多晶Cu屈服及后继屈服拉扭实验的晶体塑性数值分析

针对预拉伸和预扭转变形后的拉扭组合实验,用多晶集合体模型为代表性单元,结合晶体塑性理论对多晶Cu进行了晶粒尺度的屈服特性研究,采用子模型法对晶粒尺度的代表性单元模型和多晶Cu试样拉扭实验进行跨尺度材料力学行为分析.结合对多晶集合体的后继屈服面形状及演化趋势的研究,探讨不同加载路径和不同屈服点定义对材料后继屈服面的影响;通过对不同加载路径多晶Cu非均匀性的统计分析,探讨加载历史对多晶材料细观塑性变形不均匀性的影响.分析结果表明:后继屈服面的形状和尖角效应的出现与预加载方向和屈服定义有关;加载路径不同,多晶体内变形不均匀性的差异很大.运用子模型的晶体塑性模拟与后继屈服实验的结果有较好的一致性.     

软弱岩石峰后应变软化力学特性研究

 软弱岩石给采矿工程中巷道支护和维护带来一系列棘手的问题,深入研究软弱岩石受力变形、破坏的机制和规律,对于保证巷道围岩的安全和稳定具有十分重要的意义。通过对软弱泥岩进行常规三轴压缩试验,得到不同围压下的全应力–应变关系曲线,然后依据峰后岩石任意一点应力状态均满足Mohr-Coulomb极限破坏条件的假设,建立以广义黏聚力 和广义内摩擦角 两个状态参数来表征的软弱岩石后继屈服面模型。在此基础上,利用试验数据绘制岩石峰后不同软化状态时的几组莫尔应力圆,通过“切线法”得出莫尔强度包络线的拟合方程,进而确定出不同围压条件下的 和 值,并借助Matlab软件对广义黏聚力 、广义内摩擦角 与等效塑性剪切应变、围压之间的关系进行最小二乘曲面拟合,得出软弱岩石峰后力学参数的软化规律,结果表明：随着围压的增加,广义黏聚力 值呈快速增加的趋势,而广义内摩擦角 值则显著减小;广义黏聚力 受岩石软化程度的影响也十分明显,从岩石峰值状态到残余状态 值迅速降低,平均降低53.88%,而广义内摩擦角 值在该软化过程中则基本保持稳定。最后,将得到的广义黏聚力 和广义内摩擦角 的拟合方程嵌入到FLAC内置应变软化本构关系中,并利用FLAC3D软件对模型的正确性进行数值模拟验证,结果表明数值模拟曲线与试验曲线比较吻合。     

司家营南区大规模矿房阶段爆破参数分析

针对司家营南区矿体工程地质条件,采用大结构矿房分步空场嗣后充填法开采,利用大规模爆破技术落矿以使矿山井下产能充分释放。设计了下向垂直深孔侧向微差爆破参数为:孔径102 mm,孔深30 m左右,炮孔排距2.0~2.5 m,每排分别布置7~8个炮孔。运用FLAC^3D软件进行数值计算,验证了阶段爆破参数的可行性,揭示了凿岩硐室顶板及硐室间隔矿柱损伤突出,需支护加固。同时,研究了与之相适应的降震措施,以确保大规模爆破安全。     

Short communication: A competitive exclusion study reveals the emergence of Bacillus subtilis as a predominant constitutive microorganism of a whey reverse osmosis membrane biofilm matrix

Microbial attachment and colonization on separation membranes lead to biofilm formation. Some isolates within the biofilm microflora acquire greater resistance to the chemical cleaning protocols on prolonged use of membranes. It is thus likely that the constitutive microflora might compete with each other and result in certain species emerging as predominant, especially within older biofilms. To understand the microbial interactions within biofilms, the emergence of predominance was studied in the current investigation. An 18-mo-old reverse osmosis membrane was procured from a whey processing plant. The membrane pieces (2.54 × 2.54 cm²) were neutralized by dipping in Letheen broth. The resuscitation step was done in tryptic soy broth (TSB) at 37°C, followed by plating on tryptic soy agar (TSA) to recover the constitutive microflora. Distinct colonies of isolates were further identified using MALDI-TOF as Bacillus licheniformis, Exiguobacterium aurantiacum, Acinetobacter radioresistens, Bacillus subtilis (rpoB sequencing), and 1 unidentified species each of Exiguobacterium and Bacillus. Further, the competitive exclusion study helped establish the emergence of predominance using a co-culturing technique. Fifteen combinations (of 2 isolates each) were prepared from the isolates. Pure cultures of the respective isolates were spiked in a ratio of 1:1 in TSB and incubated at 37°C for 24 h, followed by plating on TSA. The enumerated colonies were distinguished based on colony morphology, Gram staining, and MALDI-TOF to identify the type of the isolate. Plate counts of B. subtilis emerged as predominant with mean log counts of 7.22 ± 0.22 cfu/mL. The predominance of B. subtilis was also validated using the process of natural selection in a multispecies growth environment. In this instance, the TSB culture with overnight-incubated membrane piece (with mixed-species biofilm) at 37°C for 12 h was inoculated in fresh TSB and incubated for the second cycle. Overall, 5 such sequential broth-culture incubation cycles were carried out, followed by pour plating on TSA plates, at the end of each cycle. The isolates obtained were identified using a similar methodology as mentioned above. The fifth subsequent transfer depicted the presence of only 1 B. subtilis isolate on plating, thereby validating its predominance under the conditions of the experiment.     

并中段分段凿岩阶段空场嗣后干式充填采矿法

文章分析了黄沙坪矿业分公司传统上向水平分层充填采矿法存在的不足,详细介绍了并中段分段凿岩阶段空场嗣后干式充填采矿的特点、结构尺寸、采准切割工程施工、矿房回采及间、底柱的处理方案.通过工业实践表明,该方法达到了安全、高效回采该区域内多金属矿体的目的,可以在类似矿山中推广使用.     

新型原油脱钙剂的研发前景

随着目前对石油产品需求量的增加,原油脱钙问题成为炼油过程中的一个重点和难点问题。如处理不当会造成严重的后果。当前普遍使用的脱钙剂大多存在各种各样的不足。本文从脱钙机理入手,分析当前脱钙剂的优缺点,结合实际应用提出新型脱钙剂的改进方向,并探讨其应用前景。     

深埋厚大矿体采场结构参数优化

合理的采场结构参数可使采场处于有利的力学状态,使围岩的应力、应变分布趋于均匀化,在保证开采系统稳定和生产安全的前提下,减少支护工作量,提高采矿强度和生产效率。在深入分析思山岭铁矿地质概况与采矿方法的基础上,对影响矿房回采稳定性的矿房高度、矿房宽度、采场长度、矿柱宽度、矿柱充填方式等5个关键因素进行2水平正交设计,获得8种试验方案。运用大型岩土软件FLAC3D对盘区内不同方案的采场结构参数进行数值模拟研究,分析其在不同结构参数下应力、位移、塑性区等特征,初步得出采场处于最有利力学状态时的结构参数方案(采场高60 m、采场长60 m,矿房宽18 m、矿柱宽20 m的参数方案)。计算结果表明:回采过程中,采场长度对顶板应力和顶板位移的影响最大,采场越长,应力值越大,且压应力主要在盘区间柱集中,顶底板处出现拉应力集中。分析结果可为盘区矿房矿柱的安全高效回采提供技术支持。     

改进铜坑锡矿分段空场嗣后充填采矿法的设想

铜坑锡矿采用一步骤采场和二步骤采场宽度相同的分段空场嗣后充填采矿法开采 ,其胶结充填量占总充填量的 50 %。作者提出改进方案 :用较小尺寸布设需胶结充填的一步骤采场 ,用较大尺寸布设非胶结充填的二步骤采场。这样可达到减少胶结充填量 ,降低充填成本的目的     

“双碳”目标下倾斜厚矿体切割槽的优化设计与施工

碳达峰和碳中和目标是我国党中央、国务院统筹国际国内大局作出的重大战略决策。矿产资源开发作为我国碳排放的重大行业,应当主动承担起在“双碳”目标下的主要责任。矿体开采过程中,切割槽的优化与布设是安全、高效回采倾斜厚矿体的关键所在。拉槽质量直接影响落矿效果和矿石回收率及矿石贫化率指标。在分段采矿的底部结构拉槽时,传统拉槽工艺容易造成切割巷出矿口眉线严重破坏,致使采空区内大量残存矿石无法回收,进而降低矿石回收率。倾斜矿体采用竖直切割槽开槽时,废石混入率、矿石贫化率高。为提高矿石回收率以满足“双碳”目标,在冀东某铁矿分段嗣后充填采矿法中,对切割槽施工工艺进行了优化,在上盘切割巷内的切割斜井两侧确定拉槽空间,通过中深孔落矿的方式以切割井为自由面向矿房两侧边界逐排爆破拉槽,工程实践表明,通过切割槽的优化,矿石回采率提高了7.73个百分点,矿石贫化率降低了2.52个百分点,切割拉槽效果良好。此方法对于相似矿山具有一定借鉴意义。     

下行中深孔空场嗣后充填采场结构参数优化研究

充填体下进行矿体回采时采场的稳定性至关重要,合理的采场结构参数对保障采场安全高效的回采起重要作用。以喀拉通克铜镍矿2_^#矿床东段矿体为工程背景,基于现场充填体假顶厚度,通过荷载传递交汇线理论、跨厚度比法、国外经验图表法和经验类比法预估采场极限跨度,并利用FLAC_^3D数值模拟软件对7 m、8 m和9 m 3种采场跨度方案进行数值模拟研究,分析不同采场跨度对围岩位移场与应力场变化及塑性区扩展规律的影响,确定在充填体假顶作用下最优的采场结构参数。研究结果表明：当采场跨度为8 m时,既能保证采场稳定性,又能最大程度发挥采场生产能力。