液氮溶浸对不同煤阶含水煤样渗流特性的影响

中国包含多种煤阶煤层,由于煤质、地质条件等差异,不同煤层中的水分赋存情况也具有较大差异性。煤阶、饱水度作为影响液氮低温致裂效果的两个重要因素,有必要对其进行深入研究。为此,分别选择褐煤、烟煤与无烟煤3种煤阶煤样,并制备得出饱水度分别为0%、33%与99%的煤样进行液氮溶浸处理,使用摄像机定点拍摄、观察煤样表面宏观裂隙处理前后的演化规律,并对煤样进行氮气渗流试验。试验结果表明：液氮溶浸后褐煤因产生的一条与多条贯穿裂隙发生整体结构上的断裂,烟煤表面有新裂隙产生,原生宏观裂隙有一定的扩展与延伸,无烟煤表面宏观裂隙无明显发育;煤样饱水度越高,液氮的致裂增透效果越显著;液氮溶浸对3种煤阶煤样的致裂增透效果关系为：褐煤>烟煤>无烟煤,在完全干燥状态下,由于热应力不足以破坏颗粒间链接,烟煤与无烟煤的增透效果近似相等;对于褐煤,液氮溶浸处理对完全干燥状态下的煤体即产生有效致裂,渗透率平均增幅高达559.35%,对于烟煤,在饱水度为33%和99%的状态下,液氮溶浸对煤体具有明显致裂效果,渗透率平均增幅分别为330.60%和448.77%,对于无烟煤,在饱水度为99%的状态下液氮溶浸处理才能对煤体产生有效致裂,渗透率平均增幅为185.53%。     

资源型城市演化阶段识别及其发展特征

资源型城市作为一类特殊城市,发展过程具有明显的阶段性特征。本文以灯光影像等数据为基础,采用门槛面板模型、非参数估计等方法,从城市空间结构演化角度,对资源型城市发展阶段进行定量划分,并分析了不同发展阶段中心城区空间集聚对城市经济增长、城市转型的差异性特征,揭示了资源型产业对城市空间结构演变的作用以及资源型城市转型关键时间节点和政策着力点。结果表明：资源型城市空间相对分散,但不同资源类型城市之间存在较大差异;采掘业从业人员占比1.9%和31.0%可以作为资源型城市不同发展阶段的重要标志性指标;不同发展阶段中,社会经济要素在中心城区的集聚程度与城市经济增长的相关关系明显不同,成熟发展期成为资源型城市转型发展的重要转折期。     

京津冀城市群城镇化与创新的耦合过程与机理

城市群是国家新型城镇化的主体形态,也是创新的孵化器;城市群区域的城镇化子系统与创新子系统之间理论上存在复杂交互关系。京津冀城市群是国家新型城镇化规划确定的国家级城市群,并将“全国创新驱动经济增长新引擎”作为其核心功能定位,因此有必要探索京津冀城市群的城镇化过程与创新发展之间的耦合关系,这对理解城镇化与创新之间的关系和京津冀城市群的发展问题都有裨益。通过梳理城镇化与创新两个子系统之间的内在理论关系,构建城镇化与创新的综合评价指标体系,借助耦合协调度模型和地理探测器因子探测方法,分析京津冀城市群城镇化与创新两子系统之间的耦合协调关系演变过程及作用机理。研究发现：① 京津冀城市群城镇化和创新的综合水平都呈现稳步增长的趋势,城镇化与创新的耦合协调关系总体向好的方向发展,但综合水平和耦合关系的空间差异都较大;② 创新滞后是京津冀城市群城镇化与创新耦合协调水平提升的关键阻力,近年京津冀城市群地区及多数城市表现为创新滞后的耦合协调类型;③ 京津冀城市群城镇化与创新的交互影响非常显著,特别是经济城镇化和社会城镇化对创新的影响、创新资源对城镇化的影响表现比较突出。     

不同含水率煤体液氮致裂渗透率变化规律及应力敏感性分析

液氮致裂煤体技术是一种新型的煤层增透技术,含水率、煤阶、温度梯度等因素都会影响液氮的增透作用。其中,煤体含水率对液氮致裂的增透效果影响尤为显著。为研究含水率对液氮致裂的影响效果和机制,对含水率分别为0%、2%、4%及6%的4组煤样进行液氮溶浸处理,使用渗透率测试仪进行气相渗透率测试,对不同压力点煤样渗透率及应力敏感性变化规律进行讨论分析。试验结果表明：(1)在相同围压条件下,煤体气相渗透率随有效应力的变化趋势整体上符合负指数函数k=ae^-bσ+c,拟合后相关指数均大于0.95;(2)当有效应力超过一定临界值,煤体气相渗透率会受克林伯格效应影响,随有效应力的增大呈现上升趋势;(3)煤体自身含水率的增加会对液氮致裂效果产生明显促进作用,最明显的是,当含水率从2%提升到4%时,煤样液氮致裂前后渗透率增幅从92.88%增大到357.12%;(4)对液氮致裂前后煤样的渗透率进行归一化处理后,发现煤体水分同时具有阻碍渗流的消极作用与提升致裂效果的促进作用,在水分的复合作用下致裂前后煤样归一化渗透率变化规律比较复杂;(5)在相同孔隙压力下,煤体有效应力敏感性随有效应力的增大逐渐...