率纳入风险评估体系；其次，利用基于二阶和四阶中心矩的逆向高斯云算法将评估指标转化为指标云，并使用最小二乘法将主观云权重和客观Critic权重耦合并优化，为指标云科学分配权重；最后，引入集对分析理论，将高斯云模型的“3En”规则与集对理论中的集对势相结合，计算云模型相似度，提高病害风险等级判别准确性。通过对贵阳市地下病害检测工程及北京东四环道路的检测评估，并与其他三种评估模型对比分析，验证了模型的有效性。

煤制油废水中溶解性有机物（DOM）在生物处理过程中的变化特性

彭思伟 , 戴子瑜

2018, 3(6): 587-595.

摘要(489) PDF(107)

摘要:
厌氧/好氧（A/O）处理工艺是衔接煤制油废水前处理和深度处理的重要工艺环节。本论文针对煤制油废水在A/O处理过程中有机物的变化特性进行了深入分析，旨在评价A/O处理工艺的效果、明确DOM的变化特性、筛选出A/O处理后的特征污染物，为后续深度处理提出针对性建议。本论文运用气象色谱质谱联用仪（GC/MS）、树脂分级、荧光光谱和平行因子分析（PARAFAC）模型对水样进行分析。GC/MS实验结果表明，A/O处理工艺可去除废水中的部分有机物；树脂分级结果表明，A/O处理前后水体中均以憎水性物质为主，但成分有所改变；荧光光谱分析结果表明，A/O处理过程可有效去除腐殖酸类和富里酸类区域内有荧光响应的有机物；可使用平行因子分析结合三维荧光光谱技术代替烦琐的GC/MS分析。A/O处理过程可有效去除煤制油废水中的有机物，在后续的深度处理中应加强对苯酚和酯类物质的去除。

无烟煤基CO2吸附材料及电极材料的制备

封萍 , 赵剑 , 徐宏祥 , 黄波

2018, 3(6): 596-603.

摘要(504) PDF(212)

摘要:
本文以宁夏太西无烟煤为基础材料，预先进行粉碎、脱灰处理，以KOH为活化剂，通过调节KOH和煤的比例得到不同比表面积和孔径分布的煤基多孔炭材料。在800 ℃条件下，KOH和煤的质量比为5∶1时，活化处理2 h，所得材料具有最高的比表面积和孔容（3.275 m2/g，1.62 cm3/g），其在0 ℃、100 kPa的条件下对CO2吸附的质量分数为23.71 %。以尿素为氮源对材料进行掺氮处理，通过氧化还原反应在炭材料上负载MnO2组成复合材料，将其用于锂离子电池负极。测试结果表明：所得材料的充放电循环稳定性较好，掺氮以及负载MnO2有助于材料比电容的提高。

钛负载纳米银电极去除水中PFOA与PFOS

苏长罗 , 李铮 , 王凯 , 张春晖

2018, 3(6): 604-609.

摘要(523) PDF(196)

摘要:
针对全氟和多氟化合物（per and polyfluoroalkyl substances，PFASs）中的全氟辛酸（perfluorooctanoic acid，PFOA）和全氟辛烷磺酸（perfluorooctane sulfonate，PFOS）难以自然降解且传统方法并不能有效去除的问题，本研究通过电化学氧化法对全氟化合物进行处理研究。采用电沉积方法制备钛负载纳米银极板，并分别探究极板材料、反应时间、pH值、电流密度等因素对水中PFOA与PFOS去除效果的影响。结果表明：钛板表面负载银后，腐蚀电位提高了0.2 V，抗腐蚀能力显著提高；在pH值为7、反应时间为60 min、电流密度为25 mA/cm2时，PFOA与PFOS的去除率分别为92.7%和94.0%。

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2018年第3卷第6期

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2018年 第3卷 第6期

2018年第3卷第6期