海水中的污染物对逆电渗析电堆性能的影响

海水淡化装置排出的浓缩卤水会造成盐差能的浪费,逆电渗析电堆可以有效回收这种盐差能,并直接转换为电能。但是以海水和浓缩卤水为工作溶液的电堆性能易受工作溶液中不溶性物质的影响。为揭示这种影响规律,对逆电渗析电堆进行了定期的污染物附着实验研究。首先定期测试逆电渗析电堆的输出性能,获得了电堆性能衰减的规律;进而采用扫描电镜和能谱分析仪对离子交换膜和隔垫上的污染物种类进行分析,探究各附着物引起电堆性能下降的原因。结果表明：运行初期（0～20 d）,电堆的开路电压、最大功率密度、能量转换效率,以及内阻变化速度快;运行后期（20～45 d）,浓缩卤水侧的压降增速较快。本研究可为逆电渗析电堆的清洗策略提供一定的理论支持。     

煤层注水致工作面前方集中应力前移的机理分析

针对新兴矿煤层注水消除工作面冲击地压和煤与瓦斯突出过程中集中应力前移的问题,分析了注水润湿煤体并使其支撑能力下降而导致集中应力前移的机理;结合新兴矿地质条件,对钻孔注水过程进行了数值模拟,着重分析了注水后集中应力前移、煤壁位移增大和注水钻孔周边渗流场分布情况;数值模拟结果与理论分析结果相一致。另外推导出在注水时间一定时,注水钻孔的渗透半径及应力前移距离公式。     

断层上下盘采动活化突水数值模拟研究

 摘 要：为了研究断层上下盘开采活动对断层活化突水的影响规律,本文利用数值计算软件FLAC3d,结合赵固二矿F109正断层的实际地质条件,建立数值计算模型。研究了工作面分别布置于断层上下盘时周边围岩应力场与渗流场的耦合作用,以及周边岩体应力和位移的变化情况。模拟结果表明,断层活化突水是塑性破坏场与渗流场相互耦合作用的过程;当工作面布置在断层上盘时,开采过程中底板位移量较大,断层上盘承受的垂向应力较断层下盘要大。断层上下盘开采活动对断层活化影响作用不同,工作面布置于断层下盘开采更安全。     

大埋深高水压裂隙岩体巷道底臌突水试验研究

随着煤炭开采向深部发展,高地压和高水压矿井破碎岩体巷道发生底臌突水灾害越来越多。为进一步研究该类巷道底臌突水机理与特点,笔者运用相似模拟试验和现场巷道底板增压注水试验不同手段综合研究深部巷道底臌突水的临界突变规律。运用相似试验模拟了承压水作用下,巷道底板发生破坏的特征;通过现场注水试验分析巷道底臌量和底板物性变化规律,发现了深部巷道底臌突水的突变性规律。     

预测陷落柱突水灾害的物理模型及理论判据

通过分析渗水井与陷落柱的联系和区别,借鉴渗水井等相关理论,建立了预测陷落柱突水的物理模型,确定了陷落柱的突水危险区域。陷落柱与采动工作面之间的突水危险区域可分为三部分:陷落柱周边围岩塑性破坏区、采场前方塑性破坏区与陷落柱周边渗透区域。根据弹塑性力学、流体力学的相关理论,推导出了预测陷落柱突水的理论判据,可用于矿井陷落柱突水灾害的预测。     

矿井电剖面法探测工作面底板破坏深度的应用

为研究承压水上带压开采工作面底板破坏深度,确保有突水威胁的矿井能安全开采,基于底板马鞍形破坏规律和直流电法测试原理,通过在五阳煤矿7601工作面安装电极电缆观测底板岩层视电阻率,研究了工作面回采过程中底板岩层电性特征的变化。结果表明:五阳煤矿7601工作面底板破坏深度为26.7m,该研究结果对五阳煤矿底板奥灰水防治具有积极指导意义,证明矿井电剖面法观测底板破坏深度是可行的,是一种值得推广应用的底板破坏深度观测方法。     

基于R124-DMAC为工质对的余热吸收式制冷

设计并搭建了制冷量为3 kW、以R124-DMAC为工质、采用电热高温空气模拟发动机排气废热的空冷鼓泡吸收制冷实验系统,通过改变热空气进口温度、冷冻水温度和浓溶泵流率测试系统工作参数的变化趋势。实验结果表明,当发生器稀溶液出口温度约为100℃时,蒸发温度为-4℃,系统COP值最大可达到约0.54,而且实验系统稳定性较好;影响系统制冷量和COP值的主要参数是热空气进口温度和冷冻水温度;当蒸发温度低于5℃时,为了提高制冷效果需考虑设置精馏装置。     

基于多元线性回归直膨式太阳能热泵性能预测

针对直膨式太阳能热泵(DX-SAHP)系统运行工况复杂、系统热力性能预测较为困难的问题,提出基于多元线性回归算法的系统性能预测模型。在对环境参数和运行参数与系统性能系数(COP)之间相关性分析的基础上,利用Python语言编写了具有自学习能力的训练模型程序,分别将春秋季、夏季和冬季工况下的实验数据作为模型样本训练数据,实现模型的自我完善。获得不同季节工况下的系统性能预测模型,对模型的准确性进行F检验和T检验。结果表明,全年工况下DX-SAHP系统COP预测值和实测值之间的平均相对误差为6.4%,验证了所构建系统性能预测模型的准确性。     

承压水作用下切顶卸压对煤层底板破坏深度影响的试验研究

为研究承压水作用下煤层顶板切顶卸压对煤层底板破坏深度的影响,以二维相似模拟试验台为基础,研制了简易底板承压水施加装置,并运用动态应变仪和全站型电子测距仪分别进行应力和位移监测。试验模拟了切顶卸压和常规开采条件下的煤层底板破坏深度情况,得到了2种不同条件下围岩应力场的变化规律和底板破坏深度值。试验结果显示:切顶卸压和不切顶卸压条件下,在近水体处的裂隙导升带破坏区别不大;监测到的煤层底板应力变化规律相似,但扰动强度不同。不切顶条件下的底板破坏深度比切顶条件下大,切顶卸压在一定程度上能够减小底板破坏深度。     

多伦协鑫煤矿1702~(-1)工作面水体下综放开采安全煤岩柱的留设研究

为了实现多伦协鑫煤矿1702-1工作面变综采为综放开采,进一步提高煤炭资源的开采效率,在水文地质补勘、岩土工程试验、覆岩结构分析、"两带"高度实测、相似模拟和数值模拟试验的基础上,讨论了缩小工作面上部安全煤岩柱厚度的可行性。综合分析认为,该工作面可以实现变防水安全煤岩柱为防砂(塌)安全煤岩柱,从而为采煤方法的优化奠定了基础。