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基于小样本数据集的煤层顶板突水溃砂危险性预测 认领 引用 被引量：1
1
作者 张文泉 李子旭 +2 位作者 朱先祥 邱伟 张承杰 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第3期126-138,共13页
【目的】我国华东、华北地区松散层厚度大、基岩薄,突水溃砂事故频发,实现顶板突水溃砂危险性精准预测对保障煤矿安全生产意义重大。但突水溃砂致灾机理极为复杂,涉及多因素耦合作用。现场实测面临高风险、高成本等问题,导致数据获取困... 【目的】我国华东、华北地区松散层厚度大、基岩薄,突水溃砂事故频发,实现顶板突水溃砂危险性精准预测对保障煤矿安全生产意义重大。但突水溃砂致灾机理极为复杂,涉及多因素耦合作用。现场实测面临高风险、高成本等问题,导致数据获取困难,样本量严重不足,制约了传统预测模型的精度与性能,探索适用于小样本场景的有效预测方法迫在眉睫。【方法】梳理分析近松散层工作面现场实测数据与历史案例,确定底部含水层厚度、基岩厚度等11个影响因素,构建原始样本数据集。运用斯皮尔曼相关性分析揭示各因素的内在联系及相关性;基于条件表格生成对抗网络(CTGAN)、探测粒子群优化算法(DPSO)、随机森林算法(RF)构建突水溃砂危险性预测模型(CTGAN−DPSO−RF),探讨CTGAN合成数据的质量,并与DPSO−SVM、DPSO−XGBoost模型进行对比,最后结合工程实例验证模型有效性。【结果和结论】11个突水溃砂影响因素中,垮落带高度与采高相关性最大,相关系数为0.93;松散层底部含水层水压与导水裂隙带发育高度相关性最小。CTGAN合成数据与原始数据高度相似,综合质量分数达85.03%;DPSO寻优后最优适应度为0.9265,优于PSO算法;CTGAN−DPSO−RF模型测试集AC、PW、RW、F1W均达到1,全面优于对比模型,工作面预测结果与实际开采情况一致,该模型通过合成高质量数据扩充样本集、优化超参数,有效解决小样本下传统模型精度低、性能差的问题,为厚松散层薄基岩条件下煤层顶板突水溃砂危险性预测提供了新方法。 展开更多
关键词 煤层顶板 厚松散层薄基岩 突水溃砂 小样本数据 条件表格生成对抗网络 探测粒子群优化算法 危险性预测
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新近系砂砾石含水层下安全煤(岩)柱留设研究 认领 引用
2
作者 王涛 邓云驰 +4 位作者 谢秀伟 张培森 张文泉 赵金海 李杨杨 《山西煤炭》 2026年第2期61-70,共10页
在松散含水层下开采浅部煤层时,须严格控制对含水层的影响程度,确定水体采动等级并留设相应的安全煤(岩)柱。针对长城一矿4901工作面,首先采用理论分析及现场探查确定上覆新近系底部砂砾石承压含水层水体采动等级,再通过类比法、数值模... 在松散含水层下开采浅部煤层时,须严格控制对含水层的影响程度,确定水体采动等级并留设相应的安全煤(岩)柱。针对长城一矿4901工作面,首先采用理论分析及现场探查确定上覆新近系底部砂砾石承压含水层水体采动等级,再通过类比法、数值模拟和经验公式等方法综合分析覆岩“两带”发育高度,进而确定安全煤(岩)柱留设高度,研究结果如下:4901工作面开采范围内,9#煤距上覆新近系底部砂砾石承压含水层29.6~176.7 m,抽水试验及钻探验证含水层为弱富水性,水体采动等级为Ⅱ级;多方法综合分析得到4901工作面覆岩垮落带发育高度为18.41~22.62 m,导水裂隙带发育高度为48.83~59.99 m,导水裂隙带局部发育至上方含水层内;确定4901工作面需留设防砂安全煤(岩)柱,最小高度为28.91 m,设计了4901工作面分区限高开采及安全煤(岩)柱留设方案,对比全区限高3.5 m开采可多回收煤炭约12.44万t,并计算得到新近系底部砂砾石承压含水层实际水力坡度值1.98~2.13,小于临界水力坡度值2.82,溃砂风险较低。 展开更多
关键词 松散含水层 浅部煤层 “两带”发育高度 煤(岩)柱 渗透破坏
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医疗建筑综合体BIM协同设计方法创新研究——基于“三阶优化模型”的湖南省人民医院项目实践 认领 引用 被引量：1
3
作者 吴艳谋 张文权 +1 位作者 吴志钢 周蕾 《重庆建筑》 2026年第3期22-25,共4页
以湖南省人民医院马王堆院区住院门诊医技综合楼项目为例,探讨了BIM技术在医疗建筑综合体设计中的创新应用,重点提出了“三阶优化模型”理论框架。该模型通过基础协同层(多专业模型整合)、工业化集成层(装配式构件标准化)和性能优化层(... 以湖南省人民医院马王堆院区住院门诊医技综合楼项目为例,探讨了BIM技术在医疗建筑综合体设计中的创新应用,重点提出了“三阶优化模型”理论框架。该模型通过基础协同层(多专业模型整合)、工业化集成层(装配式构件标准化)和性能优化层(空间、管线、绿色建筑)的分阶段优化,系统解决了医疗建筑设计中多专业协同难、性能优化复杂等问题。实践表明:该模型将模型一致性误差控制在1.5%以内,设计变更率降低31%,关键区域净高提升250~350 mm;绿色性能方面,诊室背景噪声达36.27 dB,全年冷热负荷降低14.78%;工业化建造方面,主楼装配率达41%,叠合楼板预制比例72.57%。项目累计节约建设成本1200万元,材料320 t。研究为医疗建筑数字化设计提供了系统性方法论,对提升医疗建筑品质和建造效率具有重要参考价值。 展开更多
关键词 BIM技术 医疗建筑综合体 三阶优化模型 性能优化 装配式建造
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鹦鹉博尔纳病毒感染的诊断及分子特征 认领 引用
4
作者 刘泽鑫 陈亮 +4 位作者 张文泉 刘雯滟 翟俊琼 郭凯 程松 《宠物科学》 2026年第2期18-26,共9页
目的确诊1起疑似鹦鹉博尔纳病毒(PaBV)引发的聚集性感染病例,并分析该病毒的流行特征。方法对2026年广东某养殖场发病鹦鹉群体发病情况进行调查,结合临床症状、影像学检查、死后剖检、病理组织学观察进行初步诊断,采用宏基因组学测序技... 目的确诊1起疑似鹦鹉博尔纳病毒(PaBV)引发的聚集性感染病例,并分析该病毒的流行特征。方法对2026年广东某养殖场发病鹦鹉群体发病情况进行调查,结合临床症状、影像学检查、死后剖检、病理组织学观察进行初步诊断,采用宏基因组学测序技术(mNGS)检测病变组织样本,RT-PCR验证检测结果,应用分析软件对获取的PaBV近全长序列(8838bp)进行同源性与进化树分析。结果患病鹦鹉表现食欲不振、呕吐、腹泻及神经症状,病死率高达68.3%。X线检查与病理剖检显示前胃扩张、脑出血等典型病变。组织病理学可见神经胶质增生、神经元丢失等病变。mNGS结果显示,PaBV-4相对丰度高达99.8%。序列分析表明,该毒株与33个参考毒株核苷酸相似性为63.0%~99.4%,与2008年德国株(6758)相似性最高(99.4%),并聚类为1个以2018年日本3株PaBV-4(AR18A/B/C)为核心的进化小分支。系统发育树分析揭示我国主要流行PaBV-2、PaBV-4和PaBV-5等基因型。结论本文对鹦鹉PaBV-4感染临床诊断进行了研究,分析了感染毒株分子特征和传播风险,为鹦鹉博尔纳病毒感染临床管理与流行病学监测提供了参考。 展开更多
关键词 鹦鹉 博尔纳病毒 诊断 宏基因组学测序 分子进化 输入性感染风险
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基于采动覆岩裂缝劣化瞬态模型水砂起动运移机制研究 认领 引用 被引量：1
5
作者 张贵彬 王荣强 +2 位作者 丁银磊 张文泉 吕柄翰 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第8期324-336,共13页
松散层下薄基岩采动裂缝通道劣化诱发突水溃砂灾害,严重威胁矿井安全生产。为探究采动覆岩裂缝通道时空演化特征及其内部水砂两相起动-运移机制,基于松散层下薄基岩采动数值模拟,构建4类采动裂缝劣化瞬态模型,通过采动裂缝不同瞬时形态... 松散层下薄基岩采动裂缝通道劣化诱发突水溃砂灾害,严重威胁矿井安全生产。为探究采动覆岩裂缝通道时空演化特征及其内部水砂两相起动-运移机制,基于松散层下薄基岩采动数值模拟,构建4类采动裂缝劣化瞬态模型,通过采动裂缝不同瞬时形态(裂缝开度、裂缝形态)、砂粒粒径及水压条件下溃砂量、溃砂质量流量、砂粒结拱时间、矢跨比、拱脚线角和砂粒接触应力分布的时变特征分析,获取采动劣化缝内水砂运移流溃与砂粒结拱淤滞特征,进而揭示采动覆岩破断水砂两相运移-淤滞交替时空灾变机理。结果表明:在采动覆岩裂缝演化过程中水砂运移呈现砂粒结拱淤滞与粒拱失稳流溃交替特征,裂缝开度与砂粒粒径的相对关系是决定砂粒结拱亦或失稳流溃的关键。砂粒粒径、水压对砂粒结拱与粒拱失稳流溃均起到“双向促进”作用;即当裂缝内砂粒结拱淤滞时,砂粒粒径、水压增加会提高砂粒结拱几率与粒拱稳定性,进而降低致灾风险,砂粒粒径、水压分别与拱粒数目、结拱时间均呈负相关性,与粒拱稳定性呈正相关性;当裂缝劣化引发粒拱结构失稳流溃时,砂粒粒径、水压与溃砂质量流量均呈线性正相关,砂粒粒径、水压的增大会反向加剧致灾危害程度。 展开更多
关键词 突水溃砂 裂缝劣化 瞬态模型 流固耦合 灾变机理
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煤层采动底板隐伏断裂扩展突水机制及突水判据 认领 引用
6
作者 张文泉 邵建立 +1 位作者 史俊伟 李梁宁 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第10期161-171,共11页
【背景】煤层底板隐伏断裂具有分布随机性、隐蔽性等特点,突水致灾能力强且防范难度大。【目的和方法】为研究煤层采动影响下底板隐伏断裂突水灾变机制,采用理论分析方法,建立渗透水压力条件下隐伏断裂的起裂力学模型与翼裂纹扩展模型,... 【背景】煤层底板隐伏断裂具有分布随机性、隐蔽性等特点,突水致灾能力强且防范难度大。【目的和方法】为研究煤层采动影响下底板隐伏断裂突水灾变机制,采用理论分析方法,建立渗透水压力条件下隐伏断裂的起裂力学模型与翼裂纹扩展模型,分析底板隐伏断裂最大扩展高度及扩展后隔水层的安全厚度,提出突水判据并与数值模拟、现场资料验证。【结果和结论】结果表明:(1)分析张开型与闭合型隐伏断裂的起裂条件,获得其起裂角θ0、起裂应力σci和临界水压力pⅠc,并构建考虑渗透水压力条件下的隐伏断裂翼裂纹扩展模型。(2)将开采条件带入得到底板隐伏断裂最大扩展高度lmax,根据隐伏断裂扩展后顶端与底板破坏带之间的距离及有效隔水层的安全厚度,提出煤层采动底板隐伏断裂扩展突水判据。(3)现场案例分析底板隐伏断裂的扩展显著降低了隔水层厚度,梧桐庄矿182602工作面应用判据计算隐伏断裂最大扩展高度12.4 m,与数值模拟损伤高度11.5 m基本一致,剩余有效隔水层不足所需的安全厚度,存在突水危险,经现场治理后实现安全回采。判据经新安煤矿13151工作面底板突水事故进一步验证。研究成果可为煤层底板隐伏断裂扩展突水灾害机理和预防提供理论依据和应用价值。 展开更多
关键词 底板突水 隐伏断裂 力学机制 突水判据
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Geochemistry and Petrogenesis of Volcanic Rocks from the Continent-Ocean Transition Zone in Northern South China Sea and Their Tectonic Implications 认领 引用 被引量：2
7
作者 XU Yue YANG Yaoming +6 位作者 YU Hongjun GAO Wei GAO Xiangxing LIU Baohua TIAN Xu YANG Jichao ZHANG Wenquan 《Journal of Ocean University of China》 SCIE CAS CSCD 2020年第5期1051-1061,共11页
Miocene–Pliocene(22–5 Myr) volcanism and associated seamounts are abundant in the continent-ocean transition(COT) zone in the margin of the north South China Sea(SCS). The petrogenesis of volcanic rocks from these s... Miocene–Pliocene(22–5 Myr) volcanism and associated seamounts are abundant in the continent-ocean transition(COT) zone in the margin of the north South China Sea(SCS). The petrogenesis of volcanic rocks from these seamounts and regional tectonic evolution of COT zone are poorly known. In this paper, we obtained whole-rock major and trace element compositions and Sr-Nd-Pb isotopic data for these volcanic rocks from the Puyuan and Beipo seamounts within COT zone, in northeastern SCS. Based on the geochemical analyses, the volcanic rocks are classified as alkaline ocean island basalts(OIB) and enriched mid-ocean ridge basalts(E-MORB). The OIBs from the Puyuan seamount are alkaline trachybasalts and tephrites that show enrichment of the light rare earth elements(LREE) relative to heavy rare earth elements(HREE) and more radiogenic Sr-Nd isotopic compositions, and have significant ‘Dupal isotopic anomaly'. In contrast, the E-MORBs from the Beipo seamount are tholeiitic basalts that have less enrichment in LREE and less radiogenic Sr-Nd isotopic compositions than the counterparts from the Puyuan seamount. Petrological and geochemical differences between the OIBs and MORBs from these two seamounts can be explained by different mantle sources and tectonic evolution stages of the COT zone. Syn-spreading OIB type basalts from the Puyuan seamount were derived from an isotopically ‘enriched', and garnet facies-dominated pyroxenitic mantle transferred by the Hainan mantle plume. In contrast, post-spreading E-MORB type basalts from the Beipo seamount are considered to be derived from the melting of isotopically ‘depleted' pyroxenite mantle triggered by lithosphere bending and subsequent post-rifting at the lower continental slope of the northern margin. 展开更多
关键词 volcanic rocks geochemistry tectonic evolution South China Sea continent-ocean transition zone
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TMP/BDO配比对聚氨酯弹性体结构及性能的影响 认领 引用 被引量：1
8
作者 张文泉 祖宇飞 +3 位作者 李明浩 陈国清 付雪松 周文龙 《聚氨酯工业》 CAS 2025年第1期10-14,共5页
以多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、端羟基聚丁二烯(HTPB)和蓖麻油为主要原料,以三羟甲基丙烷(TMP)和1,4-丁二醇(BDO)为交联/扩链剂,采用一步法制备了5种聚氨酯弹性体(PUE),研究了TMP/BDO质量比对PUE结构和性能的影响。结果表明,随着... 以多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、端羟基聚丁二烯(HTPB)和蓖麻油为主要原料,以三羟甲基丙烷(TMP)和1,4-丁二醇(BDO)为交联/扩链剂,采用一步法制备了5种聚氨酯弹性体(PUE),研究了TMP/BDO质量比对PUE结构和性能的影响。结果表明,随着体系中BDO占比的增加,材料的微相分离程度提高,玻璃化转变温度显著降低;当TMP/BDO质量比为3∶1时,材料的综合力学性能较好,拉伸强度达到34.85 MPa,同时具备优异的撕裂强度和邵D硬度。 展开更多
关键词 聚氨酯弹性体 动态力学性能 热性能 微相分离 交联剂 扩链剂
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Influence of New Compound Admixture on Shotcrete Performance 认领 引用
9
作者 商岩冬 郭艳培 +2 位作者 ZHANG Wenquan ZHAO Wenbin TAN Yunzhen 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS 2017年第6期1392-1396,共5页
To analyze the influence of new compound admixture on shotcrete performance, the ordinary Portland cement pr425 was used as matrix components. The optimum proportion of admixture was obtained by analyzing the influenc... To analyze the influence of new compound admixture on shotcrete performance, the ordinary Portland cement pr425 was used as matrix components. The optimum proportion of admixture was obtained by analyzing the influence of content on cement setting time and compressive strength. The microstructure of cement test block and the mechanism of reducing dust of composite macromolecule admixture were analyzed by scanning electron microscopy and infrared spectroscopy. It was shown that the ratio of polyacrylic acid was 0.02%. The ratio of J85 accelerator was 5%. The ratio of bentonite was 4.5% in composite admixture. The most optimal content of admixture in the slurry was 7%. The compound coagulant formed by additive together with C3A, C4AF which provided nucleation for hydration and crystallization of C3S and C3S, and played an active role to promote the activity of the mineral admixture in cement, and increased the elastic modulus of C-S-H gel and accelerated the hydration process of portland cement. Bentonite and polyacrylic acid promote the wettability, cohesiveness and workability of cement paste in the process of hydration. The formation of cement test block gel was even. The interface between the matrix phase and the aggregate phase was not obvious which ensured the matching between the matrix and the aggregate phase. The addition of bentonite formed hydrogen bonds in cement paste and improved the cohesiveness of the system. The J-85 accelerator promoted the combination of aluminate and gypsum which hindered the formation of calcium carbide around the cement particles which made cement rapid condensation. Polyacrylic acid mainly changed the strength of hydroxyl absorption peak in cement paste to improve the initial strength of cement test block. The addition of new admixtures promoted the process of cement hydration to be more thorough and affected the later strength development of concrete by affecting the formation of calcium carbonate stone. 展开更多
关键词 shotcrete compound admixture optimum proportion microstructure hydration
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采动作用下断层带非均质性对活化程度影响的模拟研究 认领 引用
10
作者 雷煜 张文泉 曹思文 《煤炭技术》 CAS 2025年第4期173-179,共7页
以兖矿能源集团杨村煤矿331工作面地质条件为研究背景,在有限差分软件FLAC3D中实现非均质应变软化模型,研究断层带的物理参数和非均质参数对断层活化程度的影响。研究结果表明:(1)抗拉强度的非均质性对断层活化程度无影响,除此之外,... 以兖矿能源集团杨村煤矿331工作面地质条件为研究背景,在有限差分软件FLAC3D中实现非均质应变软化模型,研究断层带的物理参数和非均质参数对断层活化程度的影响。研究结果表明:(1)抗拉强度的非均质性对断层活化程度无影响,除此之外,其他参数随着非均质度的增大,断层带的滑移破坏程度都有所增大,其中,杨氏模量的非均质性对断层滑移量的影响程度远大于其他参数,而内聚力和内摩擦角对断层带破坏程度的影响较大;(2)运用形状参数m描述的断层带非均质程度,对断层滑移破坏有着显著影响,随着断层带内岩块性质及裂隙分布的更加均匀,断层滑移量呈指数关系逐渐减小,且最后趋于定值,断层带破坏程度呈一次函数关系逐渐减小;(3)通过研究描述断层带整体强度大小的比例参数u0的影响作用,可以看出,断层带整体强度越高(比例参数u0值越大),其破坏程度受均质性(形状参数m)的影响程度越高,断层滑移量受均质性的影响程度越低。 展开更多
关键词 断层带 非均质性 应变软化 断层活化
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某3 L柴油机润滑系统优化提升研究 认领 引用
11
作者 牛新朋 张文权 +3 位作者 温金羽 孟雪锋 张京辉 魏铭扬 《拖拉机与农用运输车》 2025年第2期50-53,共4页
为了优化提升非道路柴油机润滑系统,根据非道路柴油机的实际应用工况,分析了润滑系统所存在的故障问题,结合台架试验,对低温冷启动、机油压力提升、机油温度降低进行设计优化提升研究。
关键词 柴油机 润滑系统 机油温度 机油压力
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Effects of Tamarisk shrub on physicochemical properties of soil in coastal wetland of the Bohai Sea 认领 引用 被引量：1
12
作者 HE Xiuping WANG Baodong +5 位作者 XIE Linping XIN Ming WANG Wei WANG Zicheng ZHANG Wenquan WEI Qinsheng 《Acta Oceanologica Sinica》 SCIE CAS CSCD 2016年第5期106-112,共7页
There are many different and even controversial results concerning the effects of Tamarisk on the physicochemical properties of soil. A year-round monitoring of soil salinity, p H and moisture is conducted beneath the... There are many different and even controversial results concerning the effects of Tamarisk on the physicochemical properties of soil. A year-round monitoring of soil salinity, p H and moisture is conducted beneath the Tamarisk shrub in a coastal wetland in the Bohai Sea in China, to ascertain the effects of Tamarisk on the physicochemical properties of soil in coastal wetland. Compared with the control area, the soil moisture content is lower around the area of the taproot when there is less precipitation in the growing season because of water consumption by Tamarisk shrub. However, the soil moisture content is higher around the taproot when there is more precipitation in the growing season or in the non-growing period because of water conservation by the rhizosphere. The absorption of salt by the Tamarisk shrub reduces the soil salinity temporarily, but eventually salt returns to the soil by the leaching of salt on leaves by rainfall or by fallen leaves. The annual average soil moisture content beneath the Tamarisk shrub is lower than the control area by only 6.4%, indicating that the Tamarisk shrub has little effect on drought or water conservation in soils in the temperate coastal wetland with moderate annual precipitation. The annual average salinity beneath the Tamarisk shrub is 18% greater than that of the control area, indicating that Tamarisk does have an effect of rising soil salinity around Tamarisk shrubs. The soil p H value is as low as 7.3 in summer and as high as 10.2 in winter. The p H of soil near the taproot of the Tamarisk shrubs is one p H unit lower than that in the control area during the growing season. The difference in p H is less different from the control area in the non-growing season, indicating that the Tamarisk shrub does have the effect of reducing the alkalinity of soil in coastal wetland. 展开更多
关键词 coastal wetland Tamarisk soil physicochemical parameter
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超级电容作为启动电源在数据中心柴发机组中的应用 认领 引用
13
作者 魏涛 章锦 +2 位作者 刘明爽 张文权 谈益群 《上海节能》 2025年第7期1087-1097,共11页
为更好地提高数据中心柴发机组的启动性能和减少启动电源的维护成本,设计一套基于超级电容的启动电源系统。首先根据启动电源技术要求,布置总体方案,其次从参数、结构、电气角度分别描述超级电容启动电源系统设计过程,最后通过实验测试... 为更好地提高数据中心柴发机组的启动性能和减少启动电源的维护成本,设计一套基于超级电容的启动电源系统。首先根据启动电源技术要求,布置总体方案,其次从参数、结构、电气角度分别描述超级电容启动电源系统设计过程,最后通过实验测试和现场测试,表明本次设计的超级电容启动电源性能远超技术要求,且现场测试进一步验证超级电容启动电源具备较好的实际使用效果。 展开更多
关键词 超级电容 启动电源 柴发机组 数据中心
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樟子松组培苗不定根诱导研究 认领 引用
14
作者 张文泉 戴倩 +1 位作者 朱琳 喻珺璐 《凯里学院学报》 2025年第6期17-23,共7页
组培苗生根是樟子松植株再生的瓶颈所在,为筛选适宜樟子松组培苗不定根诱导的最佳培养基,试验以樟子松的未成熟胚诱导所得愈伤组织进一步分化得到不定芽所获得的组培苗为材料,研究组织培养中培养基大量元素、微量元素及外源激素对不定... 组培苗生根是樟子松植株再生的瓶颈所在,为筛选适宜樟子松组培苗不定根诱导的最佳培养基,试验以樟子松的未成熟胚诱导所得愈伤组织进一步分化得到不定芽所获得的组培苗为材料,研究组织培养中培养基大量元素、微量元素及外源激素对不定根诱导的影响,筛选出最适宜樟子松组培苗不定根最佳培养基.结果表明:培养基中的大量元素、微量元素、NAA与IBA的浓度变化、活性炭的含量对樟子松组培苗的生根率均有显著影响,最适生根培养基为改良MS培养基(1/4大量元素,1/3 MS微量元素)+0.5 mg/LNAA+0.2 mg/L IBA+0.05 g/L活性炭. 展开更多
关键词 樟子松 组织培养 生根
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含隐伏断层煤层回采诱发底板突水影响因素研究 认领 引用 被引量：25
15
作者 张培森 颜伟 +2 位作者 张文泉 杨耀文 安羽枫 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期765-772,共8页
针对具体地质条件,采用FLAC3D的固液耦合模式,利用变参数流变模型对含隐伏断层缺陷煤层诱发底板滞后突水影响因素及滞后突水机理进行研究。结果表明:滞后突水是由底板岩体的变形和破坏所引起,其影响因素不仅与隐伏断层与煤层的空间... 针对具体地质条件,采用FLAC3D的固液耦合模式,利用变参数流变模型对含隐伏断层缺陷煤层诱发底板滞后突水影响因素及滞后突水机理进行研究。结果表明:滞后突水是由底板岩体的变形和破坏所引起,其影响因素不仅与隐伏断层与煤层的空间关系及承压水水压有关,而且与隐伏断层发育程度及其与煤层间的空间距离有关;隐伏断层顶界面处的应力随工作面的持续推进先增加后松弛再增加,应力变化导致对应位置处的岩体先压缩后膨胀再压缩,隐伏断层顶界面处的最大垂向位移与煤层埋深之间存在线性关系,而与水压及隐伏断层顶面与煤层间距之间均存在幂指数关系;煤层回采致使地应力重新分布,重新分布的应力影响到底板岩体的渗透能力,使裂隙内的水将静水势能转变成动能,进而对裂隙壁面产生冲刷和扩张作用,这种影响具有时效性,其为滞后突水机理研究的核心内容和关键问题。通过计算再现了不同因素影响下煤层回采过程中底板采动裂隙形成、隐伏断层损伤破坏到突水通道形成的全过程,揭示了含隐伏断层构造底板突水通道的形成机制。研究结果对承压水上含隐伏断层缺陷煤层安全回采具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 滞后突水 隐含断层 固液耦合 变参数流变模型
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浅埋薄基岩顶板采动突水溃砂固流耦合相似模拟试验研究 认领 引用 被引量：12
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作者 张贵彬 王荣强 +3 位作者 马俊鹏 吕文茂 张文泉 王海龙 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期165-175,共11页
突水溃砂作为一种新型的矿井地质灾害,具有隐蔽、突发、难监测、破坏强等特点,因此,探究覆岩采动劣化特征及突水溃砂致灾机理对松散层水害防控具有指导意义。首先,通过相似材料配比与测试试验,研究了不同材料配比对材料强度、渗透特性... 突水溃砂作为一种新型的矿井地质灾害,具有隐蔽、突发、难监测、破坏强等特点,因此,探究覆岩采动劣化特征及突水溃砂致灾机理对松散层水害防控具有指导意义。首先,通过相似材料配比与测试试验,研究了不同材料配比对材料强度、渗透特性的影响机制,并研制出一种适宜于模拟松软岩层的新型固流耦合相似材料;然后,借助采动煤层顶板涌水溃砂灾害模拟系统,进行了浅埋薄基岩、中厚基岩的单一含水结构盖层以及薄基岩含隔双层结构盖层条件下开采的相似模拟试验,分析了不同地层结构的采动裂缝空间劣化-贯通及水砂起动、运移、涌溃灾变特征,揭示了浅埋薄基岩采动突水溃砂致灾机理。试验结果表明:新型固流耦合相似材料兼具耐水、抗崩解、抗软化、低渗透、低强度、低塑性的特性,且渗透系数随碳酸钙含量的增加呈负指数衰减,单轴抗压强度呈现二次多项式增长的特点;初次来压和第一次周期来压阶段是浅埋薄基岩采动覆岩劣化诱发突水溃砂的高发期,采动裂缝平面呈“OX”分布,随基岩与松散层底部黏土层的厚度增加,覆岩由拉剪破坏逐渐转变为拉张破坏,裂缝形态由“垂向直通形”转变为“倒楔形多层交错叠加组合”,裂缝开度减小,通畅度变差,可降低诱发突水溃砂风险几率与危害程度;通道开度(宽度)与砂体粒径的相对关系(简称“裂粒比”)以及通道通畅度是决定突水溃砂发生与否及致灾程度的关键。 展开更多
关键词 薄基岩 采动裂缝 地层结构 突水溃砂 相似材料 模拟试验
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高承压水上底板采动岩体裂隙演化规律研究 认领 引用 被引量：25
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作者 陈军涛 武强 +2 位作者 尹立明 张文泉 谭文峰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第7期54-60,140,共7页
为深入研究深部高应力、高水压和强开采扰动复杂环境下的岩体破裂问题,按裂隙产生的位置和机理,将深部底板采动岩体裂隙分为剪切裂隙、层向裂隙和竖向张裂隙,利用力学知识分别演算获得了三种类型岩体裂隙的起裂准则。借助"钻孔双... 为深入研究深部高应力、高水压和强开采扰动复杂环境下的岩体破裂问题,按裂隙产生的位置和机理,将深部底板采动岩体裂隙分为剪切裂隙、层向裂隙和竖向张裂隙,利用力学知识分别演算获得了三种类型岩体裂隙的起裂准则。借助"钻孔双端封堵侧漏装置"对赵各庄煤矿1237工作面进行的底板破坏实测结果,研究了深部底板采动岩体的裂隙演化实测规律。结果表明:煤层采深越大,底板采动破坏深度越大;煤层开采过程中深部底板采动岩体的原生裂隙呈现先闭合后张开再闭合,新生裂隙起裂发育后逐渐闭合的演化规律;底板岩体破坏的初始位置和裂隙发育程度与岩层的岩性、受力等因素有关,验证了深部底板采动岩体裂隙起裂准则分析的准确性。 展开更多
关键词 采动岩体 裂隙起裂准则 高承压水 注水漏失量 深部开采
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橡胶-粉煤灰基矿井底板裂隙注浆材料性能的试验研究 认领 引用 被引量：12
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作者 张文泉 朱先祥 +3 位作者 李松 刘勇 吴绪南 陈兵 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-10,共10页
目前针对千米深井高水压、易突水等难题,提出了“疏水降压、注浆加固”矿井防治水技术,这要求注浆材料具有“高强度、强稳定、易流动、低成本”等性能。“高强度”可以通过添加纳米增强材料来达到;“强稳定”可以通过优选易固结、难分... 目前针对千米深井高水压、易突水等难题,提出了“疏水降压、注浆加固”矿井防治水技术,这要求注浆材料具有“高强度、强稳定、易流动、低成本”等性能。“高强度”可以通过添加纳米增强材料来达到;“强稳定”可以通过优选易固结、难分散原材料,调整拌和条件来实现;“稳流动”可以通过调整添加原料粒径,增加界面摩擦性来实现;“低成本”可以选用现存亟待处理的大规模工矿固废产物,辅以少量添加剂来实现。针对存在的上述问题,以注浆加固煤层底板为目标,以大规模利用工矿废弃物为方向,通过利用废弃轮胎橡胶颗粒、粉煤灰与黏土为主体材料,辅以少量外加剂,采用正交试验方法,对固废注浆充填材料的基础性能开展试验研究。分析了不同橡胶颗粒掺量与外加剂的影响,得出了其对注浆结石体的流动度、力学性能、矿井水环境下稳定性、抗渗性能与微观结构性能的影响。研究结果表明:当橡胶颗粒掺量为20%、粉煤灰掺量65%、黏土掺量15%,纳米二氧化硅掺量为固体粉料掺量的1%时,注浆浆体的流动度为293 mm,注浆结石体的28 d抗压强度为11.7 MPa,结石体的抗渗压力为0.8 MPa,所得试验结果能够满足现场注浆加固需求,对大规模底板裂隙注浆加固具有科学的参考价值,也对规模化利用固废产物提供了参考。 展开更多
关键词 固废产物 底板突水 注浆加固 注浆材料 性能试验
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顶板离层水突涌模式及预防技术模拟研究 认领 引用 被引量：12
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作者 张文泉 王在勇 +3 位作者 吴欣焘 邵建立 雷煜 吴绪南 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期217-224,231,共8页
为预防顶板离层水突涌产生的安全事故,提出了部分充填方案进行模拟研究。首先通过现有资料总结分析全国发生的多种离层水害事故,深入研究离层积水致灾模式;然后以陕西某矿首采区1307工作面的离层水害事故为例,分析其水文地质条件、上部... 为预防顶板离层水突涌产生的安全事故,提出了部分充填方案进行模拟研究。首先通过现有资料总结分析全国发生的多种离层水害事故,深入研究离层积水致灾模式;然后以陕西某矿首采区1307工作面的离层水害事故为例,分析其水文地质条件、上部含水层和离层水突涌的关系,利用3DEC数值软件模拟工作面顶板离层空间发育特征;最后根据该矿的实际情况,提出部分充填开采方式预防离层水突涌的技术措施,并对该矿的部分充填方案进行优化模拟研究。研究结果表明:根据发生条件的不同将离层水突涌划分为5种模式,离层积水过程分为初始积水期、积水至满期和裂隙扩展期;在保持充填率不变的情况下,随着走向采宽和充填宽度的同时同量增加,充填体对上覆岩层支撑作用逐渐增强,离层下部隔水层出现两侧应力增大现象,最佳部分充填方案为采宽80 m,充填宽度80 m,为顶板离层水害的预防提供新的思路。 展开更多
关键词 离层水突涌模式 数值模拟 部分充填 优化 预防
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缩放型喷嘴空化射流空泡云演化规律的试验研究 认领 引用 被引量：13
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作者 李伟 张文全 +2 位作者 施卫东 杨勇飞 曹卫东 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期547-552,共6页
基于高速摄影技术对缩放型喷嘴进行空化射流试验,以揭示不同进口压力下空化射流流场特性,分析进口压力对空泡云演化规律的影响.结果表明:淹没式空化射流形成的泡云呈周期性变化,即在1个周期内包含空化初生、发展、脱落、溃灭4个不同阶段... 基于高速摄影技术对缩放型喷嘴进行空化射流试验,以揭示不同进口压力下空化射流流场特性,分析进口压力对空泡云演化规律的影响.结果表明:淹没式空化射流形成的泡云呈周期性变化,即在1个周期内包含空化初生、发展、脱落、溃灭4个不同阶段,并在空泡云脱落时达到最大的空泡面积、密度和宽度.由于随着射流入口压力的增大,喷嘴形成的射流速度加快,在射流边界层内速度梯度增大、射流核心区与伴随流的剪切作用增强,高速射流所产生的空泡云长度、面积和密度均呈增大趋势.同时,随着进口压力的增大,边界层内湍动能增大,加剧了部分流体的不规则运动,导致空泡云边界更加模糊且呈交错分布,空泡云的脱落频率不断增大.研究结果对提高空化射流在金属材料强化和石油钻井、破岩等领域的应用具有重要的理论意义和指导价值. 展开更多
关键词 喷嘴 空化射流 空泡云 高速摄影
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