宁东煤田中部侏罗纪煤的矿物学特征

样品采自鄂尔多斯盆地西部宁东煤田的7个井田,共26个样品,包括25个煤样和1个矸石样。对所采的25个煤样做了工业分析、全硫分析和发热量分析,并运用低温灰化-X射线衍射(LTA-XRD)仪、光学显微镜、扫描电镜(SEM)以及能谱仪(EDS)等设备对样品矿物成分、化学成分、微形貌特征等方面进行了研究,探讨了煤中矿物的物质来源。研究表明,宁东煤田中部侏罗纪煤属中等挥发分煤,具有中灰、低硫、中低发热量的特征,其(低温灰化后)矿物组成为:33.1%高岭石、22.8%伊利石、21.5%石英、13.2%钠长石、6.6%鲕绿泥石、2.8%方解石。另外在扫描电镜下还发现了极少量的黄铁矿、菱铁矿、钛铁矿、黄铜矿、锆石。高岭石、伊利石、鲕绿泥石、石英、钠长石源自贺兰山脉片麻岩、麻粒岩和花岗岩的风化产物。     

云驾岭矿厚煤层综采地表沉陷时空演化规律研究

为了研究云驾岭煤矿厚煤层综采地表沉陷的时空演化规律,基于现场实测数据,分析了矿井三采区开采监测数据的时空相关性以及地表动态沉陷和超前影响的演化规律,得出了地表移动的延续时间,构建了顾及三维空间及时间效应的地表任意点最大下沉速度表达式,并给出了达到最大下沉速度的时间。建立了利用采动程度系数、覆岩岩性系数、采深等多因子来表达云驾岭煤矿非充分采动地表移动延续时间的经验公式。结果表明:井下采出空间由极不充分开采过渡到非充分开采,地表下沉量显著增加;超前影响距平均值为388 m,超前影响角平均值为56°;12303和12305工作面开采地表最大下沉速度滞后距平均值分别为146 m和143 m,最大下沉速度滞后角平均值分别为76°和77°;基于正态分布时间函数能够计算地表任意点的最大下沉速度;理论值和实测值对比结果表明,采用包括采动程度系数、开采深度和覆岩岩性系数等多因子来表达地表移动的延续时间更符合工程实际。     

基于Sentinel-2A的太行山区土地覆被分类方法研究

以太行山区为研究对象,基于Sentinel-2A遥感影像数据,采用基于像元和面向对象分类两种策略,定量分析不同特征组合模式下,最大似然法(ML)、贝叶斯(Bayes)、支持向量机(SVM)、决策树(Decision Tree)以及随机森林(RF) 5种分类方法在该区域地表土地覆被信息分类中的表现差异。结果表明:(1)基于像元的RF分类器取得了最高精度,仅使用光谱特征参与分类和使用光谱、红边、指数特征参与分类的总体精度分别为96. 85%和96. 64%。(2)红边和指数特征的加入能够对各分类器分类精度产生不同程度的影响,即使基于像元的RF和面向对象的CART决策树总体精度有所下降,但降幅均在0. 5%左右,其他分类器精度均有所提升。     

粉煤灰中有价金属元素铝、镓、锂活化浸出提取研究进展

分析总结了粉煤灰焙烧活化、浸出及提取研究技术进展。焙烧主要有钠化焙烧、钙化焙烧和铵法烧结,混合助剂焙烧亦有所研究;浸出包括盐酸、硫酸酸浸和碳酸钠、氢氧化钠碱浸等方法;采用沉淀法、吸附法、萃取法、结晶法等对浸出液中铝、镓、锂进行提取回收;铝提取方法较成熟且已工业化生产,镓提取工艺尚不成熟仅停留在实验室阶段,锂提取研究相对较少且效果较差,有待进一步研究。鉴于提取单一元素成本较高、工艺重复等问题,建议从粉煤灰中提取有价金属时可多种元素综合提取,缩短工艺流程、减少污染、降低成本进而有利于工业化生产。     

沿空留巷二次采动影响煤巷破坏规律研究

以云驾岭煤矿12305工作面回风巷为研究对象,运用FLAC3D数值模拟技术对巷道围岩应力变化进行数值模拟计算,并结合现场实测对巷道围岩变形和锚杆锚索受力进行观测分析。结果表明:二次采动时回风巷变形破坏较为严重,工作面距离测站10 m时巷道截面积为初始面积的50%。     

采动地表移动变形与建筑物损坏程度评价的再认识

实测数据分析的目的是认识地表移动规律和确定预计参数,而沉陷预计的目的是评价采动损坏程度。无论实测数据分析还是形变预计,地表倾斜、曲率和水平变形等主要指标都是基于下沉和水平位移2个移动分量;不均匀下沉在引起地表倾斜和曲率变形的同时,也会导致采动建筑物水平变形和破坏。通过分析起伏地形和不均匀沉陷在实时位形上对地表变形的作用关系,建立了地表水平和起伏条件下采动地表倾斜变形引起的地表水平变形表达式;以采动地表正曲率变形为例,分析确定了建筑结构长度、高度、最大挠度、挠度比与地表曲率的关系,定性给出了建筑结构顶部伸长量、拉伸变形及其影响规律;进一步分析了建筑结构与地基相互作用的反力分布以及拉伸和剪切作用下建筑物损伤破坏特征。在继承我国现行规范中采动建筑物损坏评价优点的基础上,针对硬性分级存在的不足以及I,IV级损坏再划分的模糊性,借鉴英国沉陷工程师手册中考虑建筑物结构长度影响的思想,建立了综合考虑水平变形、建筑物结构长度和挠度比的采动损坏分等定级指标体系;实验结果分析表明,同等采动地表变形条件下建筑结构越长其损坏越严重,证明该指标体系的损坏程度评价结果比现行规范中单纯考虑地表变形的方法更科学、客观,同时消除了原来I,IV级损坏再划分的模糊性和不确定性。     

西湖凹陷平湖构造带花港组沉积环境与聚煤规律

为了对西湖凹陷勘探区优选、煤系烃源岩生烃潜力进行评价,就西湖凹陷花港组的岩相古地理和煤层富集的控制因素进行研究,根据钻井的岩石学、地球化学、古生物特征及地球物理测井特征进行了分析,利用岩性等值线图恢复了花港组的岩相古地理图,总结了平湖构造带的沉积特征与煤层发育规律。研究结果表明:在西湖凹陷古近系花港组识别出9种岩相类型,主要发育三角洲沉积体系,物源区位于该凹陷区西部的海礁隆起和西南部的渔山隆起,且花港组下段古地理单元包括上三角洲平原和下三角洲平原,上段古地理单元包括上三角洲平原、下三角洲平原和三角洲前缘,整个花港组以下三角洲平原占优势。在花港组沉积期发生持续的湖侵现象,聚煤作用主要发生于下三角洲平原分流间湾,且下段聚煤作用强于上段。     

维生素C温和还原氧化石墨烯及表征

以无毒无害的维生素C为还原剂,在绿色温和的实验条件下成功制备了还原氧化石墨烯(RGO),并分别通过扫描电镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、傅里叶红外光谱仪、热分析仪和X射线光电子能谱对样品进行表征。研究表明,所得还原氧化石墨烯为少层石墨烯,且具有较高的碳氧比(9.73)。提出了维生素C去除氧化石墨烯(GO)中含氧官能团的还原机理。维生素C可作为传统化学还原剂的潜在替代品,用以制备高质量、无毒害的还原氧化石墨烯,促进其在生物医药、食品等领域的应用。     

大同煤田太原组9号煤底板高岭岩成因研究

利用偏光显微镜对大同煤田太原组9号煤层底板高岭岩的岩石学特征和成因进行了研究。在显微镜下识别出碎屑(包括陆源碎屑、火山石英晶屑、火山黑云母晶屑、脱玻化的"燧石状"玻屑)、隐晶高岭石团块、高岭石晶屑、高岭石基质四大结构组分;研究认为组成此层高岭岩的岩石类型主要为凝灰质团块状高岭岩,在顶部发育有薄层长石假象型晶粒高岭岩和凝灰质隐晶高岭岩,中间夹薄层凝灰质砂岩;该层高岭岩是经盆底水流改造的沉凝灰物质蚀变而成。特别是首次提出:该层高岭岩中大量发育的团块是由硅铝质玻屑蚀变而来的隐晶质高岭石集合体,由于经受了流水改造作用,其火山成因证据已经消失殆尽。     

改进人工鱼群算法在水资源优化配置中的应用

基于湟水干流"引大济湟"受水区跨越式发展形势下社会经济需水及生态环境需水产生的新变化,建立了以净效益最大及总缺水量最小为目标函数的水资源优化配置模型,并且利用改进的人工鱼群算法对该模型进行了求解。研究区2020年和2030年可供水量分别为186 574万m~3和213 498万m~3,在充分满足区域生活、工业和环境需水基础上,只有部分区域农业用水存在少量缺口,缺水率分别为3.3%和9.2%,配置结果较为合理。研究表明,改进的人工鱼群算法在复杂水资源优化配置中具有较好的适用性。