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中央高校基本科研业务费项目研究成果学术交流会

中央高校基本科研业务费项目研究成果学术交流会

  • 召开年:2011
  • 召开地:北京
  • 出版时间: 2011-11-16

主办单位:中国矿业大学

会议文集:中央高校基本科研业务费项目研究成果学术交流会论文集

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  • 摘要:治理开发盐碱化土壤资源是实现农业可持续发展的重要措施之一,施加有机物料是改良盐碱土的重要生物措施.有机物料既是作物所需的多种养分的重要给源,又是改善土壤物理化学、生物环境的物质基础,施用有机物料可以提高作物的发苗率和生物量,促进植物的生长.有机物料改良盐碱土的效果取决于土壤的结构、水分条件以及有机物料的性质.大量的研究表明,施加有机物料可以改善土壤理化性质,提高土壤有机质及营养元素含量,增强土壤微生物和酶活性。有机物料修复和改良盐碱土的文献资料显示,施加有机物料后,不仅能够改善土壤的理化性质、营养水平和酶活性,同时能够够降低土壤表层的含盐量,加速土壤表层Na+和C1-向下淋溶,降低土壤容重,显著改良盐碱土,使其朝着良性方向发展。但是对于有机物料改良盐碱土的研究中,比较集中在苏打型盐碱土的改良方面,而对于其他类型的盐碱土研究甚少。另外,对于土壤表层淋溶下的Na+和Cl-向下淋溶的深度、土壤水盐平衡、对地下水的影响等未见报到。
  • 摘要:环境成本主要来源于环境经济系统的内部结构运行,环境与经济的关系主要表现为:自然资源的消耗和再生、废弃物的排放与治理。煤炭环境成本的主体和客体煤炭环境成本的主体是煤炭企业和国家政府,客体是指主体在履行自身环境责任、义务时而发生环境成本的核算对象或范围。根据不同的主体、客体的内容不同,以企业为主体的客体是企业执行环境目标和要求所采取的保护环境活动,这些活动带来了环境成本的发生,这与会计学对企业成本客体的规定范围基本一致。以国家政府为主体的客体是政府实施的公共环境保护工程的活动等。煤炭环境成本的概念框架,煤炭环境成本的具体概念从两个部分考虑:以是否采用市场交易价格计量,煤炭环境成本可以划分为市场体系内的环境成本与市场体系外的环境成本。由于环境经济外部性和公共物品性质的复杂性,在现实中,以交易价格计量的环境成本,并不能足额补偿煤炭开发利用活动对环境资源造成的损害,只是一部分环境损害价值游离于市场价格体系之外,因此国家需采取强制性方法予以改善。煤炭环境成本有企业环境成本和社会环境成本之分。由于环境问题带来的经济影响造成不同主体间在时空上的负担成本与发生成本错位,环境介质的传递带来了环境经济影响的迁移、扩散,使得环境成本与效益的因果关系判断难以明确,某一主体对环境的利用常构成外部性成本,因此讨论环境成本需要从微观和宏观两个方面进行。本文在分析煤炭环境成本的目标、成本产生的动因以及煤炭环境成本的主体和客体的基础上,阐述煤炭环境成本的概念结构框架,明确指出煤炭环境成本的一般概念是一个国家在一定时期内,由于开发和利用煤炭而消耗环境资源、维护或重置环境资源所发生的各种耗费,以期促进我国未来煤炭环境成本进一步研究.
  • 摘要:通过室内土柱模拟实验,研究了盐碱土中施加干秸秆和腐熟秸秆两种有机物料的土壤营养元素随时间及垂直动态变化规律,结果表明,施用有机物料可以提高土壤表层,尤其是O~10cm土深的碱解氮、有效磷和溶解性有机物质的含量明显高于其他各土层相应的含量.施用有机物料一天后,土壤中DOM出现大幅度快速增加,施用腐熟秸秆的土壤中碱解氮和溶解性有机物质含量略高于施用干秸秆的土壤.
  • 摘要:采用黄绿木霉作为纤维素酶的生产菌株,对其发酵条件进行了研究.通过单因素实验和正交实验确定了该菌株摇瓶发酵生产纤维素酶的最佳培养基和最佳培养条件.研究发现:最佳氮源为(NH4)2SO4 0.028%和(NH2)2CO 0.003%;最佳培养条件:发酵培养温度32℃,接种量3%(孢子悬液,孢子浓度约1×108/mL),起始pH为4.5,发酵周期72 h.综合滤纸酶活可达14.637U/mL.
  • 摘要:以张家口烟煤为分离源,分离得到一株对细粒煤具有较好絮凝效果的酵母菌株,并与传统絮凝剂产生菌枯草芽孢杆菌和具有浮选作用的疏水性微生物草分技杆菌的絮凝和浮选效果进行了对比试验研究.结果表明,所筛选的酵母菌体本身对细粒煤絮凝的加速作用最大,枯草芽孢杆菌次之,而所筛选酵母的发酵上清液对细粒煤具有一定的浮选作用.同时,对所筛选酵母进行了初步形态和生理生化特征鉴定,初步鉴定为红冬孢母菌属.同时,在研究酵母菌的絮凝作用时,发现酵母菌的菌体有絮凝作用,而其发酵上清液却对细粒煤具有一定的浮选作用,经检其测表面电位和接触角,证明其属于疏水性微生物,与报道的疏水性微生物草分枝杆菌对细粒煤的絮凝与浮选作用类似,有待于进一步深入研究。本研究结果为细粒煤的筛选与絮凝研究提供新的思路。
  • 摘要:采用北京高碑店污水处理厂的两种不同水质的再生水(二级水、三级水)进行玉米和大豆种植的盆载试验,通过对植株根、茎、叶和籽粒内重金属铅、镉的测定,对再生水灌溉下玉米和大豆的品质进行评价.研究结果表明:铅和镉在玉米和大豆体内的含量因部位不同而有差异,相同规律是重金属含量:根>茎、叶>籽粒,籽粒中的含量均满足国家相应的标准,说明作物体内本身有阻止重金属铅、镉进一步向籽粒转移的机能.从玉米和大豆籽粒中的镉含量来看,再生水灌溉下的籽粒镉含量相对清水对照表现一定程度的累积,而铅的累积不明显.比较不同水质灌溉下玉米和大豆各部位的重金属铅、铬的含量,结合水质情况可以发现,玉米和大豆各部位的重金属铅、锡的含量并不是完全同水质成正相关,即二级水>三级水>清水,而是并没有明显的规律性。其原因可能是:一方面,重金属在土壤及植物体内的行为是非常复杂的,植物对土壤中重金属的吸收不取决于总量而是取决于土壤中重金属的有效态含量。二级水和三级水它们的水质本身是非常复杂的,各种成分的相互作用也可能影响到了重金属有效态含量。另一方面,重金属在土壤中的累积行为,单凭一季作物测定是很难发现的,这还需要进一步的试验和研究。
  • 摘要:煤与瓦斯突出是煤矿动力灾害之一。煤与瓦斯突出与煤岩体的地质构造、瓦斯压力、地应力分布、煤层构造、水文地质、围岩性质等有关,然而就其本质而言,由于煤岩有别于其他人造材料或天然材料,其双重孔隙特性既具有一般材料的力学性质又有别于其他材料而具有特有的性质,所以研究煤岩的物理力学性质,建立煤岩的力学本构模型必须要考虑煤岩特有的物理性质。在采矿工程中,由于采掘作业将导致原岩应力的重新分布及裂纹、裂隙的扩展,并对采掘空间的围岩稳定性产生重要影响。微裂纹的产生与传播能同时导致塑性变形和材料损伤效应,从而降低材料的强度和刚度。在三维压缩条件下,随着载荷的不断变化,岩石类材料内部微结构及其物理力学性质也不断发生变化,通常这些现象可以利用连续损伤力学及塑性理论来描述。自然赋存的煤岩材料往往处于一种被瓦斯气体饱和或部分饱和的受压应力状态,研究含瓦斯煤岩的物理力学性质是解决煤与瓦斯突出等动力灾害的关键。对于含瓦斯煤岩的物理力学性质国内开展了大量的研究,这些研究大都采用型煤作为试验试样,试验研究结果与实际相差较大,要达到更接近实际的含瓦斯煤岩物理力学参数试验值,需要研究专门的含瓦斯煤岩的压力夹持器,同时需要考虑夹持器的密封,现场取样后如何进行养护、保存。本文在前人的研究基础上,在煤体中瓦斯运移规律和连续损伤力学的构架中,利用热力学原理和考虑瓦斯在煤层中的赋存状态,建立能反映各种载荷条件下含瓦斯煤岩力学特性和行为的损伤本构模型,并初步理论验证含瓦斯煤岩非线性损伤本构的合理性。研究含瓦斯煤岩的物理力学性质是解决煤与瓦斯突出等矿山瓦斯动力灾害的关键.本文基于损伤理论框架,利用热力学守恒定律,推导得到了一种新的含瓦斯煤岩非线性损伤本构模型,并初步理论验证含瓦斯煤岩非线性损伤本构的合理性.
  • 摘要:合理准确决策判定煤自燃危险性以采取合理防治措施是矿井防火的重要内容.论文针对这一问题,考虑到采空区遗煤温度难于直接测定的特点,通过分析实验室试验得到的数值,结合实际深入研究指标气体产生量与煤体温度之间的关系,并进行科学论证,建立起基于指标气体的煤自燃危险性综合决策体系,为采空区火灾预决策提供了理论指导.根据程序升温试验中煤氧化产生的气体产物种类及其与煤温的对应关系随所选煤样不同而异这一理论,本文首先分析了指标气体的产生机理,对指标气体进行分析,建立起评判煤炭自燃危险性的指标体系、评价标准和具体的决策程序。得到以下结论:通过对试验产生指标气体进行回归分析可以得出煤低温自燃过程中煤温度与CO产生量之间的关系符合指数模型,本文针对某煤矿建立煤自燃危险性评判准则,当煤温度可以直接测出时,可用煤的温度直接评判煤自燃危险性;当煤温度不能直接测出时,以CO为主要指标气体,应用归纳出的经验式以及CO浓度变化率作为主要判定标准;也可以在不考虑稀释性和滞后性的影响,直接用一些指标气体或者辅助指标气体进行决策。乙烯、乙炔等气体的出现时间有一定规律性,可以作为辅助决策指标,此类气体的出现都可作为报警信号。本文分析了指标气体浓度滞后性和被稀释性,结果表明:滞后性和被稀释性都可能造成结果不准确,贻误决策。
  • 摘要:研究了无黏结剂褐煤热压型煤中、低温热解特性,明确了不同热解条件下半焦、焦油和煤气的产出规律及性质变化,并利用扫描电镜、红外分光谱和气相色谱对半焦形貌、焦油结构特征和煤气组成规律进行了分析.结果表明:随热解温度升高,半焦的H/C明显降低,O元素迅速消失,半焦形貌呈现蜂窝孔状至软化表面和崩坍裂隙.550℃时,焦油产率达到最大值为3.39%,其中轻组分的FTIR在低于l 610 ~1 300 cm-1波数范围内吸收峰较多,表明轻质组分中含有丰富的-OH含氧官能团及-CH2-和-CH3脂肪结构;热解温度为650℃时,O元素已完全析出;热解温度大于800℃,挥发分释放完全,煤气总产率达到22.90%,而CH4、C2~C4和H2逸出量分别在750,600,800℃时达到最大值,分别为0.80,0.12,2.79 L/min.通过热解可首先提取褐煤热压型煤中的液体及气体产物,再进一步将半焦型块应用于气化、碳质还原剂、优质燃料等领域,可实现资源的梯级高效利用。褐煤经热压成型后具有了类烟煤的性质特征,并具有均匀的块度,是良好的中低温热解原料。虽然对于褐煤热解特性已具有一定的研究基础,但是对于褐煤提质产品-无黏结剂热压型煤的热解特性及其产物的性质变化规律研究目前尚未见报道。本研究以我国具有代表性的蒙东褐煤为原料,进行无黏结剂褐煤热压型煤的热解特性研究,为扩宽提质褐煤产品的深加工利用途径及科学、合理、充分利用的褐煤资源提供基础数据支持。
  • 摘要:纳米α-Al2O3粉体在许多高科技尖端行业中得到了广泛的应用,它具有耐腐蚀、耐高温、高强度、硬度大、表面积大等优良特性.为了制取超细高纯α-Al2O3,本文以NH4Al(SO4)2和NH4HCO3为原料,采用沉淀法制备氧化铝的新型前驱体,即碱式碳酸铝铵(AACH),并对制备工艺进行了研究.在制取AACH过程中,通过调节pH值,以及加入PEG400(聚乙二醇)来防止粒子团聚.运用热重-差热分析法(TG/DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和对BET比表面积的测定等方式,对烧结得到的纳米氧化铝进行了表征,分析了烧结过程中粉体物理性质的变化,揭示了合成过程中粉体的形貌、颗粒尺寸、物相随温度变化的机理,确定了制备纳米级α-Al2O3粉体的工艺条件是在1 200℃下烧结2h.
  • 摘要:针对寺河煤矿东井区水文地质类型重新划分问题,根据《煤矿防治水规定》第十一条的六大类分类依据,结合以往勘探资料和实际生产数据,对影响煤层开采的水文地质特征进行分析,确定寺河煤矿东井区矿井水文地质类型为中等型,为今后矿井水害防治工作提供了决策依据和技术支撑.文章最后得出结论,提出寺河煤矿东井区依据受采掘破坏或影响的含水层及水体、矿井涌水量、突水量、开采受水害影响程度和防治水工作难易程度等五项评价指标划分的矿井水文地质类型均为简单型。依据矿井及周边采空区水分布状况评价指标划分的矿井水文地质类型为中等型,开采中应做好超前物探,对可能存在积水的工作面将积水情况查清,按要求超前打钻泄放采空区积水。目前,东井区开采3号煤层。9号煤层由于含硫分较高且局部可采,15号煤层为下组煤,均作为后期储备资源开采。虽然对3号煤开采有影响的含水层富水性较弱,但仍需考虑区域岩层剥蚀和构造发育等情况下防水煤柱的合理留设问题。随着今后开采深度的加大,对矿井安全开采造成威胁的奥灰水也要加强补充勘探工作,查清奥灰水文地质条件,以便制定合理的矿井防治水方案。
  • 摘要:跳汰床层的分层和分离是跳汰选矿技术最重要的两个方面,由于缺乏有效的床层状态自动检测手段,目前的跳汰机控制仍然是自动排料,与分层有关的风水制度调整则由有经验的跳汰司机来完成.在跳汰分选理论的基础上,结合跳汰操作经验,应用智能传感技术、计算机技术和数据分析技术研究了跳汰床层动态特性的检测方法.通过实时检测不同层位的压强,根据压强与容积浓度的关系,经过数据分析和处理,获得床层松散信息,为进一步研究跳汰分层机理和调控风水制度策略奠定基础.要实现床层按密度分层,基本的前提是跳汰床层必须达到适度松散,为颗粒的换位和重新排列提供必要的空间和时间。根据长期的生产实践证明,跳汰生产还脱离不了人的操作,单靠自动控制很难获得较好的分选效果。通过研究得出了检测床层动态特性的方法,为进一步研究跳汰分选原理和量化跳汰床层的状态奠定基础,并有望取代人工探测床层和提升跳汰机自动化程度。
  • 摘要:煤热解是煤转化利用(燃烧、液化、气化等)的第一步,它得到了广泛而深人的研究。一般而言,煤的热解分三个阶段进行,其热解行为受实验条件(如温度、加热速率、样品粒度等)和煤本身属性(如煤岩组成、元素、煤阶等)双重影响,但很大程度上取决于煤的有机属性。文献已经指出,煤的热重与煤的燃料比、C/H比值以及(C+H)/O比值之间存在着一系列关系。同时,煤的热重行为与分析技术得到的结构参数之间也存在着一定的关系。利用热重分析对富含树皮体煤在加热速率为10℃/min条件下进行了热解研究,并结合样品的元素分析、工业分析、煤岩分析等常规分析方法和FT-IR的分析方法,研究了样品本身属性(VM/FC、H/C原子比、显微组分含量等)和化学结构与热重行为的关系.热重结果表明,富含树皮体煤的热解具有易分解且剧烈的特点.样品的热重行为与其本身属性参数(VM/FC、挥发分、-I/C原子比等)以及它们的化学结构参数之间均有明显的正相关性,其定性关系与过去研究相符,但定量关系有待进一步研究.
  • 摘要:铁尾矿是一种矿山固体废弃物,将其作为矿物掺和料加入到混凝土中进行应用具有很好的环境效应和经济效益.其作为矿物掺和料主要激发其潜在的活性.文章通过对于影响铁尾矿活化活性的三因素激发剂掺入量、激发剂种类和铁尾矿粉的比表面积进行三因素三水平正交试验,对试验数据进行直观分析和方差分析得到其活化的最佳配比掺加1%激发剂的,采用NaOH作为激发剂,比表面积为(500±25) m2/kg.本文以铁尾矿砂为主要原料,通过带机械活化与化学激发相结合的方法,对铁尾矿进行活化,从而提高其反应活性。试验采用正交试验分析不同因素和水平对于铁尾矿活性的影响,在此基础上,讨论将改性铁尾矿作为混凝土矿物掺和料,从而实现铁尾矿的大宗无害化利用。(1)铁尾矿粉具有一定的活性,得到激发铁尾矿活性的最优路线为掺NaOH达到铁尾矿砂质量的1%,在球磨机里一起粉磨,使其比表面积达到((500±25)m2/kg,具有较好的早期和后期强度。(2)对铁尾矿粉活性影响最大的因素是激发剂掺量,其掺量不合适,尤其是超量到2%时,对于铁尾矿活性具有显著的负面作用,这点在胶砂试块的28d抗压强度表现明显。(3)虽然文章对铁尾矿活性有一定认识,但是从实验数据来看,其早期和后期活性都还较低,在今后的研究中应继续研究其活性的提高以便达到能作为混凝土掺和料的目的。
  • 摘要:近年来,强震触发的斜坡崩、滑、流地质灾害因其巨大的致灾力引起了广泛关注,尤其是坟川地震后,相关研究更是蓬勃兴起。总体而言,其研究主要集中在:(1)强震触发斜坡崩滑灾害特征和影响因素统计学分析;(2)强震触发斜坡崩滑灾害的形成机制和动力响应特征研究;(3)地震动力作用下斜坡稳定性评价和致灾预测研究。其中,斜坡崩滑灾害形成机制和动力响应研究更显重要,它直接为预测技术方法研究奠定基础。但从地震纵横波及其时差角度分析斜坡体损伤和崩滑响应的研究较为罕见。同时考虑水平、竖向加速度和两者之间时差对边坡体破坏作用的研究较罕见.运用UDEC对青川东河口边坡体在具地域性和空间非均质性的地震纵横波时差耦合作用下产生损伤和崩滑破坏的全过程进行了模拟,确定了该边坡体在水平和竖向地震力作用下产生崩滑破坏的成灾机制及主控因素.结果表明,在输入地震动力条件7~10s,坡体后缘形成动力损伤并完全开裂,而横波由于传输速度较慢在26 s时才到达斜坡体,故坡体初期崩滑破坏是受到源自初始震源的纵波产生的水平拉裂作用所致,而后期的抛射和碎屑流动则是受到纵横波耦合作用所致;此外,纵波产生的水平拉裂作用是触发边坡体产生初期崩滑破坏的主控因素,而边坡所处地形则是促使其开裂后形成后续碰撞解体、碎屑流动和堆积等运动过程的主控因素.通过以上工程地质力学综合分析和数值模拟分析,得出以下主要结论:由离散元数值模拟结果知,该斜坡体在纵波作用7s后后缘开始破裂,而横波比纵波延迟25.71s到达斜坡体,故坡体的初期崩滑破坏是受到纵波产生的水平和竖向拉裂的藕合作用所致,且以水平拉裂作用占优,在斜坡体破裂后,其后期的抛射、运动过程则是受到纵横波的耦合作用所致。纵波产生的水平拉裂作用是触发斜坡体产生初期崩滑破坏的主控因素,而斜坡所处地形则是促使破坏后的斜坡体形成后续碰撞解体和碎屑流等运动过程的主控因素。地震动力作用下斜坡体动力响应特征值的放大效应表明,其放大系数值从大到小依次是:竖向加速度>水平加速度>竖向速度>水平速度,且放大系数值与坡高成正比增长关系。以上结论为建立地震动力作用触发斜坡崩滑破坏主控因素的早期识辨技术体系提供了理论依据和参考。
  • 摘要:聚丙烯酰胺的分子结构具有一定的特殊性,从而具有特殊的物化性质,广泛应用于采油、选矿等领域.阴离子型聚丙烯酰胺具有很强的增黏、絮凝作用,在石油开采行业,可以用作增稠剂,有利于提高石油开采率.本文用丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)作为原料,采用水溶液聚合法,在氮气氛围中合成阴离子型聚丙烯酰胺.本文旨在研究温度变化对合成阴离子型聚丙烯酰胺溶液黏度的影响,通过分析确定最佳反应温度,得到高黏度产物,并且通过改变测定黏度时候的温度,从而完成对产物的热稳定性进行测定.
  • 摘要:煤矿床勘查类型的划分正确与否,直接关系到勘查工程的布置和勘查程度的确定.因此,建立煤矿床勘查类型的定量划分不但具有重要的理论意义,而且具有重大的技术经济意义.随着勘查开采深度的增加,本文分析了影响深部煤矿床勘查类型划分的主要因素,建立了以断裂构造为主的深部煤矿床勘查类型划分的指标体系和基于神经网络的多因素综合作用的深部煤矿床勘查类型划分模型.运用该方法对安徽某煤矿深部勘查区进行了勘查类型划分,取得较好的效果.该模型的建立使勘查类型的划分更科学和合理.从深部煤矿床出发,对影响深部煤矿床勘查类型划分的主要因素(煤层稳定性、地质构造复杂程度和开采技术条件)进行了综合分析,针对以断裂构造为主的深部勘查区,建立了以煤厚变异系数、可采性指数、煤层倾角、断裂强度和煤层埋藏深度为指标的深部煤矿床勘查类型划分的指标体系。根据建立的指标体系,通过对若干深部煤矿床勘查区案例的统计分析,采用BP人工神经网络模型,建立了深部煤矿床勘查类型划分的模型。与单因素的相对分类相比,该模型不仅具有多因素综合评价的优点,而且利用非线性的思维解决问题,减少了人为因素的干扰。应用深部煤矿床勘查类型划分模型对安徽某煤矿深部勘查区进行了勘查类型的划分,其划分结果与实际情况和定性划分结果基本一致,划分结果比较理想,为深部煤矿床勘查工程的布置提供了重要的参考依据。本文仅对以断裂构造为主的深部煤矿床勘查区的中等和复杂的勘查类型进行了训练和探讨,由于简单类型和极复杂类型的资料很少,下一步还需要补充数据,使模型更完善。
  • 摘要:在Google Earth和SketchUp的大力推进下,灵活性极强的COLLADA三维数据模型更加受到业界的欢迎,在三维GIS建模中体现出强大的生命力.本文在分析COLLADA数据模型结构的基础上,运用面向对象的方法创建了COLLADA结构类,并借助DirectX实现了COLLADA数据模型的显示.利用第三方建模软件构造三维模型,并创建具有高度真实感的三维环境,是现代三维地理信息系统的发展趋势。GoogleSketchUp因其自身的优越性,成为业界广受好评的第三方建模软件,其官方3D模型-COLLADA数据模型逐渐表现出强大的生命力和影响力。本文在分析COLLADA数据模型结构的基础上,运用面向对象的方法成功地创建了COLLADA的结构类,并借助DirectX较好地实现了COLLADA数据模型的快速显示。但是,由于COLLADA数据模型的灵活性,以及DirectX自身的局限性,程序在某些方面没有给予充分考虑,这也是以后需要完成的工作,主要包括以下几方面:不支持polygons和polylist两种组织方式下mesh的直接绘制。对于具有动画效果的COLLADA模型没有给予充分考虑。虽然COLLADA数据模型的要素和其对应的取值只有两种定位方式,但由于其组合方式的灵活性,在复杂模型中会出现定位极其复杂的情况,程序应进行尽可能多地尝试。
  • 摘要:极近距离煤层的有效开采越来越成为当今煤炭开采的难题.通过对五虎山煤矿的实际调研和原有开采经验的总结,得出制约下层煤开采的原因;分析了极近距离煤层下层煤巷道的布置方式,并根据实际要求确定了10号煤采准巷道的布置原则,即采准巷道运输巷和回风巷的布置方式采用平错式布置,开切眼的布置宜采用内错式;运用数值模拟方法详细研究了10号煤运输巷中心线与9号煤煤柱中心线距离与10号煤巷道的应力场与位移场关系,得出下层煤巷道布置的合理位置范围,并在1001工作面进行了工程应用,保证了1001工作面的安全有效开采.
  • 摘要:催化臭氧氧化技术是一种非常有前途的高级氧化技术,能够有效地氧化水中有毒有害难降解有机物,主要用在废水预处理和废水深度处理等方面。本文比较了不同反应器中催化臭氧氧化邻苯二甲酸二甲酯的效果,在此基础上开发了臭氧吸收-催化反应叠加式反应器,并优化了臭氧吸收-催化反应叠加式反应器的结构参数.研究表明:臭氧吸收-催化反应叠加式反应器优于传统反应器,主要是通过催化反应强化臭氧传质过程,提高了臭氧利用率,同时反应在溶液离开催化剂床层后还会继续进行.反应器的最佳臭氧吸收段长度为40 cm,催化反应段长度为80 cm,催化反应段的长度对有机物的去除效果具有重要的影响.单独BAC,O3+BAC,O3/AC+ BAC以及Ru/AC+O3+BAC工艺对微污染水中TOC平均去除率分别为3.80%,20.14%,27.45%,48.3%,催化臭氧氧化对生物活性炭工艺的处理能力有非常明显的促进作用.
  • 摘要:采用微生物方法处理重金属污染物是环境污染治理领域研究重点.本研究从对已经获得的2株高效农药代谢菌株,探索其对于5种重金属离子的耐受能力及去除作用.获得菌株FE2和MEB8表现出Fe、Mn和Mg的耐受能力,采用显微观察和ITS-rDNA基因序列方法分析鉴定其为土曲霉Aspergillus terreus和杂色曲霉A.versicolor.对于体现去除作用的絮凝能力和产表面活性剂能力的测定表明,MEB8具有絮凝能力,且能产生阴离子表面活性剂.在重金属去除上,表现出作为生物表面活性剂的应用潜力.
  • 摘要:焦化厂在生产运行过程中会产生大量有机污染物,这些物质必然对土壤环境产生重要影响.本研究从北京某废弃焦化厂、河南和河北某废弃焦化厂分别取土样,测定了其有机物含量和种类,研究了土壤微生物数量、FDA活性和相关酶活性,并进行了土壤有机污染对微生物特性的影响研究.结果表明,河南某焦化厂的有机物污染较为严重;饱和烃和芳香烃约占有机物含量的30%~50%;土壤中微生物数量为102~ 106个/g干土;FDA活性变化明显,在1 ~43 μg荧光素/(g·min)之间;土壤总微生物数量和FDA活性随有机污染物含量的升高先增后减,说明有机污染对土壤微生物特性有一定的影响。
  • 摘要:利用热重分析法研究了以低灰太西无烟煤为原料,Fe3O4为磁性添加剂一步法制备磁性活性炭的炭化和活化过程.炭化过程采用N2为保护气体,升温速率10℃/min,终温600℃,恒温时间5min.活化采用H2O为活化剂,升温速率10℃/min,恒温时间60 min,活化反应主要发生在790~880℃之间.结果表明:Fe3O4对炭化过程无烟煤的热解起到催化作用,有利于活性炭初步孔隙的形成.Fe3O4对水蒸气活化过程的催化效果强,有助于形成中孔.无论是否添加Fe3O4,炭化料的活化反应均属于一级反应,可用均相动力学的模型表示碳的转化率和反应速率之间的关系.添加Fe3O4后的活化反应活化能降低,验证了铁对活化反应的催化作用,铁作为催化剂提高活化反应的速率.
  • 摘要:为了查明适合于探测相邻充水采空区的装置类型,采用RES2DMOD电法模型正演软件和RES2DINV视电阻率反演软件,对浅部相邻煤层的充水采空区进行正演数值模拟研究.通过高密度电阻率法的不同装置类型对相邻低阻异常体分辨能力的对比分析,得出探测充水采空区的最佳装置类型,为更经济、更实效地解决工程问题提供依据.在煤炭开采过程中,水害一直是影响煤矿安全生产和建设的重大灾害之一。近年来,在煤层埋藏较浅的矿区,由于小煤窑的破坏性无序开采,在浅部许多煤层中形成了大量的废弃采空区,且小窑采空区积水严重,特别是相邻煤层的充水采空区对后续的煤炭开采造成危害,导致在矿井开采过程中突水事故时有发生,给煤炭的高效安全开采造成了极大的影响川。因此准确查明充水采空区的分布范围成为当务之急。随着地球物理勘探技术的发展,电法勘探越来越多地被用在探测目标地质异常体上,特别是高密度电法对岩层的电性变化比较敏感,已经成为探测煤矿采空区的常用方法之一。但是,目前高密度电法对相邻充水采空区的勘探技术还不是很成熟,为此需要建立相应的地电模型,进行二维正演数值模拟研究,进而确定探测充水采空区的最佳装置类型。从以上讨论分析可知,各种勘探装置的勘探深度、对低阻体在水平和垂直方向上的分辨能力以及信号强度都是不同的。通过对以上装置勘探效果的对比分析,并结合表1得出以下几点结论:(1)充水采空区的埋深越大,探测的分辨率越低;越靠近地表分辨率越高。(2)高密度电法的各种装置对水平方向上电性变化的反应比垂直方向上的灵敏。(3)偶极一偶极装置的在水平和垂直方向的分辨率最高,温纳月装置的稍次之,其他装置分辨率不是太好。(4)偶极一偶极装置的勘探深度最小且信号最弱,温纳装置的勘探深度和信号最大。(5)结合各装置类型对充水采空区的分辨能力及信号强度,建议对充水采空区进行探测时,选择温纳R装置。比较不同水质灌溉下玉米和大豆各部位的重金属铅、铬的含量,结合水质情况可以发现,玉米和大豆各部位的重金属铅、锡的含量并不是完全同水质成正相关,即二级水>三级水>清水,而是并没有明显的规律性。其原因可能是:一方面,重金属在土壤及植物体内的行为是非常复杂的,植物对土壤中重金属的吸收不取决于总量而是取决于土壤中重金属的有效态含量。二级水和三级水它们的水质本身是非常复杂的,各种成分的相互作用也可能影响到了重金属有效态含量。另一方面,重金属在土壤中的累积行为,单凭一季作物测定是很难发现的,这还需要进一步的试验和研究。
  • 摘要:本文构建了由人、机、环境、管理和文化五个因素构成的煤矿本质安全结构模型;引入层次分析的方法,按照指标选取的相关原则,提出了本质安全评价指标体系的递阶层次模型;以黑龙江东荣二矿为评价对象,采用现场调研、资料分析和定性指标评分的方法对评价指标进行赋权值和给分,最终的评价结果与该煤矿实际本质安全情况符合,证明了基于层次分析法构建的煤矿本质安全评价模型的有效性.应用层次分析方法对煤矿本质安全管理进行综合安全的评价,可以合理的反映煤矿本质安全管理的现状,便于煤矿根据评价结果采取对应的实施办法。
  • 摘要:对工业级TiO2进行了催化性能的考察,将其作为载体,采用共沉淀法在其上负载铁、锰金属制备烟气脱硝催化剂.并且从焙烧温度和金属配比两方面对复合型催化剂进行了催化效果的优化.实验结果表明:复合型催化剂在低温SCR反应中表现出高催化活性.其中Fe (0.5)-MnOx-Ti(400)型催化剂催化效果最优,180~280℃温度范围内的NO转化率达到90%以上.
  • 摘要:本文简单介绍了三维地理信息系统的发展历程,探讨了三维地理信息系统有关三维空间数据采集、空间数据管理、三维数据模型研究、三维空间分析、三维数据分布式网络可视化等问题,最后提出了三维地理信息系统重点研究方向.需要充分认识到三维模型研究的重要性:三维模型构建的好坏决定了三维空间分析能力的强弱。地理信息系统十分重要的功能就是空间分析功能,解决实际地学问题。因此需要切实结合地学专业知识,充分研究三维空间模型,真正做到解决地学实际问题,而不仅仅只是为了显示出一个三维地质体。加强二三维一体化技术研究:二维GIS拥有成熟的数据结构、多种多样的专题图和统计图、丰富的查询、强大的分析手段、成熟的业务处理流程等。三维GIS相比二维GIS具有更加直观、更加具体的优势,容易被更多的用户所接受。尽管三维GIS有二维GIS不可比拟的优势,但是在相当长时间内还无法完全替代二维GIS。此外,由于二维也有比三维更宏观、更抽象、更综合的优点,在部分应用中也需要忽略真实细节呈现关键信息,此时二维就可能比三维更合适。因此,需要加强二、三维一体化技术研究,构建二、三维一体化地理信息系统,充分发挥二维和三维GIS各自的优势,以更好地解决实际地学问题。
  • 摘要:高吸水性树脂(SuperAbsorbentPolymer,SAP),又称高吸水剂、保水剂等,是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物。我国对SAP的相关研究始于20世纪80年代,尤其是近20年来,许多高等院校、科研机构及公司企业等单位对SAP的合成、应用技术开展了大量研究,取得了令人瞩目的成绩。同时,由于具有吸水/保水性强、可反复利用、改良土壤、不会造成污染等特点,SAP在节水抗早、土壤改良、水土保持、增强肥效、园林绿化等领域中的应用也逐渐得到重视。在农业节水技术迅速发展,农业面源污染,尤其是化肥低利用率带来的水土污染等问题引起人们日益关注的形势下,SAP的发展及应用呈现出了明显的竞争优势,被称为"继化肥、农药、地膜之后最有希望被农民接受的农用化学制品"。可以预见,SAP技术必将在合成方法和应用技术上得以继续提高深化和不断扩展,成为农林领域保水增肥和土壤改良的重要技术途径之一。通过对1990-2009年期间我国高吸水性树脂(SAP)应用研究相关论文的检索和统计分析,得出以下结论:(1)我国高吸水性树脂应用研究具有快速增长趋势,高校及科研院所是主要的研究力量。(2)高吸水性树脂对水分高效利用以及对土壤结构、微生物环境等的改良研究,一直是相关领域的重点;高吸水性树脂与肥料和其他功能材料混合相结合,提高水肥利用效率成为新的应用研究热点。(3)我国高吸水性树脂的应用研究将向与设施农业相结合,因"水"制宜、因"地"制宜,发展环境友好材料的发展趋势和与功能材料相结合,发展缓控/释肥料等方向发展。
  • 摘要:二甲基乙酰胺湿纺腈纶废水是含难降解物质的化工废水,碳氮比低,水质波动大.采用序批式生物膜反应器对二甲基乙酰胺湿纺腈纶废水进行实验研究,结果表明:在工艺参数为曝气时间3h、溶解氧4.5~5.5 mg/L、补充无机碳源碳酸氢钠0.5 mg/L、缺氧停留时间2h的工况下,COD、NH4+-N、TN去除率分别为75%、94%、80%.
  • 摘要:早在19世纪,法国巴黎在开始有系统地规划排水网络的同时就开始兴建共同沟了.电力、通讯、给排水、广播电视、消防等各种管线和电缆各就各位,都以层架形式进入共同沟,而燃气管道则置于上方专用空间,这是一种较为科学合理的模式,符合"低碳"的能源政策,也是世界各大城市未来发展的目标之一.本文介绍了国内外共同沟的发展状况,在此基础上探讨了目前共同沟建设存在的问题,以及提出了对管线共同沟建设的建议.尤其指出在共同沟的建设与维护管理方面,要有一套完善的经费分摊办法.进行基于低碳GIS模型的城市地下综合管线信息系统研发要对共同沟有充分的考虑和认识.本文指出必须提高对共同沟的认识,制定相应的法规,制定共同沟建设规划,建立和完善经费分摊办法,重视共同沟的安全使用问题共同沟实现统一的施工和集中的运行管理大大提高了效率。可以实行建设和运用相互分离建设管理体制,消除部门和行业垄断;减少道路反复开挖,避免由此引起的对正常交通的影响,有利于城市路网的畅通。减少对城市景观绿化的破坏,有利于保持城市的良好市容市貌;有利于满足各种市政管网对通道、路径的需求,比较有效地解决了城市发展过程中对电力、燃气、通信、给水、排水逐步持续性增长的需求;具有高容量性,而且具有耐用性和便利性,在共同管沟的保护下,管线不易遭到路面交通荷载而受损,并且维修方便,尤其是对某些不能中断的特定管线十分重要;有利于城市管线的灵活配置,提高地下空间的利用率。从共同沟这些优势看,其正好和世界低碳政策相呼应。低碳城市地下综合管线信息系统在研发时,就要充分掌握共同沟的规划、设计、管理等相关知识。一个运用低碳经济模型GIS技术建立的城市地下综合管网信息系统,不仅能提供规划、决策所需要的各种综合管网图形(某种管网的专题图、共同沟的纵横剖面图、反映各种综合管网空间关系的综合空间图)、报表,而且具备分析功能(计算图上综合管网长度、比较共同沟的容量、空间查询、电子规划、爆管分析、断面分析等),还要有一定的超前性。城市发展速度明显加快,管网变更频繁,管网管理方式、管理制度都不断改进,基于低碳GIS模型的地下综合管网信息系统就应具有适当的弹性,能适应这种变化,为中国低碳经济发展的时空格局与演化规律研究提供应用支撑。
  • 摘要:选煤作为洁净煤技术中最经济有效的技术,已经被列为洁净煤技术的首要项目。空气重介质流化床干法选煤由于其对高寒、缺水地区煤炭及易泥化煤炭的广泛适应性,必将成为一项大力推广的选煤技术。空气重介质流化床两相运动具有复杂性和不确定性,为保证良好的分选精度,一定要求良好的流化质量。煤炭在流化床中是按密度来分选的,没有床层密度的均匀稳定性,就得不到有效分选。本文分析了空气重介质流化床床层密度的均匀性,并进行了分选特性的试验和验证。本文分析和研究了空气重介质流化床的床层密度均匀性,分选特性试验结果表明:床层密度均匀性是保证流化床有效分选的关键因素之一,采用密度标准差可以有效表征床层密度均匀性;气速对床层密度均匀性影响较大,随着气速增大,密度标准差先随之增大,然后随之减少,最后趋于稳定;流化数为1.7时,密度标准差趋于稳定,床层均匀性较好.采用密度标准差可以有效表征床层密度均匀性,气速对床层密度均匀性影响较大。当流化数为1.7时,四种磁铁矿粉的密度标准差都趋于稳定,床层均匀性较好。通过分选特性试验验证了床层密度均匀性是保证流化床有效分选的关键因素之一。
  • 摘要:针对露天矿日常生产调度和定位监控的实际需求,探讨了利用矿区已有地形图提取露天矿的运输路径数据,结合其他信息建立专题数据库的可行性.鉴于GPS数据的广泛应用,充分利用SQL Server 2008新增的Spatial数据类型进行数据的存储与管理,实现了节点空间位置数据、区域边界、路径的提取,以及空间数据存储与管理,为矿区生产决策提供了数据依据,节约了生产成本.将露天矿区域及路径信息存人专题数据库后,用户可以通过访问数据库便捷地利用其中的数据信息;随着进一步开发,可以通过更新其中节点数据、区域与节点关系、路径与节点关系,达到自动更新图形的效果;用户可以通过检查数据更改时间,实时更新其使用的图形。上述功能可为露天矿卡车调度、实时监控奠定良好的基础。
  • 摘要:埃达克岩是研究壳幔相互作用的最直观的证据,它与成矿作用密切相关,近20多年来一直是研究的热点.目前,对埃达克岩的成因研究依然存在很大的争议,主要的观点有:年轻的热的俯冲板片的部分熔融、底侵的增厚的下地壳的部分熔融、拆沉的下地壳的部分熔融、板片构造窗模式、壳幔混合AFC模式、平俯冲等.TTG、赞岐岩、Closepet-type花岗岩是与埃达克岩地球化学性质类似的岩石,多出现在太古代,它们的成因对研究地壳早期的构造演化具有重要意义.目前,埃达克岩的研究主要围绕着地球化学、同位素、基性岩的熔融实验、地震波速、地震活动以及层析成像,提出了热俯冲、平俯冲、拆沉、底侵、板片构造窗、壳慢混合模式等成因。由于埃达克岩与太古代TTG质类似,而后者又是太古代岩石的重要组成部分,因此埃达岩的研究不仅仅是研究壳幔相互作用的证据,而且对早期地壳的演化的研究具有启示作用。另一部分学者认为TTG类似于埃达克岩,形成于板片俯冲;另一部分学者认为TTG形成于增厚的下地壳的部分熔融。此外,埃达克岩的成矿意义也受到人们的关注,对找矿工作具有指导意义。
  • 摘要:构建数字矿山过程中,巷道的三维表达是其中的关键技术之一.目前采用简单模拟表达的方式,缺乏逼真的效果,尤其对巷道细节层次的表达不够完善.本文提出一种基于立体影像的交互式三维建模方法,采用获取的影像对,利用多视几何原理完成其相对定向后,经过核线重采样得到立体影像对,再在此立体影像上直接进行交互量测,量测后的结果经计算处理,即可得到三维模型.实验表明该方法经济便捷,可用于实际生产.
  • 摘要:固体氧化物燃料电池是把化学能直接转化为电能的最有效的装置。质子导体材料是一种电导率很高的材料,可以用作SOFC的电解质,本文初步研究了BZCY电解质的烧结与电导性能。结果表明,原料经1150℃烧结l0h可以得到较纯的BZ-CY粉体;SEM检测表明,1350℃烧结的电解质仍有部分孔隙,致密度不够,所测电导率要低于文献数据。在未来的工作中,通过提高烧结温度或采用阳极/电解质共烧结方式,获取致密电解质,进而获得良好的电池性能。BaCeO3基质子导体材料作为一种新型电解质材料,不断引起各国研究者的兴趣.本文主要介绍了Ba(Zr0.2 Ce0.8 Y0.1)O3-δ质子导体材料用作固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质材料时的工作原理和基本性能.还采用固相合成法制备了Ba(Zr0.2 Ce0.8 Y01)O3-δ粉体,在1350℃烧结的电解质晶粒尺寸在0.5~1 μm.
  • 摘要:本文应用计量经济学中的协整分析原理,对我国能源消费与经济发展水平之间的关系进行了协整分析与因果关系检验.结果表明,二者之间存在着长期均衡关系,GDP水平每增长1%,能源消费会增长0.532 3%.因果关系检验结果表明,存在着从经济增长到能源消费的单向因果关系,即经济增长必须依赖不断扩大的能源供给来保障;能源消费不是经济增长的Granger原因,表明降低能源消费不会引起经济衰退,实行节能减排政策不会影响我国经济发展.论文提出,对于经济快速增长所带来的能源需求增长,应该保持高度的关注并提前制定好应对策略.为履行减排责任,优化能源结构应是我国当前及今后的重要任务。本文分析结果表明,依据协整原理,能源需求与经济增长之间存在着从经济增长到能源消费单向因果关系,而且二者之间存在着长期均衡关系:GDP水平每增长1%,能源消费会增长0. 532 30/。这表明,我国的能源消费是缺乏弹性的。从经济增长到能源消费的单向因果关系表明,经济增长必须依赖不断扩大的能源供给来保障。因此,国家应该对于经济快速增长所带来的能源需求增长保持高度的关注并提前制定好应对策略。能源消费不是经济增长的Granger原因表明,降低能源消费不会引起经济衰退。这表明,我国实行节能减排政策不会对经济增长造成负面影响。经济增长会引起能源消费量的增长。能源消费量的增长又会引起碳排放的增长,而碳排放中的绝大部分都是由能源使用引起的。为了实现我国的节能减排目标,必须高度关注我国的能源消费增长。而能源结构中的煤炭消费比例的大小,又是决定碳排量的重要原因。因此,优化能源结构应是我国当前的重要任务。
  • 摘要:为了改善常规电阻率法反映地质对象赋存状况的能力,开发出适用于高密度电法数据处理解释及三维可视化的一体化模块,结合高密度电法数据的特点对地球物理勘探成果进行了三维可视化.在常规电法资料解释的基础上,将电法数据、反演资料、解释成果等加载到同一数据体中,采用合理的数据插值方法,形成可视化数据体,大大改善了常规电阻率法反映地质对象赋存状况的能力.在平朔矿区的应用情况表明,三维可视化技术与传统高密度电法勘探方法相结合可以有效地提高物探资料的利用程度和解释精度.
  • 摘要:固体可燃物表面火蔓延是气相、固相的传热传质过程。相对于一般的固体可燃物燃烧过程,多孔材料的燃烧过程更为复杂。研究多孔材料表面的火蔓延现象,有助于加深对固体可燃物燃烧机理的认识,为合理的防火、控火、灭火提供必要的理论依据和实验数据。.对于多孔材料本身理化性质对表面火蔓延特性研究相对较少,本文选用纸板作为多孔材料的研究对象,为研究多孔材料在静止氛围中的火蔓延特性,实验选取多孔纸板作为研究对象,对火蔓延方向与纸板内部孔隙方向垂直和平行两种工况进行了实验研究.利用自制热电偶和CCD对火焰前端气相中的温度场和试样表面的火焰形态进行了实验观察.结果表明,试样水平放置时下表面的热解速度大于上表面的热解速度;纸板内部孔隙与火蔓延方向垂直时的火蔓延速度小于孔隙与火蔓延平行时的速度,而火焰高度则大于孔隙与火蔓延平行时的工况。
  • 摘要:目前,在煤泥浮选过程中,传统捕收剂用量大但浮选效果不理想,将柴油乳化制得由柴油、表面活性剂和水以27:3:70的比例复合而成的ZFC乳化油,作为新型捕收剂,并分别用柴油和ZFC作为捕收剂对淮北焦煤煤泥作了实验室浮选研究.分别使用了ZFC乳化油和柴油进行对比试验,测试捕收剂用量和起泡剂用量对浮选效果的影响,确定各自的最佳药剂制度.结果表明:ZFC捕收剂浮选性能优良,在浮选中捕收性高,大大改善了煤泥浮选效果,节油率约为70%.在符合现场灰分要求的情况下,在乳化油和柴油各自的最佳药剂制度下,煤样的乳化油的浮选效果评价指标均高于柴油。ZFC浮选性能优于柴油,可显著提高精煤产率,具有强捕收性,节油率高达70%,具有显著的经济效益。对HB煤样进行标准分步释放试验和乳化油分步释放试验,使用ZFC乳化油作为捕收剂得出的理论产率高于标准分步释放的理论产率值,而且使用乳化油可减少分选次数。使用不同捕收剂的最佳用量,人料浓度不变的情况下,变换起泡剂用量考察其变化量对浮选效果的影响。通过试验研究发现,使用ZFC作捕收剂时,起泡剂用量相对于柴油作为捕收剂时减小,说明乳化油和仲辛醇有更好的协同作用,且改善了煤泥水处理系统的工作环境。ZFC制备简单,使用方法跟柴油捕收剂相同,现场使用时不需要对加药系统进行任何改造。
  • 摘要:为了解决矩形或梯形煤巷破碎顶板锚杆支护设计理论针对性不强、难以进行定量计算、易发生冒顶事故的问题,本文提出了锚固串新结构,并研究了锚固串新结构的形成、自身稳定机理及其力学性质.结果表明:通过合理的锚杆支护参数设计,可在顶板内形成由锚杆-破碎围岩组成的串状支护结构,不仅可以保持结构自身的稳定,同时可以承受土覆岩层的载荷;以锚固串为基础进行支护参数设计,能克服其他支护理论不适用于矩形破碎顶板或不能进行定量计算的不足,为矩形破碎顶板的支护设计提供理论基础和设计依据,能降低此类顶板由于局部破碎岩块漏空并破坏支护结构而引发的冒顶事故的概率.
  • 摘要:胶结充填体在应用过程中会与矿井环境中含有不同盐类、酸类或碱类的水溶液发生一系列物理、化学反应而遭到破坏.基于正交试验设计方法,以粉煤灰等工业废渣为主要原材料,设计一种含有C4A3 (S)矿物相、适于腐蚀矿井水环境的抗蚀充填胶凝材料.以水泥胶砂试块的抗压、抗折强度以及熟料矿物相的形成状况作为考核指标,综合评判以确定最优的抗蚀充填胶凝材料的矿物组成与化学成分.XRD分析表明,抗蚀充填胶凝材料的主要矿物相为C3S、C2S、C4A3和C4AF,其中C4A3 (S)矿物相衍射峰明显,并未发现有C3A或C12A7相存在.
  • 摘要:土地复垦保证金作为一种行之有效的促进矿区土地复垦的手段,已被国外矿业界所普遍采用.我国矿业界近些年也推行了该制度,但刚刚起步,还存在很多问题.美国是世界上最早建立矿区土地复垦保证金制度的国家之一,其保证金制度较完备和具有代表性.本文对比分析了中美矿区土地复垦保证金制度的法规政策,在此基础上提出了我国矿区土地复垦保证金制度的法规政策建设建议.尽管矿区土地复垦保证金制度在我国已具备了一定的政策依据和配套制度基础,但与美国的矿区土地复垦保证金制度相比,还远远不够,巫须为其提供相关法规和配套制度作为实施的保障。在上述政策依据和配套制度的基础上,为保障矿区土地复垦保证金制度的顺利实施,借鉴国外经验,立足我国实际,本文进一步对我国矿区土地复垦保证金制度的相关法规与配套制度和政策建设提出以下建议。在全国性立法中确立土地复垦保证金制度在全国性立法中确立土地复垦保证金制度的法律地位,将土地复垦保证金制度写人国家层面的法律中,为矿区土地复垦保证金制度的实施提供切实有力的政策和法律依据,提高保证金制度的法律约束力。由国土资源部耕地保护司专门负责矿区土地复垦保证金制度的实施矿区土地复垦占了我国土地复垦任务的很大比例,事关全国土地复垦事业的成败。为了确保土地复垦保证金制度的实施效果,由目前负责管理土地复垦的国土资源部耕地保护司专门负责保证金的测算、返还、审查等相关工作。地方上可以在当地的国土资源行政管理部门成立相应的机构,以贯彻落实矿区土地复垦保证金的相关政策,配合其工作。健全并在法律中确立开采许可证、复垦规划等复垦保证金的相关配套制度我国已实行矿产资源的"开采许可证"制度,但往往仅仅从矿产资源保护与管理的角度加以审批。因此,必须充实现有的"开采许可证"制度的内涵,赋予其矿区生态环境保护的新涵义,严格要求开采申请者在申请许可证时必须持有开采对矿区生态环境的影响评价和矿区土地复垦的规划。复垦规划是矿区土地复垦和测算及返还土地复垦保证金的主要依据,对于复垦规划的编制矿区土地复垦管理机关应作出统一的规定。实践中,国土资源部、发展改革委、财政部、铁道部、交通部、水利部和环保部已要求土地复垦义务人提交复垦方案,该方案可以作为保证金制度中要求提交的复垦规划。此外,应把保证金和许可证的审批和年检等相挂钩。为保证企业对矿区土地复垦的治理,新建矿山在取得开采许可证之前必须交纳土地复垦保证金和土地复垦规划,否则不予发放许可证。正在生产矿山应当在实施矿区土地复垦保证金制度后补交土地复垦保证金和土地复垦规划。发放开采许可证或矿产资源开发利用年度检查时,国土资源管理部门对未按规定缴纳土地保证金的复垦义务人,不发放采矿许可证或不予通过年检。在执行过程中,发证机关有权根据矿山实际执行复垦保证金制度的情况中止、吊销或撤回开采许可证。建立矿区土地复垦保证金制度实施绩效考核和审计制度把矿区土地复垦保证金制度的实施情况作为考核当地政府官员业绩的指标之一,建立土地复垦保证金制度实施绩效考核评价和审计制度,把矿区土地复垦保证金制度的实施情况同地方政府官员的切身利益相挂钩,并建立相应的奖惩制度,以提高各地对矿区土地复垦保证金制度的重视程度,确保矿区土地复垦保证金制度的实施成效。加强矿区土地复垦保证金制度的公众参与动员社会各方力量,开展形式多样的宣传活动,努力营造社会氛围,提高社会对实行矿区土地复垦保证金制度、加强矿山环境保护的认识;让公众参与到保证金的收缴、返还等环节中,增强保证金制度的透明度,利用公众舆论督促矿山企业履行复垦义务。
  • 摘要:针对数学形态学的膨胀与腐蚀操作在图像处理中可实现图像特征边缘信息有效提取的特点,结合形态学开闭基本运算与图像边缘特征信息检测的传统梯度算子,基于通过删减灰度图像四周像素行和列的方式,本文提出了两种形态学梯度新算法,较好地提高了灰度图像边缘特征信息的检测分辨率,并减小了检测带宽.针对传统的数学形态学梯度算法在带宽方面无法满足精细刻画边缘特征的缺点,本文提出了有更好图像特征边缘信息检测效果的两种新算法。这两种新算法的图像处理结果不仅达到了提高检测分辨率的目的,而且能更加精细描述地物的边缘细节信息,较之传统的梯度算法有了更高的检测精度。但本文所提出的方法也存在一些不足:对不同大小的结构元素会有不同的效果,如对于5x5的结构元素,虽然带宽减少的效果等同于3x3的结构元素,且存在能够更加详细的表述运算信息的特点,但是运算速度会减慢;对于同一大小的结构元素本身由于不同的矩阵排列也会产生不同的运算效果;同时,对膨胀腐蚀型实施此方法会产生冗余的边缘特征;此外,删减像素的行和列也会在一定程度上承担丢失信息的风险等。
  • 摘要:本文以人类社会经济活动对流域水环境胁迫为切入点,以北京市温榆河流域昌平区为例,分别采用CCA分析和PCA与CCA相结合的方法,定量研究社会经济指标体系与水体理化指标的关系,从而探求人类社会经济活动对水体存在显著影响的社会经济概化因子.研究表明,采用PCA与CCA相结合方法能够更科学有效地提取社会经济概化因子,即人均耕地面积、第一产业从业人数和农民人均收入.研究结果利于不同地区社会经济活动对流域水生态环境胁迫程度的比较,能够为流域生态环境管理提供科学依据.
  • 摘要:根据能量守恒定律和傅立叶定律,采用有限体积法(FVM)对平面温度场进行求解,合理地确定控制体的大小,在保证遵守热量守恒的前提下建立了平面稳态温度场问题的线性方程组及其离散化格式,其结果与以微分方程为基础、以变分原理为方法得到的有限单元法结果完全相同.清楚地解释了平面温度场三角形单元变分计算的基本公式的实际物理意义,提高了有限单元法(FEM)的计算精度,简化了计算过程,为进一步研究有限体积法在求解温度场的应用打下了良好的基础.本文以能量守恒定律和傅立叶定律为基础,利用有限体积法对平面稳态温度场进行分析,得到如下结论:(1)通过合理地选取控制体范围,即以通过单元质心的平行线为界划定计算区域,得到了与传统有限单元法方程一致的结果,提高了有限体积法的计算精度。而且由于控制体划分方法简便,利于有限元法在三维空间导热问题中的应用。(2)通过本文的分析,在建立有限体积法方程的过程中,可将单元与边界分别计算。首先计算所有单元对其三个节点方程的贡献,边界节点采用与内部节点相同的计算公式;然后再计算边界上热流对方程的贡献。对于绝热边界,由于其热流量为零,在计算了各个单元的贡献后不必再对边界进行特殊的计算。在三角形单元中是否有更合理的计算区域以及在四边形单元如何合理地选取控制体,是今后需进一步研究的问题。
  • 摘要:煤与瓦斯突出冲击气流具有很强的破坏效应.本文首先从理论角度分析了突出冲击气流的形成过程,认为突出发生后巷道空间内会形成三个流动区域:空气冲击波、冲击气流区和高浓度瓦斯流动区.然后,给出突出冲击气流流动的控制方程,并通过建立直角交叉巷道模拟的几何结构模型,设定相应的初始条件与相关参数,对突出冲击气流的运动过程进行了数值模拟计算,得出了不同时刻的冲击气流压力、速度以及瓦斯相对质量浓度在巷道内的分布情况,同时分析突出发生区域出口断面处的冲击气流平均压力和速度随时间变化过程,并根据模拟结果得出定性与定量化的结论.突出发生后巷道空间内会形成三个流动区域:空气冲击波、冲击气流区(空气压缩区)和高浓度瓦斯流动区。突出冲击气流是突出瞬间高压瓦斯迅速膨胀冲击压缩巷道内空气形成的。直角交叉巷道中突出冲击气流主要模拟结果为:突出冲击气流会在直角交叉口区域发生绕射与反射;由绕射和反射所形成的压力较低的涡旋流不断涌人交叉口上下分支巷道中,使得冲击气流强度较低;冲击气流的主要部分涌人交叉口对面的巷道(断面CD)中,其强度比上下分支巷道大很多;交叉口处对称的上下分支巷道(断面BC,AD)中冲击气流压力衰减系数,交叉口对面的巷道(断面co)中压力衰减系数。
  • 摘要:腈纶废水是指睛纶纤维生产过程中产生的废水的统称。废水含有丙烯腈、低聚物等物质,具有毒性高、可生化性差等特点。废水中的丙烯睛等有毒物质进入到环境水体后,会给周围环境的用水安全造成威胁。目前,腈纶废水的处理方法主要分为生物处理与物理化学处理两类。针对腈纶废水中含有丙烯腈、低聚物等有毒、难降解有机物的水质特点,采用电化学氧化法对经过AO(厌氧+好氧)生物处理的腈纶废水进行深度处理,探讨了电流密度、NaCl添加浓度、废水初始pH值对废水中COD的去除效果,并对其运行能耗进行了分析.试验结果表明:采用电化学氧化法可有效氧化去除废水中难降解有机物,COD去除率达50.8%;最佳的运行条件为电流密度10 mA/cm2、NaCI添加浓度2 g/L、初始pH为中性;处理的吨水能耗为15.96 kWh/t.
  • 摘要:实验通过激光粒度仪、热分析、XRD、BET、TPR对催化剂的表面性质、形貌特征、化学组成及晶体结构进行系统评价.结果表明,催化剂经过焙烧后,其比表面积明显上升,催化剂粒径更加集中,而平均粒径改变不大.SEM分析表明,经焙烧后催化剂显微表面的负载物分布均匀,催化剂表面规则平整.XRD分析表明,焙烧温度的升高促进了铁催化剂中主体物相α-Fe2 O3晶粒的增大,有利于催化剂活性组分在载体上进行表面扩散.激光粒度与比表面积分析表明,随着负载量的减小,催化剂的粒度逐渐减小,催化剂的比表面积随着负载量的增加而增加.
  • 摘要:水溶性维生素是维持人体正常生理代谢的一类重要化合物。目前,水溶性维生素常用的测定方法有比色法、紫外法、荧光法、离子对色谱法和液相色谱一质谱联用和HPLC法等,HPLC法因处理样品简单、快速,且能同时测定几种维生素而被广泛应用于食品、药品中维生素的测定,但至今为止,采用HPLC法测定甘薯中水溶性维生素还未见文献报道。因此,本文通过对甘薯水溶性维生素含量的测定为其进一步开发和利用提供重要的参考依据。本文建立了同时测定甘薯中维生素C和B1两种水溶性维生素的高效液相色谱法.通过磷酸热解法提取样品,采用shin-pack CLc-ODS C18(300 mm×6mm)反相色谱柱,甲醇-磷酸二氢钾(15:85)为流动相进行梯度洗脱,控制流速在1 mL/min,检测波长为265 nm,测得甘薯中维生素C和B1的含量分别为195 mg/kg和206.3 mg/kg.结果表明该法具有样品预处理简单,灵敏度高,分析时间短等优点,适用于甘薯中上述两种水溶性维生素的同时测定.
  • 摘要:现有的研究表明,水稻的理想株型、合适的源/库关系是水稻高光合效率的重要基础,而环境因素主要影响光合电子传递和与光合作用相关酶的活性.培育新的高光合效率品种具有深远意义.抗性是作物对不利于生长的环境条件的适应性和抵抗力,它是植物在长期的系统发育中产生和发展起来的.经有关实验研究显示,抗旱筛选后得到的水稻远缘杂交后代,其光合速度及抗旱境性能得到改善.在本试验中,经顺序抽样选取了部分水稻种子在廊坊田地种植,加以高温逆境胁迫处理,试验后测定其远缘杂交后代叶片在光合能力上的变化以及抗逆境胁迫指标的增减变化,并附加了若干额外的相关试验操作,从而表明了水稻远缘杂交后代较其祖代的明显生理性能优势.
  • 摘要:基于工业CT探测设备,自行设计了煤体吸附瓦斯气体装置,建立了煤体吸附瓦斯气体过程试验系统.利用该系统实验研究了煤体吸附不同瓦斯气体的特征,得出了煤体吸附瓦斯气体过程的CT图像.研究结果表明,原始煤体是非均质材料,煤体吸附瓦斯气体后发生了膨胀,原本没有煤样的区域被煤样填充,煤体内部的孔隙发生了变化,部分孔隙收缩变小.煤体吸附瓦斯气体特征的研究对于认识煤与瓦斯突出灾害发生机理提供了理论基础.
  • 摘要:综放开采技术对我国厚煤层的地下开采起到了至关重要的作用.针对淮北矿区朱仙庄煤矿8号和9号煤层距离近、分别开采难度大的特点,设计了"采9放8"、合层综放开采的回采工艺.通过数值模拟软件和物理相似材料模拟两种试验手段,分别研究了不同夹矸厚度条件下顶煤的冒放性能,以及合层综放工作面开采过程中的矿山压力影响范围.结果表明,873工作面的极近距离煤层合层综放开采技术工艺是切实可行的.该开采技术的成功应用,极大地提高复杂赋存条件下煤炭资源的回采率,具有重要的理论意义和现实意义。通过对"采9放8"开采工艺的试验研究,得出以下结论:(1)在综放开采过程中,虽然理论上夹砰岩层的存在会影响到顶煤的回收率,但是数值模拟结果表明,对朱仙庄煤矿873工作面的回采,厚度在1.5 m以下的夹矸层不会对8号煤层的冒放造成任何影响;厚度在2-2.5 m的夹研岩层,可以通过注水、反复支撑等辅助措施提高夹研的冒放性。(2)物理相似材料的模拟试验结果显示,相同条件下,"采9放8"开采工艺要比8号煤层的放顶煤开采一次性提高采高近5m左右,使得采场的矿山压力影响范围进一步扩大。上覆岩层的垮落错落有序,虽然在影响高度和广度上有所增加,但不会对后续工作面的开采造成破坏性影响。(3)经过两种试验手段的综合分析,极近距离煤层、8号煤和9号煤的合层综放开采技术工艺是可以付诸实践的,而且该开采工艺的成功应用必将对淮北矿区的安全高效生产起到极大的促进作用。
  • 摘要:粉体表面改性成为非金属矿深加工技术的重要部分,对非金属矿的经济、高效应用起着决定性作用。粉体表面改性技术主要组成部分是表面改性剂及其配方、表面改性工艺和设备以及应用和表征技术等。其中表面改性装备是关键。SLG型连续粉体表面改性机(以下简称SLG改性机)的诸多优点得益于SLG改性机独特的改性腔与非重力混合改性原理设计。SLG改性机主机主要由三个筒体呈品字形连接而成,每个筒体内部都设有高速运行的转子和固定的定子,转子的线速度可达75一86m/s}z},转子和定子交错排列。本文提出SLG型连续粉体表面改性机主机的流场模拟方法,实现SLG改选主机改性腔内流动区域的三维建模,采用多参考坐标系模型和滑移网格模型进行SLG改选腔多旋转中心的流场模拟计算.对比模拟结果发现,SLG改性主机腔内的气相速度场分布极不均匀,存在多个漩涡,采用滑移网格模型的模拟结果中改性筒壁附近漩涡强烈.
  • 摘要:活性炭是一种广泛应用的TiO2光催化剂载体.在TiO2/AC复合催化剂的使用中,如何提高复合催化剂的光催化效果,减小活性炭微孔的强吸附性能对光催化过程的影响,是目前亟待解决的课题.本文通过采用硝酸氧化对活性炭进行表面改性,采用氮气吸附、扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)研究了改性对复合光催化剂孔结构、表面形貌及表面官能团的影响,并选取苯酚为模型化合物考察了改性对复合光催化剂光催化降解能力的影响.结果表明,改性后的活性炭在提高了中大孔含量的同时也保留了一定的吸附性能,活性炭表面的结构变化,特别是酸性含氧官能团的增加,为光催化剂提供更多的负载位,提高了TiO2在活性炭表面的负载量,有效地提高了光催化剂的光催化效率.
  • 摘要:断层是地震资料解释的最核心部分之一.根据断层在地震剖面上的线性特征,提出了通过结构方向滤波技术和地震道相似处理等增强图像中的断层,利用图像识别方法提取断层线.通过测试分析,本方法识别线性特征较明显断层的准确率可以达到50%以上,对于小断层可以辅助解释人员为查找断点提供参考.结合人工解释二维地震剖面的思路,利用反射波同相轴错断、同相轴分支等断点判别特征,通过结构方向滤波技术和地震道相似处理等增强图像中的断层,基于图像识别的断层提取过程,并对各方法进行了综合分析。通过实验测试分析,对于在地质剖面上线性特征明显清晰大断层,本方法追踪断层的准确率达到50%以上;而一般高分辨率小断层线性特征不明显,准确性为20%左右。因此,自动算法可以帮助解释人员从整体上分析地质构造,为寻找断点提供一种参考。
  • 摘要:本文研究了2008年发生在中国大陆的三次强震前的潜热通量、气温日较差、空气湿度变化.结果表明:震前30d内,在震中附近区域发生了明显的潜热异常,随后,几乎同时发生了气温日较差升高和空气湿度降低;对比20年的历史数据,潜热异常出现在震中附近或沿构造带分布,最大异常值主要与震级有关.引用岩石圈-大气层-电离层耦合作用,认为异常原因不仅是地壳内部热量的释放,可能还包括氡辐射增强导致的大气层电离化.
  • 摘要:本研究通过制备粉煤灰-腐植酸-聚丙烯酸钠-丙烯酰胺(粉煤灰-HA-PSA-AM)吸水性树脂,探讨了粉煤灰对吸水性树脂结构和性能的影响。粉煤灰在树脂的合成过程中,物理形态基本保持不变。粉煤灰-HA-PSA-AM树脂起初保水性能较差,随时间推移保水能力衰退的较慢,而它的耐寒性较好。煤灰-HA-PSA-AM树脂改良了土壤性能,同时可以释放出钾离子,促进植物生长。粉煤灰的合理有效利用将降低环境污染的风险.以焦作电厂粉煤灰和新疆哈密褐煤提取的腐殖酸为原料,以丙烯酸和丙烯酰胺为单体,合成了一种加粉煤灰的吸水性树脂.结果表明:合成的吸水性树脂有较好的保水性和耐寒性,能促进植物的生长,改善土壤的理化性质,同时能降低树脂的合成成本,有较好的经济和利用价值.
  • 摘要:地下煤炭资源的大面积开采会使地表产生塌陷盆地,在盆地边缘可能会产生裂缝或台阶等非连续变形,它是带来矿区灾害和损失的主要原因之一.本文以某矿区901工作面开采为原型,利用2D-Block离散元数值软件模拟计算,以水平变形作为地表产生裂缝的判断指标,得到了地表采动裂缝的特征和分布规律.浅埋深(360m)、薄松散层(3.5m)、厚煤层(5m)开采条件下,当采空区达到一定尺寸后,致使表土层达到其极限变形值6mm/m,从而使土体破裂产生裂缝;裂缝通常以裂缝带的形式存在,具有隔断地表连续变形和集中变形特性,且开切眼侧裂缝角大于终采线侧。随采空区尺寸的变化,工作面上方与其大致平行的裂缝经历"产生-扩大-闭合(完全或部分闭合)"的动态过程,工作面上方裂缝一般为动态裂缝,而开采边界裂缝一般为永久性裂缝;裂缝宽度不随采空区尺寸无限变化,达到该地质采矿条件下最大宽度后便不再增大。对浅埋深、薄松散层、厚煤层开采条件下,地表裂缝的分布和变化特征的认识,不仅完善了开采沉陷学的基本理论,而且对三下采煤和土地复垦等也具有理论指导意义。
  • 摘要:以活化后的煤矸石作矿物掺合料配制了C30和C50两个强度等级的混凝土,研究了活化煤矸石作矿物掺合料对混凝土强度和干燥收缩性能的影响,同时对比研究粉煤灰、矿粉及二元复配同掺量下对混凝土强度和干缩性能的影响.试验结果表明,活化煤矸石具有火山灰活性,且早期活性较高;混凝土干缩与水胶比相关,同水胶比下,煤矸石掺量越多,混凝土干缩值越大,普通掺量(20%~30%)的煤矸石混凝土干缩值与基准混凝土相比相差不大;对比性研究结果,煤矸石混凝土各龄期强度与干缩值与矿粉相近,高于粉煤灰混凝土;二元复配中,煤矸石更适于与粉煤灰复合使用,是一种具有早强性的优质高活性掺合料.
  • 摘要:现在人类排放的CO2越来越多,从而导致全球变暖.为了减缓全球变暖,人们希望利用CCS(carbon capture and storage)技术把CO2储存到地下,从而减少大气中CO2气体的浓度,但是储存到地下的CO2有泄漏的风险.本文通过模拟CO2泄漏胁迫莴苣,分析莴苣的光谱变化规律,建立高光谱遥感识别CO2泄漏点模型.研究表明,遭受CO2泄漏胁迫的莴苣在绿光区反射率逐步降低,近红外区域的反射逐渐增强,而光谱指数GNDVI能够较好识别健康莴苣与CO2泄漏胁迫的莴苣.因此,可以通过高光谱遥感监测地下储存CO2泄漏的信息.在COZ泄漏胁迫下,莴苣在绿光区反射率逐步降低,近红外区域的反射逐渐增强,但红光吸收没有明显改变。因此,红光并不是识别CO2泄漏胁迫下莴苣的最佳波段,而近红外以及绿光区是其敏感波段。NDVI,HNDVI,SIPI,OSAVI这4个指数在中前期可以有效区别出健康与COZ泄漏胁迫的莴苣外,且在胁迫开始阶段4个健康莴苣指数值与CO2胁迫莴苣指数值就具有变化,说明这4个指数敏感性以及可靠性都不好。GNDVI指数在胁迫开始阶段,健康莴苣指数值与胁迫莴苣指数值差异性很小,这是符合植物生产规律的,但8月11日数据区别度较小,其他时间健康与胁迫葛首的区分度尚可,说明该指数可以用来识别健康莴苣与遭受CO2泄漏胁迫的葛首。尽管本文研究发现没有一个光谱指数可以很好地、稳健地识别健康与遭受胁迫的莴苣,但健康莴苣与胁迫莴苣的光谱具有明显不同。研究表明,最优的植被指数是GNDVI,其次是NDVI,HNDVI,SIPI,OSAVI指数,其余指数效果很差。因此,为了更好利用高光谱遥感识别地下储存CO2泄漏对周围环境的影响,还须进一步开展实验研究,以便建立更为可靠、灵敏的识别模型。
  • 摘要:高性能甲烷/氮气分离用炭分子筛是保证低浓度煤层气变压吸附分离的前提.本实验以椰壳炭化料为原料在一定条件下活化制备了炭前驱体,以苯为沉积剂通过气相炭沉积调孔制备了炭分子筛,考察了苯沉积时间、沉积温度、沉积剂浓度、沉积剂量对变压吸附分离甲烷/氮气效果的影响,采用N2吸附法分析了炭前驱体的比表面积和孔径分布.实验结果表明:炭化时间40 min,活化时间120 min,水蒸气流量1.71 g/min时得到的炭前驱体微孔发达;甲烷/氮气的分离效果分别随着苯的沉积时间、沉积温度、沉积剂浓度和沉积剂量的增加先增加后减小,都出现了最佳值,而且沉积时间对甲烷/氮气的影响效果最为显著,得到苯沉积的最佳条件为:沉积温度750℃,苯浓度7.44%,苯流速为24 ml/min,沉积时间20 min.
  • 摘要:煤矸石和粉煤灰的酸碱性往往呈现出极端不平衡现象,不能直接农用,必须进行基质改良,将pH调整至植物适生范围,利用粉煤灰的碱性特性来中和酸性煤矸石,有效防治污染.采用脱硫后的矸石与接种摩西球囊菌的粉煤灰以不同方式混合作为基质,研究微生物淋滤脱硫对于矸石山植被恢复的作用.同时结合接种摩西球囊菌,研究微生物综合作用对于植物生长状况的影响.结果表明,煤矸石脱硫后接种菌根处理能够提高植株的出苗率、地上部干重和单株植物干重,显著促进了植物的生长,对矸石山的植被恢复研究具有重要意义.我国煤炭工业为国民经济的发展做出了巨大的贡献,但同时,煤矿生产对于土地和矿区生态的破坏也是非常严重的,因此土地复垦、生态重建是各矿山面临的主要问题。固体废弃物煤矸石具有极端贫痔或过低的酸碱度(pH)及较低的持水能力,易侵蚀和土壤微生物活动性差等不适合农作物生长的特点,其中最重要的限制性因子是煤矸石和粉煤灰的pH过酸或过碱,变化幅度大,不能够满足作物最基本的生长要求。煤矸石呈强酸性,而粉煤灰呈碱性,将两者以一定比例混合可调节基质的pH,使植物宜于生长。毕银丽等的研究证明在煤矿区废弃物上接种菌根,不仅可以促进植株的生长,而且可以对基质进行改良。双接种根瘤菌和菌根真菌改善了煤矿固体废弃物的肥力状况,显著增加了可供植物利用的有效态N,P的含量。本试验将微生物脱硫改善基质和接种微生物同时用于矿区废弃物的改良。结果表明,经过氧化硫硫杆菌脱硫的煤矸石,不仅显著提高植物的幼苗成活率,而且对于植物长势的促进作用更为明显。其作用甚至远远大于接种菌根。微生物脱硫和菌根真菌联合使用,对植物的成活和生长是最有利的。具体的作用机理还有待进一步的详细研究。脱硫后的矸石更有利于植物的成活和生长,辅助接种菌根真菌,可促进煤矿区矸石山的生态恢复。可见,氧化硫硫杆菌用于煤矸石的脱硫,可以改善基质的性状,在相同配比下更有利于植物的成活和生长,其效果非常显著。王幸福等通过研究分析得出,矸石山绿化造林具有净化煤矸石山近地层空气环境、土壤环境、水环境以及改善生态环境的作用。可见煤矸石微生物脱硫对于煤矿区的环境治理和生态恢复具有非常重要的意义。经过微生物脱硫的煤矸石作为基质,可以提高植物的成活率,促进植物的生长。脱硫菌与菌根技术相结合来治理矸石山,对植物生长的促进效果最明显。
  • 摘要:层序地层学在近海盆地含煤岩系中得到了广泛应用,许多研究都从不同角度揭示了煤层在层序格架中的发育和分布特征。然而,这些根据近海盆地含煤岩系得出的规律是否适合内陆盆地含煤岩系,还有待于进一步研究。柴北缘地区侏罗系是一陆相湖盆背景下沉积的含煤岩系,其层序地层学特征已经有不少学者进行过研究,但关于煤层在该陆相层序格架中的发育和分布的研究还很少见。本文即对柴达木盆地大煤沟地区煤系进行初步层序地层分析,并探讨内陆盆地层序地层格架下的煤层分布特征。运用露头剖面、钻孔岩心及层序地层学有关理论、方法,对柴北缘大煤沟地区侏罗纪含煤地层进行了层序地层学研究,共识别出9个层序界面,将早、中侏罗世含煤岩系划分为8个三级层序.曲流河冲积平原和上三角洲平原三级层序的高位体系域和湖侵体系域分别由多个四级层序的低位体系域和湖侵体系域叠置构成,煤层发育于四级层序的湖侵体系域,大面积分布的厚煤层靠近三级层序最大湖泛面发育;下三角洲平原和辫状河三角洲平原三级层序内四级层序不发育,煤层发育于湖侵体系域;多个四级层序湖侵体系域和高位体系域叠置构成下三角洲平原-湖泊环境三级层序高位体系域,煤层发育四级层序湖侵体系域底部,靠近层序顶界面,煤层厚度及煤层间距减小.
  • 摘要:目前绝大部分煤矿企业所使用的安全信息管理系统仍然是传统的模块化的系统,只是一个对煤矿安全信息的构架简单而操作复杂的管理平台。在这些系统下,煤矿安全知识普遍流转不畅、共享困难;煤矿安全人员的知识更新效率、知识创新能力难以得到根本性的提高。针对现有煤炭企业安全信息管理系统设计理念落后的现状,采用互联网技术和信息技术作为基础,引入知识管理的理论和方法,提出更为先进的煤矿安全信息管理系统整体架构,开发了一套煤矿安全信息管理系统.该系统不仅建立了煤炭安全领域的知识地图,还包括了有价值信息的采集,自动归类,信息的检索和相关度关联,是知识经济中管理煤炭企业所需的内部知识和外部知识的平台.
  • 摘要:针对某一含水褐煤煤田,进行了固定涌水条件下的煤炭地下气模拟试验,研究了利用煤层水富氧气化生产富氢煤气的工艺条件,比较了不同工艺条件下的煤气组成、氢气含量、温度场分布、气化面扩展速率,以及水蒸气分解率.结果表明,气化剂中氧气浓度的提高,能够显著改善气化炉工况,增加气化强度,加强煤层涌水的汽化与水蒸气还原反应.模拟涌水条件下适宜的气化条件为60%富氧气化.煤层温度场的分布较为准确地反映了气化炉工况,富氧气化条件下炉内三带分布较为理想,且有利于气化面的横向扩展.水蒸气分解率比较表明,富氧气化促进了水蒸气的分解反应,可以充分利用煤层涌水生产富氢煤气.
  • 摘要:粉煤灰处理酸性高铁高锰矿井水是实现资源化利用的关键途径.采用GENESIS XM260SX-射线能谱仪(EDS)分析粉煤灰化学组分,用NaOH、CaO、Na2 CO3、NaC1、HC1、H2SO4等改性剂配制成1 moL/L的溶液按灰液比1g∶10mL搅拌混合反应制得改性粉煤灰,实验确定Na2CO3为最佳改性剂,出水总铁和锰的去除率均可达到98%.改性后粉煤灰沉降性能大大提高,沉降30 min改性后粉煤灰出水SS浓度为0.074 mg/L,比改性前出水SS浓度0.261 mg/L大为降低,降幅达72%.Na2CO3改性粉煤灰连续动态处理后的高铁高锰酸性矿井水其出水总铁浓度范围为0.18~0.28 mg/L、出水锰浓度范围为0.08 ~0.17mg/L、出水浊度范围为3.1 ~4.2NTU、出水pH范围为8.12 ~8.51,出水水质达到并优于GB50335-2002《污水再生利用工程设计规范》水质指标.
  • 摘要:高效低廉煤泥浮选捕收剂对提高选煤厂经济效益和节能、环保具有重要的现实意义.本文介绍了废轮胎热解生成再生烃油的规律以及再生烃油煤泥浮选试验的结果,并结合FT-IR分析了其捕收作用机理.废轮胎热解的正交试验结果表明:起始温度和保温时间对再生烃油回收率影响不显著,热解最终温度影响比较显著.FT-IR分析表明:再生烃油含有强疏水性的长链脂肪烃官能团,存在疏水性的芳香结构官能团,同时也含有极性的亲水官能团,如-C=O-、-S=O-以及含氮官能团.煤泥浮选表明:再生烃油作为煤泥捕收剂时,具有较强的捕收性能,同时还具有一定的起泡性能,可明显减少起泡剂的用量.本试验为废轮胎处置和循环利用开辟了新的途径,同时增加了煤泥浮选捕收剂的来源.热解的起始温度和保温时间对再生烃油回收率影响不显著,热解最终温度影响比较显著,热解最佳试验条件为:起始温度350℃,最终温度700℃,保温时间30min。(2)FI-IR分析表明,再生烃油中存在强疏水性的饱和脂肪官能团和疏水性的芳香结构,同时还含有亲水的极性官能团。(3)再生烃油作捕收剂时具有较好的捕收性能,同时还具有一定的起泡性能,可明显减少起泡剂的用量。
  • 摘要:针对低浓度生物冶金浸出液难于处理的现状,利用硫酸盐还原菌(Sulfate Reducing Bacteria,SRB)沉淀分离有价金属离子的微生物法是很有应用前景的处理方法.本研究以提高SRB的还原活性为出发点,采用自制固定化反应器通过间歇式实验探讨固定化载体对SRB还原性能的影响.研究结果表明,COD/SO24-比值对SRB还原性能影响较大,比值为4时SRB的还原性能最好,反应器很快启动,且有较高的硫酸根去除率.细胞固定化培养反应器不同位置处的SRB的还原性能基本相同.
  • 摘要:2009年在青海省木里煤田成功钻获天然气水合物实物样品,使我国成为世界上首次在中低纬度冻土区发现天然气水合物的国家.但是专用钻探仪器造价高昂,加之木里地区地质条件的特殊性和复杂性,在此后的钻探中未见新的水合物发现报道.测井曲线解释是识别天然气水合物的一项有效的方法,本论文结合地质地理条件综合分析,明确木里煤田天然气水合物分布状况.可为本区天然气水合物资源评价和靶区优选以及在我国更广阔区域寻找天然气水合物提供基础资料和科学依据.
  • 摘要:研究平鲁区环境地质问题和泥石流灾害的地质环境背景,为该地区的经济与社会可持续发展、生态环境建设与保护提供环境地质依据.通过野外及室内资料收集、整理,调查和研究了平鲁区的环境地质背景,通过对灾害致灾因子(工程地质条件)分析,划分出泥石流灾害中等易发和不易发两类地区.通过对地质灾害易发程度和易损性的量化指标(地层岩性、斜坡结构类型、坡度、降雨、坡高、人类工程活动、斜坡变形破坏特征、死亡及受威胁人数、直接或潜在经济损失等)研究,对该区泥石流灾害的危险性进行了综合评价.其中,本地区下面高乡和双碾乡为泥石流灾害风险高的区域,陶村乡为泥石流灾害风险中等的区域,其余则为风险性低的区域.平鲁区地貌类型总体地势西北高东南低,东部以洪涛山为控制区界,形成大面积的黄土丘陵;西部以管渗山脉为控制区界,形成环带状的岩溶侵蚀山地,出露地层以灰岩及第四纪地层为主,地质构造总体呈北东向,隆起与凹陷相互平行,彼此斜列,以古老基底发育的紧闭线状褶皱和盖层中广泛分布的平缓褶皱和断裂构造为其基本特征。本区地下水类型有松散岩类孔隙水和石炭系砂岩夹薄层灰岩层间裂隙溶隙水。前者主要分布在西部,分布面积窄,范围小,后者埋藏浅,厚度小,主要分布于东南部。查明本区泥石流10处分布在六个乡镇,皆由地层岩性、土壤植被、地形地貌、气象水文、人类工程活动等多因素共同制约,尤其是降水及人类工程活动对此类灾害起到了诱发和促进作用。划分本区泥石流为中等程度易发,双碾和下面高乡泥石流风险程度最高,陶村乡风险中等,其余地区泥石流风险程度为小。
  • 摘要:随着机械化耕作技术的推广,机具对土壤压实的问题凸显,而土地整理工程施工中大型施工机械作业造成的土壤压实问题也日趋严峻.根据最新土壤压实研究进展,本文论述了土壤压实在农地生产中的影响;从研究的测定、影响、机理和改良方面,阐述了农地土壤压实的研究现状;展望了未来农地土壤压实的创新研究领域和方向,即土壤压实评价方法,土壤压实的研究尺度,环境影响的效应,土壤机械压实是农业机械化发展所不能回避的问题。目前研究主要集中在土壤压实对土壤理化、生物性状影响,以及对植物生长及产量的影响。笔者认为,今后对农地土壤压实的研究可围绕以下方面展开:开展土壤压实评价方法研究,建立科学合理的评价指标体系对土壤压实程度进行评价和分级,有条件的地区可以长期定点动态观测,为改良措施提供基础依据;注重土壤压实研究尺度,从实验室-田间小区-农田-流域-区域尺度扩展,密切关注农田尺度下农地土壤压实后土壤水分问题;进一步开展土壤压实对环境效应的影响研究,在全球变暖的今天,土壤压实会影响土壤表层的能量和物质交换过程,对全球气候变化有着重要的影响;发现新的改良工艺和措施,比如在机械设计和制造时充分考虑减轻或避免机械的压实。
  • 摘要:地质聚合物是一类新型的无机胶凝材料,由于其具有类沸石结构,可用于重金属固化.本文介绍了地质聚合物的结构特征,综述了国内外地质聚合物固化重金属的研究进展,并对其应用前景进行了展望.地质聚合物材料在重金属废物的固化领域具有很好的发展前景。在地质聚合物固化重金属的实际应用过程中,应当综合考虑重金属的种类、重金属的量及原料的性质和组成等因素,选择合适的固化工艺条件,从而使固化效果达到最佳。对于地质聚合物固化重金属,还需在以下几方面继续深人研究:地质聚合物对于不同重金属的固化机理,地质聚合物原料组成对重金属固化效果的影响,地质聚合物材料固化多种重金属时,重金属离子之间竞争效应及对固化效果的影响,重金属元素对地质聚合物形成及其对地质聚合物长期强度的影响等,尽快推动相关产业发展。
  • 摘要:煤和天然气转化利用的最有效途径就是将它们转化成各种高附加值的有机化合物,如醇、醛、酸以及液体烃类燃料等产物。甲烷的直接利用尚无大规模工业化的过程。甲烷经过合成气的化工利用,合成氨、合成油、合成甲醇都实现了工业化,而合成C2含氧化合物还未实现工业化,目前仍停留在中试水平。乙醇是重要的化工原料,还是理想的高辛烷值无污染的车用燃料及其添加剂。如果能从天然气直接制得乙醇等C2含氧化合物,则既可节约粮食,也可以充分利用我国丰富的煤炭和天然气资源,从而缓解我国石油资源紧缺的矛盾,在提高人民生活水平和发展国民经济等方面具有重要的战略意义。20世纪70年代以来,开发石油替代燃料逐渐成为全球研究的热点.以合成气为原料生产乙醇,原料来源广泛,具有很好的发展前景.本文简要讨论了合成乙醇的开发,合成法制备乙醇的化学反应,合成乙醇用催化剂,以及铑基催化剂上C2含氧化物的生成机理,CO的解离机理以及C2含氧化合物的生成机理。
  • 摘要:本文以湖南辰溪晚二叠世特高有机硫煤[w(St.d)=9.46%;w(S..d)=8.06%;Rr=0.74%]为研究对象,深入分析这一特殊煤种形成环境的特殊性,揭示可能与高有机硫煤形成有关的环境因素.对辰溪煤形态硫特征、宏观煤岩和显微煤岩特点及其在剖面上的分布进行了详细分析,结合地质背景,用煤相参数以及GI-TPI、GWI-VI图分析辰溪特高有机硫煤的成煤环境特征.辰溪煤有机硫与黄铁矿硫的含量之比[w(S.)/w(Sp)更明显地呈现出阶段性变化,反应成煤环境的变化,上部分层受上覆海水影响较多,而下部各分层则受风化层影响较多,如活性铁离子的供给.该煤层碎屑惰质体,粗粒体很丰富,未见壳质组,显示了煤层经历了较动荡的环境,如古泥炭沼泽中水位强烈波动.高GI值、低TPI值和低VI值及波动很大的GWI值等煤相参数特征,反映了该煤层成煤母质不以乔木植物为主;同时,可能低等生物参与成煤作用以及成煤环境覆水波动较大.上述这些环境特征因素在某种程度上促成了辰溪煤高有机硫特征的形成.辰溪8煤的突出特征之一是碎屑惰质体十分常见,这与成煤中的氧化过程密不可分,意味着成煤环境可能有强烈的氧化环境,或是水流的搬运或氧化作用等特殊的变化。该煤层粗粒体较亦很多见,显示了煤层经历了较动荡的环境,如古泥炭沼泽中水位强烈波动。辰溪8煤有着高GI值、低TPI值的特征,同时其VI值很低,而GWI值波动很大,反映了该煤层成煤母质以草本植物为主,可能有细菌等低等生物参与成煤作用,成煤环境覆水波动较大,煤层总体处于强还原环境,水介质为中性到弱碱性环境。
  • 摘要:木质素来源广泛,其改性后用作水煤浆分散剂,具有充分利用资源和降低水煤浆成本的双重意义.本文综述了水煤浆用木质素的改性方法及其作为分散剂在水煤浆中应用的研究进展.木质素普遍存在分散降翻效能低、性能不稳定的缺点,使木质素类水煤浆添加剂一直定位于低效能产品,尤其工业木质素不能直接使用,为能充分利用木质素就要用可靠的拉术、较少的费用改变其缺点,变废为宝,现对水煤浆用木质素分散剂主要的改性方法进行介绍,主要有物理法和化学法。复配改性法、分离提纯法、磺甲化反应、共聚反应、复合改性法等,木质素分散剂水煤浆主要起着分散降解和稳定的作用,虽然现在有很多方法对木质素进行改性,也取得一定成绩,但是这些方法较萘系分散剂相比仍然没有改变其成浆浓度低、普适性差的缺点,使得其在水煤浆中的应用受到限制,所以为能更好地提高其实用性,还需广大研究者深人研究,找到更好更有效的改性方法提高其使用性。本文作者认为应从改变木质素的结构着手,改变其球形结构使得其成为疏型结构,引进多种特征吸附官能团,改变吸附方式,从而提高其分散性,使得木质素分散剂能够适应多种煤。
  • 摘要:在综合分析已有三维地质建模构模方法的基础上,针对目前矿区可获得的数据多为地质平面数据、剖面数据及钻孔数据的情况,借助于地统计学的插值方法,提出一种基于ArcGIS和3DGeoModeller平台的多类型数据、多方法集成的矿山3D地质模型建立方法,通过人工解释数据(地质平面数据和剖面数据)联合约束建立3D地质模型,利用钻孔数据验证和校正模型.实例应用表明,该方法保持了数据在空间和时间上的一致性,为矿山安全生产管理提供了有效和可靠的空间数据及可视化支持.(1)本文针对矿区可得到的各类型数据(地质平面图、剖面图、钻孔数据),借助于地统计学的插值方法,提出一种基于ArcGIS和3DGeoModeller平台的多类型数据、多方法集成的矿山3D地质建模方法。(2)本文详细阐述了地质信息的处理流程及建模步骤,并应用于谢桥煤矿研究区域三维地质建模工作中,取得了比较理想的结果。基于矿山3D地质模型建立的方法保持了数据在空间和时间上的一致性,为矿山安全生产管理提供了有效和可靠的空间数据及可视化支持。
  • 摘要:本文研究了干、湿schwertmannite矿物对Cr(Ⅵ)离子的吸附行为.干、湿schwert-mannite对Cr(Ⅵ)的吸附速率相同,均在3h后达到最大吸附量,对应的最大吸附量分别为273 mg/g和805 mg/g.schwertmannite对Cr(Ⅵ)的去除率与Cr(Ⅵ)的浓度成反比,湿schwertmannite样品在1 mM和20 mM对应的Cr(Ⅵ)去除率分别为73%和15.5%;而干schwertmannite样品对应的Cr(Ⅵ)去除率分别为54%(1 mM)和5% (20 mM).温度升高能够促进schwertmannite对Cr(Ⅵ)的吸附,但在较低浓度((10 mM)条件下促进作用更明显.
  • 摘要:煤炭资源作为我国的主要能源形式,在方方面面影响着我国的经济社会发展.如何对矿区开采所导致的地表移动进行有效的、方便的、高精度的变形监测一直以来都是研究的重要问题,利用新技术(如基于GPS的CORS技术)越来越成为研究的热点.而如何用GAMIT/GIOBK来处理矿区地表移动变形监测数据也越来越重要了.本文主要介绍了GAMIT的数据处理过程和使用方法,以同煤集团塔山矿地表移动监测项目为例,使用GAMIT软件对观测所得数据进行了处理,并结合实例对GAMIT数据处理结果精度进行了分析,本文验证了GAMIT/GLOBK软件是一套在高精度、大范围、长时间的GPS观测数据处理及控制网平差计算方面较为成功的计算软件。根据一系列的计算和分析,可以得到以下结论:(1)如果某一站的精确大地坐标已知(如IGS跟踪站),可强约束,同时把卫星轨道作适当松弛,可有效提高解算精度。(2)观测时间的长短会影响解算结果。观测2h的数据点解算结果不理想,连续观测12 h以上的点解算结果趋于稳定。(3)基线的长短会影响解算结果。当长基线和短基线联合解算时结果不理想,应该分别解算。
  • 摘要:以自行配制的氨氮废水为处理对象,对不同运行工况下,氨氮的电化学氧化的动力学过程进行研究,得出相应的反应速率常数;并对各个反应速率常数进行数学拟合,得出氨氮电化学氧化的总反应动力学公式,即Ct=C0/eKt,式中反应动力学常数K=Y1·Y2·Y33·y4/Y52,其中,y1=0.027 2xi;y2=-0.000 7x2pH+0.029 3xpH+0.129 1;Y3=0.002 2xCI-;y4=0.607xCOD-0.321;Y5=154.28xNH4-N+-1.987.同时,对上述动力学方程进行试验验证,结果表明,当氨氮浓度在40~60 mg/L之间时,利用上述方程计算得出氨氮的理论浓度与实测浓度平均误差小于8%.
  • 摘要:碳捕集与封存(CCs)技术是在完全使用可再生能源之前必要的过渡技术.本文首先介绍了世界主要国家CCS技术发展的现状,尤其针对各国在《京都议定书》中的减排目标及其为碳减排所做的努力工作,主要包括:通过出售碳排放权、税收等手段为CCS技术发展筹集资金;加强与私人部门的合作建立示范性工厂;建立专项资金用于CCS技术的发展.之后,分析了目前CCS技术发展中的问题与挑战,并提出相应的建议.希望能够使读者对CCS技术的发展有所了解,同时为该技术的开放与应用提供参考.提高政府补贴,加大资金投入力度,建立相应的基金资助制度;同时提高投资市场激励强度,鼓励投资者投入资金,并由政府给与适当资助、政策优惠或倾斜;政府可考虑针对能源使用者征收能源税或碳税,或与CDM项目挂钩,以提高资金来源。监督并鼓励示范电厂运用各项潜在CCS技术,政府补贴并建立相应基金项目,考核并制定相应的奖励项目。CCS项目在地理上应成集群,以降低建造示范工厂的单位成本及运输碳的成本。同时,各项目间应完全共享环境表现、成本及公众健康等信息,并以此作为提供政府补贴的先决条件。建立保障大规模应用该技术所需的长期财务与政策法规框架,在工业排放量指标中引入CCS技术,使其到特定时间成为强制规定。
  • 摘要:煤泥水处理对于选煤厂来说是一个重要的系统工程,适宜的煤泥水浓度是煤泥水处理急需解决的问题.论文提出了基于超声波检测技术测量煤泥水浓度的方法;研究了用于测量煤泥水浓度的超声波散射模型理论;设计了一套完整的实验研究装置,并通过大量的实验验证了该理论对煤泥水浓度预测的正确性;并分析了影响超声测量的因素及改善方法.
  • 摘要:煤层透气性反映了煤层瓦斯流动的难易程度,是研究瓦斯运移规律及瓦斯灾害防治措施制定的重要参数.为此,在平顶山十二矿己15-31010回风巷进行了不同吸附性气体对煤层透气性影响的现场试验,并对气体吸附性影响煤层透气性的机理进行了分析.研究结果表明:根据不同气体在煤层中的透气性系数变化规律,煤层中含有的气体吸附性越强,含量就越大,透气性系数就越低;煤层吸附不同瓦斯气体后,吸附量和产生的吸附膨胀变形不同,导致了煤层透气性的不同.由不同气体在煤层中的透气性系数变化规律可知,煤层中含有吸附性越强的气体的含量越大,透气性系数就越低。煤层吸附不同瓦斯气体后吸附量和产生的吸附膨胀变形不同导致了煤层透气性的不同。
  • 摘要:大量事故的发生和扩大与关键人员的应急处置不当有关,个体应急行为能力存在差异,但目前开展研究缺少实验条件.论文基于事故统计分析和文献回顾,确定了煤矿主要事故类型和具有关联性的个体生理参数指标,进而设计并搭建出"煤矿应急场景个体行为能力测试系统",由煤矿应急场景模拟系统、关联生理指标测试系统、数据采集系统、数据处理分析系统、行为观察分析室5个子系统构成.可借此开展应急状况下矿工安全行为能力的实验研究,从更基础的生理层面探索对煤矿不安全行为的科学认识和预控方法.
  • 摘要:分析了矿井火区封闭诱发瓦斯爆炸的类型,建立了火灾封闭诱发高冒区瓦斯爆炸的数学模型,并进行了实例验证.研究结果表明,封闭过程中,会导致进风流减弱,进而加速巷道内局部瓦斯积聚层的形成.在一定风速范围内,瓦斯积聚浓度达不到爆炸极限前,部分瓦斯参与燃烧,助长了高冒区自燃,同时风速降低加大了自燃火区烟气进入巷道空间的量;当封闭致使风量降低很大时,可造成高浓度瓦斯在局部积聚,自燃点上风侧的高浓度积聚瓦斯流向火源位置,具有爆炸危险性.因此,在密闭期间,应该注意加强通风并尽量保持进回风密闭构筑的同步性.
  • 摘要:纳米颗粒易发生团聚,根据不同的团聚机理,可将团聚分为软团聚和硬团聚.软团聚机理认为纳米颗粒软团聚的发生是由纳米颗粒表面分子或原子之间的范德华力和静电引力引起的;硬团聚机理主要包括毛细管吸附理论、氢键理论、晶桥理论、化学键作用理论和表面原子扩散键合机理.降低纳米颗粒团聚的主要方法是对纳米材料进行表面改性.
  • 摘要:浅埋煤层综放开采引起的覆岩移动容易对地表造成严重破坏.以新柳煤矿浅埋煤层综放工作面为工程背景,对综放开采和限高开采的覆岩破坏高度进行理论计算,并通过概率积分法对地表沉陷规律进行预测.研究表明,该矿条件综放开采4.5m煤层,垮落带高度约为12.82m,裂隙带高度约为29.86 m,地表最大下沉量为3 000 mm,当只割2.5m底煤而不放顶煤时,对地表破坏显著减少.
  • 摘要:煤是在漫长的地质历史中由植物经过复杂的生物化学和物理化学作用演化而成的有机岩石,氮是煤中的重要化学成分。因此,从理论上而言,研究煤中氮的同位素组成特征可以示踪地质历史时期大气和植物的组成特征、煤演化过程中的有关物理化学和地质作用。然而,关于煤中氮同位素研究报道极少,究其原因可能是煤中氮同位素测定较为复杂和困难,其次是煤演化经历了复杂的过程,氮同位素分馏极其复杂。因此,研究煤中氮同位素首先要解决氮同位素的精确测定问题。本文建立了煤中氮同位素的测定方法,对研究煤中氮同位素具有重要意义。本文建立了煤中氮同位素测定的方法,即首先将煤中氮转化为铵盐,然后将铵盐转化为氮气,并采用质谱法测定氮气的同位素组成.运用所建立的方法定了11个不同煤级煤样品中的氮同位素,测定结果表明煤中氮同位素有一定差异,其范围为2.94‰~8.18‰,算术均值为5.01‰,标准差为1.66,其原因与煤层所经历的地质过程有关;岩浆活动是最有可能导致煤中氮同位素组成差异的原因,但需要进一步的研究.
  • 摘要:开滦荆各庄井田水文地质条件比较复杂,资源枯竭,衔接紧张,为此急需发掘潜能,寻找新的可开采资源.通过在井下1190运料巷与0091运道实施导高观测,取得覆岩破坏高度参数.综合运用导高观测、数值模拟计算和规范经验公式等方法,确定了荆各庄矿的开采上限,可解放储量20.713×104 t,提高资源回收率,延长矿井服务年限.根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》("三下"采煤规程)分别计算了荆各庄东翼采区的导水裂缝带高度,9煤导水裂缝带高度最终预计值为41.3m。(2)按照FLAC3D的数值模拟方法,计算出了9煤层顶板覆岩冒裂带发育最大高度约为30.8m。(3)通过现场导水裂缝带高度观测试验、数值模拟和"三下"采煤规程经验公式计算等技术手段,预计出9煤在提高开采上限后东翼采区范围内增加的储量总计为20.713x104t,充分挖掘了煤炭储量资源。
  • 摘要:依据液压系统中高压乳化液泄漏必然产生高频振动和频率较宽噪声信号的特征,本文提出了利用高频声波传感器和高灵敏度压电加速度传感器来检测该信号特性实现故障检测和准确定位的支架故障检测原理,研制成功了YHX型泄漏故障诊断仪并确定其诊断判据.泄漏故障诊断原理是利用高频声波传感器和高灵敏度压电加速度传感器来检测支架液压系统中高压乳化液泄漏产生的高频振动和频率较宽噪声信号,从而确定泄漏位置。实验室试验确定检测信号频率范围为3一19kHz,依据泄漏信号的衰减特征,计算得出信号的信噪较大时的接收机表达式。葛泉煤矿1427综采支架故障诊断的现场实践表明:YHX型液压泄漏检测仪能够适应煤矿现场复杂生产条件,可快速、准确地对综采面全部支架进行泄漏检测,改善支架质量、支护性能及支护效果,促进综采面安全高效开采。
  • 摘要:大跨度泥岩顶板煤巷围岩控制是国际矿业和岩土工程界的关键科技难题.研究得出大跨度泥岩顶板煤巷围岩力学与变形破坏六大特征,提出新型锚索桁架联合控制系统;重点介绍系统中桁架结构的组成和支护机理,并与单体锚索与锚杆桁架支护比较,归纳出该系统在控制大跨度泥岩顶板煤巷五大优势;建立力学模型,探析锚索桁架与顶板围岩间力学关系;选择典型特征巷道为井下工程实例,监测结果表明:巷道两帮移近量最大91 mm,顶板下沉量166 mm,顶板离层量平均为9mm,有效保障了施工作业的安全.
  • 摘要:我国煤炭自燃火灾十分严重,在开采煤层中,大约有50%的矿井存在自然发火危险,治理煤层自然发火成了矿井安全生产的重点工程。中煤集团东坡煤矿煤层易自然发火、采空区的密闭防灭火成为该矿安全生产中的一项重要的白常工作。该矿采用过许多传统的方法,因劳动强度大,工序复杂,密闭墙整体性差,周边受压后易产生裂缝漏气,使用效果不佳。为了改进传统的砌筑密闭墙方法,提高效率,促进安全生产,东坡煤矿运用"快速充填构筑井下巷道密闭墙技术"对采空区巷道进行充填密闭,取得了良好的效果。采用国产新材料和新设备的矿井快速充填密闭灭火技术属国内外首创,新材料为无机材料,无毒、无害、不自燃、腐蚀性小,充填密闭体强度高,膨胀性可调,整体性和气密性好,充填设备精干轻便,易于井下操作。充填密闭墙的力学性能、密闭性能良好,设计选用的泵送充填系统能够满足充填材料的性能要求,安全防爆,系统简单,易于安装、操作和搬运,能实现机械化连续作业,劳动强度低,充填速度快、效率高,能够实现远距离快速充填。井下充填构筑密闭墙大量利用粉煤灰作为充填材料,不但可以降低成本,而且实现了变废为利,开辟了一个绿色循环经济的新方向。矿井快速充填密闭灭火技术取得了明显的社会经济效益,这种新技术必将推动我国煤矿井下防灭火技术的创新和发展。基于快速充填构筑井下巷道密闭墙技术在中煤集团东坡煤矿防煤层自然发火实践,阐述了快速充填构筑密闭墙材料的组成及性能、充填工艺的实施及其技术经济分析效果.充填实践证明,此种材料初凝时间为30~45 min,抗压强度达到了4.3MPa,膨胀系数为15%左右,力学指标达到技术要求,充填体对巷道的密闭效果良好.
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