支撑剂充填层短期导流能力影响因素试验研究

运用KDDL-Ⅱ型酸蚀裂缝导流仪,对闭合压力、粒径、铺砂密度、流量等影响导流能力的几个主控因素进行试验研究。结果表明:闭合压力低于15 MPa时,随闭合压力增大石英砂导流能力迅速下降;闭合压力高于15 MPa时,下降趋势变缓;粒径大的石英砂导流能力要远大于粒径小的石英砂导流能力;铺砂密度大的石英砂导流能力明显大于铺砂密度小的石英砂导流能力;低流量石英砂导流能力要大于高流量石英砂导流能力。     

煤矿塌陷区不同复垦材料土壤压实机理的研究

为研究煤矿塌陷区土地在不同的碾压程度下,建筑垃圾、粉煤灰和煤矸石3种填充材料对土壤颗粒组成的影响,探究土地复垦过程中土壤粒径变化的敏感粒径范围及与试验地块所受压力的相关性。试验模拟履带式推土机碾压力度,采用Winner2000激光颗粒仪量测各地块的土壤颗粒组成,通过SPSS做碾压力度与土壤颗粒组成的相关性分析。研究确定了3种填充材料压实强度与土壤颗粒组成的数量关系。研究结果表明：① 在粒径2.2~10.48 μm内,随着碾压次数的增加,试验地块的土壤颗粒含量百分比不断升高,且煤矸石填充地块变化最明显;② 经不同程度的碾压后,建筑垃圾、粉煤灰和煤矸石填充地块“物理性黏粒”总含量百分比的最大值分别为25.29%,26.66%和36.89%,煤矸石填充地块碾压1次后“物理性黏粒”含量百分比即为28.91%,高出对照耕地9.68%;③ 建筑垃圾、粉煤灰、煤矸石填充地块的土壤颗粒含量与压力相关性最强的粒径分别为4.83~10.48,4.83~5.86和4.83~5.86 μm,相关性系数分别为0.926,0.899和0.699。     

基于CO浓度求解煤自燃临界温度的影响因素分析

临界温度是表征煤自燃倾向性的重要指标,基于程序升温条件下利用CO浓度与温度的变化求解临界温度是一种准确快捷的测试方法。研究分析了煤样粒径、水分含量及气体流量对煤临界温度测定结果的影响;并确定了最佳实验条件,即煤样粒径0.12～0.18 mm,干燥温度50℃,气体流量100 mL/min。     

气相压裂增透技术强化煤层瓦斯抽采效果的研究

针对高瓦斯低透煤层瓦斯抽采效果差、抽采成本高、抽采时间长等问题,通过应用气相压裂增透技术来强化煤层的瓦斯抽采效果,实验和现场测试分析压裂前后煤样的孔隙裂隙基本参数变化情况,明确增透强化的机理。结果表明:气相压裂煤层孔容和比表面积均以大孔为主;在不同吸附平衡压力和粒径下,压裂煤层的扩散系数随着时间的延长减小的幅度存在差异;气相压裂后煤层孔隙裂隙基本参数都呈现增大的趋势,有利于缩短瓦斯扩散路径,提高瓦斯扩散系数;气相压裂后,钻孔有效抽采半径、煤层透气性系数和渗透率分别提高了2.1~4.3倍、54~96倍和7.54~30.40倍,从而判定压裂煤层由原始难抽采煤层转化为易抽采煤层,气相压裂增透强化瓦斯抽采效果明显。     

孔口负压对抽采效果的影响规律研究

为了研究抽采钻孔孔口负压与抽采效果的相关性,从煤层瓦斯流动特性出发,采用Comsol软件模拟和现场验证相结合的方法进行研究。研究结果表明:当抽采时间一定时,随着抽采负压增高,起初瓦斯抽采效果增加显著,但随后抽采负压作用逐渐减缓,抽采效果增加幅度越来越小。最终确定九里山矿合理孔口负压为30~34 k Pa。     

本煤层顺层钻孔抽放影响半径的测定研究

为了测定顺层钻孔的抽放影响半径,指导矿井的瓦斯抽放和消突工作,将钻孔瓦斯流量作为考察指标,在寺家庄矿15号煤层进行测定研究,结果表明:瓦斯流量法易于考察,能够快速、准确地测定出本煤层顺层钻孔的抽放影响半径。     

纳米气泡气浮应急修复铜离子污染土壤的工艺研究

模拟突发含铜离子溶液泄露事件导致土壤重金属污染,基于"硫化?浮选"原理,利用自制纳米气泡气浮装置修复铜离子污染土壤.试验结果表明,若污染土壤中铜离子含量为10 kg/t,当硫酸铵用量30 kg/t、硫化钠用量为其理论值3倍、丁基黄药用量2500 g/t、2#油用量1500 g/t、溶液pH=8.0时,采用一粗一精二扫闭...     

突出煤层瓦斯解吸初期影响因素的实验研究

为了对突出煤层瓦斯解吸初期的影响因素进行研究,采用实验室模拟测试的方法,对影响突出煤层瓦斯解吸的吸附平衡压力、煤样粒径、解吸时间、破坏类型等主要外部因素进行了考察,结果表明:在瓦斯解吸初期阶段,吸附平衡压力越大、粒径越小、破坏类型越严重,解吸初期阶段相同时间段内瓦斯解吸量越大;在任何条件下,瓦斯解吸量与时间的关系为单调增函数,即时间越长,解吸量愈大。     

钢渣基固化药剂对重金属土壤修复机理的研究

以钢渣微粉与磷酸制备钢渣基固化药剂,研究钢渣基固化药剂孔结构与用量对重金属污染土壤固化修复效果的影响。采用比表面积及孔径测定仪、X射线衍射仪和环境扫描电镜对钢渣基固化药剂的孔结构与矿物组成,以及污染土壤-钢渣基固化药剂混合物的微观形貌进行分析。结果表明,适量磷酸处理有利于钢渣基固化药剂中多孔结构的形成;钢渣基固化药剂通过离子交换和包裹固化达到对重金属污染土壤固化修复的目的;当钢渣微粉用量为80 g,磷酸用量为3.2 mL时,钢渣基固化药剂具有较好的孔结构;钢渣基固化药剂用量为25%对重金属污染土壤具有良好的固化修复效果。     

土壤中重金属元素的迁移转化规律及其影响因素

重金属元素在土壤中富集和迁移转化是造成土壤污染的重要原因之一,土壤中的重金属元素在不同的因素影响下进行迁移转化,其迁移转化的机理在于土壤的物理、化学、生物过程。文章对土壤中重金属的迁移转化机理及其影响因素进行了综述,以期掌握重金属元素进入土壤的生物化学行为,为土壤重金属元素污染修复提供理论基础。     

土层锚杆-土钉复合支护的作用机理及影响因素

土层锚杆和土钉联合使用的支护措施在边坡工程中的应用越来越广，而在实际工程中，往往混淆土钉和土层锚杆的概念，对其作用机理的认识也不十分清楚。在明确土钉和土层锚杆概念的基础上，分析了其作用机理，讨论了影响土层锚杆和土钉复合支护边坡稳定的重要因素。     

化学气相渗透法制备炭/炭复合材料的显微结构 和力学性能研究

以天然气为碳源, 氢气为载气, 采用等温化学气相渗透工艺对预制体初始密度为0.5 g/cm³ (纤维体积分数为28%)的针刺整体毡进行致密化, 在70 h内制备出表观密度为1.76 g/cm³的炭/炭复合材料。采用压汞法对复合材料的开孔孔径分布进行了分析, 用偏光显微镜和扫描电镜观察了基体的微观组织, 分析了三点抗弯试样的断口形貌。结果表明, 复合材料中的开孔以小于40 μm的微孔为主, 基体热解炭几乎全部由粗糙层热解炭组成, 仅在化学气相渗透的初始阶段在炭纤维的表面形成了很薄的一层各向同性热解炭, 复合材料的抗弯强度达到210 MPa。     

煅烧高岭土粒料的结构与酸溶反应速率的关系研究

在轻度润湿状态下制备的高岭石团粒,经煅烧后,仍具有发达的粒内大孔结构。在用盐酸加热浸取时,该类球粒内的铝质组分表现出高酸溶反应活性,不同粒级的该类球粒有相似的浸出率—时间曲线,且大部分铝能被迅速浸出。将传统的球粒—颗粒模型加以修改,即以两个尺寸相差悬殊的孔结构层次表达该类球粒内的离子运移通道,能圆满解释这类球粒的反应曲线的特征。该研究结果表明,避免高岭土球粒在煅烧时被“烧死”,能使粗粒煅烧高岭土的酸溶反应易于进行     

加筋膨胀土边坡变形及影响因素分析

在利用FLAC软件模拟膨胀土边坡内部湿度应力场的基础上, 对不同筋材长度、加筋间距、筋材倾角的加筋膨胀土边坡进行了模拟, 分析了不同情况下的边坡滑动面位置及坡面水平位移。并对以上三个因素进行了四水平的正交试验。将实际工程的监测与数值模拟结果进行了比较, 结果表明, 增加筋材长度、减小加筋间距均可提高边坡稳定性, 一定的倾角也有利于边坡的稳定。加筋间距对安全系数的影响较大, 其次为加筋长度与加筋倾角。     

入口弯管对矿用轴流通风机气动性能影响的数值研究

以某大型矿用低压轴流式通风机为研究对象,采用气体动力学性能试验和数值模拟的方法研究了不同入口弯管对风机性能的影响,重点分析了入口弯管引起的叶轮内部流动特征和损失分布的变化规律。研究结果表明,风机入口采用弯管连接缩短了进口管道的轴向长度,节省了地下空间,但同时来流的均匀性受到影响。弯管内气流速度梯度较大,管道内侧易发生流动分离,产生回流区,增大了流体流动时的能量损失,风机的整体性能下降。弯管与叶轮入口之间的连接长度会影响内部流场,当附加直管段较长时,来流均匀性得到提高,风机性能有所改善。     

干湿循环过程对水泥改良土强度衰减机理的研究

水泥改良土是高速铁路路基工程中广泛使用的一种重要填料。本文通过固结不排水三轴剪切试验,在实验室内模拟环境条件的变化,研究了循环失水过程与水泥土强度变化之间的关系。结果表明,循环失水后水泥土的静强度都有一定程度的降低,特别是粉质粘土,经历一次失水饱和后其静强度降低了36%左右;环境变化的影响主要集中在前两次循环失水过程,两次之后强度基本稳定。本文还通过在改良土中置换一定比例的砂土来改善土料的颗粒级配,以降低循环失水对水泥土强度的影响。试验结果表明,这一措施对水泥土绝对强度的提高有一定程度的改善作用。     

岩土工程勘察中冻土可钻性的影响因素分析

对含水率为13%~27%的粉质粘土,在0~-25℃之间进行冻结,测定冻土的单轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、波速等。试验结果表明,当粉质粘土含水率在18%~25%,冻土温度为0~-18℃的条件下,温度一定时,随着含水率的增大,抗压、抗拉和抗剪强度总体呈降低趋势,可钻性级别呈降低趋势;含水率一定时,冻土的抗压、抗拉和抗剪强度随着温度的降低而增大,可钻性级别提高。冬季勘察时,受冻土影响,可通过在钻孔内加热水提高钻速的方法提高成孔效率。     

顺煤层钻孔抽采半径与预抽期动态耦合规律

针对煤层瓦斯预抽钻孔盲目布置引起矿井采掘安全隐患凸显及瓦斯治理成本激增的问题,基于瓦斯流量法,对不同钻孔间距下青岗坪煤矿4^-2顺煤层瓦斯流量、瓦斯抽采总量与抽采时间对应关系进行考察。结果表明:不同间距(2m、3m、4m、5m)下瓦斯流量均随抽采时间成负指数衰减,抽采总量均随抽采时间成负指数增加,间距越小则初始流量越小而衰减系数越大,间距越大则抽采总量极限值越大;不同间距下瓦斯抽采率均存在极限值,间距越小则极限抽采率增幅越大,间距2m时抽采率达到最大值79%;瓦斯抽采半径与预抽期存在动态耦合关系,综合考虑合理预抽期和瓦斯治理成本,科学确定了现行采掘和抽采条件的有效影响半径,为青岗坪煤矿4-2煤层采掘工作面瓦斯抽采设计提供理论依据。     

瓦斯放散初速度影响因素实验研究

通过实验测定了吸附时间、粒径、水分对瓦斯放散初速度的影响,并运用菲克定律进行了分析,为煤吸附解吸瓦斯机理的揭示提供一定的理论基础。结果表明,在煤样吸附瓦斯饱和前,吸附时间对瓦斯放散初速度影响较大,当吸附饱和后瓦斯放散初速度不再受吸附时间的影响;瓦斯放散初速度随粒径的减小而增大;瓦斯放散初速度随水分的增加而减小。     

锂云母提锂废液中萃铯机理研究

针对锂云母提锂废液中稀碱金属铯、铷难以高效分离现状,为实现深度萃铯脱铷目的,通过热力学分析萃取过程中铯与t-BAMBP结合形成的分子簇稳定形态,探索提锂废液中低浓度铯萃取机理。结果表明：分子簇的稳定性与t-BAMBP和铯离子结合的数量有关,其中3t-BAMBP-2Cs型分子簇的形成热低,可稳定存在于有机相内。在t-BAMBP+磺化煤油+环己烷萃取体系中,最佳试验条件下经六级萃取二级洗涤,铯的萃取率为99.52 %,铷的洗脱率为96.69%,铷、铯得到较好的分离。