基于GCM(1,N)自适应关联组合模型的PM2.5浓度预测

PM_2.5浓度的变化与雾霾灾害天气的发生有着内在的必然联系,准确预测PM_2.5浓度变化趋势,对有效防治大范围雾霾灾害天气的发生具有重要指导作用.本研究根据PM_2.5浓度受多因素扰动的灰特性,采用等维灰递补的方法,及时补充新的灰信息,构建了PM_2.5主影响因子灰关联计算模型;同时引入灰控制参数对GM(1,N)模型进行改进,满足多影响因素条件下的精确预测,将二者结合建立了适应于不同N元的GCM(1,N)自适应预测模型.通过对北京地区实测数据的应用和分析,GCM(1,N)计算预测模型精度达到89.75%~96.44%,PM_2.5浓度预测相对误差在7.32%~15.21%之间,取得了较好的预测效果.     

海泡石族凹凸棒土原位晶化合成 NaY分子筛

以焙烧凹凸棒土、高岭土为原料, 采用水热原位晶化法成功合成了NaY分子筛。通过XRD、SEM、N₂吸附-脱附等测试手段对所合成的样品进行了表征分析, 并着重考察了物料配比和晶化温度对分子筛相对结晶度的影响。研究结果表明: 在原位晶化体系中, 随n(SiO₂)/n(Al₂O₃)的减小, 其相对结晶度增大; 体系中适当的碱度[n(Na₂O)/n(SiO₂)和n(Na₂O)/n(H₂O)]能提高分子筛的相对结晶度; 其中n(SiO₂)/n(Al₂O₃)为影响分子筛结晶度的主导因素。最主要的动力学因素为晶化温度, 随晶化温度的升高, 产品的相对结晶度显著提高, 晶化温度升至100 ℃时, 得到相对结晶度较高的NaY分子筛晶体。     

煤在H2/Ar等离子体热解过程中脱氮脱硫的研究

对几种中国煤在H₂/Ar等离子体热解过程中的脱氮脱硫进行了实验研究，结果表明:煤中氮在H₂/Ar等离子体热解过程中主要以HCN形式存在，也有少量氮转化为NH₃，脱氮率最高达50%；HCN的产率随煤种和输煤速率的变化而变化，NH₃的产率随输煤速率的增大变化不大，与煤种没有一定的对应关系；HCN的产率大于煤常规加氢热解，而NH₃产率(<1.5%)则相反；煤中氧含量较高时，HCN和NH₃的产率较低；煤中硫转化生成的H₂S产率随输煤速率的变化而变化，脱硫率最高达60%左右，煤等离子体热解反应后得到的焦样n(N)/n(C)和n(S)/n(C)都小于原煤.      

滑动带稳定系数的敏感性影响规律的研究

针对复杂的地质条件,运用极限平衡方法中的Janbu条分法对金属矿山露天转地下开采过渡期露天坑边坡的稳定性进行分析,并研究了滑动带稳定系数F_s的敏感性的影响因子。通过敏感性计算,确定了滑带土粘聚力C,内摩擦角φ,滑体重度γ 3个主要影响因子。分析不同工况条件下,滑带土粘聚力C,内摩擦角φ,滑体重度γ与F_s的变化规律。根据主要影响因子的变化规律比较,得出内摩擦角φ比其他2个因子敏感度最强的结论。敏感性影响因子的变化规律分析,为很好地控制滑动带和保证露天坑滑坡防治提供了一定的理论依据。     

黏弹TI煤层介质3层模型Love槽波频散与衰减特征

煤层是典型的黏弹各向异性介质,将黏弹性和各向异性两种性质结合起来的槽波研究较少。以弱各向异性煤层为研究对象,应用Thomsen等效介质理论,采用Kelvin-Voigt黏弹性模型,研究了黏弹TI(Transverse Isotropy)介质3层水平层状模型Love槽波频散与衰减特征;推导了3层水平介质的Love槽波频散方程解,可以计算品质因子随频率变化的情况;分析了各向异性参数γ、煤层横波品质因子Q_s值变化及煤层Q_s随频率变化对Love槽波频散、品质因子和衰减曲线的影响;模拟了煤层Q_s=10和Q_s=20时三维槽波波场传播过程。结果表明:TI介质和各向同性介质的槽波品质因子和衰减系数基阶曲线差别小,各向异性参数γ对Love槽波品质因子和衰减系数影响较小;煤层Q_s对Love槽波频散曲线影响很小,主要影响槽波品质因子和衰减系数曲线,煤层Q_s=10时槽波衰减系数值比Q_s=20和30时大很多;目前煤层Q_s在0~1000 Hz内是否随频率变化尚无定论,假设煤层Q_s随频率线性减小,各阶槽波品质因子曲线低频部分差异很小,高频部分差异变大,当Q_s减小到10时,槽波衰减系数随频率增长很快;对于三维槽波波场,煤层Q_s=20时透射Love槽波和基阶Rayleigh槽波能量较强,而Q_s=10时这些波衰减很快,对面巷道接收不到,说明实际工程中接收不到这些波的原因很可能是由于煤层Q_s很小;针对实际工作面探测中接收不到Love槽波和基阶Rayleigh槽波的情况,可以利用速度较高、衰减相对较小的高阶Rayleigh槽波探测。     

基于BDND的脊波域井下视频图像改进中值滤波算法

井下视频图像总体上色调偏暗,目标信息对比度不高,且由于井下存在大量粉尘,导致图像中存在高密度的随机噪声,增加了图像判读与分析的困难。为此,首先对井下视频图像进行多尺度脊波分解,对分解得到的低频系数和高频系数分别进行系数重构,得到井下视频图像的背景图像和细节图像;其次,根据背景图像灰度直方图的分布特征,采用高斯分布函数进行规定化处理;然后,在分析中值滤波（Median filtering,MF）特征的基础上,采用边界判别噪声检测方法（Boundary discrimination noise detection,BDND）对其进行改进,提出了一种基于BDND的改进中值滤波算法并用于处理细节图像,该算法根据细节图像局部区域灰度值的分布特征,设定2个自适应阈值t₁和t₂,将经过2次噪声检测后处于［t₁,t₂］区间内的灰度值对应的像素点标记为非噪声点,对其余像素点分别进行中值滤波;最后,对于直方图规定化处理后的背景图像和滤波后的细节图像进行叠加。采用C++语言对所提算法进行编程试验,结果表明,该算法对于不同模糊程度的井下视频图像均有较好的滤波效果,其性能相对于中值滤波、加权中值滤波、开关中值滤波等同类算法而言有了一定程度的提升。     

层状板岩断口分形与裂纹扩展速率研究

为探讨裂纹演化过程中材料形貌与力学参数的关系, 采用Talysurf CLI 2000三维激光形貌仪对层状岩样双扭试件断口形貌进行了扫描分析, 结果表明, 分形维数能较好地表述裂纹扩展形成的断口断面; 利用轮廓线分形维数D²对裂纹真实扩展长度进行计算, 结果表明, 测度对确定裂纹实际扩展长度影响较大, 且D²值越大, 扩展长度对测度变化越敏感。运用Paris公式推导了与速率有关的应力强度因子K_Ⅰ的分形模型, 结果表明, D²与K_Ⅰ的指数参数n线性拟合较理想。     

氨煤混燃过程中NH/煤焦/O2异相体系N氧化的分子机理

为了实现双碳目标，降低煤电碳排放势在必行。无碳燃料氨与煤混烧被认为是降低火电碳排放的有效途径之一。而氨作为N源，增加了氨煤混燃NO_x排放量升高的可能性，因此，深入研究氨煤混燃NO生成机理对实现氨煤混燃低碳低氮燃烧十分关键。采用量子化学方法探究了当NH₃以NH形式存在时氨煤混燃N的氧化机理，并采用波函数分析NH和O₂在煤表面的吸附行为。计算结果表明，NH在C5表面吸附形成中间体IM1的过程为放热过程，放热量高达754.79 kJ/mol,且C原子为电子供体而失电子，NH为电子受体而得电子，促进C—N键键合。进一步探究O₂以不同方式吸附时NH/煤焦/O₂体系的反应机理，得出NH/煤焦/O₂共燃体系首先发生NH在煤焦表面的氧化，随后煤焦表面残余氧或体系中O₂将煤焦-N进一步氧化。NH/煤/O₂异相体系中NH通过不同反应路径生成氧化产物NO、NO₂和HNO,对应决速步能垒分别为120.67、323....     

烟煤的CO、CO2和O2竞争吸附特性研究

为明晰煤与CO、CO₂、O₂之间的吸附规律，研究CO与CO₂、O₂在煤中的竞争关系，以钱家营烟煤为研究对象，基于傅里叶变换红外光谱(FTIR)的试验结果，通过定量分析和分子单元参数构建的方法，构建钱家营烟煤分子晶胞结构(C1160H860O80N20)，为验证构建模型的准确性，利用量子化学计算模拟分子的红外光谱，计算结果与试验结果基本吻合。在此基础上，采用巨正则蒙特卡罗和分子动力学方法，研究压力(0～16 MPa)、温度(20～60℃)对煤吸附CO、CO₂、O₂的影响。研究结果表明：拟合的等温吸附曲线符合Langmuir方程，在相同压力下，温度越高，CO、CO₂、O₂吸附能力越弱，在相同温度下，煤层埋深压力与吸附量之间呈正相关趋势，单一气体CO、CO₂和O₂的吸附量为CO₂>O₂>CO，且CO₂     

利用钛白副产物绿矾制备混凝剂聚磷硫酸铁的研究

以钛白副产物FeSO₄·7H₂O为原料, 制备了一种新型无机高分子混凝剂聚磷硫酸铁(PPFS)。研究了PPFS的合成过程和工艺条件, 考察了KClO₃用量、n(SO₄^2-)/n(Fe), n(P)/n(Fe)等因素对PPFS絮凝性能的影响。结果表明, 合成PPFS的适宜工艺条件为: 氧化剂KClO₃的用量为其理论用量的1.1倍; n(SO₄^2-)/n(Fe)的最佳值为0.65; n(P)/n(Fe)的最佳值为0.05。合成的PPFS絮凝性能良好, 能有效去除印染废水的浊度和COD_Cr, 为钛白副产物的利用提供了一条新的途径。     

云南某低品位铬铁矿石选矿工艺研究

云南某低品位铬铁矿石Cr₂O₃含量为8.51%。矿石中铬在0.020~0.12 mm粒级的分布率为83.79%、在+0.12 mm粒级的分布率仅6.55%、在-0.02 mm粒级的分布率仅9.67%。针对铬在较粗和较细粒级含量低的特点,采用振动筛分级-旋流器脱泥工艺预处理,获得了Cr₂O₃品位为18.52%、回收率为84.61%的沉砂。为给沉砂的合理选矿工艺提供依据,对其进行了单一摇床重选、单一高梯度强磁选、磁重联合工艺流程对比试验。结果表明：采用单一摇床重选工艺可以获得Cr₂O₃品位为40.56%、回收率为72.71%的铬精矿,采用单一高梯度强磁选工艺获得的铬精矿Cr₂O₃品位仅38.93%（不能达到40%的要求）、回收率为55.83%,采用磁重联合工艺可以获得Cr₂O₃品位为45.29%、回收率为73.38%的合格铬精矿。最终确定采用分级-脱泥-高梯度强磁选-摇床重选工艺进行选别,可以实现该铬铁矿资源的有效回收。     

重、磁预选工艺在几种典型钛铁矿选矿工艺中的应用

对几类典型的钛铁矿及其预选工艺进行了论述。对攀枝花地区钛品位仅5.82%的原生钛铁矿, 采用以圆锥选矿机为主的重选预选工艺, 可抛尾72.96%, 将TiO₂品位提高到13.76%, 经精选后, 可获得TiO₂品位47.45%、回收率41.51%的精矿产品; 对陕西地区理论钛品位仅47.92%的复杂难选原生钛铁矿, 采用二段高梯度强磁选预选工艺, 通过阶段强磁选有效的减轻了浮选精选难度, 精选后可获得TiO₂品位47.23%、回收率45.25%的精矿产品; 对云南地区含泥量大、钛铁矿钙镁含量高的钛铁砂矿, 采用磁选-重选联合预选工艺, 可直接获得钛品位48.46%、回收率45.89%的粗精矿产品, 也可作为最终的精矿产品。重选、磁选是绿色、环保的选矿方法, 其适宜的预选工艺能有效减轻浮选、冶金工艺的难度和减少由于浮选、冶金带来的环境影响, 最终实现钛铁矿资源绿色、高效开发利用的目的。      

磁/惯性组合的钻具重力信息自适应提取

针对旋转导向钻井过程中底部钻具振动引起的姿态解算参数严重失真问题,提出一种磁/惯性组合的钻具重力信息自适应提取方法。建立钻具重力信息的联邦融合提取框架,选取基于陀螺数据的重力递推模型作为主滤波器,基于加速度计、磁强计数据观测的重力信息模型分别作为子滤波器;对子滤波器状态和观测模型进行抗差估计融合,通过自适应因子和等价权矩阵自适应调节状态、观测模型融合权值,得到重力信息局部抗差估计;对抗差融合的子滤波器进行联邦融合,进一步得到钻具重力信息的全局估计。设计了模拟钻采及实钻井实验,实验结果表明,提出的磁惯性组合钻具重力提取方法能够有效提取钻具动态重力信息,重力提取后结解算的井斜角误差控制在2.5°以内。     

煤的DTG曲线不同消噪方法分析

分别将傅里叶低通滤波器方法、21点平均法和小波方法用于一种贫煤DTG信号的消噪中，发现小波法效果较好.当小波基为bior 6.8，sqtwolog阈值规则时，其消噪效果最优.通过对滤除噪声的特性分析发现，小波方法和21点平均法滤除的噪声具有独立分布特性，且类似高斯分布.     

柿竹园黑钨选别新工艺中的离心机抛尾探索研究

针对湖南柿竹园钨、钼、铋、萤石复杂多金属矿采用高梯度强磁选分离黑、白钨矿-黑、白钨矿分别浮选的工艺流程,采用离心机对高梯度强磁选精矿进行重选预先抛尾,提高黑钨矿入选品位,减少黑钨矿浮选给矿量,得到的粗精矿再用浮选回收黑钨矿。试验结果表明,对WO₃品位0.64%的高梯度磁选精矿进行重选抛尾-浮选,获得了WO₃品位54.23%、回收率84.75%的黑钨精矿。通过预选抛尾,减少了浮选投资,同时较大幅度降低了水耗、电耗和药耗,取得了较好的技术经济指标。     

提高辽宁某钨选厂钨精矿品位试验

辽宁某钨选厂矿石中WO₃的品位为0.79%,在黑钨矿中的分布率为78.48%。现场采用单一重选工艺,仅能获得WO₃品位22%~23%、回收率88%~89%的重选精矿。为提高精矿指标,对重选精矿进行了磁选-浮选-浸出试验。结果表明:重选精矿在磁场强度为80 kA/m条件下磁选除铁,可获得WO₃品位为23.54%的磁选精矿;磁选精矿以丁基黄药为捕收剂进行反浮选,获得WO₃品位为53.08%的反浮选精矿;反浮选精矿以盐酸为浸出剂进行浸出除杂,可获得WO₃品位为65.11%、作业回收率为96.71%、对原矿回收率为82.42%的精矿,实现了该钨矿资源的有效回收。     

某含铷花岗岩矿石中伴生钽铌锂的综合回收试验研究

伴生资源综合利用是绿色矿山建设、节约能源的重要举措。某地花岗岩型独立铷矿中伴生钽、铌、锂金属,为实现该铷矿的资源化利用,对钽、铌、锂进行了详细的综合回收试验研究。矿石中Ta2O5、Nb2O5、Li2O品位分别为42.15 g/t、184.00 g/t和0.086%;钽铌赋存于铌铁矿中,锂主要赋存于铁锂云母中。确定采用磁选优先回收铌铁矿和铁锂云母—磁精矿重选回收钽铌—重选尾矿浮选回收锂的选矿工艺。试验结果表明：在磨矿细度为-0.074 mm占61.81%的条件下,经弱磁选除铁—强磁选—两段摇床重选得到含11 650 g/t Ta2O5、50 400 g/t Nb2O5的钽铌精矿,钽、铌回收率分别为38.46%和38.11%,钽、铌富集比均超过270;以碳酸钠、水玻璃作为调整剂,氧化石蜡皂和十二胺作为阴阳离子组合捕收剂,对重选尾矿进行浮选富集铁锂云母,经1次粗选、1次精选、1次扫选获得Li2O品位1.837%、回收率50.84%的铁锂云母精矿。该研究实现了该矿石中伴生钽铌锂的选矿回收富集,为该类矿石的工业利用提供了借鉴。     

基于邓肯张模型多参数协调的强度折减法研究

简要介绍了邓肯张模型, 结合大量的三轴实验数据对邓肯张模型进行了分析, 建立了强度参数与变形参数之间的等价关系, 进而提出一种考虑变形参数与强度参数协调折减的强度折减法。分析了不同折减方案对尾矿坝安全系数和塑性区分布的影响, 得出与单纯折减c,φ值相比, 协调折减R_f,K,n与c,φ的方案得到的位移场偏大, 而协调折减K_b,m与c,φ的方案得到的位移场偏小, 多参数协调折减的方案得到的位移场是一种折中的结果。同时, 多参数协调折减方案可以消除模型底部部分不合理的塑性区, 计算的安全系数结果最小, 有利于工程的稳定性评价。     

高压换流站交流侧滤波装置设计研究

为了加强高压换流站交流侧滤波器的谐波抑制以及无功补偿效果,针对高压换流站交流侧滤波装置设计展开研究。针对无源滤波器的结构及原理进行分析,构建了滤波器阻抗稳态计算的目标函数,进而对其参数进行选择。针对直流输电检修状态时谐波特性,设计无源滤波器的配置方案和参数设定,并搭建仿真模型。其仿真结果得到:在交流侧装设品质因数为50的无源滤波器,对母线第3、5、7、9次谐波有显著的抑制效果,谐波总畸变率从加装前的1.80%减小至0.14%。当系统直流双极在全压情况下运行时,加装滤波器后能够有效抑制系统的谐波电压含有率,并能够降低其电压波形崎岖程度,进而变得光滑。研究结果表明,设计的无源滤波器对换流站交流侧产生的谐波能够起到很好的抑制作用。     

螺旋溜槽回收某细粒级钛铁矿的试验研究

针对某矿样钛品位低(TiO₂品位10.18%)、物料粒度细、重矿物含量高、脉石具有一定磁性的特点,采用一粗二扫螺旋溜槽重选流程预先富集钛,得到TiO₂品位15.63%的重选精矿; 再经一粗三精浮选流程最终获得钛精矿TiO₂品位46.35%、作业回收率69.95%、对原矿回收率48.27%。