球磨-细筛回路循环负荷对磨矿过程参数的影响研究

考察了球磨-细筛回路不同循环负荷下磨矿产品粒度、磨机总给矿粒度及磨矿过程参数的变化,为生产上调整循环负荷,优化磨矿产品粒度提供了理论依据。通过控制钨矿石球磨-细筛回路的磨矿时间来改变循环负荷量,而后对闭路磨矿平衡条件下磨机总给矿开展批次磨矿试验,并基于破碎速率函数与破碎分布函数的总体平衡模型讨论了磨矿过程参数的变化。试验及分析结果表明：随着循环负荷的提高,磨机总给矿粒度趋于变细;破碎分布函数中细粒级权重及变化率都趋于减小,粗粒级权重及变化率则趋于增加;各粒级的破碎速率趋于降低,且变化幅度都逐渐减小。研究结果表明提高循环负荷会降低磨机总给矿粒度,降低各粒级磨矿速率,但有利于减少磨矿产品中细粒级的产生,有助于减轻过粉碎,降低过粉碎粒级的钨品位及金属分布率,提高磨矿产品质量。     

大冶某矿区农地土壤重金属污染健康风险评价

采矿活动常常会给当地环境造成严重污染,重金属污染已成为其中的一个突出问题。重金属污染具有积累性和不可逆性等特点,大量重金属污染物进入农地土壤中,不仅会破坏土壤生态环境、造成土地退化,还会通过皮肤接触、呼吸和食物链等途径危害人体健康。土壤作为农户从事农业生产经常接触的环境因素,对其开展重金属污染健康风险评价极为重要。以大冶市某矿区为例,在矿区范围内设置了21个采样点,分别检测样品中的As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn含量,设定3种暴露途径(经口摄入暴露、皮肤接触暴露、呼吸吸入暴露),分别对成人和儿童进行土壤重金属污染健康风险评价,结果表明：成人与儿童均存在重金属非致癌风险,成人不存在重金属致癌风险,儿童存在重金属致癌风险;与成人相比,儿童受到农地土壤重金属污染的健康风险更高。     

基于优化蚁群算法的输电线路径规划研究

输电线路径规划中缩短路径长度、规避障碍物以及改善线路迂回情况是优化输电线路径规划方案的难点。首先综合考虑地理信息因素,使用ArcGIS平台采集和处理影响输电线路径规划的地理信息数据;其次,利用模糊层次分析法（FAHP）聚合多因素地理图层,形成输电线路径规划的综合图层;最后建立基于融合导向与综合成本型的蚁群算法的输电线自动规划路径模型。算法实例表明,使用自动规划路径模型计算的路径长度更合理,能有效规避障碍物且无线路迂回情况,验证了该模型的有效性和可行性。     

考虑矿山边坡稳定性和经济效益的坡态控制参数敏感性研究

坡态控制参数的确定是露天开采设计的重要环节,为明确各参数发生波动时边坡稳定性和剥离量的变化程度,以广东省某矿山为研究对象,对露天矿山边坡结构设计中的台阶高度h、安全平台宽度l₁、清扫平台宽度l₂和台阶坡面角α四个坡态控制参数影响因子进行敏感性分析。采用极限平衡法计算了108组不同坡态控制参数下边坡的稳定性系数,通过相关系数矩阵以及多元线性回归建模,进一步结合基于剥离量的经济效益计算,定义了综合效益权重δ_i,并以此定量分析了各坡态控制参数因子对边坡稳定性与经济效益的影响程度。结果表明：综合效益权重排序为α■h>l₁>l₂,当设计方案稳定性系数不满足安全系数时应优先增大清扫平台的宽度与安全平台的宽度,反之则应该优先考虑增大台阶坡的面角,并据此原则确定了最优方案为台阶坡面角70°、台阶高度12 m、安全平台宽度6 m、清扫平台14 m。     

SiO2@ZIF-8复合膜的制备及渗透汽化性能

二氧化硅（SiO₂）膜因其耐高温且孔径可调在分离纯化领域得到了广泛关注,但其表面的无定型结构导致渗透性与选择性相互制约,影响分离效果。以二氧化硅膜为基膜,金属有机框架材料（ZIF-8）对其进行修饰改性,制得 Si O₂@ZIF-8 复合膜,探究了 ZIF-8 合成条件、ZIF-8 添加量及原料液温度对复合膜乙醇渗透汽化脱水性能的影响。结果表明：ZIF-8 规则的孔道结构提供了额外的水分子传输通道,复合膜的渗透侧含水率可达 99.5%,渗透通量提高至 9.6 kg/（m²·h）,分离因子为 1 973。采用 Arrhenius 方程对改性前后膜的渗透通量与温度的关系进行拟合,发现复合膜在渗透汽化过程中水分子的表观活化能更高,随着温度升高水通量增加的更快,分离效果更好。Si O₂@ZIF-8复合膜有效改善了无定型网状结构的缺陷,在渗透汽化有机溶剂脱水方面具有广阔的应用前景。     

不同侧压系数下巷道围岩变形破坏特征研究

随着地下开采向深部延伸,开采活动所面临的地应力环境愈发复杂;侧压系数是反映地应力特征的重要参数,不同侧压系数下巷道围岩变形破坏特征各异。基于FLAC~(3D)数值模拟软件建立巷道三维模型,探究不同侧压系数下巷道开挖后围岩的应力分布、变形以及塑性区分布等规律,结果表明:当侧压系数为1.0时,巷道综合稳定性最高;在侧压系数小于1.0时,表现为顶底板变形量大,两帮受压且变形量较小;侧压系数大于1.0并逐渐增大时,顶底板围岩塑性区不断扩展,底板拉应力集中程度逐渐明显,两帮收敛程度逐渐加大。将研究成果应用于程潮铁矿-410 m水平5号矿体的采场巷道支护设计,实践表明支护方案效果良好。     

大冶铁矿同阶段崩落法转充填法开采隔离间柱合理宽度确定

为保障同阶段崩落法转充填法开采顺利过渡,过渡段处须设置竖向隔离间柱。以大冶铁矿龙洞采区-170 m同阶段崩落法转充填法梯形隔离间柱为研究对象,将其简化为变惯性矩固支梁,并以间柱的水平应 变量允许值为判据,初步确定梯形隔离间柱上端的初始宽度。以梯形隔离间柱上端的初始宽度为基础,采用数值模拟方法,计算了不同梯形隔离间柱上端宽度与不同充填体灰砂比协同作用下的充填采场顶板围岩沉降 量,并对不同灰砂比下梯形隔离间柱上端宽度与顶板围岩最大沉降量进行了数据拟合,由顶板围岩允许沉降值得到与不同充填体灰砂比协同匹配下的梯形隔离间柱上端的合理宽度。数值计算结果表明：与充填体灰砂 比分别为1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12协同匹配的梯形隔离间柱上端合理宽度分别为16、19、21、25、29 m。研究成果可为合理确定矿山同阶段崩落法转充填法开采过渡段隔离间柱宽度提供参考。     

二氧化硅复合膜的制备及其渗透汽化性能EI北大核心CSCD

采用溶胶–凝胶法配制了掺杂Zr4+以及未掺杂的2种有机硅态溶胶,以浸渍提拉的方式在已修饰的α-Al2O3载体上逐层涂布2种溶胶,并经过煅烧固化制备了二氧化硅复合膜。采用扫描电子显微镜对制备过程中的每一膜层表面形态结构进行表征。将二氧化硅复合膜应用于渗透汽化脱水,考察了不同温度以及不同进料含水率下的渗透汽化性能,并探究了强酸性环境(pH=2)对其性能的影响。实验结果表明:二氧化硅复合膜在75℃对85%(质量分数)异丙醇溶液渗透汽化脱水,其通量可达1 kg/(m2·h),渗透液含水率(质量分数)最高可到99.4%;在不同温度和含水率的条件下,二氧化硅复合膜都能保持良好的分离性能,具有良好的水热稳定性;长时间在强酸性环境(pH=2)中仍能保持稳定的分离性能,具有极强的耐酸性能。     

紫外光诱导法合成纳米银/羟基磷灰石及其性能研究

以羧甲基纤维素钠（CMC）为模板剂,采用紫外光诱导制备了羟基磷灰石（HAP）负载银纳米颗粒（AgNPs）的复合光催化剂（Ag/HAP）。通过X射线粉末衍射仪、扫描电镜、紫外-可见光吸收光谱仪、X射线光电子能谱仪等对其化学组成、形貌结构和光学性能等进行表征。结果表明,CMC作为模板剂不仅在紫外光诱导下将Ag⁺还原为Ag⁰,还对载体HAP的形貌、粒径起到调控作用。在甲基橙光催化降解试验中,当Ag的质量分数为1%时,降解率最高达98.31%,银纳米颗粒和HAP两者间的协同作用有效地提高了光催化性能。