- 王刚;王恩茂;彭守建;王琦;魏宏钊;梁瀚丹;
水力压裂预处理煤体能够显著增强其爆破损伤效果.为了探究水力压裂对增强爆破的影响因素及作用机制，本研究采用理论分析和实验室试验相结合的方法，系统探究了含水率与水压裂隙数量对爆破损伤增效的主控规律.通过自制模具制作了含有水压裂隙的500 mm×500 mm×500 mm立方体煤样，结合动态应变监测与超声波损伤分域技术，对比了不同含水率和裂隙数量条件下的爆破效果.研究得出以下主要结论：在3 g炸药爆破条件下，含水率增加3.8%时，平行与垂直裂隙方向的破碎区半径分别提升33.3%和166.7%;裂隙数量由2条增至5条时，破碎区半径增幅达33.3%～37.0%.Pearson相关性分析表明，含水率对爆破增效的影响显著高于裂隙数量.研究成果可为优化水力压裂-爆破协同工艺提供理论依据.
2025年04期 v.54;No.265 711-720+836页 [查看摘要][在线阅读][下载 1345K] [下载次数：182 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 杜锋;王凯;左晓欢;张毅;鞠杨;孙加智;
探究含瓦斯煤岩复合结构在岩性和围压耦合作用下的能量演化行为对于探究煤岩复合动力灾害机理至关重要.为深入理解含瓦斯煤岩复合结构损伤失效及能量耗散行为的影响，利用GCTS RTR-4600高温高压岩石三轴试验系统，对含瓦斯煤岩复合结构进行了不同围压及岩性的声发射-渗流-损伤三轴试验.首先，获取了试样的损伤破坏及力学响应特征，并通过声发射监测的RA-AF裂纹相关性值揭示了裂纹的扩展规律，同时，分析试样渗透率与应力状态之间的动态关系.此外，系统讨论了围压和岩性对能量定量分配和转化的影响.基于能量耗散定律，进一步构建了含瓦斯煤岩组合体的能量传递数学模型，并利用试验数据进行验证.结果表明：岩石强度升高使组合体拉伸裂纹特征点占比显著增加，而围压增大则驱动裂纹扩展由拉伸主导向剪切破裂转变.围压改变了煤样能量分配模式，高围压缩短了能量硬化阶段，延长了能量软化阶段，使试样内部蓄能更快达到饱和状态.基于能量耗散理论，分别建立了不考虑岩组分峰后弹性能释放的能量模型(模型Ⅰ)和考虑岩组分峰后弹性能释放的能量模型(模型Ⅱ).通过引入均方根误差(E_(RMS))和决定系数(R~2)评估模型曲线与试验数据之间误差和拟合度，发现所构建模型与试验数据吻合度较高，模型Ⅰ的E_(RMS)最小值和R~2最大值分别为0.445和0.993.模型Ⅱ的E_(RMS)最小值和R~2最大值分别为0.306和0.997.
2025年04期 v.54;No.265 721-742页 [查看摘要][在线阅读][下载 2547K] [下载次数：222 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 张冰;王汉鹏;袁亮;杜倩姿;范建国;隋建才;李梦天;
相似准则是地下工程相似模拟试验中相似材料研发、试验条件确定、试验数据反演的理论依据.为实现废弃煤矿压缩空气储能过程力-热-流耦合相似模拟，本文依据储气硐室的基本构造及工作模式，构建了高压空气和储气硐室所遵循的力-热-流耦合数学模型，并利用方程分析法推导了相似准则.分析结果显示，各相似指标之间无明显冲突，可用于确定力-热-流物理场相关参数、气体和固体物性参数的具体相似比尺.其中，应力、气压、温度和时间的相似比尺关联多个相似指标，其确定是关键所在.在几何缩尺模型试验中，受限于温度、气体物性参数的相似模拟水平，采用与原型一致的气体、密封材料、支护材料而构成的相似体系可保证原型与模型的动态相似性，但时间需进行同步缩尺.针对现有废弃矿井压缩空气储能库尺寸现状，采用1/10～1/50的几何相似比尺，可较好地兼顾试验成本、难易程度与安全性.
2025年04期 v.54;No.265 743-753页 [查看摘要][在线阅读][下载 589K] [下载次数：329 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 路洋波;闫少宏;周坤友;张智;王元杰;
随着工作面采深不断增加，赋存有多层厚硬顶板的大采高工作面矿压显现程度不断加强，为提高大采高全宽工作面多层厚硬顶板控制效果，以内蒙古母杜柴登煤矿30202工作面为工程背景，采用现场实测、理论分析、数值模拟等手段研究大采高全宽工作面厚硬顶板破断规律及破断量化特征，揭示全宽工作面多层厚硬顶板破断对大采高工作面强矿压显现的作用机制.结果表明：大采高全宽工作面厚硬顶板破断存在由工作面中部向工作面两侧迁移的现象，并呈动态迁移破断特征，其中厚硬顶板在工作面中部的断裂尺寸小于工作面两侧；将全宽工作面顶板动态迁移破断结构边界分为“两邻边固支、两邻边自由”边界、“两对边简支、一边固支、一边自由”边界以及“一边固支、一边简支、两邻边自由”边界，基于此构建了全宽工作面厚硬顶板迁移破断结构力学模型，计算得到厚硬顶板由工作面中部向工作面两侧迁移顺次破断的断裂距和断裂块体数量等破断参数，并构建了大采高全宽工作面多层厚硬顶板破断量化模型.根据全宽工作面厚硬顶板破断特征和破断量化参数，提出了全宽工作面顶板条带预裂+液压支架区域管理协同控制方法，提高了30202工作面煤壁和顶板控制效果.
2025年04期 v.54;No.265 754-769页 [查看摘要][在线阅读][下载 2507K] [下载次数：244 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 郑一方;王学滨;代树红;陈双印;
为了探究巷道围岩蠕变破裂规律，在自主开发的考虑蠕变的拉格朗日元与离散元耦合连续-非连续方法中能够模拟弹性-理想塑性拉伸和剪切变形(不可破断)虚拟锚杆单元的基础上，发展了其破断功能.通过模拟含锚杆的岩块剪切试验，验证了锚杆剪切破断模型的正确性.为了检验蠕变剪裂模型，模拟了朱仙庄Ⅱ5轨道大巷所在的砂质泥岩的单轴压缩试验.数值曲线和试验曲线吻合较好，二者均呈现了加速蠕变现象，这说明蠕变剪裂模型引入连续-非连续方法后具备一定的蠕变模拟能力.以朱仙庄Ⅱ5轨道大巷为背景，基于蠕变剪裂模型，对比了可破断锚杆支护、不可破断锚杆支护和无支护条件下的巷道围岩的破裂过程.结果表明：与不可破断锚杆支护条件下的巷道围岩的变形相比，可破断锚杆支护条件下的较大，这与实际工况更加接近.可破断锚杆的引入能够有效地避免锚杆的支护作用被高估，从而提高工程设计的安全性.
2025年04期 v.54;No.265 770-781页 [查看摘要][在线阅读][下载 1197K] [下载次数：90 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 皇文博;郭军;冯国瑞;白锦文;宁瑞峰;文晓泽;王子;杨龙龙;吴雪瑶;
煤矿长壁综采工作面回采过程中，途经褶皱构造区煤层倾斜方向正角度和负角度相互转变时，易诱发冲击地压事故，为探究地质构造转换对工作面的影响，基于软件SOLIDWORKS,Rhino-Griddle, FLAC~(3D),建立了在基本动作和支撑原理与实际工况相似的液压支架的支护下褶皱构造区倾斜长壁开采模型.在此基础上，研究了褶皱构造区内随着煤层倾角不断变化下液压支架和围岩的应力和位移演化特征.结果表明：褶皱构造区内同一水平标高处，俯采和仰采时的围岩应力演化趋势相反；煤层倾斜方向不变时，倾角变化较小对围岩几乎没有影响；背斜和向斜开采时，轴部处的超前应力峰值点距离工作面最远，分别为2.01和1.90 m,应当加强轴部开采时对煤壁的监测；背斜—过渡—向斜阶段转变时，峰值点距煤壁的距离均会迎来突增；煤层的倾斜方向改变对一定范围内煤壁的水平位移有显著影响，背斜时加剧，向斜时减弱；煤层倾斜方向改变时，顶梁的受力比倾斜方向不变时更复杂，且过渡阶段时前部顶梁承载的压应力较大.
2025年04期 v.54;No.265 782-795页 [查看摘要][在线阅读][下载 1561K] [下载次数：143 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 尤元元;杨仁树;左进京;张西良;杨国梁;崔正荣;马鑫民;张祥;赵勇;
为解决大结构参数无底柱分段崩落法开采中大块率高、后排矿体损伤严重等棘手难题，以弓长岭井下矿大结构参数采场为研究对象，借助超动态应变监测系统，捕获了不同装药结构及起爆方式下相似模型后排应变场动态演化特性；通过高斯-高丁-舒曼分布函数描述了块度分布特征；建立了PBM-FEM-DEM耦合数值计算新方法，构建了工程尺度下不同装药结构及延迟起爆方式下的数值模型，揭示了不同装药结构及起爆方式下爆破块度抛掷过程、块度分布特征及损伤演化机理；确定了大结构参数采场合理的装药结构及起爆方式，进而提出了适用于大结构参数采场“空气间隔装药+倒V型延迟起爆”的爆炸能量高效利用与损伤控制技术.研究结果表明：空气间隔装药重合系数为0.5、倒V型延迟起爆下，爆破块度大块和小块数量较少，爆破块度分布均匀性适中.相似模型后排各测点应变峰值最小为1.68×10~(-3),1.08×10~(-3)和0.27×10~(-3).同时，在该起爆方式下，DEM离散元区域爆破块度适中和后排矿体损伤程度最小.研究成果可为相近工况条件下，大结构参数采场爆破装药结构设计及起爆方式优化提供参考.
2025年04期 v.54;No.265 796-810页 [查看摘要][在线阅读][下载 2013K] [下载次数：215 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 潘锐;任明洋;
为研究深埋隧道围岩-支护相互作用的强度理论效应，本文系统对比分析了岩土工程中6种典型的强度准则，构建了考虑岩体应变软化行为与非线性关联流动法则的轴对称平面应变力学模型，提出了“渐增支护荷载法”的求解方法，通过算例分析了中间主应力和不同强度准则对围岩-支护相互作用的影响.研究结果表明：中间主应力的考虑程度是导致不同准则计算结果存在差异的根本原因，6种准则评估的隧道稳定性从高到低依次为外接圆Drucker-Prager准则、广义Lade-Duncan准则、Mogi-Coulomb准则、广义Matsuoka-Nakai准则、Unified Strength Theory(0.5)准则、Mohr-Coulomb准则；支护时机对围岩稳定性的影响程度随准则不同存在显著差异，其中Mohr-Coulomb准则受支护时机影响最大，外接圆Drucker-Prager准则最小.实际工程中，建议选用广义Lade-Duncan准则、Mogi-Coulomb准则、广义Matsuoka-Nakai准则、Unified Strength Theory (0.5)准则等这4类准则，外接圆Drucker-Prager准则不建议选用，低中间主应力或节理发育地层可采用Mohr-Coulomb准则保守设计.研究成果可为深埋隧道围岩稳定性评估、支护结构设计及施工时机优化提供重要理论依据.
2025年04期 v.54;No.265 811-824页 [查看摘要][在线阅读][下载 1284K] [下载次数：247 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 涂庆毅;孙浩宇;袁亮;薛生;程远平;安丰华;李伟;王亮;
为了研究突出搬运过程瓦斯急速解吸诱发颗粒煤二次破碎，建立了“爆米花”效应理论模型，开展了颗粒煤瓦斯急速解吸数值模拟.采用自主设计的突出过程瓦斯急速解吸诱发颗粒煤二次破碎试验装置，研究了吸附平衡压力、煤的力学强度、结构特征对二次破碎的影响，讨论了瓦斯急速解吸诱发颗粒煤二次破碎对突出的作用.结果表明：在一定的瓦斯压力下，瓦斯急速解吸造成颗粒煤二次破碎存在力学强度临界阈值.煤的力学强度与破碎率呈负相关，与破碎煤的平均粒径呈正相关；糯东煤样的破碎率达11.960%～23.317%,显著高于其他煤样；糯东煤样破碎后的平均粒径仅为55.419～76.469μm,明显小于其他煤样.随着吸附平衡压力增加，二次破碎驱动力增强，促使破碎率显著提升且破碎煤的平均粒径呈现明显细化趋势.当吸附平衡压力从3.0 MPa升高至5.0 MPa时，4种不同煤样的破碎率增幅达5.927%～11.461%,试验后破碎煤的平均粒径降幅达27.252%～41.562%.相对于表观结构较完整且力学强度高的原生煤，表观结构呈胶结状且力学强度低的构造煤更容易由于瓦斯急速解吸发生二次破碎.研究成果有助于揭示突出发展阶段的搬运过程与灾变机理.
2025年04期 v.54;No.265 825-836页 [查看摘要][在线阅读][下载 916K] [下载次数：178 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 孟祥喜;岳兵;孙易达;张书磊;张鑫;
深部地层突水动力灾害具有“大流量、高流速、强补给”的特点，为增强水泥浆液在动水注浆环境中的工程适用性，亟需通过优化浆液配比与性能调控，加速浆液的水化历程，并提高浆液的稳定性.本文以聚丙烯酰胺(PAM)与水玻璃作为改性剂制备了具有速凝和抗分散特性的注浆材料，通过流变性能测试、单轴压缩试验、光散射法和扫描电子显微镜等分析方法与设备，探究了2种改性剂用量对注浆材料流变与力学性能的综合影响，深入研究了PAM与水玻璃在浆液絮体形成过程中的协同作用机制，分析了絮体大小与强度对浆液抗分散性和浆液结石体力学强度的影响.结果表明：PAM和水玻璃形成的絮体增强了浆液颗粒间的内摩擦力，有助于构建稳定的三维网络，减少浆液的冲刷损失；随着PAM和水玻璃掺量的升高，一次粒径的尺寸不断提高，同时浆液的絮体强度不断增强.在水玻璃掺量达到15%时，絮体强度呈线性上升，此时水玻璃对浆液的水化促进作用占据主导，浆液出现“闪凝现象”,水化凝胶的快速生成模糊了絮体一次粒径生成到二次粒径生成的过程.同时，加入这2种外加剂的水泥表现出胀塑性非牛顿流体特性，存在剪切增稠和胀容现象；浆液结石体试件力学性能在水玻璃掺量为10%和15%时出现了较大差异，试件力学强度明显下降，高水玻璃掺量下浆液结石体结构较为疏松，絮体颗粒之间存在针状水化物.研究结果可为揭示抗分散注浆材料的絮凝协同机制提供理论支撑.
2025年04期 v.54;No.265 837-849页 [查看摘要][在线阅读][下载 1362K] [下载次数：288 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 杨柳;余哲涵;张征延;鲁云辉;褚占宇;孟思炜;
大庆古龙页岩发育类型多样的毫米级纹层，前置CO_2压裂改造后纹层断裂特征及裂缝扩展规律尚不清晰.以大庆油田古龙纹层页岩为研究对象，进行了SC-CO_2作用前后三点弯对比试验，研究了水-SC-CO_2作用下混合质纹层型和长英质纹层型页岩样品断裂韧性、能量释放率和裂缝扩展变化机制.试验过程采用皮秒脉冲激光超快时间分辨方法进行观测，其极短的脉冲宽度(15 ps)能够提供极高的时间分辨率观测裂缝穿透页理的全过程.研究结果表明：SC-CO_2对2种类型页岩力学性质作用效果有明显差异，混合质纹层型页岩与长英质纹层型页岩Ⅰ型断裂韧性、弹性模量、吸收能和能量释放率均降低，混合质纹层型页岩更为显著.经过SC-CO_2浸泡后，页岩抗拉裂缝扩展能力降低，裂缝扩展时间减小，混合质纹层页岩表现为扩展最大速度和扩展平均速度降低，扩展速度起伏更加明显，破坏时间缩短.混合质纹层表现为扩展平均速度提高，扩展速度起伏更加密集.在经过SC-CO_2浸泡后，2种类型页岩Ⅰ型裂缝均沿人工预裂缝方向扩展，SC-CO_2通过弱化层理黏结力和矿物界面强度，使得混合质页岩裂纹呈阶梯状溶蚀-膨胀耦合扩展，而长英质页岩则沿脆性矿物界面贯穿分叉，与处理前相比二者裂缝偏离程度均降低.SC-CO_2浸泡降低页岩样品起裂所需缝内压力，缝内压力更容易突破缝尖断裂韧性，能更快地引起Ⅰ型裂缝的萌生和扩展，吸收能量较少且断裂模式均是直接穿透基质断裂.CO_2处理造成的矿物组分的溶解、矿物运移和孔隙的溶蚀导致Ⅰ型断裂韧性等力学参数降低.浸泡SC-CO_2后，由于裂缝穿透基质偏转的次数变少或者偏离的角度变小，使得裂缝更加光滑，页岩样品分形维数变小，扩展时更加容易.研究结果可为认识不同岩相纹层页岩压裂裂缝扩展规律、可压性评价和差异化压裂方案优化设计提供支撑.
2025年04期 v.54;No.265 850-868页 [查看摘要][在线阅读][下载 2351K] [下载次数：60 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 赵少泽;谢虎斌;芦凤明;李宜真;郝越翔;李勇;赵亮;徐正;张晨博;刘逸强;
川中隆起东南部下志留统龙马溪组一段(龙一段)页岩具有很好的页岩气勘探开发潜力，但是该地区龙一段页岩形成机制尚不清楚，制约了页岩气勘探开发.以扬子板块川中隆起东南部龙一段为研究对象，利用岩心、测井、地球化学和地震剖面等资料，分析了龙一段的沉积特征、有机质富集特征，恢复了沉积环境，最后，在分析重力流沉积成因机制的基础上，探讨了页岩形成机制.结果表明：龙一段包括页岩、粉砂质页岩、细砂岩和中砂岩4种岩性，页岩可以进一步划分为硅质页岩、混合质页岩和黏土质页岩.在龙一段识别出滑塌沉积、砂质碎屑流沉积和浊流沉积3种重力流沉积.首次重力流沉积之下的页岩总有机碳(TOC)质量分数(w_(TOC))较高.首次重力流沉积之下的龙一段下部页岩的w_V/w_(Cr),w_(Ni)/w_(Co),w_U/w_(Th)值分别为1.47～4.68,4.09～9.69,0.49～1.31,生物钡质量分数w(Ba_(bio))为294.09～993.29μg/g,w_P/w_(Al)的值为6.75×10~(-3)～29.37×10~(-3),化学蚀变指数I_(CIA)值为48.10～71.92,w(Al_2O_3)为11.47%～16.44%,在龙一段下部沉积期，研究区的底层海水缺氧、海水生产力高、物源区化学风化作用弱、陆源输入弱；首次重力流沉积之上的龙一段上部页岩的w_V/w_(Cr),w_(Ni)/w_(Co),w_U/w_(Th)值分别为1.45～2.86,2.16～5.20,0.18～0.82,w(Ba_(bio))为141.26～496.14μg/g,w_P/w_(Al)的值为4.70×10~(-3)～7.03×10~(-3),I_(CIA)为70.41～75.77,w(Al_2O_3)为15.15%～19.22%,在龙一段上部沉积期，研究区的底层海水富氧、海水生产力低、物源区化学风化作用强、陆源输入强.研究认为：龙一段重力流沉积是板块碰撞引起的局部构造活动和坡度变陡的产物.在川中隆起构造活动与全球气候变化的影响下，底层海水氧化还原条件、海水生产力和陆源输入共同控制了龙一段页岩有机质的富集，陆源输入和上升流的相对强度变化导致了龙一段页岩矿物组分及岩相的分异.
2025年04期 v.54;No.265 869-886页 [查看摘要][在线阅读][下载 2572K] [下载次数：111 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 周来;茅恒旗;叶涛;张凯凯;刘迎澳;
针对高硫煤矿酸性矿井水原位治理中变流量水力和酸性高盐水质的“双负荷”挑战及“提质减量”的迫切需求，本文基于水泥-粉煤灰复合组分制备了碱激发地聚合物注浆材料，通过微观形貌表征分析和物理性能测试，综合评估了碱激发地聚合物材料的本构关系与力学特性，并应用PHREEQC软件开展了反应热力学计算，进一步分析了材料的固化减污机理.结果表明：碱激发地聚物模拟封堵高硫煤矿酸性矿井水中C-S-H凝胶及CaCO_3等物质的生成为材料提供了足够的力学性能并有效提高了酸性矿井排水中的金属离子的固化稳定化能力；酸性矿井水侵蚀试块使溶液pH下降、总矿化度升高，材料对总铁(Fe)去除率>98.5%,总锰(Mn)去除率>98.0%;反应热力学模拟计算验证，酸性矿井水促进了凝胶产物和固化物相的产生与析出从而达到去除金属离子的作用.本文为煤矿酸性矿井水原位治理提供了地聚合物注浆材料配方参考与分析方法依据.
2025年04期 v.54;No.265 887-895页 [查看摘要][在线阅读][下载 656K] [下载次数：107 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 李怡霏;梅光军;程潜;雷泽锐;严强;王君妍;
为提高阳离子反浮选脱硅技术在矿业中的推广应用，在武汉理工大学自主研发的醚胺类捕收剂GE-601和GE-609等的基础上，从现有的高分子聚合物中筛选出聚醚胺(PEA)作为新型捕收剂，并通过纯矿物浮选试验和人工混合矿反浮选试验，比较了不同碳链长度的聚醚胺PEA-D230,PEA-D400,PEA-D2000与传统捕收剂十二胺(DDA)的浮选脱硅效果.试验结果表明：在中性条件下，聚醚胺的捕收能力与链长成正比，4种捕收剂对石英的捕收性能由强到弱依次为PEA-D2000,PEA-D400,DDA,PEA-D230;PEA-D2000用量为1×10~(-5) mol/L时，其对石英纯矿物浮选试验的石英回收率达到了95.78%,在不加抑制剂的情况下，其对人工混合矿(赤铁矿和石英的质量比为3∶2)的反浮选试验可以得到铁品位为50.5%、回收率99.32%的浮选指标，试验效果优于传统捕收剂十二胺.通过红外光谱(FTIR)分析、Zeta电位检测和X射线光电子能谱(XPS)分析揭示了其作用机理：聚醚胺以静电吸附或者氢键吸附在石英表面.研究表明，具有特定分子结构的聚醚胺类捕收剂在反浮选脱硅过程中表现出优异性能，具有良好的应用前景.
2025年04期 v.54;No.265 896-903页 [查看摘要][在线阅读][下载 721K] [下载次数：75 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 倪超;栾建傅;刘嘉友;王腾;张克非;俞和胜;
为实现对选矿废水中黄药的高效去除，本研究通过溶剂热合成法将金属有机框架(MOF)材料NH_2-MIL-125(NM-125)与溴氧化铋(BiOBr,简写为BOB)复合，制备了一种新型MOF/BOB型复合光催化材料NM/BOB.采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)等表征技术，对NM/BOB的物相、形貌以及光电性能进行了全面表征.通过光催化试验研究了NM/BOB对异丁基钠黄药(SIBX)的降解效果，并探讨了NM/BOB降解SIBX的机理.结果表明：NM/BOB中NM-125均匀地分布在BOB片上，显著提高了BOB的比表面积，增加了活性位点，为高效降解SIBX提供了结构基础.在催化剂用量为400 mg/L、SIBX初始质量浓度为200 mg/L、溶液pH=7.0～7.5条件下，光照150 min, NM/BOB复合光催化剂对SIBX的降解率达到99.09%.NM/BOB具有良好的稳定性，在连续4次降解试验之后，对SIBX的降解率仍高达81%以上.SIBX溶液的pH和溶液中的Ca~(2+)/Mg~(2+)对NM/BOB降解SIBX的效果没有显著影响.与NM-125单体和BOB单体相比，NM/BOB形成了Ⅱ型异质结，实现了光生电子-空穴对的有效分离，抑制了光生载流子的复合，从而显著提高了光电性能，这是NM/BOB提高光催化效率的主要原因.
2025年04期 v.54;No.265 904-920页 [查看摘要][在线阅读][下载 53000K] [下载次数：463 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 尹建强;朱宏政;朱金波;闵凡飞;王爽;曾秋予;支亚;夏树伟;
在矿浆浓度检测技术领域，X射线的强穿透特性能够克服矿浆中的气泡和煤质等问题，是一种潜在可行的检测矿浆浓度的技术.为克服矿浆中气泡、煤质等干扰因素对浓度检测的影响，研究基于X射线成像的矿浆浓度检测机理并建立模型.首先，为了复现X射线光子穿过矿浆的衰减过程，使用GEANT4工具包模拟X射线光子在矿浆中的输运.随后，对不同灰分的煤进行X射线光电子能谱(XPS)分析，评估元素含量对X射线吸收的影响.通过干煤粉试验和煤泥试验确定了煤和水在矿浆中的吸收系数，并通过试验数据验证了其准确性.结果表明：碳(C)、氧(O)、铝(Al)、硅(Si)和微量元素的X射线吸收强度系数分别为0.003 2,0.004 4,0.006 5,0.006 2和0.000 3.此外，当水分含量超过50%时，水的X射线吸收能力成为主导.最后，建立了不同浓度矿浆的浓度检测模型，并对其进行了验证.模型表明：1 L矿浆中水的相对X射线吸收含量为0.63,煤的相对X射线吸收含量随着矿浆浓度的增加呈指数增长.该研究结果为选煤行业的矿浆浓度检测提供了有价值的见解.
2025年04期 v.54;No.265 921-929页 [查看摘要][在线阅读][下载 617K] [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 温智平;周脉强;刘铖;周长春;
当前煤泥浮选生产方式粗放，浮选尾矿灰分在线预测是煤泥浮选系统智能化调控的关键阻碍之一.已有的尾矿灰分预测技术以视觉建模为主，主要面临特征信息缺失、模型泛化性能差、实际应用效果不佳的问题.针对上述问题，基于视觉特征表格数据融合，提出一种基于算术特征交互(FAMFormer)的煤泥浮选尾矿灰分预测深度网络结构.提出深度残差-挤压激励网络(ResNet-SENet)提取浮选尾矿图像的深度卷积特征，从灰度直方图、共生矩阵、统计学和颜色空间4个角度为尾矿图像建立传统的特征工程，融合深度卷积特征和传统特征工程建立融合尾矿灰分数据集，相关性研究表明：深度卷积特征与尾矿灰分的相关性普遍高于传统的特征工程特征.提出回归模型，在视觉特征融合尾矿灰分数据集上的拟合结果表明：直接训练的均方误差为0.75,经过主成分分析后，对比随机森林回归(RFR)、逐级梯度提升(XGBoost)、类别特征梯度提升(CatBoost)这3种经典模型的预测结果，FAMFormer对煤泥浮选尾矿灰分的预测性能最佳，均方误差为0.51,均方根误差为0.72,决定系数为0.98.最后，开发灰分预测系统软件，进行工业应用验证，验证结果表明：本文训练获得的模型具有较高的泛化性能，能够为煤泥浮选尾矿灰分建模研究提供方法和理论支撑.
2025年04期 v.54;No.265 930-942页 [查看摘要][在线阅读][下载 1072K] [下载次数：182 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] <正>《中国矿业大学学报》是由中国矿业大学主办,刊登自然科学各个领域最新研究成果,具有矿业特色的综合性学术刊物,被《工程索引》(Ei Compendex)、Scopus、《化学文摘》(CA)、《文摘杂志》(AJ)、《中国科技论文与引文数据库》(CSTPCD)等20多种国内外重要检索刊源数据库收录。1.来稿要求及注意事项1)来稿应主题突出、论点明确、论据可靠、数据准确、语言精练,在科学和学术上具有创新性。
2025年04期 v.54;No.265 943页 [查看摘要][在线阅读][下载 2577K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ]