利用BP神经网络优化石膏基复合胶凝材料强度的影响条件

为掌握不同掺量对石膏胶凝材料强度的影响规律,以建筑脱硫石膏等为原料,采用正交试验的方法制备石膏基复合胶凝材料,并建立影响其7 d抗压强度主要因素的BP神经网络模型,在此基础上对晶须掺量等不同影响因素的条件进行了优化。结果表明,各因素对石膏砌块7 d抗压强度的影响由小到大依次为水泥:矿渣掺量、减水剂掺量、缓凝剂掺量、中和渣掺量和晶须掺量;而利用BP神经网络模型优化后的工艺参数：晶须掺量为6.40%、聚羧酸减水剂掺量为1.28%、水泥:矿渣掺量为1:3、煅烧中和渣掺量为2.00%及柠檬酸缓凝剂掺量为0.114%。在此条件下,所得石膏胶凝材料的7 d抗压强度为14.62 MPa,与正交试验结果相比提高了2.024%;同时利用BP神经网络模型进行优化可在一定程度上降低外加剂的用量,其中聚羧酸减水剂、晶须和柠檬酸缓凝剂的掺量分别减少了0.12%、0.60%和0.006%。研究对石膏类废弃物的回收及其在矿山充填中的应用有一定的参考意义。     

改性生土材料最优配比试验研究

为改善传统生土材料强度不足,实现改性后生土材料无害化回归,运用现代建筑材料技术的改性原理,在生土中掺加无毒、无害材料水玻璃、钾明矾、尿素、可再分散性乳胶粉、聚羧酸减水剂及秸秆纤维的方法对生土材料进行复合改性。通过正交试验对改性试块的抗压、抗折强度进行分析,研究不同掺量下生土试块强度的影响规律,确定改性材料的最优配合比。结果表明,改性材料的最优配合比为:水玻璃掺量0.8%,钾明矾掺量0.4%,尿素掺量1.2%,胶粉掺量2.0%,减水剂掺量1.0%,秸秆掺量0.4%。相比于素土试块,改性后生土试块抗折强度提高40.4%,抗压强度提高50.1%。     

硫酸挥发除硒-火试金法连续测定粗硒中金量和银量

针对粗硒样品中金银测定时硒的干扰问题，采用硫酸冒烟挥发除硒，冷却加水后，加入氯化钠溶液沉淀银，过滤后残渣采用火试金重量法测定金量和银量，建立了硫酸挥发除硒-火试金重量法连续测定粗硒中金量和银量的方法，探讨了残余硒量、硫酸用量、加热时间等因素对测定结果的影响，并对比了连续法与行业标准方法测定粗硒中金量、银量结果。连续法测定的金相对标准偏差RSD₇为0.54%～1.30%,银相对标准偏差RSD₇为0.28%～0.39%,金加标回收率为94.6%～101.3%,银加标回收率为96.3%～100.1%,测定结果与行业标准方法一致。此方法分析速度快，具有较好的精密度和准确度，适用于粗硒中金、银含量的测定。     

基于主成分分析和支持向量机的深部煤层含气量预测

为了探讨深部煤层含气量的有效预测方法,以晋城矿区3号煤层为对象,将支持向量机方法用于建立煤层含气量预测模型。选取煤厚、镜质组反射率,储层温度、储层压力、灰分含量、直接顶板厚度、埋深7个主要影响因素,用主成分分析法提取的影响因素的4个主成分因子以浅部数据为基础,建立深部含气量预测模型,并用检验样本对预测模型进行检验。检验样本的预测值与实测值相对误差分别为0.46%、0.47%、0.44%、0.44%,说明主成分分析法与支持向量机方法结合的预测方法适合小样本、多因素、非线性数据建模,为深部含气量精确预测提供了新思路。     

碳对碳热还原氮化天然石英物相行为的影响

采用XRD、SEM等研究了碳添加量(理论量、碳过量5%、10%、20%、50%和100%),不同碳源(焦炭和炭黑)对反应产物的影响。结果表明,C的添加量为理论量,在温度为1 600℃时产物为β-Si3N4;在C的添加量为理论量过量10%时,也可以得到含量较高的β-Si3N4,但产物中存在的β-SiC的量相对较多;随着C的添加量的增加,各试样反应产物中β-SiC含量也逐渐增加,当C的添加量过量100%时,产物主要为β-SiC。合成温度在其他温度下(1 500、1 520、1 540、1 560℃和1 580℃)都有相似的规律。碳源种类对反应产物的物相组成的影响较小。     

基于PCA-BP神经网络的瓦斯涌出量预测分析

针对目前矿井回采工作面瓦斯涌出量预测准确率低、误差率大等问题,提出基于主成分回归分析以及BP神经网络原理和方法来预测回采工作面瓦斯涌出量,依据井下现场实测的数据,通过多元统计分析软件SPSS开展相关数据处理,分析影响工作面瓦斯涌出量11个因素之间的相互关系且提取主成分,来得到BP神经网络中的输入参数,并借助PCA-BP神经网络的方法建立回采工作面瓦斯涌出量预测模型。结果证明:使用PCA-BP神经网络方法的预测值与实际值最大相对误差为2.820%,最小相对误差为2.036%,平均相对误差为2.357%。     

基于蚁群算法优化SVM的瓦斯涌出量预测

为了提高瓦斯涌出量预测的精度和预测模型的泛化能力,提出了一种基于蚁群算法(ACO)优化支持向量机(SVM)参数的瓦斯涌出量预测方法。在SVM所建立预测模型中各个参数的取值区间内,采用蚁群优化算法计算预测模型各个参数的最佳值,基于最佳参数的SVM建立瓦斯涌出量预测模型。结果表明:采用未优化的SVM建立的预测方法,其个别预测误差相对较大,最大误差为8.11%,平均误差为4.68%,采用ACO对于预测模型的参数进行优化后,预测性能有显著提高,最大误差为4.37%,平均误差为2.89%,表明所建议的方法是有效、可行的。     

基于IGSA-ELM模型的回采工作面瓦斯涌出量预测

针对现有煤矿回采工作面瓦斯涌出量预测方法存在的预测时间较长,预测精度不高的问题,提出了用IGSA优化ELM神经网络的瓦斯涌出量预测模型。将优选策略和粒子的记忆、信息交换功能引入万有引力搜索方法,利用IGSA对ELM神经网络的网络隐含层节点数进行寻优,利用自相关系数法筛选出回采工作面瓦斯涌出量的8个主要影响因素,建立基于IGSA-ELM算法的瓦斯涌出量预测模型,并结合矿井监测到的历史数据进行实例分析。试验结果表明:经IGSA优化后的ELM神经网络瓦斯涌出量预测模型与PSO-ELM神经网络、ACC-ENN和GSA-ELM神经网络预测模型相比,预测精度分别提高310%、60%、31%,为回采工作面瓦斯涌出量的预测提供了一种新的快速预测方法。     

改性硫酸钙晶须/聚丙烯复合材料力学性能研究

用硬脂酸作为表面改性剂,通过双料口加料方法制得硫酸钙晶须/聚丙烯复合材料,研究了硫酸钙晶须添加量对复合材料力学性能的影响。试验结果表明:当硫酸钙晶须添加量为8%时,拉伸强度达到最大值,较纯pp拉伸强度提高了3.49%;当硫酸钙晶须添加量为12%时,弹性模量达到最大值,为1.451 GPa,较纯pp提高了16.5%;当硫酸钙晶须添加量为12%时,断裂伸长率为27.46%,比纯pp下降了41.74%;硫酸钙晶须添加到2%时,缺口冲击强度有较大提高,比纯pp提高了36.2%。     

基于虚拟状态变量的卡尔曼滤波瓦斯涌出量预测

为了在煤矿瓦斯涌出量相关影响因素的作用发生改变时,还能够准确预测瓦斯涌出量,提出一种基于虚拟状态变量的卡尔曼滤波预测方法。将相关影响因素通过能够识别瓦斯涌出量模型的非线性网络进行映射,用所得到的输出向量作为虚拟状态变量,提出预测残差方差比检验方法,计算虚拟状态变量的最佳维数,确定能够反映当前瓦斯涌出量的最小样本个数的储量样本。采用基于储量样本计算得到具有最佳维数的虚拟状态变量,建立卡尔曼滤波瓦斯涌出量预测模型。结果表明：对于瓦斯涌出量相关因素作用发生变化的情形,采用固定的训练样本和网络结构建立的基于人工神经网络的预测方法,预测结果的平均误差为5.82%,最大误差为16.56%,采用动态调整的虚拟状态变量建立的卡尔曼滤波预测方法具有较好的跟踪能力和反应速度,预测性能明显改善,其平均误差为0.94%,最大误差为2.08%,表明所建议的方法是可行和有效的。     

诱导动力学光度法测定微量铀

依据铀(Ⅳ)对Cr_2O_7~(2-)-I~--淀粉氧化还原反应体系的诱导作用,提出了一种测定微量铀的动力学新方法,并研究了测定的最佳条件。在U(Ⅳ)为0—1.78μg·ml~(-1)范围内,诱导与非诱导体系在波长600nm处的吸光度之差与铀含量成正比,方法检测限为0.024μg·ml~(-1)。本法对铀(Ⅳ)具有很好的选择性,绝大多数易与铀共存的稀有金属均不影响测定。本法用于矿石中铀的测定可得到满意的结果。     

铀在高硼炉渣中存在形式的研究

本文对于含有约０．０１％铀的高硼炉渣，用核乳胶照相、铀价态化学分析、Ｘ射线衍射、电子探针等多种手段，确定了铀在高硼炉渣中的主要存在形式，为选择除铀杂质工艺方案提供了科学依据。     

核纯铀中14种稀土杂质的萃取色层－光谱测定

采用我院研制的ＣＬ－５２０８和ＰＭＢＰ萃淋树脂，萃取色层分离－光谱法测定了核纯铀中１４种微量稀土元素。文中较详细地比较了不同类型激发光源和光谱仪器的稀土测定下限，以及样品激发保护气氛和电极构型对稀土测定灵敏度的影响。以取样量１ｇ计算，１４种稀土杂质定量测定下限在０．０００５—０．０４μｇ／ｇ。化学分离回收率在８５％－１１３％。方法相对标准偏差（ＲＳＤ）５％－２２％。样品对照结果基本符合。方法灵敏，操作简便，便于厂矿推广应用。     

磁场强化某硬岩铀矿浸出试验研究

针对江西某花岗岩型难浸硬岩沥青铀矿石,采用常规稀硫酸浸出时稀硫酸、双氧水药剂消耗大,浸出时间长,铀浸出率较低的问题;为了提高该难浸硬岩铀矿的浸出率,通过采用稀土永磁内磁处理器对稀硫酸进行磁化处理后再进行浸出铀的对比试验。试验得出：在磁场强度为610KA/m、磁化时间45min、细度-0.295mm含量占88%、硫酸浓度为21%、H2O2用量为0.7%、浸出时间3.5h的条件下,最终获得了浸出矿渣含铀0.0092%、铀浸出率为91.24%的试验指标。与常规条件下铀浸出试验对比,铀浸出率提高了8.99%,浸出矿渣含铀量减少0.0168%,并且稀硫酸浓度降低2%,H2O2用量减少0.1%,浸出时间缩短0.5h。磁场强化硬岩铀矿浸出工艺为硬岩铀矿浸出技术提供了新的强化浸出方法,同时也为同类型矿山的浸出工艺技术提供技术参考。     

ICP-AES法测定天然二氧化铀中锂、硼、锆、铌

采用TBP萃淋树脂铀基体分离-ICP-AES法测定天然二氧化铀中锂、硼、锆、铌4种杂质元素的含量,当试样平行测定数量为6个时,锂、硼、锆、铌测定结果相对标准偏差依次为0.8%、4.7%、4.9%、1.1%,加标回收率锂为91.9%~96.8%,硼为95.0%~106.5%,锆为93.4%~103.5%,铌为97.8%~103.9%。方法快捷,测定方法满足工厂二氧化铀产品验收质量分析要求。     

用高铁离子循环浸出铀矿石的研究

以酸性硫酸高铁为浸出剂对我国某铀矿石进行了循环浸出研究。用高铁浸出比用常规硫酸浸出可省酸３０％左右，矿石中固体溶出量可减少１０％－２０％。借助氧化铁硫杆菌使高铁浸出剂循环使用，６次循环浸出结果证明，铀的浸出效果未发生不良变化。     

新疆某砂岩铀矿CO_2+O_2加压滚瓶浸出试验研究

根据CO_2+O_2地浸采铀工艺技术特点,选取新疆某铀矿山取得的砂岩岩芯铀矿石,自行设计了CO_2+O_2加压滚瓶浸出试验装置,并进行了室内CO_2+O_2加压滚瓶浸出试验。结果表明,当CO_2+O_2总压为2.0 MPa,液固比10:1时,金属铀浸出率达到70%,采用多级浸出和后期加氧化剂强化浸出,铀浸出率达90%以上。说明该矿床铀矿石适合CO_2+O_2浸出工艺,试验结果可为CO_2+O_2现场浸出试验和工程设计提供依据和指导。     

交联壳聚糖吸附处理低浓度含铀废水

以天然高分子化合物壳聚糖(CTS)为原料,在碱性条件下用环氧氯丙烷对壳聚糖进行化学改性,制得不溶水的交联壳聚糖(CCTS),用作含铀废水的吸附剂,探讨了pH值、吸附剂用量、铀初始浓度、粒径对吸附的影响及其对铀的吸附动力学规律。结果表明,当废水pH=3～5左右,交联壳聚糖用量为10 mg,铀初始浓度为50 mg/L,经160 min后可达吸附平衡,铀的吸附去除率最高可达98.0%以上,交联壳聚糖对铀的吸附规律较好地符合Langmuir吸附等温式,吸附动力学模型可用准二级速率方程来描述。初始铀浓度为50 mg/L,壳聚糖和交联壳聚糖对铀的吸附去除率分别为87.4%,98.0%,交联壳聚糖对铀的吸附能力得到明显的提高。     

方波伏安法测定U3O8、UO2中的钒

U3O8、UO2用HNO3溶解，再用TBP萃淋树脂分离铀。水溶液用HCIO4蒸干，残渣溶于10mL，pH=4.5的HAc-NaAc以及0．2mL5％酒石酸溶液中，加0．1mL1%铜铁试剂，于－0．5－1．1V的电位范围内用方波伏安法测定钒。方法的准确度和精密度较好，检出限为0．5ppb.     

细菌氧化再生液逆流淋浸铀矿的实践

七五三铀矿属于高硅酸盐型原生矿，铀品位为０．３６％一０．４４２％，四价铀占８５％。为降低工程投资和操作费用，进行了４段逆流淋浸的扩大试验，平均淋浸５０ｄ，每吨矿用酸量为３８ｋｇ，浸出率大于９５％。采用逆流淋浸方式，控制菌浸液中有害物质的极限浓度，并用同步再生法能有效地氧化菌浸液。２５ｔ吨矿石的单堆淋浸对照试验，也获得浸出率大于９５％的结果，并可节省用酸量３０％，省去软锰矿（含ＭｎＯ２４０％）２．０％。采用该方法处理七五三铀矿，技术上可行，经济上合算，提供了一种淋浸铀矿的新方法。