含水率和粒度分形分布对铀尾矿库覆土层氡析出规律的影响研究

为了探究覆土层含水率和粒度分形分布对氡析出规律的影响,制备不同粒度分维值和含水率的覆土试样进行氡析出试验.根据氡产生的机理,设计一套氡测量装置并用局部静态法以测定相应覆土层表面的氡析出率.采用相关分析方法研究覆土层氡析出规律与含水率和分维值的关系,构建氡析出率与含水率和分维值之间的分段线性函数.结果表明:在相同含水率、不同粒度分形分布时,氡析出率随分维值增大而减小,并且当分维值增加到一定值时,氡析出率开始趋于稳定;在相同粒度分形分布、不同含水率时,氡析出率先是随着含水率增大而增大,但是当含水率增加到一定值时,氡析出率却开始减小.氡析出率会受到含水率和粒度分形分布的综合影响.     

体积含水率对铀尾矿氡析出率影响的试验研究

选取我国南方某铀尾矿库的自然尾矿样品,分析了其粒径分布和主要化学成分,设计并制作了测定铀尾矿氡析出率的室内试验装置,采用RAD7氡检测仪测定氡浓度,SM200水分仪测定铀尾矿的体积含水率,并阐述了试验步骤。采用对照试验的方法研究了体积含水率对铀尾矿氡析出率的影响规律。结果表明,随着体积含水率的增加,氡的析出率先上升,当铀尾矿体积含水率达到10%~12%时,氡析出率最高;之后,氡析出率随着铀尾矿体积含水率增加而下降。     

温度对多孔射气介质氡析出影响试验研究

为了研究围岩中温度对氡析出率的影响,选取某铀矿铀尾矿矿砂试样,根据相似准则设计并制作了测量多孔射气介质氡析出率的室内试验装置。采用RAD-7氡测量仪,运用等时间间隔取样方法测量氡浓度。采用对照试验的方法研究了温度对多孔射气介质氡析出率的影响规律。试验结果表明,在自然压力下,在温度为20℃到60℃范围内,随着温度的升高,多孔介质氡析出率逐渐增大,并且氡析出率与温度符合线性函数关系。     

哈尔滨核辐射现状评价

为了对哈尔滨核辐射环境质量作出评价,从2001年起连续监测5 a,每年对哈尔滨市进行4次γ辐射空气吸收剂量率监测,对3个空气监测点的空气、6个地表水体监测点的地表水体、4个土壤监测点的土壤进行监测,并对市区核辐射监测结果进行分析.结果表明,哈尔滨市γ辐射空气吸收剂量率、土壤和水体中放射性核素浓度保持在1989年全国本地调查水平涨落范围之内,空气中氡浓度与往年无显著变化,哈尔滨市核辐射环境状况总体良好.     

低频振动对高温类铀矿岩氡析出规律的影响研究

为了研究铀矿山采掘作业低频振动对高温铀矿围岩氡析出规律的影响,选取南方某铀尾矿砂、石英砂等原材料制备类铀矿岩试块,基于正交试验原理设计0~40 Hz与30~50℃两种因素条件下共计25组对比试验。试验结果表明:在一定时间范围内,单因素测量条件下低频振动与高温加热对试块的氡析出率均有提升作用,但是随着振动频率的上升,氡析出率会呈现一个先增大后减小的趋势,30 Hz时氡析出率达到最大值;在低频振动与高温持续加热耦合作用下,氡析出率变化呈三维立体曲面,在曲面振动频率30 Hz、试块测量温度为50℃位置时氡析出率达到最大值,试验结论可为铀矿井氡防护优化提供一定的参考。     

长期高温下铀尾矿库覆土层控氡性能研究

为掌握长期高温作用下铀尾矿库滩面非饱和覆土层控氡性能的变化特征,以铀尾矿库为对象,自制模拟滩面覆土层氡析出试验装置,选用黄土和我国南方铀尾矿库1. 5 m深处的尾矿砂为样品,试验研究长期高温条件下氡析出率与覆土层含水率、表面裂隙发育程度的关系。结果表明:氡析出率变化分为线性增长、线性下降、台阶式增长以及趋于稳定4个阶段;氡析出率随覆土层裂隙率的增大而增大,达到缩限时裂隙不再发育,氡析出率变化趋于平稳状态;覆土层裂隙的分形维数越大,土体龟裂程度越明显,氡析出率越大。     

对氡析出率测定的一些看法

岩矿体表面的氡析出率是计算矿井氡析出量、设计排氡风量、评价矿井氡气危害的重要参数之一。测氡析出率的方法有多种,用不同测定方法测得的氡析出率具有不同的物理意义。一、氡析出率测定方法的分类尽管在测定氡析出率时所用的装置各有不同,收集岩体表面析出氡的方法也在不断     

降低尾矿砂面氡析出率的实验研究

指出用沥青、水泥砂浆或土壤覆盖尾矿砂面的降氡效果有明显差异,沥青覆盖降氡效果最好,土壤质地不同,降氡效果也有较大差别。尾矿砂面氡析出率随着覆盖层厚度增加而逐渐降低。     

南京市人防工程环境放射性调查

在冬季、春季和夏季分别对南京市人防工程内空气中氡浓度进行了测量.结果显示,对应于不通风、半自然通风、自然通风三种方式,夏季氡浓度最高,为904.2 Bq/m3,是南京市室内平均值的50倍,冬季次之,春季最低,分别为12倍和7.9倍.γ射线空气吸收剂量率和土壤及建筑材料中放射性核素γ能谱分析结果表明,前者为正常本底水平,而后者与全国及南京平均值处于同一水平.根据测量数据,计算了工作人员受到的年有效剂量,为4.29 mSv,是全国平均值(2.30mSv)的1.9倍,且吸入氡及氡子体所致内照射剂量所占比重较大,为84.1%,危害更大.建议采用加强通风的措施降低空气中的氡浓度,以减轻危害.     

关于静态法测氡析出率的计算公式

用静态法测量岩石暴露表面的氡析出率,所测得的是岩石中氡的扩散运动造成的氡析出在取样空间中的积累浓度。这种积累必然导致岩石中氡浓度分布的改变,这是一种互为因果的关系。因此,我们在解释积累空间中氡浓度的变化与岩石表面的氡析出率之间的关系时,不能不注意岩石的射气性质对计算结果的影响。     

基于可拓学的地铁车站深基坑施工安全评价

针对地铁车站深基坑施工工艺复杂、不确定因素多、施工阶段风险概率高、风险损失后果严重等问题,采用层次分析法构建评价指标体系,利用可拓学理论建立可拓评价模型,通过定量化、模型化的方式使矛盾问题转化为相容问题。得到相应的评价指标体系和评价模型后,结合工程实际和专家打分确定安全评价指标权重,进而通过计算评价指标和对象之间的关联函数和关联度,最终得出目标层所属的安全等级。工程实例结果表明,基于可拓学的安全评价结果基本符合实际施工安全等级,该方法有效可行。     

基于岩体扰动参数的边坡结构优化

为了研究岩体扰动参数对边坡稳定性的影响,根据某露天边坡岩体物理性质及坡体钻孔勘探结果,分析了边坡体各岩组在不同扰动参数下的强度弱化过程;考虑由扰动产生的节理裂隙对边坡稳定性的影响,通过Phase^2软件对仿真计算模型进行了不同扰动程度的区域划分;同时提出了一种用于直观表征露天整天边坡稳定性的安全系数“玫瑰花”图。结果表明:各边帮受节理切割和爆破扰动的影响,稳定性差异较大,部分边帮安全储备充足,仍存在优化空间;节理裂隙几何位置对边坡失稳滑移面具有控制作用,对于近乎顺层岩质边坡,其破坏主要沿节理面剪切滑移;对于具有浅埋倾覆节理面边坡,由于岩体强度较高易发生倾倒破坏,所绘制的边坡安全系数“玫瑰花”图可直观表征露天边坡整体稳定性,考虑局部扰动影响对边坡稳定性分析进行精细化表征,为矿山边坡角度的进一步优化提供了一定的参考指标。     

特长隧道风仓接力通风关键参数及其效果研究

通过长斜井进入正洞施工的特长隧道,往往面临独头通风距离过长、工作面风量不足等问题,造成污染物难以在规定时间排出洞外。以衢宁铁路鹫峰山隧道风仓接力施工通风为依托,采用数值模拟方法研究了风仓长度、隔板长度及风机布置方式对轴流风机通风效率的影响,分析了原压入式通风和风仓接力通风洞内CO运移特性。结果表明,风仓长度从10 m增至25 m时,轴流风机通风效率大幅提高,风仓长度大于25 m时,对轴流风机通风效率的影响不大。设置中隔板会影响空气在风仓内的分流并产生较多旋流,从而降低风机通风效率;轴流风机远离斜井端对称布置,风仓内部风流的引流速度和引流范围最大,风流运动路径最优,通风效率最高。由于压入式通风受限于斜井断面尺寸及现场布置方式,当通风距离超过3 000 m后,无法满足洞内作业环境规定的条件。在正洞与斜井交叉部位设置密封的风仓,形成接力通风,能大幅度延长通风距离,提高通风效率,改善洞内空气质量。     

瓦斯压力对卸荷原煤力学特性及能量特征的影响

运用自主研制的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流试验装置,以原煤煤样作为研究对象,进行了含瓦斯煤固定轴向压力、卸围压的渗流试验,研究了卸围压过程中瓦斯压力对煤样力学特性和能量特征的影响。结果表明:在轴压加载阶段,煤样的变形模量基本不变,泊松比逐渐减小;在定轴压卸围压阶段,煤样的变形模量先小幅度增加,然后逐渐减小,泊松比则逐渐增大。瓦斯压力越高,煤样的承载能力越低,煤样发生破坏时相应的轴向应变和围压卸荷量百分比越小,而煤样破坏时的径向变形和扩容量越大。各应变围压柔量Δεi与瓦斯压力呈线性关系且线性相关性良好。随瓦斯压力升高,轴向应变的围压敏感性降低,径向应变和体积应变的围压敏感性显著升高。随瓦斯压力升高,煤样发生破坏时存储的弹性应变能Ue减小,而总能量U、耗散能Ud和耗散能比例Ud/U都增大。     

智能预测算法在污水处理pH值控制中的应用

在处理污水时pH值的变化过程具有高度非线性和时滞性,常规PID控制器的控制效果不够理想。介绍了污水处理过程的反应原理以及pH值控制方面存在的问题,阐述了非线性预测控制算法的一般步骤,确定了污水pH值智能预测控制的研究思路。确定了输入输出变量并搭建其数学模型,然后根据数学模型构建了神经网络预测模型。将粒子群与BP神经网络相结合,利用粒子群算法优化神经网络的初始权值阈值,既能克服BP算法局部最优的问题,又能提升收敛速度及预测精度。最后将智能预测控制算法的输出作用于PID控制回路的设定值。仿真结果表明,智能预测控制算法控制性能优于单纯PID控制,能更快跟踪设定值,具有更强的适应性。     

污泥灰-水泥胶凝体系的力学性能及微观分析

利用造纸污泥灰和生活污泥灰替代部分水泥制备胶凝材料,研究了污泥灰掺量对污泥灰-水泥胶凝体系力学性能的影响,采用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜和能谱分析手段对胶凝体系水化产物的矿物组成、化学结构及微观形貌进行研究。结果表明,随着污泥灰掺量增加,胶凝体系抗压强度不断降低,当污泥灰掺量超过40%,试样3 d抗压强度比小于5%。当水泥掺量一定,提高造纸污泥灰的掺加比例有利于胶凝体系早期强度的增长,生活污泥灰可有效提高试样后期强度,但掺量不宜过多。随造纸污泥灰掺量提高,水化产物中氢氧化钙和C—S—H凝胶生成量增大,氢氧化钙晶体由片状发育为板状,紧紧包裹于C—S—H凝胶层状结构中,造纸污泥灰中含有的文石型Ca CO3晶体具有较高的力学强度,可桥接于水化试样微观裂隙两侧,阻碍裂隙的扩展,进而提高胶凝体系的力学强度。     

浮式LNG平台串靠卸载泄漏后果影响分析

浮式LNG生产储卸装置(FLNG)作为新兴的深海气田生产装置,集天然气生产、液化、储存和装卸功能于一身,其卸载方式主要有旁靠卸载和串靠卸载2种,其中串靠卸载因能适应恶劣海况而备受深海作业欢迎,但串靠卸载的泄漏后果和影响尚不明确,因此研究恶劣海况下LNG串靠卸载的泄漏风险及后果尤为迫切和重要。考虑海上极端气象条件,采用DNV公司的PHAST软件,定量计算FLNG串靠卸载方式在卸载臂发生小孔、中孔、大孔泄漏及全尺寸破裂时,LNG泄漏后产生的具有火灾爆炸危险性的蒸汽隔离区域,根据伤害阈值明确LNG导致人员低温冻伤和窒息的最小距离,并对可能发生的喷射火、池火和蒸汽云爆炸等恶劣事故造成的后果进行预测。     

机械蒸发处理垃圾渗滤液的试验研究

对生活垃圾填埋场渗滤液原水、MBR出水、NF浓缩液分别进行机械蒸发试验。结果表明,机械蒸发装置适合MBR产水、NF浓缩液的处理,回收率达到90%;COD和氨氮的去除率达到92%以上,达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)的表2标准。渗滤液原水则不适合用机械蒸发法处理。     

基于FAHP-FCE的煤矿水害危险性评价

针对煤矿水害影响因素的多指标性和复杂性,采用模糊层次分析法(FAHP)和模糊综合评价法(FCE),在结合专家经验基础上建立了煤矿水害危险性评价指标体系,给出了一种定性与定量相结合的FAHP-FCE评价模型。同时使用AHP-EGM(专家评分法)和AHP-FCE评价模型进行煤矿水害危险性评价,并将3种模型的评价结果进行对比,结果表明,FAHP-FCE评价模型能够定量地反映出煤矿生产系统水害潜在的危险性及综合危险性程度,这有助于水害防治措施的制定和实施,其具有更好的可靠性和实用性。     

中等变质程度软硬煤瓦斯放散规律研究

自主设计了煤粒瓦斯吸附-放散试验系统,以郑煤集团告成煤矿普遍存在的中等变质程度贫瘦软硬煤为研究对象,对比分析了贫瘦煤软硬煤前120 min瓦斯解吸规律,试验结果表明,瓦斯解吸初期软煤的解吸速度都大于硬煤的解吸速度,软煤在前30 min解吸量占总解吸累积量的84.07%以上,而硬煤仅为67.76%;对比了多种描述瓦斯解吸-扩散过程的经验公式,发现孙重旭式和文特式拟合效果最好,且相关指数的变化范围较小。