单轴荷载作用下钢纤维混凝土疲劳性能研究

利用多轴子结构万能疲劳试验机,进行钢纤维混凝土的疲劳试验研究,得到钢纤维混凝土在拉压循环试验荷载作用下的受力状况、破坏形式以及变形等力学性能参数。依据设计试验得到的数据,拟合作出试验试件的疲劳寿命曲线,以及钢纤维混凝土在疲劳荷载作用下,变形随加载周期的变化规律。结果表明,钢纤维混凝土的疲劳性能明显高于普通混凝土,其疲劳强度较普通混凝土提高40%左右。     

哈密煤液化残渣焦气化反应活性

液化残渣是煤炭液化过程的重要副产物,将其作为气化原料进行利用有助于提高煤炭综合利用效率。基于高频炉开展不同温度条件下(1 000,1 300℃)快速热解实验制取哈密淖毛湖长焰煤焦及其液化残渣焦,采用热重分析仪考察不同气化温度(1 000,1 100,1 200,1 300℃)下煤焦和液化残渣焦的气化反应活性,并借助扫描电子显微镜、物理吸附仪和激光拉曼光谱仪对样品的理化特性(孔隙结构与碳结构)进行系统表征以关联解释焦样气化反应活性。结果表明,哈密煤焦及其液化残渣焦的气化反应活性受气化温度、孔隙结构和碳结构的共同影响。相同热解和气化温度下煤焦气化反应活性高于液化残渣焦,主要由于煤焦和液化残渣焦孔隙结构和碳结构的差异:前者孔隙结构较后者更为发达,且碳结构有序度低于后者、无定形碳结构数量高于后者;气化温度从1 000℃升至1 300℃时,煤焦与液化残渣焦的反应性指数分别从0.43和0.38提高到0.81和0.79,反应指数比值从0.88提高到0.98,表明提高气化温度可以促进气化反应进行,但孔隙结构与碳结构对气化反应活性的影响减弱;气化温度为1 300℃时,温度成为影响气化反应活性的主要因素,液化残渣焦的气化反应活性接近煤焦,这表明从气化反应活性角度而言,液化残渣可以作为气流床气化原料加以利用。     

晋城矿区煤与煤层气协调开发模式优化决策方法

为进一步提高煤矿区煤与煤层气共采效率,需要对现阶段煤与煤层气协调开发模式进行优化决策,针对该问题,以晋城矿区为研究对象,基于层次规划思想提出了"采煤工作面→采区→矿井"3层级煤与煤层气协调开发模式优化决策思路;界定了采煤工作面煤与煤层气开发3区范围,采用非线性规划数学方法构建了采煤工作面煤与煤层气协调开发模式优化决策理论;基于3区时长控制关键因素建立了3区时长控制机制,明确了特殊阶段转换临界指标;基于优化决策目标内容,采用系统分析及归纳演绎法从安全性、经济性、资源效益性3方面构建了采煤工作面煤与煤层气协调开发效果评价指标体系及评价考核标准,对寺河煤矿东五盘区5301采煤工作面的煤与煤层气协调开发效果进行定量评价应用,验证了评价指标体系具有良好的现场适用性;基于煤层气开发技术和煤层气赋存条件,采用BP神经网络算法,建立了煤层气开采量预测模型,以寺河煤矿地面垂直井和井下顺层长钻孔为煤层气开采技术代表分析论证了其现场可操作性;以3区时长控制机制为纽带、以煤与煤层气开发全生命周期资源量守恒定律为本构模型、引入煤层气开采量预测模型,构建得到以3区时长为最基本待求解变量的采煤工作面煤与煤层气协调开发模式优化决策模型,决策模型以评价指标体系和特殊阶段转换临界指标作为求解约束条件,建立了可借助计算机编程语言实现的采煤工作面煤与煤层气协调开发模式优化决策流程,具体流程为"构建所有技术方案的3区时空关系制约方程并求解→通过协调开发效果评价确定每个技术方案的最佳开发方案→从所有技术方案的最佳开发方案中优选获得最佳开发方案"。研究表明:"以煤矿区煤与煤层气赋存条件、开采技术、现场实践数据为基础数据,以非线性规划、人工智能为建模方法,以计算机编程为具体实现手段"的煤与煤层气协调开发模式优化决策方法在理论与实践方面是可行的,该优化决策方法能够为解决晋城矿区煤层气开采与煤炭开采的时空矛盾问题提供指导意见。     

湘西地区微细粒级难选菱锰矿浮选试验研究

湘西地区菱锰矿呈细粒或微细粒状态嵌布,且脉石繁多结构复杂,属于难选菱锰矿。采用X射线荧光光谱、X射线衍射及MLA等方法对菱锰矿进行了全面的工艺矿物学研究。针对微细粒级难选菱锰矿,以合适的Mn品位和回收率为指标,考察了磨矿细度、pH调整剂用量、抑制剂用量以及捕收剂用量对菱锰矿浮选的影响。试验表明,菱锰矿(Mn品位9.93%)在磨矿细度-0.074 mm 95.66 %的条件下,采用"一粗一精一扫"的正浮选试验流程,可获得精矿Mn品位19.04 %、Mn回收率88.86 %的浮选指标。     

巴润铁矿含水区域预裂爆破参数优化

预裂爆破是金属矿山靠界常用的技术,能够有效减弱围岩的破裂,减弱爆破振动对露天矿山边坡的破坏作用,维护边坡的稳定性。为解决巴润铁矿含水区域预裂爆破效果差这一难题,以现场地质调查和理论分析为基础,开展了巴润铁矿含水区域预裂爆破参数优化研究,得到了较为理想的孔网参数,爆破效果十分理想,保证了边坡的稳定性,为矿山含水区域靠界预裂爆破提供了强有力的支撑。     

变质胺液净化复活技术进展

用于脱硫及脱碳的胺液在长期使用中因降解或杂质混入发生变质,导致脱硫脱碳效率下降、胺液发泡、装置腐蚀及能耗增大等系列问题,而胺液净化复活技术是解决胺液系统问题的有效手段。本文从变质胺液中污染物出发,分别总结了固体颗粒物、烃类及表面活性物质、胺变质产物及热稳定盐的成因、危害及其控制手段。针对热稳定盐等重点难处理污染物,主要介绍了蒸馏回收、离子交换以及电渗析等净化技术的技术原理及国内外研究与应用概况,并对技术特点进行总结分析。最后通过技术对比指出,电渗析因具备胺液回收率高、热稳定盐净化深度高、能耗适中、产生少量易处理污染物等特点,是我国在胺液净化复活技术领域最具潜力的发展方向。