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期刊信息/Journal information
西安科技大学学报
西安科技大学
西安科技大学学报

西安科技大学

伍永平

双月刊

1672-9315

XKXB@xust.edu.cn

029-85583054

710054

西安市雁塔中路58号

西安科技大学学报/Journal Journal of Xi'an University of Science and Technology北大核心CSTPCD
查看更多>>西安科技大学学报（原西安科技学院学报（1999-2004）、西安矿业学院学报（1981-1999）），1981年9月创刊，由西安科技大学主办，陕西省教育厅主管。西安科技大学期刊中心编辑出版。本刊为季刊，公开发行，大16开，每期144页。本刊是以煤炭科技为主的学术性刊物，主要刊载本校师生及相关高校、科研院所的科研成果，开展国内外学术交流，为繁荣煤炭科学技术服务。本刊已在“万方数据”、“中国期刊网”和“中国科技期刊数据库”全文上网。《中文核心期刊要目总览》矿业工程类核心期刊。美国化学文摘（CA）、俄罗斯文摘杂志（PЖ）、中国知识资源总库“中国科技期刊精品数据库”收录期刊。
正式出版
收录年代

    机械排烟对室内变压器火灾燃烧特性的影响

    文波冯丽
    1019-1029页
    查看更多>>摘要：为了研究不同机械排烟量下的室内变压器火灾动力学过程，探索适合于室内不同规模变压器火灾的最佳排烟量，基于FDS数值模拟技术，采用羽流法计算排烟量，研究6，12，18 MW这3 种火源功率下室内变压器火灾在机械排烟条件下的燃烧特性。结果表明:无机械排烟时，不同火源功率下的燃烧形式不同;机械排烟量与火源功率呈正相关;不同规模变压器火灾均采用计算的2 倍机械排烟量时降温幅度、能见度提升幅度最大，故采用2 倍机械排烟量的降温控烟效果最佳。模拟6MW火源功率的最佳排烟量为23。8 m3/s，12 MW火源功率的最佳排烟量为41。7 m3/s，18 MW火源功率的最佳排烟量为58。6 m3/s;合理增大机械排烟量，能减小室内变压器火灾蔓延形成窗口溢流火的危险性，有效抑制火焰的发展;同一火源功率下，随机械排烟量的增大，主变室内温度显著降低，能见度提高。研究结果对户内式变电站主变压器室火灾的安全防护提供了参考依据。

    变压器室变压器火灾数值模拟机械排烟排烟量温度分布

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    水射流割缝-注氮驱替联合促抽瓦斯模拟

    双海清张星李宝军林海飞...
    1030-1040页
    查看更多>>摘要：针对低透气性煤层瓦斯抽采困难的问题，提出了水射流割缝-注氮驱替联合促抽瓦斯工艺，分析了工艺流程及原理。通过数值模拟建立普通煤层和割缝煤层模型，分别考察布孔间距和注气压力对不同煤层注氮驱替效果的影响，并对比相同条件下不同煤层注气影响范围，研究煤层割缝对注氮驱替效果的影响。结果表明:布孔间距由3m提升为7m注抽20d时，普通煤层注气影响范围由6。5m缩小为2。2 m，而割缝煤层由7。9m缩小为3。6 m;注气压力由1。0 MPa提升为3。0 MPa注抽20d时，普通煤层注气影响范围由1。0m提升为5。3 m，割缝煤层在相同注气压力条件下注气影响范围均大于普通煤层;煤层割缝对注氮驱替主要影响在水平方向，割缝区域临近缝槽之间互相贯通，形成椭圆形的复合区域;在分别抽采10，20，30 d情况下，普通煤层注气影响范围分别为1。56，2。65，6。51 m，而割缝煤层分别为2。16，5。75，11。55 m。煤层割缝可以有效提高瓦斯压力下降速率，在注气阶段，割缝组瓦斯纯量超普通组105。17%。割缝煤层注氮可以有效提高注气影响范围，增强瓦斯抽采效果，为联合促抽瓦斯工艺的进一步研究提供参照依据。

    联合工艺瓦斯抽采割缝注气注气影响范围煤层瓦斯压力

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    智能化背景下矿工风险感知水平对不安全行为产生的影响

    成连华张璇郭慧敏曹东强...
    1041-1049页
    查看更多>>摘要：为充分探究智能化背景下矿工风险感知水平对不安全行为产生的影响，首先，分析了智能化建设背景下矿工工作内容、矿工风险感知方面的变化;其次，基于矿工个体接收、判断信息直至产生行为的全过程，从个体因素、作业因素、管理因素和组织因素4 个方面提出了智能化煤矿矿工风险感知水平影响因素指标体系，建立了基于系统动力学的矿工不安全行为推演模型;然后，运用G1 法与C-OWA算子进行指标组合赋权确定各指标权重系数;最后，干预策略仿真模拟，动态分析各指标因素间的相互作用。结果表明:在影响因素中，一级指标个体因素(0。325)权重最大，二级指标安全意识(0。087 4)、安全氛围(0。077 5)、安全监督(0。077 4)、安全投入(0。064 4)与安全知识(0。064 3)权重较大;智能化背景下矿工风险感知水平对不安全行为产生的作用路径有108 条，3 条作用路径权重较大;完善安全制度，加强智能化教育培训的组合干预策略对提升矿工风险感知水平和降低不安全行为水平有显著效果。研究结果可为智能化煤矿提升矿工风险感知水平，降低矿工不安全行为产生提供依据。

    矿工风险感知不安全行为系统动力学干预策略

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    深埋煤层临空面开采覆岩结构失稳机理与防治技术

    解嘉豪崔峰韩刚苌玉...
    1050-1059页
    查看更多>>摘要：针对深埋煤层临空面开采过程中，覆岩结构失稳及诱冲灾害这一难题，以石拉乌素煤矿为背景，运用理论分析与现场监测等手段，研究了工作面上方覆岩结构演化规律与矿震诱冲机理，提出了工作面覆岩爆破防冲措施，并进行了现场验证。结果表明:221上08 工作面在实体煤开采阶段主关键层极限破断步距为186。54 m，临空面开采时主关键层极限破断步距为337。79 m，低位关键层由O-X破断转变为高位关键层X-O破断;221上08 工作面两侧实体煤开采阶段，覆岩空间结构呈长臂F型结构，当工作面进入临空采空区进行开采时，覆岩结构由长臂F型结构转变为长臂T型结构，由于主关键层随工作面开采达到极限破断步距，在自身重力作用下将会逐步弯曲、下沉，释放大量弯曲弹性能，诱发矿震现象;主关键层爆破切顶手段的实施将微震事件由"高能-低频"转换为"低能-高频"，有效降低矿井发生矿震频率，保障了现场的安全生产，为此类矿井提供理论参考依据。

    长臂F型长臂T型X-O结构采空区爆破卸压

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    防隔水煤柱合理留设宽度分析

    谷拴成张炜文嘉豪康恽博...
    1060-1070页
    查看更多>>摘要：为确保相邻采空区积水情况下综放工作面的安全开采，以崔家沟煤矿 2305 工作面与2303 采空区间的防隔水煤柱为背景，采用物理力学参数试验分析水对煤体的影响;利用极限平衡理论确定巷道侧塑性区宽度、引入软化模量分析确定积水采空区侧塑性区宽度、将威尔逊煤柱承载理论与Bieniawski强度公式结合确定弹性核区宽度;通过FLAC3D模拟了煤柱在22～32 m情况下的塑性区与应力分布情况;应用钻孔应力计和钻孔窥视仪监测了巷道侧煤柱的应力及破坏情况。结果表明:水对煤体强度影响较大，黏聚力和内摩擦角降低了14%、抗压强度和抗拉强度降低了 20%、弹性模量降低了 43%;巷道侧塑性区为 2。74 m、积水采空区侧塑性区宽度在5。01～6。60 m、弹性核区宽度在17。10～17。48 m，防隔水煤柱最小留设宽度为26。44 m;当煤柱宽度大于28m时，煤柱两侧塑性区不再出现变化，此时采空区侧塑性区宽度为6。00 m、巷道侧塑性区宽度为2。00 m，现场监测巷道侧煤柱的塑性区宽度为2。4 m，验证了理论分析的合理性。

    采空区积水防隔水煤柱威尔逊煤柱承载理论数值模拟留设宽度

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    迎采动掘进巷道围岩应力演化规律及分段控制技术

    从常奎李瑞武孙亚超高利利...
    1071-1082页
    查看更多>>摘要：为了掌握迎采动掘进巷道围岩应力演化规律，确定合理的支护方式，提升巷道支护效果，以某矿综采工作面相邻运输巷为工程背景，采用理论分析、数值模拟和工业性试验等方法，系统分析了缓慢变形阶段、超前采动影响阶段、剧烈影响阶段、结构调整阶段及变形稳定阶段影响时围岩变形特征，提出了巷道围岩分段控制技术。结果表明:回采工作面与相邻掘进工作面相遇前50m以外，巷道受掘进扰动影响，两工作面相遇前50～20 m，巷道受采动影响逐渐增大;两工作面相遇前20m至相遇后10 m，巷道受采动影响大，围岩变形剧烈，应加强应力剧烈调整过程中巷道支护;相遇后10～50 m，窄煤柱帮变形剧烈;相遇后50～100 m，掘进工作面逐渐远离回采工作面，巷道受采动影响逐渐减小。两工作面相遇前后100 m范围是巷道围岩控制的关键区域，采用高强度锚杆+锚索联合支护，巷道围岩控制效果良好。

    迎采动沿空掘巷应力演化分段控制巷道支护

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    基于孔隙率和粒径的煤矸石力学性能预测试验研究

    朱磊刘治成刘成勇赵萌烨...
    1083-1094页
    查看更多>>摘要：多孔介质岩石孔隙结构与力学性能之间具有显著的相关关系。以晋陕地区采掘煤矸石典型砂岩为研究对象，采用筛分试验、压汞法、X射线衍射、单轴压缩试验等方法，分析了不同孔隙率下岩石的强度和基本理化性质，通过SPSS统计学原理构建了孔隙强度预测模型，探究了孔隙率分布参数对孔隙砂岩力学性能的影响规律。结果表明:孔隙率显著影响试样的破坏状态，岩体孔隙率越小，颗粒间胶结更为充分，接触面积增大，排列紧密，孔隙率越低，抗压强度越高;检验线性相关性显著率最高为孔隙率-0。929，其次弹性模量达-0。762，表观密度达-0。587;孔隙率与岩石抗压强度呈显著负相关相关，预测精度R2 达 0。896，Spearman相关系数达-0。954。研究解释了孔隙结构参数对岩石力学性能的影响，为岩石强度快速评价及预测模型研究具有重要的参考依据。

    煤矸石理化性质力学性能孔隙率强度预测方法

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    动静组合荷载下隧道锚固围岩累积损伤效应与支护优化

    于远祥沈鹏张永亮王有发...
    1095-1106页
    查看更多>>摘要：周期性掘进爆破致使隧道锚固围岩损伤程度逐步累积，其塑性区扩展甚至失稳，严重威胁隧道后续安全施工与运营。通过建立动静载作用下锚固围岩单元体受力模型，基于杆岩协调变形原理及爆破主频率衰减规律，研究锚固围岩在地应力、孔隙水压力、锚杆支护力等静荷载及掘进爆破动荷载作用下的损伤变形机理，推导了动静载作用下锚固围岩累积损伤后的塑性区及破碎区半径计算式，分析了不同因素作用下锚固围岩变形范围的演化规律。结果表明:动静载作用下隧道锚固围岩变形范围随着孔隙水压力、爆破冲击力、周边炮孔数量、损伤变量的增大而逐步增加，随地质强度指标的增大而减小;西气东输商南4#隧道K85。0～K195。7 段锚固围岩扰动损伤区范围为8m，塑性区及破碎区半径分别为5。08，3。74 m;支护优化方案实施后，隧道拱顶下沉量减少了58%，侧墙相对移近量减少了60%，围岩变形控制效果良好。该研究为隧道安全高效施工提供了可靠保障。

    隧道开挖锚固围岩动静组合荷载累积损伤支护优化

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    岩溶地区不同溶洞位置对隧道的安全性影响特征分析

    赵海峰卞德宝张建刘伟...
    1107-1117页
    查看更多>>摘要：岩溶隧道突泥涌水问题一直是工程建设的重点及难点，直接影响工程进度及施工安全，值得重点关注和深入研究。以铁路隧道穿越岩溶地区这一实际工程为背景，西安至十堰高速铁路秦楚岩溶隧道为研究原型，首先，利用Abaqus有限元软件建立三维岩溶隧道流固耦合模型;然后，选择合理渗流边界条件还原隧道原型;最后，结合现场监测结果对有限元模型进行校核，探讨不同岩溶位置、溶洞直径对铁路隧道沉降变形规律的影响情况。结果表明:隧道与溶洞距离及溶洞尺寸对隧道拱顶沉降的影响是双重的，是多样的，但溶洞尺寸的增大将会加剧地面沉降变形;当溶洞位于隧道侧方时，尺寸增加对地面沉降影响最大;当溶洞位于隧道底部时，地面沉降量值次之;当溶洞位于隧道顶部时，对应地面沉降量值最小;当溶洞位于隧道侧方时，隧道拱顶和左右拱腰的变形影响最大，当侧方溶洞的直径增大时，隧道的顶部和两侧拱形结构的变形也随之增加，并会导致隧道底部的仰拱出现隆起的趋势。研究结果为岩溶区隧道建设工程的安全性提供了依据，也为隧道安全施工技术提供了一定的参考。

    岩溶隧道流固耦合模型隔水岩盘溶洞位置溶洞大小

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    冻融诱发平面滑移型岩质边坡失稳模型试验研究

    梁博杨更社冯伟潘振兴...
    1118-1126页
    查看更多>>摘要：为研究平面滑移型岩质边坡冻融失稳机制，基于相似理论开展了含主控裂隙边坡模型冻融试验，监测冻融循环全过程中温度、冻胀力、裂隙端部应变、滑体位移及声发射等响应特征。结果表明:冻融过程中裂隙内不同位置温度变化规律一致，可分为快速降温与过冷、潜热释放与相变结冰、持续降温与冻结、裂隙冰升温与吸热、裂隙冰融化、完全融化等6 个阶段;冻胀力峰值随冻融循环次数增加而减小;单次冻融循环过程中冻胀力大小与温度相关，冻胀力峰值出现于冻结相变结冰阶段，二次冻胀峰值出现于裂隙冰融化阶段;滑体在冻融 0～5 次内位移较小，最大仅为0。5 mm，冻融6～14 次垂直位移缓慢下降，水平位移呈"台阶"状增大，最大达到3。8 mm，冻融15～19 次位移基本保持不变，直至冻融第20 次边坡失稳位移瞬间增大;冻融诱发边坡失稳过程可分为:冻胀损伤积累期、主控裂隙扩展期、裂隙扩展贯通期、滑面抗剪劣化期，其力学机制演化过程依次为"岩桥锁固""岩桥-摩擦共锁""摩擦锁固""摩擦解锁"边坡失稳。研究结果为寒区岩质边坡冻融失稳机制研究提供一定参考。

    岩质边坡冻融循环模型试验平面滑移冻胀力失稳机制

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