丛枝菌根对尾矿环境的生态修复作用

采矿业在促进国民经济发展的同时,也带来严重的环境问题。残留的大量尾矿不仅造成土地资源的浪费,还严重污染了生态环境。尾矿的物理结构很差,极端贫瘠、重金属含量高、具有极端pH值,致使植被难以覆盖,生态修复困难。丛枝菌根真菌在矿区生态恢复中发挥了较好的效应,能够促进宿主植物对矿质元素的吸收,提高植物抗逆性,尤其是对重金属的抗性。因此,丛枝菌根真菌对于尾矿库的生态修复具有很大的应用潜力。     

不同性质外液对煤与瓦斯突出防治效果影响

针对煤层注水防止工作面煤与瓦斯突出问题,以七台河新兴煤矿92#煤层工作面生产条件为背景,采用数值模拟研究和现场工业试验相结合的方法,研究了注入介质为纯水和表面活性剂溶液时,其对工作面钻孔围岩塑性浸润区和工作面垂直应力分布规律的影响。结果表明:具有煤与瓦斯突出危险的回采工作面预采煤体注液后,能够降低应力峰值、增加峰值距、扩大应力增高区的覆盖范围,从而使防突效果提高;防突效果的提高程度与所注入的外液性质有关,表现为表面活性剂溶液强于纯水;钻孔注液后,孔间塑性浸润区的发展状态与注液压力及所注入的流体介质性质有关。相同流体介质条件下,注液压力越大,塑性浸润区的发育范围也越大;在纯水中加入表面活性剂之后,其孔间塑性浸润区的发育不仅范围更大,速度更快,且在各方向上更为均匀。该研究对注水防止煤与瓦斯突出具有很好的实际指导意义。     

各向异性和非均质性对煤层抽采钻孔瓦斯渗流的影响作用机制

为提高深部煤层瓦斯抽采效率,研究抽采钻孔周围煤体的瓦斯渗流规律十分关键。文中基于煤体的各向异性和非均质性,考虑煤体应力变形场和瓦斯渗流场的交叉耦合作用,分析了煤层抽采中水力割缝钻孔周围瓦斯压力以及渗透率的时空演化规律。结果表明:煤体的各向异性和非均质性影响割缝钻孔周围的瓦斯渗流规律。对于瓦斯压力的变化,平行层理方向瓦斯压力降幅大于垂直层理方向,抽采影响范围分布呈现"椭圆形",煤体各向异性表征明显。对于渗透率的变化,平行层理方向的煤层渗透率高于垂直层理方向,抽采初期渗透率的增加幅度较快,随后逐渐减缓,渗透率变化曲线呈现不规则"锯齿形",煤体非均质性表征明显。将数值模拟结果与杨柳矿4~#钻场瓦斯抽采的实际监测情况相互对比,现场实测的瓦斯抽采情况与模拟得到情况基本吻合,从而验证了数值模拟的合理性及工程适用性。     

密码学的新进展及存在的问题

密码技术是信息安全技术的核心,文章介绍了密码学的基础,着重就当前密码学的新进展,发展中存在的问题,如:在线/离线密码学、圆锥曲线密码学、代理密码学、密钥托管问题、基于身份的密码学、多方密钥协商问题,可证安全性密码学等等进行讨论,还介绍了分组密码、序列密码发展的新方向和亟待解决的问题。     

基于二维HHT的隧道超前探测图像识别与检测

为有效分析隧道超前探测图像以避免灾害的发生,研究应用二维希尔伯特—黄变换(二维HHT)进行隧道超前探测图像的识别与检测。应用二维经验模态分解(BEMD)方法将隧道超前探测图像分解为不同频率的本征模态函数图(IMF)分量,去除含噪声的高频分量,得到重构后的新图像;再对新图像进行Hilbert变换,进而进行复信号分析,并求取图像的瞬时参数,突出图像特征。研究表明:二维HHT方法能较好地去除图像的噪声部分,并结合复信号分析所到的瞬时参数图,突出超前探测图像的异常体特征。     

高瓦斯矿井硬岩巷道掘进中爆破技术研究

高瓦斯矿井的硬岩巷道爆破掘进,采用斜眼不同阶微差深部掏槽爆破技术能增大掏槽深度和体积,掏槽眼为大直径药卷,周边眼为小直径药卷,采用串并联网路全断面一次起爆,达到快速掘进的目的,巷道成型好有利于巷道的支护。     

深立井基岩段井壁地压应力研究

揭示深立井及超深立井基岩段井壁地压应力的理论分析方法,为基岩段立井井壁的优化设计奠定基础。首先将立井基岩段井筒及围岩均按照轴对称受力状况建立力学模型,依据井筒开挖前后围岩受力状态的分析,通过围岩内表面与井筒外壁环向或径向应变相等原理,然后依据轴对称原理、弹性理论、静不定问题的求解方法等理论,求解出基岩段井壁地压应力的分布规律。所举算例得到的结果较为充分地反应了井壁中地压应力在井壁结构设计中的作用。其结果对深立井井壁结构的优化设计具有极为重要的指导作用。     

基于CT成像和数字体图像相关法的岩石内部变形场量测方法的研究进展

在采矿工程、边坡工程、隧道工程、水利水电工程及新兴的岩体工程如深埋油气储库、地下核废料处置库、地热开发等生产开发过程中,岩石是主要工程对象.直观观测与定量表征应力场、渗流场和温度场等多物理场耦合作用下岩石内部非连续结构演化始终是岩石力学重要和具有挑战性的研究内容.高精度微CT能够在微细观甚至纳米尺度上观测岩石内部结构,通过与数字体图像相关法结合,可实现岩石内部变形场的透明可视化与定量解析,为岩石的非连续结构与多物理场效应的透明解析和推演提供了新的有效途径.本文回顾了近年来微焦点CT在岩石内部结构检测、数字岩心和内部变形场量测方面的应用,详细阐述了CT原位扫描实验与数字体图像相关法的原理及主要进展,分析了岩石微细观结构对应变场测量精度的影响及数字体图像相关法在岩石内部变形测量中的典型应用,探讨了数字体图像相关法测量岩石内部变形场面临的挑战.     

煤系岩石脆性破坏临界电磁辐射信息分析

根据煤系岩石加载破坏过程中的电磁辐射信息与其受载变形破坏过程的相关关系,分析了煤系岩石脆性破裂前的电磁辐射信号突增现象.通过试验数据和用岩石破坏重整化群理论系统研究岩石破裂前临界点的电磁辐射信息识别条件.单轴荷载条件下,临界点对应的应力和岩石峰值应力比值在其临界比大都在70%与80%之间,均值75%左右,误差在±9%以内,表明岩石内部微裂纹的形成与原有裂纹的扩展是电磁辐射活动的主要原因.上述研究可为煤岩动力灾害防治提供有力的依据.     

基于系统论的STAMP模型在煤矿事故分析中的应用

为应对大量使用数字组件和构建复杂系统所带来的安全挑战,将系统工程的思想融入事故预防被认为是有效的应对方法.Systems-theoretic accident model and processes(STAMP)正是一种基于系统论的事故分析模型,目前已在航空航天、化工、医疗、交通安全等领域取得良好的应用.本文首次尝试使用STAMP模型详细分析一起煤矿事故,分别从物理过程、基层操作、直接监管、矿级监管和系统设计、省级监管及事故的动态过程等方面对导致事故发生的控制缺陷进行剖析,发现除技术原因和工人违章操作外,自下而上有12个组织机构存在控制错误,导致这些错误的关键原因是该系统分层控制结构中各层之间的反馈回路在系统外部环境改变后发生了变化.总之,煤矿事故是我国第一大生产事故,本文希望能提供一个更系统、广泛的视角,以帮助发现日益复杂的煤矿系统存在的安全隐患,减少类似事故发生的可能性.