摘要：煤层瓦斯抽采效率低是造成高瓦斯及突出矿井采掘接续困难和瓦斯事故频发的重要原因。液态CO_(2)具有低温致裂增透和相变置换驱替促抽瓦斯效应,可有效提高煤层渗透性。采用自主研发的三轴多相CO_(2)促抽煤层CH_(4)平台,分析了不同温度下的煤体抽真空-CH_(4)吸附-CO_(2)驱替全过程应变、驱替浓度、流量及渗透率的变化,揭示了液态CO_(2)驱替煤层CH_(4)过程机制。结果表明:在吸附CH_(4)及CO_(2)驱替阶段,煤体均表现为膨胀应变,各阶段应变分为快速膨胀和缓慢膨胀变形阶段,CO_(2)驱替阶段的应变量显著大于CH_(4)饱和吸附阶段的应变量,温度越低,应变差异性越大;驱替过程不同驱替阶段的主导控制效应分别为裂隙游离CH_(4)驱赶、CH_(4)自解吸及CO_(2)-CH_(4)竞争吸附,驱替流量先快速增加,后缓慢降低并趋于稳定;温度越低,煤体稳态渗透率越大,低温下煤基质收缩裂隙扩容和热应力损伤增透效应远大于煤体吸附膨胀作用;液态CO_(2)驱替CH_(4)过程的低温裂隙扩容与孔裂隙损伤发育效应,大于CO_(2)-CH_(4)竞争吸附膨胀作用,是改善煤层渗透性的关键。为提高注CO_(2)的经济性,在技术应用过程不同驱替阶段应优化设计注入流量参数。

摘要：CH4气体的精准检测对防止矿井瓦斯爆炸,确保安全生产至关重要。目前基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)存在因温度变化导致气体浓度测量误差较大。探究了基于TDLAS的CH4气体检测系统与温度补偿方法,分析温度对CH4气体吸收谱线的影响,通过算法补偿模型消除环境温度对CH4气体检测的影响。依据TDLAS技术原理及相关理论,对系统发射单元、吸收池、信号接收单元、数据处理单元进行设计,搭建了基于TDLAS技术的CH4气体浓度检测系统,实验检测了不同环境温度(10~50℃)时0.04%CH4气体浓度,分析温度变化对CH4气体在波长为1.653μm处吸收谱线强度和半宽度的影响。为消除温度对CH4气体检测的影响并提高补偿效果,采用粒子群优化算法(PSO)优化BP神经网络(BPNN)的最佳权值和阈值,建立CH4气体的PSO-BP温度补偿模型,克服了BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点。结果表明:(1)基于TDLAS的CH4气体检测浓度随环境温度升高而下降,整个实验温度内相对误差范围为4.25%~12.13%,不同环境温度下CH4气体检测浓度与温度之间的关系可用一元三次多项式表示;(2)CH4气体的吸收强度和半宽度随着温度的升高而下降,与温度变化之间的关系为单调递减函数,温度对CH4气体吸收谱线强度的相对变化率大于吸收谱线半宽度的相对变化率,CH4气体吸收谱线的强度更容易受温度变化的影响;(3)BP神经网络和PSO-BP模型测试样本的绝对平均误差(MAE)分别为12.88%和1.81%,平均绝对百分比误差(MAPE)分别为2.3%和0.3%,均方根误差(RMSE)分别为15.96%和2.69%,相关系数R2分别为0.980 6和0.999 6。通过建立PSO-BP温度补偿模型,补偿效果大部分分布在±1.0%的误差范围内,MAE, MAPE, RMSE和R2等评价指标均大幅度提升,对提高TDLAS技术在矿井CH4的精准检测具有一定的参考意义。

摘要：为建立适于栎属植物的流式细胞核实验体系,分别利用Tris-MgCl2、Galbraith＇s、Marie＇s和Otto＇s细胞核分离缓冲液对麻栎、栓皮栎、白栎和短柄枹栎制备细胞核悬浮液。检验发现：Tris-MgCl2、Galbraith＇s缓冲液所制备样品未能检测出DNA峰,Otto＇s缓冲液制备的样品中,除白栎外其他3个样品的测试结果均较差,Marie＇s缓冲液所制备的4个样品测试DNA峰的变异系数（CV）均大于10%。采用正交设计方法对经典Marie＇s缓冲液中的β-巯基乙醇和Tween 20组分进行了优化,发现麻栎、栓皮栎、白栎和短柄枹栎的最适β-巯基乙醇浓度和Tween 20体积比分别为45 mmol/L和2.5%、15 mmol/L和2.0%、60 mmol/L和1.0%及30 mmol/L和1.0%。运用改进后的最适Marie＇s缓冲液进行流式细胞核测定,4种样品的变异系数均显著下降（在3.52%-4.81%之间）,表明改进后的Marie＇s缓冲液对4种栎属植物的测试结果准确可信。

摘要：为研究煤层在液态CO2溶浸作用下煤体孔裂隙的演化特征,设计液态CO2溶浸实验系统,选取3种不同煤质的煤样,干燥后对其进行液态CO2溶浸实验,在一定压力温度下溶浸30 min,通过扫描电镜和核磁共振测试方法对溶浸前后的煤样进行观测,基于分形理论和T2谱分布方法定量地对煤体孔裂隙进行分析,分形理论分析得出:3种煤样分形维数均为增大趋势,且直线拟合系数均大于0.967;T2谱分布分析得出经液态CO2溶浸后,吸附孔T2谱面积增长率分别为15.9%,38.1%,29.1%;渗流孔增长率分别为11.9%,55.7%,61.1%;全孔T2谱面积分别增加24.7%,54.6%,56.1%.结合渗透率理论模型计算1/3焦煤、气煤和褐煤渗透率分别提高了5.56%,13.79%和14.80%.液态CO2溶浸可有效促进煤体裂隙发育,有利于提高煤体的渗透性。