无机成因二氧化碳气-水界面交换反应表征与机制

天然气中二氧化碳组分和水体中溶解无机碳构成碳酸平衡体系及碳同位素分馏平衡体系。通过开展无机成因二氧化碳气体的气-水交换实验,揭示了二氧化碳气体在溶解过程中组分体积分数和碳同位素的精细变化。研究发现:在101 325 Pa和30℃条件下,二氧化碳气体经13 h与瓶中水体达到组分体积分数和碳同位素的分馏平衡;初始二氧化碳体积分数为2.0%,平衡后为1.1%;初始δ~(13)CCO_2值为-2.5‰,平衡后为-14.6‰,碳同位素分馏幅度高达12.1‰。经气-水界面交换反应,无机成因二氧化碳气体体积分数和碳同位素值随时间变化均可表征为负指数函数。黄河水样δ13CDIC值为-8.2‰,表明水体中大部分DIC来源于土壤有机质分解释放的CO2;富重碳同位素二氧化碳气体与水体DIC反应平衡后,二氧化碳气体由无机成因经混染改造为有机成因。     

织纳煤田龙潭组煤的岩浆热变质成因

贵州省中北部龙潭组煤的变质成因和"黔中隆起"构造具有特定的关系.分析了区域热液发育的背景条件,发现区内织纳煤田的煤级呈环状展布以及镜质组反射率梯度极其异常,结合阿弓向斜个别钻孔二氧化碳浓度异常及区域重力异常特征,认为"穹窿不均一"的岩浆热变质可能是贵州中北部煤级增高的主要原因.煤变质程度明显受龙潭组与可能的隐伏岩浆岩距离远近的影响,织纳煤田由于龙潭组下伏地层抬升剥蚀程度最大,利于向上传递岩浆热,导致煤级增高,反射率梯度值达到0.3%～0.4%/100m.     

煤层残留气解吸过程组分体积分数的精细变化

为了研究煤层残留气解吸过程中组分体积分数的精细变化特征,采集织纳煤田9个煤矿和钻孔新鲜无烟煤煤样,采用三大阶段、九小阶段的精细解吸实验获得多组残留气样品,利用SP-3400型气相色谱仪测定了气体的组分体积分数。结果发现：残留气在粉碎阶段脱出的气体体积最大,指示残留气主要来自封闭孔隙;甲烷、二氧化碳、一氧化碳和乙烷的体积分数在粉碎脱气阶段最低,呈“V”型3段式变化特征;氮气体积分数在粉碎脱气阶段最高,呈反“V”型3段式变化。每种组分在粉碎后加热脱气过程存在显著的分馏效应,二氧化碳、一氧化碳和乙烷的体积分数逐级递增,氮气和甲烷则呈递减的趋势。研究认为,环境温度和组分吸附能力的差异导致残留气在脱气过程中存在规律性的组分分馏效应,常温脱气结束后煤基质孔隙中滞留了更多吸附能力较强的组分,在90~95 ℃水浴加热环境下才被驱动解吸。     

偏心模具的加工工艺

通过对偏心模具进行分析,设计偏心工装,提出偏心模具的加工工艺。介绍了偏心工装的结构和原理,分析了偏心模具加工工艺的具体步骤,加工效果良好。     

基于压汞法无烟煤孔隙结构的粒度效应

不同粒度对压汞法孔隙结构测定结果的影响称为粒度效应,其可影响煤孔径分布的测定。结合粒度测试和扫描电镜观察等方法,通过开展2组无烟煤5个不同粒度系列的压汞实验,分析不同粒度孔隙结构的差异。结果显示：①随着粒度变小,总孔容增量不断增大,中-大孔的孔容和孔比表面积增量最显著,孔容和孔比表面积的展布特征由单峰态变为双峰态;②随着粒度变小,退汞率显著降低。研究认为,煤颗粒的大孔增量并非真实存在的煤中孔隙,主要为颗粒间空隙所贡献。粒度变小导致孤立形式的封闭胞腔孔和气孔得到有效释放。煤颗粒退汞结束后大部分水银仍滞留于颗粒间空隙,由此造成低退汞率的假象,煤颗粒的退汞率不能指示孔隙连通性。当煤粒径大于3mm时,基于压汞法孔隙结构的粒度效应才可忽略不计。     

基于M型六角铁氧体Ba(ZnHf)0.08Fe11.92O19的自偏置微带环行器设计

电子信息技术的发展对环行器提出了低损耗、高隔离度及小型化的要求，采用具有高剩磁比(M_r/M_s)和强各向异性场(H_a)的BaM自偏置铁氧体材料有利于提高环行器性能和减小器件尺寸。在阐述高度取向M型六角铁氧体Ba(ZnHf)_0.08Fe_11.92O₁₉制备工艺的基础上，表征了材料的相结构、微观形貌和磁性能。根据环行器设计理论，基于0.25 mm厚度的BaM铁氧体材料仿真设计了工作于Ku波段的双Y结和开槽多Y结环行器。仿真结果表明，两种环行器均在12.44 GHz处显示出良好的环行功能，电压驻波比均小于1.22。在中心频率附近，双Y结环行器插入损耗为0.61 dB,相应的隔离度为26 dB,20 dB带宽为1.3 GHz;开槽多Y结环行器插入损耗为0.505 dB,相应的隔离度为36 dB,20 dB带宽为1.03 GHz。相比于双Y结环行器，开槽多Y结环行器在保证器件性能的前提下，能够有效改善插入损耗和隔离度等性能，并有利于减小环行器尺寸。     

煤层气异常成分的界定、分布及其成因研究进展

前期对不同煤层气组分异常的成因进行了大量研究，但对不同组分异常浓度的界定尚无统一标准。为了阐明我国煤层气成分的分布特征及煤层气异常成分的浓度界限，基于实测和收集各煤阶储层煤层气成分(含气量达到煤层气储量评估规范DZ/T 0216—2020下限要求的煤层气井与煤田勘探钻孔)测试数据4 654个。统计表明我国煤层气中CH₄、重烃气(C₂₊)、CO₂、N₂平均浓度分别为91.82%、0.85%、2.04%、5.19%，其中CH₄浓度≥90%占77.44%。将煤层气中重烃气浓度大于5%、氮气/二氧化碳浓度大于10%、有害气体浓度超过《煤矿安全规程》规定的上限标准和稀有气体超过空气组成时划分为异常气体成分。基于此划分标准，统计表明我国煤层气中重烃气浓度>5%占5.16%、CO₂浓度>10%占4.00%、N₂浓度>10%占13.26%，准噶尔盆地南缘煤层气中氦气最高浓度达到0.97%。在上述研究的基础上，归纳总结了煤层气中异常成...     

制样粒径对不同变质程度煤孔隙结构的差异化影响

煤岩低温氮吸附实验的测试结果受测试样品颗粒粒径的影响显著，目前鲜有关于制样粒径对不同变质程度煤孔隙结构差异化影响的系统研究报道。选取7件不同变质程度的煤样(包括褐煤、气煤、肥煤、瘦煤、无烟煤和超无烟煤)开展了4种不同粒径(40～50目、70～90目、160～200目、>300目)煤颗粒的低温氮吸附实验，探讨了制样粒径对不同变质程度煤的孔隙结构的影响。结果表明：(1)5件烟煤—超无烟煤的显微组分均以基质镜质体为主，2件褐煤(丝质煤和碎屑煤)的显微组成分别以丝质体和密屑体为主；丝质煤主要发育丝质体胞腔孔，瘦煤和无烟煤的孔隙类型以气孔为主。(2)随着粒径变小，烟煤—超无烟煤的总孔、大孔、中孔的孔容和比表面积均逐级增大，而碎屑煤的孔隙结构基本不变，丝质煤的大孔孔容和比表面积均逐渐变小。(3)随着煤变质程度增加，最小煤颗粒(>300目)与最大煤颗粒(40～50目)的孔容差值占比和比表面积差值占比均持续升高。(4)在逐级粉碎过程中，烟煤—超无烟煤的吸附回线宽度逐渐变小，而褐煤的吸附回线形态基本不变。研究认为，褐煤孔隙类型以开放孔为主，封闭孔孔容的占比随着煤化程度增大急剧增加；瘦煤、无烟...