An Optimized Combination of Mine Water Control,Treatment, Utilization,and Reinjection for Environmentally Sustainable Mining: A Case Study

This paper presents a case study of an optimized combination of mine water control, treatment, utilization and reinjection to achieve the zero discharge of mine water. Mine water has been considered a hazard and pollution source during underground mining, so most mining enterprises directly discharge mine water to the surface after simple treatment, resulting in a serious waste of water. Moreover, discharging a large amount of mine water can destroy the original groundwater balance and cause serious environmental problems, such as surface subsidence, water resource reduction and contamination, and adverse impacts on biodiversity. The Zhongguan iron mine is in the major groundwater source area of the Hundred Springs of Xingtai, which is an area with a high risk of potential subsidence. To optimize the balance between mining and groundwater resources, a series of engineering measures was adopted by the Zhongguan iron mine to realize mine water control, treatment, utilization, and reinjection. The installation of a closed grout curtain has greatly reduced the water yield of deep stopes in the mine; the effective sealing efficiency reaches 80%. Nanofiltration membrane separation was adopted to treat the highly mineralized mine water; the quality of the produced water meets China’s recommended class II groundwater standard. Low-grade heat energy from the mine water is collected and utilized through a water-source heat pump system. Finally, zero mine water discharge is realized through mine water reinjection. This research provides a beneficial reference for mines with similar geological and hydrogeological conditions to achieve environmentally sustainable mining.

     

分条开挖时土条宽度影响基坑隆起的研究

目前国内外在饱和软弱地层中进行基坑开挖，都要减少基坑开挖对周围环境所造成的影响，从而在基坑开挖时不仅要保证基坑的稳定，还必须严格控制基坑的隆起变形。上世纪90年代上海的工程建设者们探索采用时空效应理论指导基坑开挖的方法，即对基坑分层分条块的开挖，严格控制每块土体开挖的大小和时间来减小基坑的隆起变形。这一方法取得了较好的效果，可以提高施工速度和减少地基加固量，但是还没有一种较为准确的方法来计算开挖土条的宽度对基坑隆起变形值的影响。     

提升管出口T型弯头压降特性的实验分析

在大型循环流化床装置上,以FCC催化剂颗粒为实验物料,针对提升管出口T型弯头用动态压力传感器测量了操作参数和结构尺寸变化对其压降的影响,系统地分析了T型弯头的压降特性。实验结果表明T型弯头的压降与颗粒浓度呈线性关系,与入口速度（提升表观气速）呈二次方关系;T型弯头出口管截面积的减小使得压降显著增大;T型弯头盲管高度的增加可使T型弯头的压降降低,但是当盲管高度增加到一定值时,压降减小不明显。盲管高度对压降的影响是由于盲管高度的增加改变了提升管上部压力的分布,使T型弯头入口压力减小,导致T型弯头的压降降低;同时盲管高度的增加也使提升管出口区域的负压约束区长度增加。盲管所形成的负压约束区构成了对提升管出口的约束作用,T型弯头的盲管高度越大负压约束区越长,约束作用越强。     

裂隙岩体注浆后结构面粗糙度及刚度变化分析

节理面是控制岩体特性的一个重要因素,为改善岩体物理力学特性,工程中经常采用注浆加固的手段。研究了节理面JRC-JCS模型,并在此基础上对注浆前后的岩体节理面进行了相应的对比试验研究。研究表明：注浆后节理面JRC比自然节理面有较大的提高,同时增长趋势随法向应力的改变而改变,裂隙岩体注浆后裂隙面的刚度及抗剪强度参数得到相应的改善,其中刚度参数的改善更为明显。上述研究成果从试验及理论分析的角度进一步证明了裂隙岩体注浆加固后强度提高的机理。     

金属矿山地下水零排放技术方法研究

在地下水超采区域内疏干排水采矿将会加剧地下水降落漏斗的扩展、严重破坏区域内地下水生态环境。金属矿山地下水零排放关键技术体系,针对矿山防治水与矿区地下水生态环境综合治理领域所面临的技术难题进行系统性研究,提出了包括采用帷幕注浆、井巷地表预注浆和矿坑水回灌等技术措施的系统方案,并针对其中重要技术参数进行了系统地研究。依托位于邯邢百泉泉域的典型大水矿山中关铁矿进行了实践,取得矿坑水零排放的理想效果,其技术体系原理、技术方法等对于解决国内外大水型矿山面临的紧迫难题提供借鉴。     

安钢板坯连铸时漏钢的原因分析

分析查找了安阳三炼钢板坯多次漏钢的原因，制定了针对性措施，取得了良好的效果。     

爆轰法制备纳米颗粒的探索

综述了爆炸应用的发展和采用爆轰法合成纳米粉体的实践工作，结合控制爆破在工程建设中发挥的作用，提出“控制爆轰技术”应用于纳米颗粒合成，据此总结讨论和探索了爆轰法制备纳米颗粒存在的内因素和外因素。并指出，内因素是采用爆轰法制备纳米粉体的关键因素。     

鸡西盆地致密砂岩气存在的可能性

鸡西盆地的油气勘探程度较低,尤其是对致密砂岩气的研究尚处于起步阶段。在总结国内外成功地区致密砂岩气成藏条件的基础上,从构造、烃源岩以及储层条件等方面探讨了鸡西盆地致密砂岩气的成藏条件。依据鸡D8井暗色泥岩样品的地球化学资料,使用化学动力学法计算了研究区致密砂岩气的资源量。研究表明,鸡西盆地属于小型断陷盆地,多期构造演化与储层快速沉积等特点,决定了研究区不具备类似北美阿尔伯达等成功地区的大型致密砂岩气成藏的地质条件。但鸡西盆地城子河组大规模发育的煤系地层长期生气,为致密砂岩气藏的形成提供了充足的气源,烃源岩与储集层紧密叠置接触也有利于致密气的运移和保存。在鸡西盆地的中央凹陷构造稳定区域,寻找致密储层的甜点区,将有机会获得致密砂岩气藏的勘探突破。     

近红外波段Ge光电探测器的研究进展

随着光通信技术的发展,如何制备能与Si基电路单片集成的响应波长在1.3和1.55 μm的高性能光电探测器成为研究热点.总结了SiGe组分变化的缓冲层技术、低温缓冲层技术以及选区外延这三种主流的Ge材料外延技术,介绍了pin结构、金属-半导体-金属(MSM)结构、雪崩光电二极管(APD)结构以及pin结构和MSM结构与光波导集成这四种不同结构的Ge光电探测器,并从这些不同结构的器件制备技术方面阐述了近红外波段Ge光电探测器的研究进展及其应用.     

利用LKMC仿真和NBD测试对FinFET中的应变的仿真和表征

一种新的仿真方法和测试手段被采用来验证了FinFET中传统的应力仿真方法。首先,名为lattice kinetic Monte Carlo的算法第一次被用来仿真了FinFET上SiGe的外延生长过程以及由之产生的应力。外延过程的仿真充分可信,同时与传统的由多面体法生成结果的系统对比证实了两种算法具有相近的结果和相似的分布。接下来,P型FinFET器件结构片在实验室制备出来并在RPCVD机台中对源漏区进行了成功的SiGe外延的实验。对做完SiGe外延结构片进行TEM和纳米束衍射测试来表征Fin中的应变,测试的结果与相同条件下的多面体法仿真结果进行比较,二者相互验证。