综采工作面覆岩垮落带发育特征

覆岩发育特征对于煤矿瓦斯和水灾害防治具有重要意义。以某煤业为试验矿井,采用分段注水和钻孔电视,探测综采工作面覆岩垮落带发育高度,对采动裂隙进行数字化分析,并就裂隙演变规律进行数值模拟试验。结果表明:某煤业综采工作面覆岩垮落带发育高度为3.8~4.9m,裂隙数量随着工作面的推进而不断增加,且裂隙以小角度、中宽度为主;近煤层区域覆岩为裂隙主要聚集区;覆岩裂隙密度呈"波浪"型分布。     

煤层高抽巷对综放采空区“自燃三带”的影响分析

传统的高抽巷都是布置在裂隙带中,对煤层高抽巷研究较少。为了研究煤层高抽巷对综放采空区氧化带的影响,以蒋家河煤矿ZF201工作面为例,建立了综放采空区遗煤自燃的三维数值模型,运用FLUENT模拟了不同条件下的采空区渗流场。结果表明:采用裂隙带高抽巷的采空区,氧化带最大宽度在100m以上;采用煤层高抽巷的采空区,氧化带最大宽度为70m左右,与现场实测数据相符;不采用高抽巷的采空区,氧化带宽度最大为45m。由此说明,在高瓦斯综放工作面中综合考虑采空区瓦斯治理和防灭火的需要,煤层高抽巷较裂隙带高抽巷更有利于防灭火。     

珠江河口湿地沉积物吸附氨氮及影响因素研究

沉积物对氨氮的吸附作用在河口湿地生态系统中的氮素循环过程中起着重要作用。采用实验室模拟的方法对珠江河口红树林、芦苇和光滩区表层湿地沉积物吸附氨氮的行为及影响因素进行研究。结果表明:3个不同区域沉积物对氨氮的吸附量呈现明显差异;植物区(红树林、芦苇区)沉积物对氨氮的承载能力强于光滩区;随上覆水盐度的增加,沉积物由吸附氨氮逐渐转变为释放氨氮;短时间水体扰动的加剧有助于沉积物吸附氨氮;沉积物对氨氮的吸附量随上覆水氨氮浓度升高而增加,但吸附率却逐渐下降;有机质含量的减少会降低沉积物对氨氮的吸附能力。     

辅运大巷无轨胶轮车扬尘规律数值模拟

为了探析井工煤矿受限辅运巷无轨胶轮车行驶过程中的扬尘分布规律,采用数值模拟方法构造三维模型对不同行驶速度和方向下车辆扬尘浓度分布进行了研究,分析了呼吸带高度车辆扬尘浓度分布受车速与行驶方向影响的规律。结果表明,无轨胶轮车的行驶增加了扬尘浓度并改变扬尘在呼吸带高度的分布趋势,加重非车辆行驶一侧的扬尘污染;扬尘浓度随车速呈近似直线增加关系;车辆逆风行驶比顺风行驶时的扬尘污染程度更大。     

粉煤灰对模拟废润滑油中水的吸附动力学

为探索用于废润滑油再生吸附的廉价高效吸附剂,用粉煤灰作为吸附剂对废油进行吸附处理。配制一定浓度的以水为吸附质的模拟废润滑油,考察模拟废油的优化均匀实验条件及吸附过程中的动力学特性。结果表明:反应55min时,吸附达到平衡,水的去除率达到91.15%,单位吸附量达到279.745μg·g-1,对废油有较好的吸附效果;动力学数据拟合吸附过程符合准二级吸附速率方程;动边界模型分析得孔隙扩散和吸附反应为吸附过程的速度控制步骤;采用Dünwald-Wagner公式法,估算有效扩散系数(Dc)为7.271×10-7cm2·s-1。     

高架道路渐变空腔微穿孔声屏障的设计和降噪

针对道路交通噪声的频谱特性,提出了一种采用渐变空腔的微穿孔声屏障,根据微穿孔吸声理论推导了渐变空腔微穿孔声屏障吸声性能的计算方法,并对其吸声性能进行预测计算和实验室测量.采用RLS 90预测模型计算渐变空腔微穿孔声屏障的降噪效果,并对高架道路试验工程段进行了声屏障降噪效果的现场测量.结果表明,渐变空腔微穿孔声屏障在道路噪声的主要频谱范围内具有良好的吸声性能,吸声频带为2个倍频程,峰值可达0.7;高架道路声屏障降噪效果的计算值和实测值吻合良好,声屏障和防撞墙总高度为4 m,对6层以下高度的建筑物有良好的降噪效果,最大降噪效果达10.3 dB.     

铁屑去除酸法地浸采铀地下水中硝酸盐的试验研究

在酸法地浸采铀过程中,硝酸及硝酸盐的广泛使用使硝酸盐在地下不断累积并扩散到地下水中,这给矿区地下水造成了一定程度的污染.本试验以铁屑为还原剂,对该地下水中NO3--N的去除进行了批试验和动态试验研究.试验结果表明,铁屑可有效去除地下水中的NO3--N,其去除率随pH值的降低而逐渐升高;溶液中共存的Ca2 、Mg2 对NO3--N的去除影响不大,而SO42-、HCO3-的存在可明显降低NO3--N去除率;铁屑最佳投加量为120 g/L,铁炭最佳体积比为1∶1;二级柱可以明显提高柱子的稳定运行时间,在55 h内NO3--N去除率可保持在93%以上,去除效果较好.     

ANFIS在混凝投药前馈控制器中应用的仿真研究

在水处理中混凝投药前馈控制器的应用效果好坏关键在于控制器是否对混凝投药过程具有良好的模型辨识能力,传统的控制器效果都不太理想,而且存在沉淀池出水浊度波动大,药剂浪费严重等问题。为了解决该问题,介绍了一种用多层前馈神经网络优化模糊逻辑系统的自适应模糊推理系统——ANFIS。它具有良好的非线性函数逼近能力,在ANFIS投药前馈控制器的设计中,运用减法聚类对样本数据进行空间划分,获取初始模糊隶属函数和模糊规则,得到ANFIS模型的初始结构。用烧杯试验历史数据进行了仿真验证,并与传统的回归模型前馈投药控制仿真比较,结果表明ANFIS投药前馈控制模型明显优于回归模型,它能够根据原水水质适时有效预测混凝投药量。     

黄河兰州段消落带表层沉积物对磷的吸附

为探究黄河消落带表层沉积物对磷的吸附特征,基于吸附动力学、吸附热力学及单因子实验,现场采集黄河(兰州段)消落带表层沉积物进行实验室模拟研究。结果表明：沉积物对磷的吸附动力学经历快速吸附、慢速吸附、吸附平衡3个阶段,扰动条件下,在10 min内吸附量达到最大吸附量的85%以上,480 min达到吸附平衡;沉积物对磷的吸附符合Langmuir吸附等温方程,随着温度的升高最大理论吸附量Q_m随之增加,25℃时Q_m达到119.831 mg·kg^-1;单因子实验中,扰动频率增加对磷的吸附量具有明显的促进作用;pH为7～8时沉积物吸附效果最佳,偏酸性条件次之,偏碱性条件下吸附效果较差;增大上覆水KH₂PO₄浓度,吸附量增加,吸附率整体呈下降趋势。由此可知,黄河消落带表层沉积物对磷元素具有一定的拦截效应,河水的扰动能够促进沉积物对PO₄^3--P的吸附,但是水体的pH值变化及高浓度陆源污染物均会削弱消落带对磷元素的吸附拦截作用。该研究结果可为黄河上游的...     

响应面法优化聚丙烯酸/腐殖酸/累托石吸附剂的制备条件

以累托石、丙烯酸及腐殖酸为原料制备出能同时吸附重金属和多环芳烃的吸附剂聚丙烯酸/腐殖酸/累托石,采用响应面试验设计法优化吸附剂的制备条件。利用Design Expert软件,建立了预测吸附剂对Cd2+、菲吸附量的二次回归模型,对回归模型进行了方差分析,并确定了吸附剂的最佳制备条件。结果表明,二次回归模型能较好地模拟Cd2+、菲的吸附量与影响因子丙烯酸中和度、引发剂量和交联剂量之间的关系。各因子对Cd2+吸附量的影响次序为:交联剂量>引发剂量>丙烯酸中和度;对菲吸附量的影响次序为引发剂量>交联剂量>丙烯酸中和度。吸附剂的最佳制备条件为:累托石、丙烯酸和腐殖酸三者的质量比为65∶30∶5,丙烯酸中和度、引发剂量和交联剂量分别为75.16%、2.57%和0.44%。在此优化条件下制备的吸附剂对Cd2+和菲的吸附量分别为170.19 mg/g和7.36 mg/g。     

废物水泥窑共处置产品中重金属释放模型研究——混凝土路面场景

通过模拟煅烧试验制取水泥熟料,并制得混凝土样品。在混凝土路面场景分析的基础上,参照欧盟固体中无机组分有效量测试方法(EA NEN7371),以pH=3.2的HNO3/H2SO4溶液(质量比为1∶2)为浸取液,在液固比为20 L/kg条件下,对混凝土样品进行模拟浸出实验;参照欧盟块状材料中无机组分的扩散实验方法(EA NEN7375)测定混凝土样品中重金属的有效释放量。模拟浸出实验结果表明,Cr、Ni和Cd在浸出过程中扩散控制是其释放的主要因素。在此基础上建立了重金属在混凝土路面中的释放模型。实验室实测累积释放量(实测值)与模型预测累积释放量(预测值)的拟合检验结果表明,实测值与预测值之间差异不显著,释放模型能较好地预测混凝土路面中重金属的长期累积释放量。     

3种内筒溢流型溶气罐结构改进设计方案的溶气性能对比分析

溶气罐是溶气释放式微气泡发生系统的关键设备,其中内筒溢流型溶气罐具有结构简单、成泡粒径小等优点.提出了3种内筒溢流型溶气罐的结构改进设计方案,并对其在不同操作参数下的溶气性能进行了对比分析.为克服通过测量释气量间接表征溶气量所带来的系统误差,建立了在线带压测量溶解氧的方法,并以空气在水中溶解量的变化率(即溶气效率)来直接表征溶气罐的溶气性能.结果表明:溶气效率随气液比和溶气压力的增大而增加,随液位比的升高而减小;在相同气液比、液位比及溶气压力下,气液切向进口加螺旋导叶片型溶气罐的溶气效率最高.采用响应曲面法对溶气性能相对最佳的内筒溢流型溶气罐的操作参数进行优化,预测最高溶气效率为72.43％时的最佳操作参数为:气液比为0.25,液位比为0.36,溶气压力为0.26 MPa.所得回归模型预测值与实测值的相对误差为0.87％,表明该模型可较好地分析和预测溶气罐的溶气性能.