高瓦斯低透气性煤层水力压裂技术的试验研究

由于某矿煤层透气性低、瓦斯含量高,现有瓦斯抽采技术不能满足瓦斯抽采的需要,因而采用了水力压裂技术增透措施进行试验。通过该矿11-2煤层的工业试验,分析了水力压裂技术的参数选择、压裂范围、煤层透气性、压裂后抽采效果等。试验研究得出,经过水力压裂,煤层的透气性提高了2246倍,煤层瓦斯抽采效率也大幅提高     

基于过程机理的洪灾生命损失评价模型框架初探

21世纪以来接连发生的印度洋海啸、美国卡特里那飓风、孟加拉强热带风暴等一系列与洪水有关的自然灾害,给人类生命和财产造成了巨大损失,说明当今世界低海拔地区的洪灾脆弱性。系统回顾了目前洪灾生命损失评估采用的经验统计法与GIS分带法,发现这些研究方法忽视了造成洪灾生命损失的过程与机理,计算结果存在较大的不确定性;根据洪灾发生的过程及其生命损失的机理构建了一种新的洪灾生命损失评估模型框架。首先采用"人口吸引动态空间化GIS模型"模拟洪水期间典型时段的人口动态空间分布;其次用基于DEM和GIS网格的"环形"洪水淹没算法进行洪水演进过程的数值模拟,获得水深-流速的洪水过程时空场;接着用GIS网络分析和线性规划方法计算灾区成功转移与转移失败的人口数量及空间分布;然后用避难场所人口空间再分配模型,计算成功避难与避难失败的人口数量及空间分布;最后用建筑物倒塌和个体水中不稳的生命损失评估模型,计算用作避难场所的高层建筑物倒塌和困于水中人员的潜在生命损失。     

砂-聚苯乙烯颗粒轻质混合填料的剪切强度特性

砂-聚苯乙烯颗粒填料是一种以砂土和聚苯乙烯颗粒组成的轻质混合填料。通过轻质填料的直剪试验,研究其剪切强度的特性、强度影响因素及其机制。研究发现,轻质填料的剪切强度具有最优含水率(本文为10%),若大于或者小于最优含水率,剪切强度都将减小;轻质填料的剪切强度主要由4个分量构成:颗粒滑动、剪胀、挤碎和重新排列,以及因聚苯乙烯收缩而引起的颗粒移动和重排分量;轻质填料的剪切强度还受聚苯乙烯含量及法向应力(或围压)的影响,其剪切强度随聚苯乙烯含量的增加而减小,随法向应力的增加而增加;轻质填料的内摩擦角随着配比的增加而减小,凝聚力随配比的增加而增大。     

生态城市系统的演化机理与调控措施

根据耗散结构论、协同论、突变论等系统学理论和观点,探讨了生态城市系统的演化机理与调控措施。研究结果表明,生态城市系统的演化轨迹,就是生态城市系统从一个较低级的耗散系统,在竞争与协同这两大驱动机制的作用下,通过正／负反馈律、确定／随机律、变异／稳定律、渐变／突变律等一系列的内部自组织／他组织演化机制,推动着其生态流的平稳与涨落、系统功能的冲突与协调、空间结构的自构与被构,沿着螺旋式上升的轨迹发展成为更高等级的耗散系统的过程。要推动生态城市系统的良性发展,应从生产、流通、消费等方面对系统的结构和功能进行合理调控。     

浅谈高悬浮物废水处理研究中存在的不足

结合现场实践经验,指出了目前处理高悬浮物废水存在的悬浮物浓度与有机药剂用量不成比例等矛盾.通过分析混凝理论的研究历程,总结出高浓度范围下的絮凝作用机理为包裹机理,目前该机理仅处于定性描述阶段,对其进行定量描述具有重要意义;结合动力学发展过程,了解到以悬浮物浓度为研究对象的动力学模型较多,但特别针对高悬浮物范围下的絮凝动力学方程尚无人研究.并针对高悬浮物废水的处理,提出了今后重点研究方向.     

Co在某极低放废物填埋场土壤中的迁移行为初步研究

选择某拟建填埋场土壤为研究对象,研究Co在土壤中的静态分配试验和动态迁移,以评价场址的安全性。结果表明:初始质量浓度为5 mg/L时,Co的Kd值为753 mL/g,土壤对Co的吸附模式符合Freundlich模式;核素初始质量浓度的升高导致静态试验Kd值增大;静态试验与动态试验的相互印证说明,可以通过动态试验较好地预测核素在极低放填埋场中的迁移速度;Co在该土壤中的迁移速度小于0.24 m/a,Co在进入地表水前已经衰变至非常低的水平,不会对生物圈造成污染。     

微生物絮凝剂絮凝机理的研究概况及例证

微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外具有絮凝活性的代谢产物。微生物絮凝剂的絮凝机理比传统絮凝理论更复杂,国内外学者对此进行了大量研究。总结近年来国内外研究的相关文献,归纳了关于微生物絮凝剂絮凝理论的各种学说及其例证,指出了现在研究中存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望。     

锥形水幕稀释丙烷泄漏扩散的数值模拟研究

采用CFD软件Fluent对有无水幕作用情况下丙烷泄漏扩散过程进行了数值模拟,探讨了上喷锥形水幕对丙烷扩散的影响,得到了不同情况下丙烷体积分数场、速度场分布,并在此基础上讨论了锥形水幕稀释丙烷泄漏扩散的机理.结果表明:无水幕情况下气体扩散稳定无湍流;水幕开启初期会形成较强的上升气流,随后在水幕周围较大范围造成逆时针流场,当水幕成型后,逆时针流场开始偏转,最终形成复杂的湍流流场;一部分丙烷被上升气流带到水幕上方与空气混合,另一部分丙烷穿过水幕或在湍流扰动下绕到水幕后方与后方空气混合稀释后向出口处扩散;开启水幕后,地面处丙烷体积分数下降非常明显,高处丙烷体积分数略有增加.分析得出锥形水幕稀释丙烷气云扩散机理:上喷锥形水幕在水幕附近形成较强湍流,加快空气流通速率,吸卷更多的空气到水幕处,与水幕处泄漏气体混合,同时湍流加强了周围流场流通速率,防止气体积聚,从而达到稀释气体的目的.     

高位巷瓦斯抽采下采空区自燃危险性数值分析及应用

针对大流量高位巷瓦斯抽采可能诱发采空区自燃问题,以南山矿18层5分段综放面为研究背景,构建采空区气体渗流分析模型。利用变渗透系数和Forchheimer方程,求解非线性流与层流并存下采空区三维氧气分布。结果表明:高位巷瓦斯抽采使工作面氧气更易沿漏风方向采空区纵深发展,氧化带总体宽度会随抽放流量的提高而增加。在进风侧氧气分布后移程度较小,而回风侧受抽放负压显著影响,出现明显氧气富集区。上下隅角封堵配合注氮,会降低抽放对氧气渗入的诱导影响。依据研究结论,利用综合防火措施消除了高位巷附近潜在的自燃危险。     

地铁隧道施工风险机理分析

为预防地铁隧道施工风险事件的发生,需对风险机理进行系统研究。根据风险的发生过程将风险机理分为产生、发展及演化3个阶段。把耗散结构理论引入到地铁隧道施工塌方风险机理的研究中,并论证其适用性,从3个阶段对塌方风险的形成过程进行分析,对塌方风险的耗散结构形成条件进行论证。分析表明:从开挖到岩体变形可视为风险产生阶段,此时平衡态被打破。从塑性变形到变形率急剧增大视为风险发展阶段,经历近平衡态、较远平衡态及远离平衡态;从一个风险事件到多个风险事件陆续发生视为风险演化阶段,此时一个甚至多个事件耗散结构形成。