三塘湖盆地中—下侏罗统煤层甲烷风化带划分

以三塘湖盆地中、低煤阶煤层含气量和主要气体成分为基础,结合盆地构造、沉积及水文地质特征,对汉水泉凹陷和条湖凹陷煤层甲烷风化带进行了划分,并对库木苏凹陷、马朗凹陷、淖毛湖凹陷和苏鲁克凹陷煤层甲烷风化带进行了预测。结果表明,三塘湖盆地甲烷风化带深度为400~1000 m.由于受东北冲断隆起带的影响,三塘湖盆地北部甲烷风化带浅于南部。沉积方面,盆地东部淖毛湖凹陷、马朗凹陷和条湖凹陷深湖—半深湖和辫状河三角洲成煤环境优于盆地西部汉水泉凹陷和库木苏凹陷扇三角洲成煤环境,盆地东部甲烷风化带普遍浅于西部;水文地质方面,条湖凹陷和马朗凹陷中开启性局部滞留水文地质单元形成的甲烷风化带浅于其他凹陷封闭性弱径流水文地质单元的甲烷风化带。初步预测马朗凹陷北部为下一步煤层气勘探开发的优势区块,条湖凹陷北部为下一步煤系气勘探开发的优势区块。     

以风化煤为底物制取生物甲烷的潜力分析

我国拥有丰富的风化煤储量,因其高度被氧化的独特性质,可应用的领域极为有限,目前主要被作为改善土壤性质的肥料和制取腐殖酸的来源。以风化煤为底物制取生物甲烷是一种具有探索性的全新生物发酵工艺,探究其可行性及模拟实验过程中风化煤的物性特征变化有利于拓宽风化煤的资源利用和环境改善,并可以进一步丰富煤生物产气理论。实验选取内蒙古乌海和山西晋城两地不同风化程度煤样,以煤层矿井水为菌种来源,在适宜环境条件下开展模拟产气实验,通过生物产气模拟和红外光谱测试,分析不同风化程度煤的生物产气能力及其内在因素,以揭示其产气潜力及物性变化特征。结果表明:①随着煤的风化程度加深,可燃基CH 4产气量明显增加,两组煤样中可燃基CH 4生成量最高分别达到7.13,4.20 mL/g;②不同风化程度的煤样均出现了产气高峰,时间基本都出现在15~30 d,各组中随着煤样风化程度不断加深,产气高峰出现时间也越来越早;③随着煤的风化程度加深,煤中芳环被不断打开,大分子结构被破坏,同时煤中羟基、氨基等基团含量趋于降低,脂碳结构逐渐解体,含氧官能团成为主要结构,氧含量比例不断增高,更容易被微生物降解;④菌群鉴定表明风化煤不仅含有大量产生生物气所需的第1阶段和第2阶段细菌,更含有甲烷杆菌属、甲烷球菌属等多种类型的产甲烷菌群,具有把风化煤转化为生物甲烷的环境条件。实验结果最终反映了风化煤具有转化为生物甲烷的潜力,并有利于提高我国风化煤的资源利用率。     

深槽带式输送机设计与研究

在矿井下,原煤的采集过程当中,由于带式输送机具有运输能力强,运输距离长,运输平稳事故少等特点,所以成为原煤采集于运输的主要工具,但是在使用中输送带的磨损严重,容易产生输送带的撕裂等问题,尤其是近期随着煤矿开采难度的增加,皮带运输的倾角越来越大,原来的皮带设计已经不能满足现在的开采需要,故在研究原来运输带的基础上,提出新的能够满足深基坑开采的皮带设计成为当务之急,本文针对带式运输机的弊端,在提出改进的基础上对深槽输送机的设计进行研究,提出了相关建议。     

江坪河水电站坝址深层风化岩体对坝型选择的影响研究

江坪河水电站坝址河谷呈"V"形,宽高比约1. 8,具备修筑高拱坝的地形条件,但坝址两岸尤其是右岸谷坡在进入弱风化下限或微风化岩体后,出现范围较大的深层风化岩体。通过分析深层风化岩体对拱坝和面板堆石坝2种坝型坝基变形、坝肩及边坡稳定的不同影响表明,坝址区地质条件对修建拱坝的适宜性较差,工程处理费用高,可实施性及实施效果有待论证;面板堆石坝虽然施工条件较差,但对地基要求低,对地质条件适宜性较好,工程处理难度较小,为可选坝型。     

采煤机液压元件深槽表层定心磨削加工参数优化分析

为了提高深槽结构件表面的磨削加工精度,采用信号过滤的方式对磨削力进行测定,研究砂轮转速对深槽磨削加工表层磨削力和表面形貌的影响。研究结果表明:当砂轮转速增大后,引起切向切削力与法向切削力的同时下降,法向切削力比切向切削力高。砂轮转速增大会引起磨削区内产生更多的磨粒数量,最大未变形切屑厚度减小,导致成屑磨粒的切入深度降低。当砂轮转速增大后,表面粗糙度发生线性降低,产生了沿切削方向分布的划痕,降低最大未变形切削厚度,使磨粒成屑过程需要切入的工件表面深度随之降低,减小了耕犁条纹的深度,形成更小的切削力。     

广西花山岩体不同风化阶段稀土元素特征及其影响因素

对广西花山岩体不同风化程度样品的稀土元素特征进行了分析,结果表明,岩体内四个地区的风化程度各异:A区为较强风化,D区和B区为中等风化,C区为中等偏弱风化;稀土含量:A区(886×10-6)D区(660×10-6)B区(524×10-6)C区(424×10-6),与风化程度呈正相关。风化壳剖面A-1中,LREE和HREE均富集在全风化层的下部;剖面D-1中,LREE富集在全风化层上部,HREE则富集在下部。淋滤作用和pH值的变化是稀土元素迁移的基本条件,粘土矿物是元素富集的载体,影响元素分布的主导因素随风化程度而发生变化。当风化程度中等-较低时,LREE的吸附能力大于HREE,致使它们分层富集;当风化程度较高时,LREE浓度不断增大,迁移能力克服了吸附能力,逐渐向下迁移,最终与HREE一起富集在全风化层下部。     

多层圆片级堆叠THz硅微波导结构的制作

基于微电子机械系统(MEMS)工艺,提出一种多层圆片堆叠的THz硅微波导结构及其制作方法。为了验证该结构在制作THz无源器件中的优势,基于6层圆片堆叠的硅微波导结构,设计了一种中心频率365 GHz、带宽80 GHz的功率分配/合成结构,并对其进行了仿真。研究了制作该结构的工艺流程,攻克了工艺过程中的关键技术,包括硅深槽刻蚀技术和多层热压键合技术,并给出了工艺结果。最终实现了多层圆片堆叠功率分配/合成结构的工艺制作和测试。测试结果表明,尽管样品的插入损耗较仿真值增加3 dB左右,考虑到加工误差和夹具损耗等情况,样品主要技术指标与设计值较为一致。     

高边坡开挖卸荷过程强度折减法分析

针对露天矿开采过程中边坡变形破坏严重影响露天矿安全生产的问题，采用数值模拟的方法，应用MidasGTS NX软件建立重钢太和露天铁矿黄家山高边坡三维模型，进行开挖卸荷过程中的应力应变、位移及安全系数变化的数值模拟分析。结果表明：边坡岩体开挖卸荷过程中，随着采场的延深，边坡角的增大,塑性应力带的逐渐向边坡岩体内部扩大，风化破碎层及上部冰碛土层之间产生塑性应变贯通区，破坏面形成。开挖完成后整体边坡坡脚处发生剪切破坏，坡顶后缘形成张拉破坏区，边坡上部冰碛土层形成 “坐落—滑移”式滑动。边坡安全系数随向下开挖过程逐级降低，最终达到1.15稍显偏低。后期开采过程中，需对边坡中上部风化破碎岩层及冰碛土进行加固措施。