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排土场是露天煤矿水土流失最为严重的区域,其松散结构和不均匀沉降等会诱发土体裂缝,对水分运动、水循环及植被恢复等产生严重威胁,但关于排土场土体裂缝的研究仍十分薄弱。土体裂缝是煤矿区地质灾害中最直观的一种,也是危害最大的一种,其数量多、分布广、危害重,严重影响矿区生态安全。本文以内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市大唐国际胜利东二号露天煤矿南排土场为研究对象,通过现场调查、野外染色示踪试验、室内土壤理化性质分析、人工模拟降雨试验、数字图像处理技术相结合的研究方法,研究排土场土体裂缝形态规律及其分形特征,分析裂缝区土壤理化性质、力学性质和根系分布特征随土层深度的变化规律,揭示排土场优先流特征及影响因素,阐明裂缝深度和降雨强度对排土场土壤侵蚀的定量影响,构建排土场坡面土壤流失量计算模型。研究结果不仅可以揭示排土场水分快速运动,同时也为防治排土场水土流失提供科学依据。主要研究内容和成果如下:该排土场土体裂缝平行分布在排土场平台前缘5 m范围内;根据裂缝宽度W可以将土体裂缝划分为小裂缝、中裂缝和大裂缝3个等级。GF Ⅰ、GFⅡ、GFⅢ裂缝宽度依次为9.85 cm、2.86 cm、5.77 cm,各裂缝之间差异显著（P<0.05）;土体裂缝分布具有明显的自相似性。土体裂缝区植物根系主要集中在0～20 cm,植物根系以d<0.1 mm和0.1 mm
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煤炭行业安全生产形势仍然严峻,重大灾害时有发生。尽管我国在煤炭重大灾害保障方面取得了积极的成效,预防保障体系总体建设不均衡,较多煤炭企业仍未建立起完善的灾害预防保障体系。其中,同煤集团在构建预防煤矿重大灾害保障体系的同时,积累了较为丰富的经验,因此总结我国优秀煤炭企业先进的工作经验并在煤炭行业推广具有重要意义。本文采用理论分析、数值计算等方法,结合实际,对同煤集团煤矿重大灾害预防保障体系构建及其应
岩石随着外载荷的增大发生变形和破坏,当外载荷保持不变时,变形并未停止,仍会持续增加,发生蠕变变形,其根本原因是岩石的非均匀性。岩石蠕变破裂是由岩石内部原始非均匀性引起的微观尺度破裂、细观尺度裂纹扩展和贯通、宏观尺度变形增大和破坏的过程,因此需要对岩石蠕变破裂的多尺度演化机理进行研究。论文从岩石蠕变破裂宏观演化实验和破裂断口微细观扫描实验出发,引入内动力的概念,分析岩石试件不同尺度变形破裂机理,建立
云平台因其成本低廉、服务资源数量丰富、计算和存储能力强大等特点受到了互联网行业的广泛关注。然而,随着云平台的用户数量持续增加,云任务数据规模庞大且类型多源,与此同时由于物理资源及虚拟资源异构性较高,平台内缺乏对任务数据的实时分析方法,使得部署资源无法及时且合理地适应任务的变化趋势,从而导致资源的短缺或浪费,影响了云平台的服务性能。因此如何依赖有效的任务数据分析手段实现平台内资源的充分利用及合理配置
为了掌握综采面采煤机割煤产尘分布与沉降规律,达到合理设计综采面粉尘防治措施的目的,对山西某矿综采面生产过程中采煤机滚筒至下风侧55m范围内总尘及呼尘进行了现场测量。通过数据分析发现,逆风割煤总粉尘与呼吸性粉尘最大值均大于顺风割煤浓度。顺风割煤粉尘分布表现出了明显的三区分布特征,粉尘上升区、粉尘下降区、粉尘企稳区;逆风割煤粉尘分布表现出四区分布特征,粉尘上升区、粉尘紊乱区,粉尘下降区、粉尘企稳区。沿
采煤机截齿破岩机理及其载荷特性研究是滚筒结构优化设计的理论基础,也是采煤机系统动态特性分析的关键问题之一,虽然国内外对相关研究已做过大量的工作,但有关采煤机滚筒破碎煤岩过程至今尚未被彻底掌握,以此,本文采用理论建模、数值模拟与实验验证相结合的方法,深入研究截齿作用下煤岩的弹性变形-塑性变形-断裂过程,并对截齿载荷进行重构,主要内容如下:针对现有截齿截割煤岩模型多未考虑煤岩的弹-塑-脆性物理特性的问
油气资源的开发会产生大量的油田污水。尤其是随着非常规能源开采比重的不断增加,水资源的消耗量和污水的产量远高于常规井,增加了对环境污染的风险。污水回注技术是目前处理油田污水的主要方法,且常采用人工压裂方式提高回注量。由于地层中裂缝的存在,污水回注过程对地层环境同样存在着污染风险,因此有必要建立复杂裂缝条件下的流动模型,研究流体在地层中的渗流规律,为污水回注提供理论指导。本文以复杂裂缝和边界系统为研究
全球页岩气资源丰富,中国页岩气储量全球居首,水力压裂是目前国内外广泛发展和应用的页岩气改造增产技术,能否形成复杂的水力压裂裂缝网络是评判水力压裂是否有效的标准之一。页岩具有典型的非均质、非连续特征,其内部存在节理、层理、裂隙、微孔洞、微裂纹等大量缺陷,致使水力裂缝在页岩内部的扩展规律极为复杂。因此,从机理上分析和掌握水力裂缝在含缺陷页岩中的起裂及扩展规律,对于实施压裂前的可压性评价、压裂后的产量预
采煤机作为综采工作面中的关键装备之一,其动力学特性直接影响着整机的可靠性和稳定性,为此,本文通过理论建模、数值模拟和实验验证相结合的方法,对采煤机整机动力学特性进了系统性的研究。主要内容如下:基于采煤机工作面力学检测分析实验平台,分别进行了五种不同牵引速度下滚筒载荷实验测试,采用数据拟合方法构建了滚筒载荷的牵引速度修正系数的拟合公式,并通过实验方法对拟合公式的正确性进行了验证。为研究采煤机行走轮与
煤炭资源的深地开采是我国煤炭工业现阶段的发展状态,安全、高效、稳定的能源产出既是国民经济高速发展的保障,也是国家可持续发展战略布局的根本需求。煤岩在高地应力、高瓦斯压力和高地温的特殊环境下所表现出的深部力学特性及灾变模式对现有的理论与工程技术提出了挑战。研究深部煤岩力学特性表征,形成有效的煤岩体灾变监测预警方法对改善深部矿井开采环境,确保煤炭资源持续产出具有重要的科学价值和工程意义。本文以深部日趋