三论普朗特混合长度理论

暨朝颂(北京科技大学，北京 100083)

三论普朗特混合长度理论

暨朝颂(北京科技大学，北京 100083)

根据混合长度理论的雷诺应力公式推导流速对数分布公式的方法归纳为3类：习惯法、隐匿法和求证法。对这3种方法的错误进行了详细的分析。得出结论：凡用普朗特混合长度理论的雷诺应力公式推导的流速对数分布公式都属于错误的公式，在科学上没有意义。

习惯法； 隐匿法； 求证法

1 前言

普朗特混合长度理论的错误是显而易见的，都是属于物理原理和数学方法方面的错误。其中由雷诺应力方程导出流速的对数分布公式的错误更是明显。虽从混合长度公式的角度进行过分析与评判[1～3]，但还有必要更深入地从习惯法、隐匿法和求证法等方面来分析其中的错误。

2 习惯法

书的作者写道[4]，关于管流速度分布公式推导的说明：

(938)

(a)

(b)

l=ky则：

(c)

对上述管流速度公式推导过程评论如下。首先要弄清楚主要符号的含义与性质：τw表示壁面上的分子粘性应力，在研讨的条件下为管流中的最大切应力，是一常量；u*表示壁面切应力速度，具有速度的因次；普朗特拟定的雷诺应力τ的表达式应为:

(d)

在τ与y的直角坐标系统中，(d)式为左下右上的对角分布直线，f(τ)与f(y)互为反函数[1]。书的作者利用其 “习惯法”，将(d)式中的雷诺应力τ换成了壁面的分子粘性应力τw，于是得到了(a)式。(a)式的右侧为一常量，它属于分子粘性应力，其左侧仍为随y变化而变化的雷诺应力的函数式，致使公式两侧的物理意义相左、数值不等，因此是一个错误的公式。同时，用雷诺湍流微分方程和J·拉夫的实验证明[1]：(d)式的雷诺应力的结构也是错误的[y=0(管壁面上)，τ=0；y=r0(管轴心线上)，τ=τw]。显然，无论从物理原理和数学方法还是从实验结果来看，(a)式都是完全错误的，不能用它来推导流速分布公式。如果根据上述条件(y=r0时，τ=τw)，用(a)式来导出流速分布公式，则(a)式必须改成：

(e)

对(e)式开平方并积分，则得出：

(f)

从上面的分析可以看出，无论用(a)式还是用(e)式来推导流速分布公式都是非常错误的，这也说明，用正确的物理原理和数学方法，是无法用(d)式推导出流速的对数分布公式的。

3 隐匿法

书的作者写道[5]，关于管流速度分布公式推导的说明：

(7.5)

第一项仅在离边界近处很重要，若Re足够大，第二项比第一项大很多，故可忽略，取(7.5)式的平方根可得：

(g)

l=ky

根据通常的定义：

(h)

(i)

对(i)式积分，得不出对数分布公式。

或者根据普朗特的雷诺应力公式，当y=r0时(管轴心线上)，τ=τ0，将其代入(g)式得出：

(j)

上式积分得出：

4 求证法

书的作者写道[6]：首先，由于贴近管壁的附面层很薄，故暂不考虑层流底层的情况，也不考虑层流到紊流之间的过渡流，而只研究流动的主要部分——Re数比较大的紊流。这时切应力的大小是：

(k)

(5.19)

(5.20)

*在粘性流体中，考虑单位厚度的微六面体，如图(5.11)所示。当流体在x方向进行稳定流动，并且沿x方向流速不变时，则∑Fx=0，即：

图5.11

对上述管流速度公式推导过程评论如下。

(1)关于平板流。书的作者用图和数学式证明了附面层中的雷诺应力τ=常数，不随y而变。首先将(k)式写成：

(k′)上式的τ=常数，等号的右侧的函数式也应为常数，由于τ不随y而变，即τ与y无关联，y可视作常数与K合并，以保持原有的量纲(k=Ky)。上式即可改为:

对上式积分并代入k=Ky，得出：

由上式可以看出，wx是一个常数，与实际情况不符，不能得出公式(5.20)。

一个物理方程其等号两侧的量纲必须相同数值必须相等，违反了这个原则，任何理论和导出的公式都是错误的。

(2)关于管流。书的作者己确定τ是随坐标y变化而变化的变数，但只写出了一个不具体的数学表达式。这里必须指出，在τ与y的直角坐标系统中，普朗特混合长度理论的雷诺应力τ为左下右上的对角线分布，当y=0时(即在壁面上)，τ=0；当y=r0(管轴心线上)，τ=τ0。如果要用实验来修正，首先应根据J.拉夫的实验和雷诺湍流微分方程，将雷诺应力(k)式的结构反转过来，把雷诺应力公式修改为：

(l)

上式只适用于湍流的核心区，为了保证雷诺应力结构符合实际情况，包括轴心线上雷诺应力等于零，根据雷诺湍流微分方程，还必需令[1]：

(m)

(m)式才是用来推导核心区的管流速度分布函数的基本方程，边界条件：边界湍流速度wb的坐标为yb=-(r0-rb)。

湍流边界层的总切应力则为:

(n)

式中0≤y≤δ。

书的作者知道τ是一个变数，无法用式(5.19)积分求得对数分布公式(5.20)，但还是采用陈旧的方法，即利用结构错误的(k)式，令τ=τ0来求得一个在理论上根本不存在的公式，而且用20世纪初的尼古拉兹实验对其修正。众所周知，尼古拉兹试验根本没有考虑管径对流速分布的影响，这样的修正是没有意义的。

可以看出，书作者的“求证法”是错误的。

5 结语

图1 雷诺应力结构图

综观普朗特的混合长度理论，从立论到得出对数分布公式，都是根据主观方法拟定的，违反了相似原理[2，3，8]，违背了流体力学的连续介质定义[3，8]，违反了数学的基本运算方法[2，3，8]，未分清常数与变数、雷诺应力与粘性应力的区别，违反物理方程等号两侧量纲要相同数值要相等的基本规则，故普朗特的混合长度理论在科学上无意义。

[1] 暨朝颂.湍流空间位置特征长度理论[J].中国矿山工程,2013,(1):50-52.

[2] 暨朝颂.关于普朗特混合长度理论的分析[J].中国矿山工程,2013,(2):53-57.

[3] 暨朝颂.再论普朗特混合长度理论[J].中国矿山工程,2014，(1):56-60.

[4] 欧特尔H.普朗特流体力学基础(第一版)[M].北京：科技出版社,2008.

[5] 周光垌，严宗毅,等.流体力学(第二版)[M].北京：高等教育出版社,2000.

[6] 郑洽馀，鲁钟琪.流体力学[M].北京:机械工业出版社,1981.

[7] 清华大学工程力学系.流体力学基础[M].北京：机械工业出版社，1983.

[8] 暨朝颂.关于尼古拉兹试验问题的分析[J].北京：中国矿山工程,2016，(5):81-84.

工程动态与信息

•新发现•

岳阳平江县地质找矿实现新突破

经过5年的努力，湖南省核工业地质局三一一大队在岳阳市平江县仁里发现一大型矿床——平江县仁里铌钽矿，找矿实现新突破。此次发现的仁里铌钽矿为含铌、钽、铷、锂、铯等多种稀有金属的矿床。已初步查明氧化铌资源量6 000t、氧化钽资源量4 000t、氧化铷资源量8 000t，其中氧化钽平均品位0.03%，最高品位0.3%(该矿产的工业品位为0.017%)。该矿床是中南地区发现的大型稀有金属矿床。由于该多金属矿赋存花岗岩伟晶岩，氧化钾含量一般在10%以上，最高达14%，为优质长石矿，因此要加大对矿石的选冶和加工性能的研究，做到综合开发利用矿产资源，减少尾矿或无尾矿排放。

湘中地区5个老矿山找矿新成果

2016年湖南省地勘局418队在湘中地区开展的5个老矿山边深部找矿项目均取得可喜的找矿成果，有4个矿山新增锑金属量达中型规模，3个矿山新增金金属量达小型规模。由中央财政和矿山企业共同出资开展的新邵县龙山金锑矿接替资源勘查项目，于2016年11月完成报告的汇交。通过勘查，矿区有5条矿脉找矿获得突破，施工的12个钻孔有9个见工业矿体，新增金属量金、锑分别达到小型和中型规模。2016年12月完成野外工作的安化县渣滓溪锑(钨)矿边深部锑(钨)矿详查及外围普查项目，通过工作控制矿脉7条，完工的42个钻孔有36个见工业矿体，初步估算新增锑资源量达中型规模。新邵县龙山矿区+310m标高以下锑金矿详查项目，通过勘查，矿区有两条主要矿脉找矿获得突破，已完成的15个钻孔有11个见工业矿体，新增金属量金、锑分别为小型和中型规模。经预测，这两条主要矿脉深部还有较大的找矿潜力。东安县牛头寨锑矿普查项目通过第一阶段的工作，新发现6个工业矿体，新增矿脉20余条。于2016年6月结束野外工作的溆浦县江溪垅金锑矿边深部找矿项目，通过3年的努力，共发现3条锑金矿带、2条金矿带，包括18条金锑矿脉和3条金矿脉。

赣中整装勘查区新增铁资源储量

国土资源部矿产勘查技术指导中心对全国106个整装勘查区进行2016年度总结评审。赣西队承担的“江西赣中地区铁锂矿整装勘查区”项目2016年取得好成果。赣中地区铁锂矿整装勘查区铁、锂、锰找矿获得新进展，2016年新增铁资源储量333+334类5 200万t，新发现锂潜在矿产地1处、锰矿点3处。赣中整装勘查区面积达2 366km2，以磁铁矿为主攻矿种，大地构造位置属于钦杭成矿带江西西段，为“新余式”火山沉积变质型铁矿(BIF型铁矿)。该队的主要工作是对江西省中西部铁矿成矿远景区开展较为系统的地质、物探调查和成矿规律研究，对重点地区开展矿产远景调查，对新发现的找矿靶区和矿产地开展进一步勘查工作。

那西郭勒铁矿勘查取得重要成果

青海省第三地质矿产勘查院承担的“那西郭勒地区铁多金属矿预查”项目，在磁铁、石墨矿勘查中成果突出。通过资源量初步估算，石墨矿矿物量达300万t，新增铁矿石资源量1 300万t。格尔木市“那西郭勒地区铁多金属矿预查”项目是卡而却卡地区铜多金属矿整装勘查子项目之一，为青海省国土资源厅重点项目。矿区出露古元古代金水口岩群片麻岩组、大理岩组、斜长角闪片岩组3个岩性组，其中磁铁矿主要产于斜长角闪片岩组中的石英岩和角闪片岩中，具有硅铁建造特征。目前，矿区内已圈定4条磁铁矿带，截至2015年全区估算出333+334铁矿石资源量5 664万t。通过2016年工作，初步估算新增铁矿石资源量1 300万t，矿区总计铁矿石资源量达6 964万t。经2016年工作，石墨矿找矿效果明显，取得重要突破：石墨矿主要产于斜长角闪片岩组中的石英岩和大理岩组中的大理岩中，2016年新圈定4条石墨矿带，主要分布在背斜构造南翼，与矿区4条磁铁矿带平行分布；初步野外观察认为，大理岩中的石墨片径明显比石英岩中的石墨片径大，而且品位也相对较高；矿带长度最大6.4km，厚度最大116m，矿体平均厚度1.5～81.23m，固定碳品位在2.5%～24.11%；含石墨石英岩中采集的31件光片鉴定结果显示，石墨片径最大为380μm，一般为10～320μm，属晶质石墨，其中+100目占比30%～50%。通过资源量初步估算，石墨矿矿物量300万t，达中型矿床规模。

湖南平江县金沟矿段探获金资源储量

湖南省地勘局402队提交的《湖南省平江县桥上矿区金沟矿段金矿详查地质报告》通过评审。本次详查共探获332+333金资源储量6 609kg，矿床规模达到中型，潜在经济价值16亿元以上。这一详查区与湖南省知名金矿黄金洞金矿相邻，地形条件复杂，找矿难度大。最终，该队通过工作，在平江县桥上矿区金沟矿段区内共发现含金矿脉带7条，主矿脉为V101矿脉、V3矿脉，共圈出金矿体11个，矿脉均受东西向构造破碎带控制，该项目找矿终于取得重大突破。

广西金牙地区圈定林老平A级找矿靶区

中国地调局武汉中心“右江成矿区桂西地区地质矿产调查”项目组在对广西凤山县金牙地区开展异常查证和矿产检查过程中，圈定了具有重大找矿潜力的林老平A级找矿靶区。林老平A级找矿靶区位于凤山县金牙金矿东约5km的林老平一带，面积约9.1km2。该靶区内见一条走向近南北向的构造蚀变带，位于林老平背斜西翼，距背斜核部约450m。经探槽揭露，结合样品分析结果，项目组在该蚀变带中初步圈定了8个金矿化体和6个金矿体，所有金矿(化)体受蚀变带中的两条断裂控制，金品位最高为1.72g/t。金牙金矿是该区一大型卡林型金矿，林老平找矿靶区的金矿(化)点与金牙金矿在地质背景、产出特征及异常元素组合等特征上都极为相似，且两者在空间上较为接近。综合分析认为，该靶区找矿潜力巨大，且地表已发现金矿(化)体，经进一步勘查，有望取得找矿突破。

贵州地矿局117队探获一小型金矿床

由贵州省地矿局117队承担的“册享县洛帆—大沟金矿详查”项目顺利通过野外验收，项目取得重要找矿成果，估算金金属资源量2.39t，达小型金矿床规模。该项目面积18.74km2，位于黔西南州册亨县城北西部，隶属册亨县冗渡镇、者楼镇，距县城平距约8km。通过本次详查，项目组基本查明了区内地层及构造特征，矿区金矿化特征，金矿体形态、规模、控矿因素、空间产出特征及矿体连续性、矿石质量和加工选冶技术性能等，基本查明了矿区水文地质、工程地质、环境地质特征，为矿山下一步勘探和矿山建设总体规划、开采设计等提供了依据。同时，在探矿权范围内累计查明金矿石资源量268.38万t、金金属资源量3 567.59kg，其中已消耗金矿石资源量35.87万t、金金属资源量1 214.76kg。经估算，现保有金矿石资源量234.94万t、金金属资源量2 394.05kg，达小型金矿床规模。

豫西地区发现一大型银矿

由河南省地矿局第一地质矿产调查院承担的“河南省崤山东部银钨金多金属预查”项目取得重大进展，提交银多金属矿普查基地4处，预计可提交资源量银1 175t，是在河南省崤山地区发现的最大一处银矿。该项目为2013年度河南省地质勘查基金地质勘查招标项目，预查区位于河南省崤山地区东部，行政区位于三门峡市陕县和洛阳市洛宁县境内。本次预查主要评价了洛宁县中河银多金属矿区等7个矿区共14条含构造蚀变带，圈定矿体65个，其中银、铅、锌矿体49个，预计可提交(334)资源量：银1 175t、铅271 953t、锌309 748t，提交银多金属矿普查基地4处。 通过该项目工作的开展，崤山东部浅覆盖区找矿实现了重要进展。

豫煤局物测队地质找矿取得新进展

河南省煤田地质局物测队承担的河南省地勘基金项目“河南省济源市梁庄煤预查”项目取得新进展，在预计深度成功钻遇两个可采煤层，煤厚分别达到1.7m和4.96m。按照煤层赋存面积近160km2计算，该项目预获煤炭资源储量近15亿t，地质找矿工作获重大突破。该项目是该队自主申报并开展实施的河南省地勘基金项目。项目自开展至今，历时近3年，经历了由远景选区—立项申报—概查圈靶—预查找矿等阶段的精心工作与部署，项目找矿成功，是该队在不利成矿区带进行创新找矿的重大成果，积极开展攻深找盲地质找矿工作的重要实践。

莲花小江矿区有望提交煤炭资源量

由江西省地矿局九〇一队承担的“江西省莲花县小江煤矿勘查”项目野外工作完成，经推测，小江矿区预期可提交煤炭资源量7 000万t以上。该项目为江西省地勘基金重点项目。小江矿区为一向斜盆地，有较多的次级褶皱及断裂，煤系地层松散易垮塌，施工难度大。工作中，项目组通过开展技术攻关，解决了孔斜、垮塌、漏水等施工难题，确保了该项目的完成。

巴彦淖尔地质找矿取得重大突破

由内蒙古地勘二院和巴彦淖尔市地质矿产调查院共同承担的“巴彦淖尔市石墨矿资源调查”项目全面结束，并取得重大突破。根据石墨矿成矿条件和远景区划分原则，本次调查共圈出石墨找矿远景区7处，主要分布在乌拉特中旗巴音乌兰、新忽热、呼鲁斯太、乌不浪口、乌拉特前旗的沙德盖苏木乌拉山东段和乌拉特后旗的呼和温都尔镇上石门、巴音前达门一带。远景区中除了乌拉特中旗乌不浪口地区为隐晶质石墨外，其余地区均为晶质石墨。7处远景区预测晶质石墨资源储量(矿物量)约1亿t。此次石墨矿调查圈定的远景区为下一步找矿提供了靶区。

黑龙江有色地勘局七○一队地质找矿结硕果

经过2016年的普查工作，黑龙江省有色地勘局七○一队承担的“黑龙江省双鸭山市西沟石墨矿普查”项目取得较好的找矿成果，有望发现超大型石墨矿床1处。“黑龙江省双鸭山市西沟石墨矿普查”项目是2015年黑龙江省地质勘查专项。目前，共发现7条晶质石墨矿体，其中Ⅰ- 1、Ⅰ- 2号石墨矿体向北西实控长度延长200m，Ⅰ- 6、Ⅰ- 7号石墨矿体向北西实控长度延长400m，矿体实控水平厚度一般在60～80m左右，除Ⅰ- 2号矿体呈现出尖灭趋势外，其余3条矿体均具备北西向延长趋势。目前，Ⅰ- 1号主矿体控制长度可达1 400m，控制水平厚度几十米至上百米不等，矿体规模进一步扩大。经过初步估算，石墨矿物资源量1 000万t以上，该矿成矿远景可达超大型。另外，由七○一队承担的“七台河市泥鳅河石墨矿普查”有望发现中大型石墨矿床1处；“黑龙江省大兴安岭新林区柯多蒂河西钼多金属矿普查”项目也取得较好的找矿成果，一钻探工程穿越矿体厚度61.10m，铜平均品位0.36%、银平均品位11.44×10-6、铅平均品位0.25%、锌平均品位0.47%，经专家论证本区具备斑岩型矿床的成矿特征。

黑龙江鹤岗初步探明石墨资源储量超10亿吨

经过地质工作者近4年的艰苦勘探和科学测算，初步探明鹤岗市萝北云山石墨地质储量超过10亿t，达到10.26亿t，成为我国目前很少见的石墨储量巨大地区。鹤岗市石墨资源主要集中分布在萝北云山地区约1 000km2含石墨地层范围内。1982年，黑龙江省第六地质勘察院在萝北云山石墨矿区9km2范围内进行地质普查，探明石墨矿石量6.36亿t，矿物量0.46亿t。2012年至2014年，黑龙江省第六地质勘察院对云山石墨矿区进行地质详查，提交到黑龙江省国土资源厅的地质勘查报告显示，石墨矿石量8.15亿t，矿物量0.71亿t。到2015年年末，在云山石墨矿区外围的10个探矿权又有2个探矿权完成了地质详查工作，提交石墨资源储量2.11亿t。至此，鹤岗市已初步查明石墨矿石量10.26亿t，矿物量0.8亿t。据黑龙江省第六地质勘察院分析预测，在整个萝北含石墨地层内，通过深部勘查和外围找矿，石墨资源储量还会有大幅提升。

汉中地区发现3条石墨矿带

陕西省194队在汉中地区洋县窑坪乡铁河地区发现了3条较大规模的石墨矿带，根据项目最新进展，矿带展布约3km，预估矿物量200万t，矿体工业品位较高。该队承担的“洋县窑坪乡铁河地区金铁多金属矿预查”项目位于勉县—城固北部石墨会战的中北部，项目组对前期发现的石墨出露点展开了追索和调查，相继发现了3条石墨矿带。

豫南再次发现大型碱矿

“河南省泌阳凹陷天然碱矿预查”项目通过专家验收，在豫南又发现一大型碱矿，资源量达1 338.66万t。由河南省地矿局第一地质勘查院承担的“河南省泌阳凹陷天然碱矿预查”项目是2009年度河南省地质勘查基金项目，工作时间为2010年7月至2016年3月。项目工作区位于河南省泌阳县、唐河县、桐柏县境内，面积约588.46km2。项目采用合作勘查的模式开展，主要完成钻探工作量9 577.2m，探明资源量1 338.66万t。通过对项目区内矿床开发经济意义概略研究，已探明资源量按产能50万t/a纯碱计算，矿山服务年限为10年，总利润约为10亿元，具有显著的经济效益。

陕西宁强发现汉白玉矿床

陕西省核工业地质局214大队承担的“陕西省宁强县阴坝里地区汉白玉(大理岩)矿产资源调查”项目获得初步成果，发现两条汉白玉(大理岩)矿体：Ⅰ号汉白玉(大理岩)矿体控制走向长度1 400m；Ⅱ号矿体为一条青—青绿色大理岩，矿体断续出露长度约800m，宽度约30m。该项目为陕西省2015年第二批地质勘查基金项目。此次发现的汉白玉(大理岩)矿体，依据外观及样品测试显示，主要分为4种类型及品种：第一种为灰白色大理岩，出露宽度2～30m，控制走向长度600m,半透明，质地不均匀、玉化程度低；第二种为灰白色大理岩，出露宽度6～30m，控制走向长度307m，半透明，质地均匀，裂隙少，细腻温润，玉化程度高；第三种为纯白色大理岩，出露宽度6～34m，控制走向长度307m，质地均匀，成分纯净，无裂隙，无包裹体，方解石含量高；第四种为淡青白—杂色大理岩，出露宽度2～12m，控制走向长度600m，质地不均匀、玉化程度低。

•新技术 新设备•

郭二庄矿运用“波雷因”材料注浆堵漏

邯矿集团郭二庄矿充分运用“波雷因”材料控压注浆技术，封堵了巷道出水，保证了巷道安全掘进。该矿掘进三队施工的南翼二采轨道下山掘进是大衔接开掘重点工程，为4.5m×3.5m全岩断面。在距工作面后路30m处，受地质条件影响，顶板出现17m砂岩水和断层水，涌水平均达40m3/h，进尺严重受阻。该队首先在巷道出水段开设临时水仓，并在其顶部打设直径为2.5寸的3个泄水孔，将涌水通过泄水孔引入水仓，再用大功率水泵排出。同时，该矿采用锚杆机施工注浆孔，引进专用风动化学注浆泵，对出水巷道顶板进行双液型“波雷因”材料注浆堵漏。该材料遇水能迅速发生膨胀反应，从而对涌水裂隙进行封堵。该矿共打设钻孔22排，注入“波雷因”化学材料10t，有效控制了顶板出水，优化了后路运输环境。

华丰煤矿完善三维可视化系统

山东能源新矿集团华丰煤矿对矿井三维可视化系统进行了完善。该矿三维可视化系统根据地层、巷道、钻孔以及图像等数据，综合模拟创建出符合真实感的三维虚拟模型，通过计算机全面反映矿井主要场所、巷道、设备、人员的三维可视化信息。计算机三维系统通过计算机模拟漫游功能，将矿井上下整体布局展现出来。动态模拟监控系统可实时监控排水系统、运输系统、提升系统、通风系统运行情况，同时可接入自动化系统的数据，将瓦斯、温度、风速数据实时呈现在三维平台中。灾害现场模拟系统可将透水事故、瓦斯事故等灾害现场进行模拟，通过三维图形进行展现，并通过计算机辅助提供智能避灾路线。

浅海找矿增添新利器

由山东省物化探勘查院研发的“一种超浅海域海底高精度重力测量系统”获得国家实用型发明专利。目前山东省超浅(0～50m水深)海域海底高精度重力测量主要采用基于CG- 3型重力仪，其最大问题是利用GPS进行水上平面定位时精度较差，因而只能应用于小比例尺、低精度重力勘探，难以达到海上找矿的目标。针对现有技术的不足，该院技术人员发明了一种通过改进定位仪及定位方法可在0～50m水深的海底将定位精度提高到±10m以内的高精度重力测量系统。该系统包括重力仪、水深测量仪、导航定位设备、供电装置等。由于在海水中无法定位，所以定位仪天线应与重力仪重心在同一铅垂线上，且在重力仪沉到海底瞬间瞬时读数，以保证测量坐标能尽量真实地反映测点坐标。但由于受水流作用，定位会产生偏差。从试验的数据来看，当水深小于50m时，利用此方法可满足点位中误差小于规范±10m，甚至达到±2m的精度要求，大大提高了海上找矿的效能。

唐口煤业成功应用捕尘帘自动开关装置

山东能源淄矿集团唐口煤业在巷道内成功应用了捕尘帘自动开关装置，实现了时时降尘的目的。井下捕尘网在使用过程中容易出现经常关不上及人员带物料过往时将捕尘网刮坏的情况，达不到现场时时降尘的目的。为此，该公司综掘三区技术员利用红外线装置的常开(常闭)点来控制两个127V电磁阀，再通过红外线感应探头触发红外线使常开(常闭)点处于常闭(常开)位置，使电磁阀供电，接到电磁阀的供风随着电磁阀的动作，将风送给700mm气缸，使气缸工作，从而使捕尘帘开启或关闭。同时，该装置通过导向轮将钢丝绳垂向底板，并在此端加上重锤装置，当气缸回收时将捕尘帘拉开，当人过去时，再通过重锤将气缸拉出，使其自动关上。该装置使用以来，实现了捕尘帘的自动关闭，并为职工在巷道行走提供了方便。

曲江公司研制风水联动防突除尘装置

江西丰城矿务局曲江公司成功研制出风水联动防突除尘装置，经试用，效果非常明显。该公司过去使用的除尘装置由铁质材料制成，安装在钻孔口的扩孔里，难免有缝隙，打钻过程中产生的煤尘只有80%左右得到清除。为此，该公司将除尘装置的铁质材料改为耐磨耐压的软管，软管直径0.4m、长0.8m，具有弹性的软管嵌进钻孔口的扩孔里密闭无缝。另外，将软管的外端口用一块阻燃皮子封闭，皮子的中心挖一个圆洞作为钻杆的进退通道；在软管外露部分的一侧，挖一个洞并插进直通，将一根长软管一头连接直通，一头连接抽放管路，以此排放瓦斯；同时装置内安装一组高压喷雾装置，在软管外露部分的下方挖一个漏口，并在连接钻机的空心钻杆过渡短节上焊接一个直通接通压风管路，压风通过空心钻杆将打钻产生的煤灰及时排出，经高压喷雾降尘后落到铁桶收集起来。该装置的使用，不仅使煤层瓦斯得到有效抽采，而且也使施工中产生的煤尘90%以上得到清除，进一步改善了作业环境。

小河嘴煤矿割煤机油箱“外置”好处多

川煤集团达竹公司小河嘴煤矿对MG200/245型割煤机油箱进行了技改，由“内置”改为“外置”，收到了较好效果。该矿- 1211(21)采煤工作面所使用的MG200/245型割煤机油箱因使用年限过长，破损严重。由于油箱与割煤机自成一体，无法撤除，修复不易。为此，该矿从割煤机的外形结构及所需油箱容量进行综合考虑，用5mm的钢板加工了一个300mm×200mm×500mm的油箱，安装在原油箱位置与摇臂之间的空隙处，并用螺栓将其固定在割煤机底座上，将油箱由“内置”改成了“外置”。同时，在油箱口增设了一根加油管，实现了在人行道对割煤机进行远距离加油。该矿通过油箱外置，不仅解决了油箱漏油的问题，而且由于增设了加油管，更便于割煤司机进行油箱油位观察及油箱加油等日常工作，降低了因设备故障对工作面正常生产的影响，消除了安全隐患，每年可为矿山节约材料费用和人工费用3万余元。

郭二庄矿运输区改造“卸煤系统”

邯矿集团郭二庄矿运输区针对二水平卸载坑卸煤系统运行存在的安全隐患展开了技术攻关，破解了矿车卸煤落道掉落难题，保证了安全运行。该矿二水平卸载坑卸煤曲轨弧度与矿车底托轮运行半径不相符，矿车在运行中不平稳，矿车底卸煤上道前，运行速度快，车底与曲轨碰幢，导致矿车上跳，使卸载坑两边的矿车托轮严重受损，甚至掉轮，易发生矿车脱轨或掉卸载坑的事故。为此，该矿在卸载坑出口安装了自动上道器，避免了矿车驶出卸载坑就掉道的现象；重新制作了符合实际的曲轨弧度，对卸载坑曲轨弧度进行调整，部分曲轨段加高300mm，减小曲轨底面弧度，不让矿车底托轮离开曲轨，保持了矿车运行平稳；对卸载坑两边的支撑轮进行改造加固，在两槽钢中间每隔800mm打一个膨胀丝，在膨胀丝上压一个厚度16mm的钢板，从而稳定了槽钢，保障了安全高效运行。

潞安焦化公司“小装置”确保焦炭质量

潞安焦化公司一分厂运输车间研制的备煤电子配料秤联锁装置投入配煤生产，成功解决了蓬仓或断料时配料不均匀的难题，进而确保了焦炭产品质量持续稳定。该公司一分厂运输车间备煤4部皮带目前有5部电子配料秤。在运转过程中，当有1部出现蓬仓、堵煤或断煤时便会自动发出报警提示。接到报警后，操作工需要第一时间进行处理，但其余4部电子秤仍在运转，这不仅影响了备煤配比的均匀性，而且容易造成配煤工艺质量事故。针对这一问题，该公司运输车间充分利用检修时间，在备煤4部皮带机电子秤不运转时，先在每部电子秤报警装置上加装旧的微型中间继电器，一旦有1部电子配料秤停车时，其余4部电子秤能全部停车。同时，另加装了一个旧的延时继电器，可延缓15s再停车，实现了备煤电子配料秤联锁控制，不仅有效提高了配料的均匀性和准确性，而且减轻了岗位操作工的劳动强度，提高了工作效率。

云煤一矿设计大型除渣“神器”

永锦能源云煤一矿设计出大型除渣箱，并将其连接在抽放主管上，可有效过滤抽放管路内的煤泥和杂物，且不影响抽放效果，有效解决了瓦斯抽放管路堵塞的问题。该矿设计的大型除渣箱，用8mm钢板焊接了一个2 000mm×800mm×500mm的箱子，内置两张过滤网，两端焊接两个法兰盘，并将其连接在抽放主管上。箱体开2个清理口、1个放水口和1个观察孔，再安装1个压力表。观察孔用以观察箱内情况，压力表用以观察箱内负压。抽放管路内气流经过出渣箱时，过滤网过滤气流内的煤泥和杂物，在观察口观察箱内的积存情况，当存够一定的煤泥和杂物时，先打开放水口放水，然后再打开清理口清理箱内的煤泥和杂物。大型除渣箱在该矿23302运输顺槽外段使用后，除渣效果良好，减少了管路拥堵的情况，节省了排查清理管路拥堵的时间，并且未发生漏气现象，保证了抽放效果。

首钢矿业杏山矿制作支护装置

首钢矿业杏山铁矿井巷区自主完成了钢拱架支护任务。拱架支护不仅工艺复杂、施工难度大，而且危险系数较高，一架钢拱架由两个拱腿和一个弧形拱梁组成。施工时，工作人员需要先支好拱腿，然后靠人力举起进行调整、找正和固定。由于一个拱梁重达200多千克，两个人举起来不仅吃力且危险性大。为此，该矿作业区结合实际，自行设计了一款钢拱架支护专用装置，在车框上加装一个可拆卸横梁，并在横梁中间固定一个可调节卡座，以达到拖住拱架的同时来调整拱架角度的目的。经验证，此装置效果显著，不仅优化了人力资源配置，提高了施工作业效率，而且确保了钢拱架施工作业安全。

雁崖煤业制成多功能潜水泵移动车

同煤集团雁崖煤业公司研制成功巷道多功能潜水泵移动车，不仅有效减轻了员工移动潜水泵的劳动强度，而且大大提高排水效率。该装置主要应用于潜水泵移动车上，使其能够前后行走，并能够固定在巷道有坡度的地方。其工作原理是在有坡度的巷道中将4条丝杠固定在底板上，防止移动车前后滑动，保证水泵平稳固定在底板上。当潜水泵需要移动时，把丝杠收回，移动车依靠4个轮子可以自由移动。该移动车还设置了滤水装置，在移动车运行过程中，滤水装置通过两条丝杠和潜水泵一同升起到达排水点后，再把滤水装置与潜水泵一起与巷道底板接触，并把4条支撑丝杠与地板接触，之后进行正常排水作业。

郭二庄矿22个高清摄像装置监控煤质

2016年四季度以来，郭二庄矿加大对井下采掘头面原煤的监管力度，在井下主要运输设备上安装了22台KBA12H矿用本安型红外高清摄像仪。该装置能够随机采集设备状况与环境情况的实时图像，并转换为网络电或光信号输出，与地面的监控主机视频同步，对井下原煤进行全方位监管，为井下治水等提供依据。该矿煤质在线监测系统的投运，大大提高了源头煤质。统计显示，截至2016年12月上旬，该矿井下原煤全水分、灰分同比分别降低1.5、2.5个百分点，出块率提高4个百分点。

黄陵矿业设计液压单向锁试验装置

由黄陵矿业机电公司设计加工的液压单向锁快速试验装置正式投入使用。该装置能对液压单向锁进行快速试验，极大地提高了试验工作效率。液压单向锁是一种常用的液压元件，由于使用范围广、质量要求高，检修完好后的试验显得尤为重要。通常试验时，由于其结构的特殊性，需要用4条螺栓固定到阀板上进行加压试验，不仅试验效率低，工作强度大，并且存在极大的安全隐患。该快速试验装置由简单的上、下固定板及修复使用的螺栓丝杠焊接而成，采用“上压下卡”的定位方式，在锁块试验过程中，只需将待试验的锁块放于装置上的固定阀板上，通过快速压紧丝杠使其固定，配合锁板上的管路进行通液试验，避免了以往试验过程中螺栓频繁更换拆卸的繁琐工艺，提高了工作效率。同时，该装置还附加了试验压力表，可实时监测试验压力，杜绝了试验过程中由于压力过高所造成的事故，压紧丝杠可根据锁块的规格自行调节，从而扩大了使用范围。该装置结构简单，操作方便，安全性高。自投入使用以来，液压单向锁的试验由原来的每小时试验5块提高到现在的每小时试验13块。

尚庄煤矿使用风动钻机保安全

江西省丰城矿务局尚庄煤矿分别在7062顺槽、706进风措施巷以及东三轨道上山使用风动钻机打瓦斯抽采密集浅孔，从而取代了煤电钻，大大提高了一线安全生产系数。过去，尚庄煤矿在打瓦斯抽采密集浅孔时，采用的是煤电钻，而使用煤电钻容易造成煤电钻及综合保护装置失爆，从而引发瓦斯事故。为此，该矿与厂家联系，由厂家派出技术力量到该矿现场指导矿工使用风动钻机。厂家送来的2台风动钻机在该矿7062顺槽、706进风措施巷、东三轨道上山试用，由施工单位煤掘二队进行试验。由于风动钻机动力源为井下风压，不存在失爆问题，安全系数大大提高，且功率比煤电钻更大，转速和钻进速度都加快了。但由于风动钻机过重，并有支撑架，操作起来十分繁琐。日前，该矿从安全角度出发，对打钻技术工进行了培训，使其逐渐适应并熟练掌握了风动钻机打瓦斯密集浅孔的操作事项。

•矿业动态•

“十三五”节能环保产业发展规划发布

国家发改委、科技部、工信部、环保部联合印发《“十三五”节能环保产业发展规划》(下称《规划》)。根据《规划》，到2020年，节能环保产业成为国民经济的一大支柱产业。《规划》提出

的主要目标包括：一是产业规模持续扩大，吸纳就业能力增强。节能环保产业增加值占国内生产总值比重为3%左右，吸纳就业能力显著增强。二是技术水平进步明显，节能环保装备产品市场占有率显著提高。拥有一批自主知识产权的关键共性技术，一些难点技术得到突破，装备成套化与核心零部件国产化程度进一步提高。到2020年，主要节能环保产品和设备销售量比2015年翻一番。三是产业集中度提高，竞争能力增强。到2020年，培育一批具有国际竞争力的大型节能环保企业集团，在节能环保产业重点领域培育骨干企业100家以上。形成20个产业配套能力强、辐射带动作用大、服务保障水平高的节能环保产业集聚区。四是市场环境更加优化，政策机制更加成熟。全国统一、竞争充分、规范有序的市场体系基本建立，价格、财税、金融等引导支持政策日趋健全，群众购买绿色产品和服务意愿明显增强。根据《规划》，到2020年，节能服务业总产值达到6 000亿元。鼓励采用合同节水模式，在电力、化工、钢铁、造纸、纺织、炼焦等高耗水行业开展节水改造，实施100个合同节水管理示范试点。

我国将建统一能源行业信用信息共享交换平台

国家能源局印发的《能源行业信用体系建设实施意见(2016～2020年)》提出，到2020年，全国统一的能源行业信用信息共享交换平台和“信用能源”网站建设完成并良好运行，市场主体信用记录覆盖率达到95%以上，以信用为核心的市场监管机制全面发挥作用，社会力量积极参与形成合力，信用专业人才队伍基本形成，全行业诚信意识和信用水平普遍增强。能源行业信用体系建设涉及的市场主体包括从事电力、煤炭、石油、天然气等能源的生产、供应、建设等相关活动的法人和其他组织，以及其法定代表人、生产运行负责人、技术负责人、安全负责人和财务负责人等相关执从业人员等。

现行有效的环保规章和规范性文件目录公布

环境保护部发布《现行有效的国家环保部门规章目录》和《现行有效的国家环保部门规范性文件目录》。环境保护部对2008年3月环境保护部成立以来、截至2016年6月30日之间，以及原国家环境保护总局、原国家环境保护局、原城乡建设环境保护部先后发布的部门规章和规范性文件进行了清理，内容包括污染防治、生态保护、核与辐射等环境保护领域。如对未列入目录的个别文件的效力发生争议，环境保护部将根据《立法法》、《规章制定程序条例》、《国务院办公厅关于印发环境保护部主要职责内设机构和人员编制规定的通知》、《环境保护法规制定程序办法》、《环境保护法规解释管理办法》、《环境保护部规范性文件合法性审查办法》等有关规定予以解释。

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(中国)古河凿岩机械(上海)有限公司

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贵州成智重工科技有限公司

破碎机

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佛山安德里茨技术有限公司

浓缩机、过滤机

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江苏西艾仕流体设备有限公司

流体设备

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承德市开发区科维电子有限公司

给料机、皮带称

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靖江市博得矿山机械有限公司

气动离合器

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过滤机、浓密机

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云南科力新材料有限公司

浓密机

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重庆水泵厂有限责任公司

泵

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武汉恒乐矿物工程设备有限公司

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赣州金环磁选设备有限公司

磁选机、圆筒筛

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磁选机

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常德市耐摩特聚合材料有限公司

耐磨管道

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赛默飞世尔科技(中国)有限公司

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威海市海王旋流器有限公司

旋流器

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Third discussion on the theory of Prandl’s mixing length

In the article, the methods of logarithmic distribution formula of flow velocity being derived from Reynolds stress formula according to mixing length theory can be reduced to three: customary way, concealed way and confirmation method. The mistakes of the three methods have been analyzed in detail. It is concluded that the logarithmic distribution formula of flow velocity being derived from Reynolds stress formula according to mixing length theory are incorrect, and do not make sense in science.

customary way; concealed way; confirmation method

O357.5

A

暨朝颂(1928-)，男，湖南浏阳人，北京科技大学退休教授。