深井特厚煤层充填开采防冲机理研究

为保障深井特厚煤层工作面的安全回采,基于载荷三带理论,以山东某矿为工程背景,提出了采用充填法开采以降低工作面整体冲击风险的方案,采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法研究了充填采空区对工作面煤体支承压力分布的影响机制,得到以下结论:1)充填体充填采空区减小了顶板自由下沉运动的空间,有效降低了顶板岩层裂隙的发育高度;2)充填体抗压变形能力决定了对煤体施加动载影响的岩层运动范围,充填体抗压变形能力越大,作用在煤体上的动载效应越不明显;3)提出了控制充实率、加强监测和确定合理推采速度等充填工作面防冲技术措施。现场实践表明,充填法开采减小了工作面煤体的应力集中程度,有效降低了发生冲击地压的风险。该研究成果为类似条件下工作面的安全开采提供指导和借鉴。     

磷钾伴生矿酸浸液除氯过程的研究

采用蒸馏法去除磷钾伴生矿的盐酸浸出液(酸浸液)中的氯离子,同时回收盐酸。研究了不同种类盐酸盐(AlCl3、MgCl2、CaCl2、KCl)和硫酸对蒸馏过程的影响,结果表明:其它条件相同时,含不同种类盐酸盐的盐酸馏出液中HCl含量的大小顺序依次为:MgCl2AlCl3CaCl2KCl;加入硫酸后,馏出液中HCl含量增加,而不同种类盐酸盐对盐酸蒸馏的影响差异变小;向磷钾伴生矿酸浸液中加入化学计量的硫酸,当有80%的液体被蒸出时(沸程为109.2~124.4℃),体系中78%的氯离子被脱除。     

煤矿复合动力灾害危险性实时预警平台研究与展望

为解决复合动力灾害危险性实时预警的难题，通过研究煤矿复合动力灾害发生机理和发生前兆的关联性，将复合动力灾害发生前兆分为共性和个性两类，并与监测参数类型相对应，提出了针对复合动力灾害危险性的临场预警、中期预警以及远期预警的关键监测参数。复合动力灾害危险性实时预警平台的构成主要包含监测硬件、分析软件及预警方法3个部分，硬件主要指动力灾害监测系统及平台监控室硬件；软件主要指平台采集及分析软件；预警方法指标包括复合动力灾害危险性联合预警方法和单参数与多参数联合预警方法。在河南、山东等存在复合动力灾害的矿井进行了预警试验和基础研究，预警了矿井的复合动力灾害。同时，展望了复合动力灾害危险性实时预警平台的发展趋势。     

巨厚岩层–煤柱系统协调变形及其稳定性研究

以山东济宁高庄煤矿巨厚岩层条件下留设大煤柱的工作面回采安全性为背景,采用理论分析和工程实践等方法,研究巨厚岩层–煤柱系统的协调变形模型及其稳定性。主要研究内容和结论:(1)在满足煤柱顶板岩层断裂线因素和支承强度因素的情况下,煤柱能够"隔离"采空区并对巨厚岩层及其覆岩结构形成"支撑"作用;(2)以巨厚岩层挠曲变形和煤柱竖直方向"压缩"变形为基础,建立巨厚岩层–煤柱协调变形力学模型,分析煤柱竖直变形的应力来源、形式和整体协调变形机制,得到巨厚岩层–煤柱系统协调变形的应力–应变关系;(3)探讨巨厚岩层–煤柱系统失稳类型、判据和对井下动力灾害发生的影响,提出灾害防治技术。运用研究成果分析3上1102工作面采前巨厚岩层–煤柱系统稳定性,并对灾害进行预测,根据回采阶段微震监测结果与动力显现情况,初步验证了研究的合理性,通过实施针对性预防措施,最终实现了工作面"有震无灾"的安全回采目的。     

微地震监测揭示的矿震诱发冲击地压机理研究

在对朝阳煤矿^#3201工作面进行冲击地压高精度微地震监测过程中,测到了到时靠后的震动波幅值反而较大的异常现象,并且当时井下震感强烈。针对这一异常现象,介绍了高精度微地震监测系统的现场测区布置及系统标定情况,通过对该异常波形数据进行分析研究及初步定位,发现定位结果较为离散,不符合定位精度的要求,从而否定了把记录的微震数据当作一个震源进行定位的基本假设,在此基础上提出了矿震诱发冲击地压的震动破坏机制假设,并对该假设进行了初步验证、初始震源与诱发震源的时间相关性验证、原位岩体实测波形验证等。最后结合矿山压力与岩层控制的理论和长期的微地震监测结果,发现诱发震源的位置正好处于采动应力场和构造应力场耦合下的高应力区,这就证明了矿震诱发冲击地压是通过初始震源的震动破坏机制实现的,并且被诱发的冲击地压震源处于各种耦合因素影响下的高应力区内。     

煤柱诱发冲击地压的微震事件分布特征与力学机理

通过建立下保护层中残留孤岛煤柱的结构力学模型，应用力学原理分析了残留煤柱及被保护层煤体中的应力状态，得到煤柱诱发冲击地压具有2种机理：① 在煤柱外围的强剪切区内岩层受剪断裂诱发冲击地压；② 煤体本身破裂所致.这一过程在煤柱区附近表现为微震事件在煤柱区前方50 m开始“停滞”不前，应力出现分区性.研究了煤柱失稳破裂过程中微震事件能量统计曲线与失稳破裂过程的对应关系，得到了煤柱的失稳破裂是由微破裂到局部失稳、由渐变到突变的过程.现场采用深孔爆破和大孔径钻孔对煤柱进行卸压后，微震事件沿工作面倾向方向的分布呈均匀形态，且能量较小，证明了卸压效果十分明显.     

大采深厚表土复杂空间结构孤岛工作面冲击地压防治 技术研究

厚表土层覆盖下的深埋不规则孤岛工作面覆岩空间结构复杂多变,顶板运动剧烈,该类孤岛工作面在受到大采深和地质构造等因素的影响下,极易发生冲击地压。以某矿不规则深井孤岛工作面为工程案例,首先对工作面冲击危险性进行分析评价,通过开采前进行的模拟推进,采用覆岩空间结构理论,分析得到了高应力区域,确定了冲击危险区域和危险程度;采用应力在线监测系统进行冲击危险性实时预报,钻屑法进行危险性检验;采取钻孔卸压和爆破卸压措施对危险区进行处理,有效的保证了复杂空间结构下孤岛工作面的安全回采。     

分光光度法测定钴—钼废催化剂中钼的研究

研究了在还原剂存在下硫氰酸钾与钼的显色反应。发现硫脲存在下，钼与硫氰酸钾在１．５～２ｍｏｌ硫酸溶液中形成橙红色络合物，其最大吸收峰位于４６０ｎｍ处，表观摩尔吸收系数１８．５×１０３Ｌ·ｍｏｌ－１·ｃｍ－１。钼浓度与钼络合物的吸光度在０～２０ｍｇ／ｍｌ范围内有良好的线性关系。     

三种不同形式的丙酸杆菌发酵的对比研究

在相同环境条件下,对游离、海藻酸钠包埋固定以及壳聚糖交联固定三种不同形式丙酸杆菌发酵的固定化颗粒性能、产丙酸量、pH值变化、残糖浓度变化等进行了对比研究.结果表明:使用壳聚糖交联固定的丙酸杆菌,分批发酵的产酸量可达14.6 g·L-1,高于游离法(11.5 g·L-1)和海藻酸钠包埋固定法(12.4 g·L-1);且在颗粒性能方面,比海藻酸钠固定颗粒有更强的耐酸性和更高的机械强度.     

细菌和真菌分解低品位磷矿

研究了枯草芽孢杆菌、假单孢菌和曲霉对低品位磷矿粉的分解作用. 结果表明，3种菌株均显著促进了磷矿粉中磷的浸出，磷的浸出率最高可达7%，其中曲霉的解磷能力远强于枯草芽孢杆菌和假单孢菌，进一步证实了真菌的解磷能力强于细菌. 磷矿粉用量越低，磷的浸出率越高. 随培养时间增加，磷的浸出率逐渐升高，但培养到15 d后磷的浸出几乎达到饱和. 另外，碳源浓度为3%时，枯草芽孢杆菌和假单孢菌培养液中磷的浸出率最高，而碳源浓度为2%时曲霉培养液中磷的浸出率达到最高，浓度过高或过低均抑制磷的浸出.