顶板水力挠动强制卸压煤层瓦斯抽采工程实践*

对塑性松软煤体进行水力挠动较难取得理想的瓦斯增浓提效效果,为克服该措施的局限性,使松软煤层有效卸压增透,可将挠动对象转移至煤层顶板砂岩。基于对顶板砂岩水力挠动裂隙发育、延展及煤层卸压增透机理分析,在试验矿井的松软煤层及顶板砂岩中分别施工钻孔进行水力挠动试验,同时采用多级指标对措施后的瓦斯抽采效果进行考察。结果表明:水力挠动作用下砂岩体内部形成有利于下部煤层瓦斯流动的裂隙网络,抽采流量、浓度及累计抽采纯量大幅提高;但由于高压水作用下松软煤体内部发生塑性变形、裂隙堵塞、瓦斯流动性弱化,导致抽采流量、浓度及累计抽采纯量不升反降。研究结果可为松软煤层实施水力挠动提供参考,以期实现较理想的瓦斯治理效果。     

基于射线追踪法的态势计算的优化

区域态势仿真通常会采用在既定区域内放置大量的点状接收机来接收电磁信号,分析计算信号功率与场强,从而达到模拟态势区域的目的。这就要求每个点状接收机都需要进行信号的处理与计算,计算上的重复性很大。采用n米采点投影的方法,假定接收区域投影为长方形,将其划分成n*n米2的小正方形。发出射线后,从射线进入接收区域的位置开始,每隔n米对射线信号进行取样。该方法可以大幅度提高计算效率,且在仿真应用中得到了较好的效果。     

基于BP-Adaboost强预测器的瓦斯涌出量预测

为了提高传统BP神经网络瓦斯涌出量预测模型精度,避免BP网络容易陷入局部极值、收敛速度慢等问题,将BP神经网络和Adaboost算法相结合,提出了一种BP-Adaboost强预测器模型.将该模型用于实际瓦斯涌出量预测,并进行了40次仿真实验.结果表明:该模型预测精度高于传统的BP神经网络,且收敛速度快,具有较强的鲁棒性,预测精度能满足实际工程需要,为瓦斯涌出量预测提供了一种新的途径.     

驻马店市区采暖季PM2.5时间和空间来源解析研究

为了明确驻马店市区PM_2.5污染特征及贡献源类,2019年1—3月在驻马店市区2个采样点采集PM_2.5样品,分析了其化学组分特征;结合PMF和后向轨迹模型构建了PM_2.5的时间和空间来源解析方法,并对该解析方法进行应用.结果表明:①采暖季,驻马店市区环境空气中ρ(PM_2.5)平均值为117 μg/m3,NO₃-和OC是其主导组分;ρ(OC)和ρ(EC)分别达18.2和5.2 μg/m3,且ρ(OC)/ρ(EC)平均值为3.5,说明机动车源和燃煤源的影响较明显.②ρ(SO₄2-)与ρ(NO₃-)相关性显著(R=0.80,P < 0.01),表明SO₄2-和NO₃-具有较高的同源性.③重污染过程中ρ(SNA)(SNA为SO₄2-、NO₃-和NH₄+三者统称)平均值为61.5 μg/m3,显著高于清洁期;重污染过程中硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)分别达0.42和0.39,说明存在明显的二次离子生成过程.④重污染过程中Si、Al、Mg等地壳类元素的浓度和占比均高于清洁期,说明重污染过程中扬尘源的贡献可能较高.⑤来源解析结果表明,二次源是采暖季PM_2.5的最大贡献源,贡献率为32.6%,其次为扬尘和生物质燃烧混合源(26.4%)、机动车源(21.4%)、燃煤源(13.2%)和工业源(6.3%);两次重污染过程中的最大贡献源分别为二次源(54.5%)和机动车源(46.2%),清洁期的主要贡献源主要为二次源(45.2%)和燃煤源(29.8%).从空间变化来看,扬尘和生物质燃烧混合源对天方二分厂的贡献率(29.3%)明显高于对彩印厂的贡献率(23.3%),而燃煤源对彩印厂的贡献率(16.5%)高于对天方二分厂的贡献率(10.1%),其他源类的贡献率相差不大.正东、东南以及西北方向是彩印厂和天方二分厂各类源的主要贡献方向.研究显示:二次源是采暖季、重污染期间和清洁期最大的贡献源;相比于清洁期,重污染期间扬尘和生物质燃烧混合源贡献增加.源类贡献存在空间差异,正东、东南及西北方向是采样点各类源主要贡献方向.      

生物炭和有机肥对菜地土壤N2O排放及硝化、反硝化微生物功能基因丰度的影响

通过室内培养试验和实时荧光定量PCR技术,研究了田间施用生物炭和有机肥对菜地土壤氧化亚氮(N_2O)排放、氨单加氧酶(amo A)和亚硝酸盐还原酶(nir S、nir K)、氧化亚氮还原酶(nos Z)基因丰度的影响,并探讨功能基因丰度对N_2O排放的影响.试验设置5个处理:CK(对照)、N(尿素)、N+BC(尿素和生物炭)、N+M(尿素和有机肥)和N+BC+M(尿素、生物炭和有机肥).结果表明,与CK处理相比,各施肥处理均降低了土壤氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)丰度,增加了nir K、nir S和nos Z基因丰度,并提高了培养期间N_2O累积排放量.与N处理相比,N+BC处理的土壤p H值提高了11.1%,并增加了AOB、AOA、nir S、nir K和nos Z基因丰度,增幅分别为105.8%、57.3%、22.0%、176.2%和204.9%,同时显著降低了培养期间N_2O累积排放量,降幅为58.1%;N+M处理增加了nir K和nir S基因丰度,增幅分别为58.8%和7.1%,对N_2O排放的影响不显著;N+BC+M处理增加了AOB、nir K、nir S和nos Z基因丰度,增幅分别为30.7%、68.7%、6.5%和84.5%,降低了N_2O累积排放量,降幅为14.4%.生物炭通过增加amo A、nir S和nir K基因丰度间接增加N_2O排放,同时通过增加nos Z基因丰度促进N_2O还原,综合效应表现为降低了菜地土壤N_2O排放.因此,通过施用生物炭改善土壤性质,增加功能基因丰度,降低土壤N_2O排放,是一种较好的N_2O减排措施.施用有机肥可以增加反硝化作用功能基因丰度,但对N_2O减排效果不显著.     

黄海西部降水pH值的年度及季节统计特征

采用内核密度估计方法对黄海西部降水pH值年度/季节特征进行了分析.结果显示,降水pH值年度内核密度估计图相似,呈典型双态分布,以低pH值峰为主.季节性分布特征春、夏、冬季相近,低pH值峰为主,秋季高pH值峰为主.该海域降水pH值特征是陆源输入与海源输入相互影响的结果.根据数据非正态分布特点,采用bootstrap模拟取样获得的降水pH代表值显示,黄海西部降水总体呈弱酸雨特征,年度与季节性pH代表值都呈弱酸性,且年度降水pH值变化范围要大于季节性变化,降水酸性依次为春季>冬季>秋季>夏季,季节性特征较显著.      

核电环境风险研究进展及管理启示

为满足快速增长的电力需求,缓解传统化石能源紧缺及其所伴随的大气污染问题,发电过程中几乎不产生常规大气污染物的核电逐渐成为我国重要的能源战略选择。但是,由于核电站在运行过程中,特别是发生重大核事故时,产生的放射性物质可能对健康造成负面影响,发展核电仍然存在较大的争议和阻力。在此背景下,需要构建科学、完善的核电风险评估与管理体系,以保障我国的核电行业健康、有序发展。在对国内外核电风险评估研究现状进行系统梳理的基础上,分析其对核电风险管理的意义,提出了我国未来构建核电风险评估与管理体系的建议。     

多氯联苯在土壤中的吸附行为

对多氯联苯在多组分体系中的吸附行为进行了初步研究, 考察了多氯联苯在土壤中的 吸附动力学及在5种不同性质土壤中的吸附行为.结果表明,多氯联苯在5种土壤上的吸附等温 线无法用线性、Freundlich或Langmuir中的一个方程来描述,而本实验建立的组合模型可以 很好地反映多氯联苯在各种土壤中的吸附行为,其数据拟合结果明显优于其他3种模型.多氯 联苯在土壤中的吸附分为两个部分,一部分是线性吸附,另一部分是Langmuir非线性吸附.随 着土壤有机碳含量的增加, 非线性吸附愈明显.     

基于多模态感知的危险废物环境风险评估与预警研究

为了有效地防范化解危险废物的环境风险,亟须构建风险的精细化评估与实时智能预警系统。然而,危险废物特性复杂、全过程流转链条长,传统的单一感知数据并不能满足环境风险评估和预警的需求。因此,本文提出基于多模态感知的危险废物环境风险评估与预警方法,采用物联网、大数据、人工智能等技术手段,实现危险废物基础信息、环境要素、空间信息的多模态实时感知,并通过感知信息的融合、分析,进行准则判断或现象描述。围绕以上研究思路,本文针对危险废物贮存环节及非法倾倒两个重要风险因子释放情景,设计了基于多模态感知的风险评估与预警方法,以期为危险废物环境风险的管控提供相应的服务与决策。     

特殊人工环境对武器装备的危害

给出了在战争条件下特殊人工环境的定义,并举例说明了人工环境在古今战役中的应用,具体阐述了烟尘环境、核环境、电磁辐射环境和生化有毒沾染环境等4种特殊人工环境对武器装备各方面的危害,最后指出了在现代高技术战争中研究特殊人工环境对武器装备危害的重要性和必要性.