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斜坡地形输电线路临坡基础抗拔承载特性分析 预览
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作者 韩杨春 程久龙 矿业科学学报 2019年第2期95-101,共7页
临坡基础是输电线路通过斜坡地形时所采用的一种常见的基础形式,其抗拔承载特性研究在国内尚处于起步阶段。本文基于平地条件下安徽太湖现场试验的结果,利用FLAC3D对该地区岩体力学参数进行参数反演。采用反演所得参数,按不同坡顶距、... 临坡基础是输电线路通过斜坡地形时所采用的一种常见的基础形式,其抗拔承载特性研究在国内尚处于起步阶段。本文基于平地条件下安徽太湖现场试验的结果,利用FLAC3D对该地区岩体力学参数进行参数反演。采用反演所得参数,按不同坡顶距、基础埋深、坡角设计完成了18组共计138个临坡基础的抗拔承载数值模拟计算。通过对比分析模拟结果中的垂直向、水平向位移云图及塑性区分布图,将临坡基础的破坏模式总结为浅埋模式与深埋模式两种。同时,以临坡基础极限抗拔荷载衰减率为分析基准,得出临坡基础抗拔承载性能随坡顶距及基础埋深的增加而提高,随坡角的增大而降低的规律,并提出临坡基础最小安全坡顶距的概念,为输电线路临坡基础的设计与施工提供科学的依据与参考。 展开更多
关键词 输电线路 临坡基础 抗拔承载力 数值模拟 最小安全坡顶距
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石墨烯基复合催化剂的光催化杀菌效应 预览
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作者 张万众 姚登科 +3 位作者 程沈航 于彩虹 孙志明 郑水林 矿业科学学报 2019年第2期162-169,共8页
以醋酸锌、尿素、天然沸石和石墨烯为原料,采用水热-煅烧法分别制备了氧化锌/红辉沸石(ZnO/stellerite)和氧化锌/石墨烯(ZnO/graphene)两种复合光催化剂。运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附仪(BET)和紫外-可见光谱仪(U... 以醋酸锌、尿素、天然沸石和石墨烯为原料,采用水热-煅烧法分别制备了氧化锌/红辉沸石(ZnO/stellerite)和氧化锌/石墨烯(ZnO/graphene)两种复合光催化剂。运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附仪(BET)和紫外-可见光谱仪(UV-Vis DRS)对催化剂的组成、形貌、比表面积、孔径分布和光吸收性能进行了分析。结果表明:制备的复合光催化剂ZnO/stellerite和ZnO/graphene均具有良好的六方纤锌形貌;ZnO粒径分别为22.42 nm和15.72 nm;SBET分别为16.54 m2/g和35.55 m2/g;graphene与ZnO之间构筑的三维结构,使光响应扩展到可见光区域,抑制了自由电子的复合,促进了界面电荷迁移。日光灯照射下灭活金黄色葡萄球菌(S.aureus)的试验结果表明,复合催化剂ZnO/graphene的最优杀菌浓度为100 mg/L,其杀菌效率与ZnO/stellerite相比明显提高,杀菌速率常数k为ZnO/stellerite的1.31倍,达到1.17 h-1。 展开更多
关键词 氧化锌 石墨烯 红辉沸石 金黄色葡萄球菌 抗菌速率
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叶蜡石高压同步辐射X射线衍射分析 预览
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作者 邓雯丽 邓福铭 +2 位作者 马向东 许晨阳 赵君 矿业科学学报 2019年第3期254-260,共7页
针对北京门头沟叶蜡石粉末进行了高压同步辐射X射线衍射分析,发现叶蜡石升压至15 GPa时(002)衍射峰消失,叶蜡石层状有序堆垛结构被破坏,其准等静压传压功能消失,因而确定其传压上限压力为15 GPa。叶蜡石在升压过程中晶格被压缩,卸压过... 针对北京门头沟叶蜡石粉末进行了高压同步辐射X射线衍射分析,发现叶蜡石升压至15 GPa时(002)衍射峰消失,叶蜡石层状有序堆垛结构被破坏,其准等静压传压功能消失,因而确定其传压上限压力为15 GPa。叶蜡石在升压过程中晶格被压缩,卸压过程中发生回弹但始终处于被压缩状态,且压缩程度c轴最大、b轴次之、a轴最低。在金刚石合成压力(6 GPa)范围内,(002)晶面间距压缩率为3.76%,大于(020)和(200)晶面间距压缩率(1.26%);卸压时(200)晶面回弹率为0.6%~0.7%,高于(020)晶面的(0.1%~0.2%)。叶蜡石卸压过程中的密封性能与(002)、(200)晶面回弹效应密切相关。 展开更多
关键词 叶蜡石 同步辐射XRD 高压 压缩率 传压密封
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摩尔比n(SiO2)/n(Al2O3)对发泡地质聚合物物理性能和微观结构的影响 预览
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作者 芮雅峰 王栋民 +2 位作者 崔勇 袁宁 焦亚茹 矿业科学学报 2019年第3期261-268,共8页
使用固硫灰(CFAS)、硅灰(SF)、水玻璃(WG)、NaOH和H2O2制备发泡地质聚合物,用硅灰来调节地质聚合物的摩尔比n(SiO2)/n(Al2O3),测试新拌浆体的发泡倍数、发泡速率。对硬化后浆体进行强度和表观密度等性能的测试,结合Image-Pro Plus软件... 使用固硫灰(CFAS)、硅灰(SF)、水玻璃(WG)、NaOH和H2O2制备发泡地质聚合物,用硅灰来调节地质聚合物的摩尔比n(SiO2)/n(Al2O3),测试新拌浆体的发泡倍数、发泡速率。对硬化后浆体进行强度和表观密度等性能的测试,结合Image-Pro Plus软件分析孔径分布;通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等手段分析发泡地质聚合物的微观结构。结果表明:在试验条件下,摩尔比n(SiO2)/n(Al2O3)的提高加速了水化反应速率,适宜的摩尔比使得发泡时间提前;红外光谱波数的迁移表明,碱激发后Si—O与Al—O键发生重排,合适的摩尔比对地质聚合物的重排反应是有利的,提高了聚合度;XRD图谱显示有沸石等产物生成;当摩尔比n(SiO2)/n(Al2O3)为2.79时,试件28 d强度及表观密度分别为1.06 MPa和231 g/L,此时试件微观结构具有良好的致密性。 展开更多
关键词 摩尔比 地质聚合物 强度 孔径分布
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O3降解水杨羟肟酸选矿废水机理研究 预览 被引量:1
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作者 章丽萍 项俊 +3 位作者 严振宇 赵思勤 魏含宇 张楠 矿业科学学报 2019年第1期79-85,共7页
以新型浮选药剂水杨羟肟酸为研究对象,采用O3氧化处理模拟选矿废水中的水杨羟肟酸,并通过紫外光谱、红外光谱、高效液相色谱对水杨羟肟酸可能的降解途径进行分析推断。结果表明,O3对水杨羟肟酸有较好去除效果。当初始水杨羟肟酸浓度为50... 以新型浮选药剂水杨羟肟酸为研究对象,采用O3氧化处理模拟选矿废水中的水杨羟肟酸,并通过紫外光谱、红外光谱、高效液相色谱对水杨羟肟酸可能的降解途径进行分析推断。结果表明,O3对水杨羟肟酸有较好去除效果。当初始水杨羟肟酸浓度为50 mg/L、pH值为8、O3浓度为1. 3 mg/L时,反应15 min,水杨羟肟酸去除效率大于90%,但矿化率仅为19. 99%;根据中间产物检测结果推断,其降解途径为:水杨羟肟酸→水杨酸+羟胺→邻苯二酚→顺丁烯二酸→小分子有机酸+二氧化碳+水。 展开更多
关键词 选矿废水 水杨羟肟酸 O3氧化 降解机理
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燃煤电厂土壤中多环芳烃污染特征及其源解析 预览
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作者 邹祎萍 娄满君 +3 位作者 么琳颖 何海斌 赵燊炜 贾建丽 矿业科学学报 2019年第2期170-178,共9页
本研究以美国环境保护署(USEPA)优控的16种多环芳烃(PAHs)为研究对象,对我国西南某地燃煤电厂采集的10个土壤样品,用气相色谱-质谱联机方法(GC-MS)测定样品PAHs含量,分析PAHs含量特征及其变化规律,在此基础上以污染物源解析方法确定燃... 本研究以美国环境保护署(USEPA)优控的16种多环芳烃(PAHs)为研究对象,对我国西南某地燃煤电厂采集的10个土壤样品,用气相色谱-质谱联机方法(GC-MS)测定样品PAHs含量,分析PAHs含量特征及其变化规律,在此基础上以污染物源解析方法确定燃煤电厂土壤PAHs的来源。研究结果表明:该电厂土壤中16种PAHs均有检出,其含量范围为4 706~12 175μg/kg,均值为7 436μg/kg,与国内外其他工业区相比属于中度偏高污染;电厂土壤中PAHs含量随距离的增加总体上表现出先减小后增大的趋势,在600 m处采样点PAHs含量出现大幅上升,且不同环数的PAHs与∑16PAHs变化趋势具有较好的一致性;不同层土壤的∑16PAHs含量变化特征有一定的差异,但基本表现为先减小后增大再减小的趋势,200 m处采样点的∑16PAHs含量最高。电厂土壤中PAHs主要来自于石油源和煤的燃烧,其中煤燃烧源的贡献率为67.93%,交通源贡献率为21.74%。 展开更多
关键词 燃煤电厂 土壤环境 多环芳烃 污染特征 源解析
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液固流化床分选机理研究 预览
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作者 孙铭阳 韦鲁滨 +2 位作者 李阳 薛宏超 于传兵 矿业科学学报 2019年第2期179-186,共8页
本文采用理论结合试验的方法探究了液固流化床分选机理。得到了液固流化床分选机内自生介质流化床层性质。以不同粒度石英砂为自生介质颗粒,研究了自生介质粒度对分选效果的影响。研究发现,自生介质粒度越细,能实现的分选效果越好。其中... 本文采用理论结合试验的方法探究了液固流化床分选机理。得到了液固流化床分选机内自生介质流化床层性质。以不同粒度石英砂为自生介质颗粒,研究了自生介质粒度对分选效果的影响。研究发现,自生介质粒度越细,能实现的分选效果越好。其中,0.15~0.20 mm石英砂床层的最小E_p值为0.053;0.25~0.45 mm石英砂床层能达到的最小E_p值增大到0.095。通过分析入料粒度分布和操作条件对分选效率的影响,认为控制入料粒度应从入料粒度范围和入料粒度下限两方面考虑。在某一床层压力设定值下,保持较小的上升水流速率,可减小粒度和形状对颗粒运动的影响,有利于床层维持较高的颗粒体积分数和有效密度,可提高分选效果。 展开更多
关键词 液固流化床分选机 自生介质 干扰沉降 分选机理 颗粒运动方程
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基于TVDI的布尔台矿区土壤湿度变化分析 预览
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作者 徐霞 孙文彬 王振 矿业科学学报 2019年第4期285-291,共7页
矿区土壤湿度变化监测对我国西部资源开发、生态保护及旱灾预警等领域的研究具有十分重要的意义。本文以神东煤炭集团所属的布尔台矿区为研究区,基于2000—2017年时相相近的Landsat 5 TM和Landsat 8 OLI长时间序列遥感影像,引入归一化... 矿区土壤湿度变化监测对我国西部资源开发、生态保护及旱灾预警等领域的研究具有十分重要的意义。本文以神东煤炭集团所属的布尔台矿区为研究区,基于2000—2017年时相相近的Landsat 5 TM和Landsat 8 OLI长时间序列遥感影像,引入归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)和地表温度(land surface temperature,LST)构建NDVI-LST光谱特征空间,计算获取了矿区的温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,TVDI),制作了矿区土壤湿度等级分布图,分析了矿区土壤湿度的变化趋势及影响因素。结果表明:在8、9月份植被物候期基本一致的条件下,2000—2017年布尔台矿区地表土壤湿度呈现增加的趋势,没有发生明显的干化现象,与矿区植被的人为恢复和矿区环境的改善有关。 展开更多
关键词 布尔台矿区 时间序列 温度植被干旱指数 土壤湿度
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含应力包裹体的掘进工作面岩爆力学分析模型探究 预览
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作者 杨小彬 周杰 张子鹏 矿业科学学报 2019年第4期337-342,共6页
地下岩巷掘进工作面经常会发生局部动力现象或动力灾害(如岩爆)。为研究其发生机理,根据封闭应力假说建立含应力包裹体的掘进工作面简化力学模型;基于弹性力学基本理论,推导了含应力包裹体的掘进工作面应力分布公式及最大主应力公式;基... 地下岩巷掘进工作面经常会发生局部动力现象或动力灾害(如岩爆)。为研究其发生机理,根据封闭应力假说建立含应力包裹体的掘进工作面简化力学模型;基于弹性力学基本理论,推导了含应力包裹体的掘进工作面应力分布公式及最大主应力公式;基于最大主应力准则,当岩巷掘进工作面距离包裹体一定距离时,沿最大主应力方向破裂面之间的岩石会在上覆岩层及应力包裹体联合作用下向采掘空间运移,形成V形爆坑。本研究可在一定程度上解释掘进工作面岩爆现象,并为预防岩爆提供理论支持。 展开更多
关键词 掘进工作面 岩爆 应力包裹体 最大主应力
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泥浆泡沫性能及影响因素研究 预览
10
作者 朱红青 胡超 +3 位作者 周全涛 李家程 吴博 陈伟 矿业科学学报 2019年第4期343-348,共6页
煤自燃严重威胁着煤矿安全生产,传统灌浆等煤自燃防治技术效果不佳。泥浆泡沫是一种新型的防灭火材料,本文对泥浆泡沫制备的影响因素、因素主次性及最佳配比进行了探究。研究表明,泡沫体积的影响因素由大至小依次为表面活性剂浓度、稳... 煤自燃严重威胁着煤矿安全生产,传统灌浆等煤自燃防治技术效果不佳。泥浆泡沫是一种新型的防灭火材料,本文对泥浆泡沫制备的影响因素、因素主次性及最佳配比进行了探究。研究表明,泡沫体积的影响因素由大至小依次为表面活性剂浓度、稳定剂浓度、泥浆浓度,稳定时间的影响因素由大至小依次为泥浆浓度、稳定剂浓度、表面活性剂浓度。同时,通过程序升温试验进行了泥浆泡沫阻化性能测定,经泥浆泡沫处理的煤样在200℃时CO、CH4的释放量较原煤煤样分别降低49.7%和35.1%,泥浆泡沫有效抑制了煤体氧化和CO、CH4释放,具有良好的阻化性能。 展开更多
关键词 泥浆泡沫 煤自燃 正交试验 阻化性能
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深部综掘巷道机器人化超前支护方案与最佳支护时机研究 预览
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作者 薛光辉 程继杰 +2 位作者 管健 李秀莹 吴淼 矿业科学学报 2019年第4期349-356,共8页
综掘工作面为顶板垮落、片帮等事故多发区,且随着煤炭开采深度的增加,安全问题更为严峻,严重威胁着煤矿工人的人身安全。超前支护是事故预防和安全保障的有效途径之一。基于自主设计的机器人化自移式支锚联合机组,提出了综掘巷道超前支... 综掘工作面为顶板垮落、片帮等事故多发区,且随着煤炭开采深度的增加,安全问题更为严峻,严重威胁着煤矿工人的人身安全。超前支护是事故预防和安全保障的有效途径之一。基于自主设计的机器人化自移式支锚联合机组,提出了综掘巷道超前支护方案和支护时机的概念,阐述了支护机器人的结构与工作原理。以旗山矿地质条件为例,建立了巷道围岩-超前支架力学耦合模型,采用数值模拟分析了不同支护时机下巷道围岩变形与支架受力情况。结果表明:顶板下沉10~15 mm时,巷道围岩承载能力较强,平衡后顶板最大下沉量最小,约29.64 mm,超前支架顶部受力最小,约0.13 MPa,有利于超前支架的设计与巷道安全支护,为最佳支护时机。总结了综掘巷道最佳支护时机的确定方法,为利用巷道围岩的自承载能力、减小巷道围岩变形、降低巷道支护成本、提高巷道支护效率和安全性提供了思路。 展开更多
关键词 深部综掘巷道 机器人化 超前支护 支护时机 围岩-超前支架力学耦合模型
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超声波同步处理强化煤泥浮选的试验研究 预览
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作者 王卫东 张楠 靳立章 矿业科学学报 2019年第4期357-364,共8页
为探究超声波对细粒煤泥浮选过程的影响,自制超声浮选装置进行浮选试验。使用激光粒度仪、扫描电子显微镜,分析超声波对浮选产品粒度组成和表面特性的影响;利用紫外分光光度计测定矿浆剩余捕收剂量,计算超声波对捕收剂吸附的影响。试验... 为探究超声波对细粒煤泥浮选过程的影响,自制超声浮选装置进行浮选试验。使用激光粒度仪、扫描电子显微镜,分析超声波对浮选产品粒度组成和表面特性的影响;利用紫外分光光度计测定矿浆剩余捕收剂量,计算超声波对捕收剂吸附的影响。试验结果表明:在浮选过程加入超声波后,可燃体回收率、浮选完善指数均有提升;100 kHz超声波作用时,可燃体回收率比常规浮选提高10%,改进效果最佳;在同等浮选条件下,超声浮选比常规浮选所需浮选药剂用量低19%~35%。超声作用能够去除煤粒表面吸附细泥,促使浮选气泡团聚,形成气絮团,提高大于0.045 mm粒级的浮选效率。 展开更多
关键词 细粒煤泥 浮选 超声波 粒度分布 气泡
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基于幅频特性的振动弛张筛工况调试的研究 预览
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作者 于驰 王新文 +4 位作者 魏红波 宫三朋 赵国锋 朱国辉 孙佳川 矿业科学学报 2019年第4期365-374,共10页
振动弛张筛工况的合理性与稳定性对其筛分性能和处理能力有很大的影响。本文基于双质体有阻尼线性振动理论建立反映其振动特性的力学模型,通过数学和动力学分析,揭示其主要动态参数:剪切弹簧阻尼比ξ2、偏心质量矩Mr、剪切刚度k2x和质... 振动弛张筛工况的合理性与稳定性对其筛分性能和处理能力有很大的影响。本文基于双质体有阻尼线性振动理论建立反映其振动特性的力学模型,通过数学和动力学分析,揭示其主要动态参数:剪切弹簧阻尼比ξ2、偏心质量矩Mr、剪切刚度k2x和质量比μ(浮动筛框与主动筛框的质量比)对工况点幅频特性的影响规律,并通过试验进行分析验证。结果表明:工况频域内可以忽略阻尼比对相对振幅的影响;质量比约为0.3时既不会过多增加参振质体质量,又可以降低物料对振动系统的影响;调整剪切刚度,使其工况位于稳定的频域;增减偏心质量矩,可线性增减其相对振幅。提出了一种合理的调试方法,先调节质量比,再调整剪切刚度,最后增减偏心质量矩,保证工业弛张筛在达到合理相对振幅时工况点位于稳定的频域区间,完善振动弛张筛在工况调试时的理论和技术支持。 展开更多
关键词 振动弛张筛 动态参数 相对振幅 幅频特性 调试方法
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辛置煤矿复杂灰岩含水层的模糊综合判别法 预览
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作者 赵峰华 郭元 +1 位作者 孙红福 杨萌 矿业科学学报 2019年第3期195-203,共9页
本文通过对辛置煤矿52个矿井水水质的系统研究,总结了辛置煤矿3个复杂灰岩含水层的水化学特征,并利用改进的模糊综合判别法对辛置煤矿3个灰岩含水层的水样进行了判别研究。研究结果表明:辛置煤矿石炭系太原组K3灰岩含水层水化学特征明显... 本文通过对辛置煤矿52个矿井水水质的系统研究,总结了辛置煤矿3个复杂灰岩含水层的水化学特征,并利用改进的模糊综合判别法对辛置煤矿3个灰岩含水层的水样进行了判别研究。研究结果表明:辛置煤矿石炭系太原组K3灰岩含水层水化学特征明显,其判别依据为SO4-Na型,且水样的γCa/γSO4比值均小于0.5;由于地质构造复杂、地层岩性不均一和地下水径流条件多变,造成石炭系太原组K2灰岩含水层和奥陶系峰峰组O2f灰岩含水层的水质参数相互重叠,无法通过常规水化学方法进行有效判别。本研究采用常量离子当量浓度百分比、γCa/γCl和γMg/γCl作为模糊综合判别模型中的判别因子,取代传统判别法中利用常量离子质量浓度作为判别因子,将水化学机理与模糊数学原理有机融合,使模糊综合判别法的准确度由原来的75%提高至96.2%。 展开更多
关键词 水源判别 模糊综合判别法 灰岩含水层 混合矿井水
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硝酸改性煤基活性炭吸附处理垃圾渗滤液 预览 被引量:1
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作者 唐佳伟 师学璐 +5 位作者 张春晖 吴笑宇 颜正 潘毅 康晓晗 王永慧 矿业科学学报 2019年第3期269-276,共8页
采用硝酸对煤基粉末活性炭进行改性处理,考察不同改性条件下活性炭吸附性能的变化,并将最优改性条件下所得的活性炭用于对垃圾渗滤液的深度处理,考察活性炭的不同投加量和吸附时间等参数对污染物的去除效果。试验结果表明:在硝酸浓度15... 采用硝酸对煤基粉末活性炭进行改性处理,考察不同改性条件下活性炭吸附性能的变化,并将最优改性条件下所得的活性炭用于对垃圾渗滤液的深度处理,考察活性炭的不同投加量和吸附时间等参数对污染物的去除效果。试验结果表明:在硝酸浓度15%、改性温度60℃、改性2 h后,改性活性炭中孔孔径的比例最大,吸附性能最佳;在改性活性炭处理垃圾渗滤液试验中,当活性炭投加量为4 g/150 mL、吸附时间为12 h、溶液pH值为7时,化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、六价铬(Cr6+)的去除率分别为79.0%、43.3%、52.6%和100%。改性后,活性炭对COD和TN的去除率较改性前分别提高10.1%和17.3%。对COD吸附降解动力学分析发现,改性活性炭12 h内吸附降解COD的反应更符合零级动力学反应。对降解过程进行非线性拟合表明,降解过程可由Logistic函数模型模拟和预测。利用超声波法,在pH值为4.5的酸性条件下超声2 h以上时,对改性活性炭再生后恢复效果较好,以UV254为参考值,再生后处理率相比初次使用时仅降低12%,可重复利用。 展开更多
关键词 硝酸 活性炭 吸附 垃圾渗滤液 再生
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基于地统计学的某煤化工场地土壤中汞的分布及人体健康风险评价 预览
16
作者 韩佳明 陈健 +2 位作者 厉慧芳 张日新 于妍 矿业科学学报 2019年第3期277-284,共8页
为加强我国煤化工厂区汞污染的防治,本研究以地统计学为研究手段,选择我国西北某煤化工厂汞污染场地为研究对象,分析厂区汞的分布情况,并进行人体健康风险评价。研究表明:煤化工厂区土壤汞含量平均为0.092 mg/kg,为当地背景值的4.4倍,... 为加强我国煤化工厂区汞污染的防治,本研究以地统计学为研究手段,选择我国西北某煤化工厂汞污染场地为研究对象,分析厂区汞的分布情况,并进行人体健康风险评价。研究表明:煤化工厂区土壤汞含量平均为0.092 mg/kg,为当地背景值的4.4倍,呈现明显富集现象;联合非致癌风险以口摄入为主,风险平均值为0.093,对人体健康暂不构成威胁。从厂区风险分布图可以看出,风险中心区域位于动力单元及其西南侧,呈椭圆状并向四周逐步扩散,说明煤化工汞污染场地的风险防范重点在燃煤烟气的控制。 展开更多
关键词 健康风险 污染场地 煤化工
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基于时移高密度电法的覆岩精细探测方法研究 预览 被引量:1
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作者 李飞 程久龙 +3 位作者 陈绍杰 康庆涛 李改革 刘德民 矿业科学学报 2019年第1期1-7,共7页
地下煤层开采引起上覆岩层变形破坏,对变形破坏范围进行精细探测,可以为煤矿安全高效绿色开采提供技术保障。本论文分析了基于时移高密度电法的覆岩精细探测原理,建立了采前和采后三维地质地球物理模型并进行了数值仿真计算。结果表明:... 地下煤层开采引起上覆岩层变形破坏,对变形破坏范围进行精细探测,可以为煤矿安全高效绿色开采提供技术保障。本论文分析了基于时移高密度电法的覆岩精细探测原理,建立了采前和采后三维地质地球物理模型并进行了数值仿真计算。结果表明:覆岩变形破坏在电阻率变化率断面图中呈沙漏形异常,孔口位置约为裂隙带和弯曲下沉带的分界线,裂隙区相对压实区为电阻率变化率高正异常区。同时,进行了现场试验,发现电阻率变化率断面图中浅部异常主要受沉陷裂隙和降水影响,沉陷裂隙形成电阻率变化率正异常,降水形成电阻率变化率负异常;结合沙漏形异常形态和关键层层位,确定了裂隙带发育高度为98 m,探测结果得到了钻探结果验证。 展开更多
关键词 时移 高密度电法 覆岩 变形破坏 精细探测
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不同温度下高岭石变形及破坏机理的分子动力学模拟 预览
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作者 何满潮 韩宗芳 杨华 矿业科学学报 2019年第1期8-16,共9页
在不同温度条件下,运用分子动力学方法对高岭石OA、OB、OC三个方向进行单轴拉伸模拟,从微观角度还原高岭石变形及破坏的过程,研究了高岭石在不同温度下的微观结构变化、拉伸过程中的变形机理以及拉伸力学性能的温度效应。结果表明,弛豫... 在不同温度条件下,运用分子动力学方法对高岭石OA、OB、OC三个方向进行单轴拉伸模拟,从微观角度还原高岭石变形及破坏的过程,研究了高岭石在不同温度下的微观结构变化、拉伸过程中的变形机理以及拉伸力学性能的温度效应。结果表明,弛豫后的高岭石随着温度升高产生热膨胀;沿OA和OB方向的拉伸,一旦裂纹形核出现,裂纹将会快速扩展,从而导致应力急剧下降,OC方向在拉伸过程中会出现整层分离的现象,构型将随着氢键作用的消失而发生破坏。高岭石力学性能对温度具有很强的依赖性:抗拉强度、杨氏模量与温度呈负相关关系;随温度升高,拉伸极限应变和残余强度呈降低的趋势,强度衰减系数呈增加的趋势,OC方向受温度影响最大,OB方向次之,OA方向最小。 展开更多
关键词 高岭石 分子动力学 力学性能 变形机理 温度效应
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基于分数阶导数的非饱和渗流问题研究 预览 被引量:1
19
作者 王睿 周宏伟 卓壮 矿业科学学报 2019年第1期17-22,共6页
非饱和渗流问题广泛存在于煤炭工程领域。现有实验表明,均方位移与时间成非线性关系,但经典的Richards方程未考虑这一情况。针对这一问题,本文通过引入时间分数阶导数,结合两种水力传导系数对新的Richards方程进行了数值求解。在此基础... 非饱和渗流问题广泛存在于煤炭工程领域。现有实验表明,均方位移与时间成非线性关系,但经典的Richards方程未考虑这一情况。针对这一问题,本文通过引入时间分数阶导数,结合两种水力传导系数对新的Richards方程进行了数值求解。在此基础上,分析了时间分数阶Richards方程中的相关参数对含水量曲线的影响,并对已有论文的实验数据进行了拟合。结果表明,新的模型能够描述反常扩散条件下的非饱和渗流问题。 展开更多
关键词 非饱和渗流 RICHARDS方程 分数阶导数 有限差分
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基于渗流实验的三轴流固耦合离散元数值模拟研究 预览 被引量:1
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作者 张村 屠世浩 +2 位作者 赵毅鑫 王伟 何祥 矿业科学学报 2019年第1期23-33,共11页
卸压开采覆岩的应力场、裂隙场及渗流场耦合特性直接影响卸压瓦斯的运移特征。本文根据弹性煤样及贯穿裂隙煤样的应力渗流实验数据,结合渗流立方定律提出了数值模型中裂隙煤岩体流固耦合参数的选取方法,建立了三轴加载流固耦合数值模型... 卸压开采覆岩的应力场、裂隙场及渗流场耦合特性直接影响卸压瓦斯的运移特征。本文根据弹性煤样及贯穿裂隙煤样的应力渗流实验数据,结合渗流立方定律提出了数值模型中裂隙煤岩体流固耦合参数的选取方法,建立了三轴加载流固耦合数值模型。在此基础上模拟分析了单轴及三轴加载过程中煤样应力、裂隙及渗流的耦合特性。模拟结果表明:煤样渗透率随着轴向应变的升高呈S形变化,在煤样内部裂隙产生前随着轴压的增加而逐渐减小;煤样内部裂隙的产生及扩张使得渗透率开始升高,且裂隙扩张速度越快渗透率升高幅度越大;围压的升高使得煤样内部裂隙产生及扩展速度减缓,致使渗透率降低阶段延长,煤样初始渗透率及屈服后的渗透率逐渐减小。 展开更多
关键词 数值模拟 渗流特征 应力敏感性 实验室实测 贯穿裂隙
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