深部矿井水地下调蓄系统研究

针对蒙陕地区深部矿井涌水量大、污水比例高、资源化利用率低等问题,研究利用采空区建设地下调蓄系统以稳定矿井涌水量、净化污水、降低水处理压力、提高矿井水利用率。根据煤层埋藏和开采条件,从调蓄系统建设条件和选址原则、容水量计算、水质保障、隔离工程建设条件、强矿压影响、安全性保障、经济和环境效益等角度,对矿井水地下储存、净化与调蓄进行了可行性研究。利用呼吉尔特矿区门克庆煤矿采空区建设形成矿井水调蓄系统示范工程,取得了良好的经济与环境效益。     

化工固废井下充填对地下水环境的影响研究

为了研究化工固废井下充填污染物对地下水环境的影响问题,以葫芦素矿井为研究对象,利用Modflow软件建立研究区数值模型,并对其进行识别验证,基于数值模型的基础上,耦合溶质运移模型,对化工固废井下充填污染物运移规律进行模拟预测。结果表明:锅炉细灰浸出液污染物仅在2-1煤层有超标现象,且充填区外最大超标距离为14.31 m,不会造成矿井水的二次污染。鉴于安全保证,建议留设30 m保护煤柱进行充填;化工固废井下充填,可以缓解土地占用问题,减少环境的污染,实现废弃物的再利用,节约成本。     

Nd-Fe-B磁体掺杂Tb-Fe-B制备高性能大块永磁体

应新能源大型设备器件需求,制备兼具高剩磁、高矫顽力的大块永磁材料成为当前研发重点。不同于晶界扩散技术(GBDP),采用双合金工艺(Nd-Fe-B磁体掺杂Tb₁₉Fe₇₅B₆)制备的多主相(Nd, Tb)-Fe-B烧结磁体,不仅可实现高剩磁与高矫顽力而且体型可控,体现出更高的实用价值。微组织分析显示,掺杂Tb₁₉Fe₇₅B₆使得磁体晶界优化并在Nd₂Fe₁₄B晶粒表层形成(Nd, Tb)₂Fe₁₄B壳层,结合Tb₂Fe₁₄B相的存在,矫顽力得以显著提升。而导致多主相(Nd, Tb)-Fe-B磁体同时实现高剩磁与高矫顽力,主要归因于微结构中Tb₂Fe₁₄B单晶与Nd₂Fe₁₄B单晶共存所触发的界面耦合效应。该研究结果为制备高性能大块永磁材料提供...     

基于充水条件比拟的工作面涌水量预计方法

针对蒙陕矿区纳林河二号矿井水文地质条件复杂、防排水系统布设困难等问题,开展了工作面涌水量预计方法研究。在对矿井31121工作面充水水源、充水通道和充水强度深入分析研究的基础上,分别采用大井法、单宽流量法和水文地质综合比拟法对工作面涌水量进行了动态预计,并对各方法和预计结果进行了对比研究。结果表明:水文地质综合比拟法的涌水量预计结果较为准确,可作为该工作面防排水系统建设的依据,以保障工作面安全回采。     

矿井涌水量预测方法的改进及结果准确性判定

针对当前矿井涌水量(包括正常涌水量、最大涌水量)、疏放水量概念认识模糊、界定不清,涌水量预测结果与实际水量差距较大、难以精细化以及预测结果准确性判定存在歧义的问题,综合当前各类规范以及相关研究成果,提出了矿井涌水量的3重属性特征:统计属性、水文属性和生产属性。在此基础之上,探讨了矿井涌水量的基本定义,将矿井涌水量概化为充水水源与充水通道综合作用的结果,重点结合充水通道的动态变化特征以及含水层与采动空间之间的补给关系,阐述了"大井法"预测过程中的精细水量构成以及计算方法,提出了利用"同频率放大法"改进水文地质比拟法,得到涌水量预测动态曲线的过程;将时间序列分析和水文地质比拟相结合提高预测步长(即预测周期),增强时间序列分析法的适用性。比较了矿井正常涌水量、最大涌水量与预测正常涌水量、最大涌水量在各类规范、文献中的定义与煤矿防治水实践过程中的统计差异,总结了对涌水量预测结果认识存在分歧、忽视了涌水量预测的技术条件是当前矿井涌水量预测结果准确性判定存在的主要问题;论述了矿井涌水量预测结果准确性判定的绝对差值法和相对差值法2类基本判定方法,并以涌水量预测的主要功能为导向,提出了涌水量准确性判定的经济型、安全型、偏离型的分级标准,通过对比分析说明了2类方法的优缺点;提出在矿井涌水量准确性判断的实际应用过程中应当综结合2类方法进行综合判定的技术思路。通过统一技术背景,可实现矿井涌水量的预测、实际涌水量的统计、预测结果准确性判定在技术上的全过程闭环,进一步完善矿井水害防治的技术体系。