大冶铁矿-360m开拓巷道注浆治水技术研究

巷道涌水问题严重影响地下矿山安全高效生产,采用注浆技术可有效治理巷道涌水问题。针对大冶铁矿尖林山采区-360 m水平巷道开拓过程中出现的巷道底板少量涌水、联络道工作面大量涌水的情况,制定了在DS23B01联络道东侧20 m的巷道点（26#）浇筑挡水墙,选用水泥单液浆和水泥-水玻璃双液浆2种浆液作为注浆材料,在26#向东112.5 m处实施浅孔注浆、在-270 m水平废弃的电机车维修硐室口部安装地质钻机,实施超深孔注浆的施工方案。结果表明：涌水量较大的情况下,在合适位置施工挡水墙可以有效截断涌水及淤泥的持续流动;在巷道底板涌水点附近施工浅孔钻孔进行注浆,并将注浆终压设计为5 MPa,可以有效治理巷道底板涌水问题;采用超深孔注浆方法对工作面涌水量较大问题进行治理,并进行分段注浆,能有效避免同水平涌水对施工过程的干扰,治水效果明显。研究成果可为其他矿山开拓工程治理涌水问题提供技术参考。     

基于基元反应的气液两相协同抑爆阻燃效果分析

为提高惰性气体-细水雾的协同抑爆阻燃效率,基于光谱试验,采用理论分析和Fluent、CHEMKIN-PRO等数值模拟方法,研究N₂-细水雾在不同喷射位置、不同喷射压力下,基元反应和典型自由基(H·和·OH)摩尔分数在抑爆阻燃过程中的变化。研究结果表明：交错喷射N₂和细水雾比对流喷射和平行喷射具有更好的协同抑爆阻燃效果;在模拟管道条件下,N₂和细水雾喷射压力分别达到4.5、2 MPa时才具备良好的抑爆阻燃效果,此时H·和·OH的摩尔分数最大值分别为0.006 4和0.006 9。根据尺度效应,喷射压力应用于实际甲烷爆炸火灾发生区域,H·和·OH摩尔分数可作为消防行业现行火灾自动灭火系统运作过程中的监测参数,以其数量变化作为灭火进程的参考。     

胶结液注入轮数和体积对微生物加固粉土的影响∗

通过微生物诱导碳酸钙沉积可以将松散土颗粒胶结成整体从而达到加固目的。胶结液的注入轮数和每轮使用的胶结液体积会影响加固效果,但目前关于这方面的研究还不充分。以海相粉土为处理对象,通过室内试验来研究胶结液的注入轮数和体积对加固效果的影响。改变胶结液注入轮数的试验结果表明:随着注入轮数的增加,试样中沉积生成的碳酸钙逐渐增多,碳酸钙的分布比较均匀,加固后的无侧限抗压强度逐渐提高;但当胶结液的注入达到一定轮数后,强度的增长幅度逐渐减缓。改变每轮胶结液体积用量的试验结果表明:胶结液体积的增加会带来碳酸钙数量的增加和强度的提高,但当胶结液体积从1.5Vv(孔隙体积)增加至2Vv后,效果改善不明显。从钙离子用量与无侧限抗压强度的关系也表明,每轮注入的胶结液体积应选择1.5Vv。     

气候变化背景下“龙舟水”特征及其对广东早稻产量的影响

利用广东省86个气象站1961—2010年降水资料,借用数理统计方法分析气候变暖背景下广东省＂龙舟水＂变化特点;再利用广东省1983—2010年早稻产量资料及12个一级农业气象观测站1997—2010年早稻生育期观测资料,采用正交多项式等方法分析广东省＂龙舟水＂对早稻产量的影响。结果表明：自1997年以来,全省和各区域＂龙舟水＂过程总雨量、过程天数和严重过程天数都增加;＂龙舟水＂期间的降水集中期推后;6月中旬雨量与6月上旬雨量相比有增加的趋势。＂龙舟水＂过程雨量、过程天数和严重过程天数与早稻产量有明显的负相关,其中早稻抽穗普遍期前后5 d雨量对早稻产量影响最大;各区域早稻抽穗普遍期前后5 d处于多雨时段,若抽穗期适当提前就处于少雨时段。在此基础上,建议广东省早稻要通过调整种植期来适应气候变化。     

药型罩参数对聚能射流水下运动的影响

目的 研究药型罩结构参数对所形成的聚能射流在水中运动的影响,改进水中聚能射流的运动特性。方法 采用多物质单元ALE法就锥形罩射流对水介质的侵彻进行数值模拟,分析锥形装药结构中药型罩锥角和厚度对所形成的聚能射流侵彻水时运动参数的影响。结果 锥形罩锥角大小及药型罩厚度对聚能射流在水中的形状、射流速度、加速度等有着明显的影响。侵彻体进入水中10 cm后,药型罩的锥角从30°增加到150°的过程中,剩余速度先增大、后减小,在90°时达到最高。药型罩厚度为1.5～4mm时,剩余速度变化起伏小;厚度为4～6 mm时,剩余速度开始大幅下降。结论 当锥角为90°时,罩厚为4 mm的药型罩所形成的射流在水中表现最好,形成的射流侵彻深度最长,侵彻水介质10 cm后的剩余速度最大,存速能力最强。     

环境足迹驱动的物质代谢强度及效率测度研究：以京津冀城市群为例

该文基于水-碳-生态足迹和IPAT-LMDI扩展模型,探究了京津冀城市群水资源-能源-土地资源系统的物质代谢强度及驱动因子,并结合DEA-SBM模型和Malmquist指数剖析了城市群物质代谢效率的演变特征。研究结果表明：城市群水资源代谢强度有所放缓,能源代谢强度在2013年出现拐点后逐渐降低,而土地资源代谢强度则在2007年后逐渐增加;城市群及不同功能区的整体物质代谢压力指数均值超过50,基本处于不可持续状态。经济富裕程度与人口规模是物质代谢压力指数增加的主要原因,科技发展水平则具有反向抑制作用,生态环境缓解效应的影响具有空间差异性。城市群物质代谢效率增幅不显著,具有较大提升空间,中部核心区的代谢效率水平明显高于西北部生态涵养区。     

蚀刻液水合肼还原除铜

将电路板厂废弃的蚀刻液,经氢氧化铜沉淀法回收大部分铜后,再采用水合肼还原,进一步除铜。反应温度为50℃,水合肼质量分数为3．0％,溶液pH为6．0,废液中铜的去除率可达98.5％,处理后废液中铜的质量浓度低于0．2g／L,可作为碱性蚀刻液重复利用。     

铅冶炼水淬渣中金属源释放特征及影响因素

固废中金属源释放机理和特征研究对于环境管理和环境风险防控具有重要意义。采用连续浸出和渗流释放方法,分析了铅冶炼水淬渣中金属元素在不同pH、液固比以及溶解性有机质(DOM)条件下的释放特征。结果表明,铅冶炼水淬渣中含有Cr、Co、Cd、Ni、Mo、Zn等重金属,Al、Li含量也较高。液固比影响金属释放率,总体上液固比越大释放率越大。金属种类和释放率受pH影响显著,在pH=4.5时有Cd、Zn、Mo和Ni溶出;而在pH=7.0时只有Mo溶出,累积释放率也低于pH=4.5时。在相同pH下DOM促进了Mo释放。在实际场景中,应加强含金属类固废全生命周期的风险管控。     

页岩油压裂返排液处理技术进展

随着页岩油地质特点的差异化与压裂液体系的变革,亟需低成本、高效的返排液回用处理技术。文章基于不同压裂液体系的油田返排液,对比分析了常规与非常规返排液的特征,明确严重影响页岩油返排液回用处理的关键污染特性是黏度大、悬浮物、油含量高。针对关键技术难题,分别探究了氧化破胶技术与混絮凝剂的研究进展,发现任何单一处理剂均难以解决其破胶、脱稳与分离难题,需要研发并优化复合功能型药剂,确保页岩油压裂返排液高效资源化处理,支撑页岩油规模化绿色开发。     

降雨入渗条件下双层非饱和土边坡渐进性破坏数值分析

为了研究降雨入渗引起的双层非饱和土边坡的破坏机理,提出了渗透变形水-土-气三相耦合的有限元数值分析方法。计算程序中通过采用合理的非饱和土弹塑性本构模型,使其可描述双层非饱和土边坡在降雨入渗时的渗透-变形耦合力学特性变化,进而更加清晰明了地阐述非饱和土边坡的破坏机理。以2层不同湿密度的非饱和砂土边坡的模型实验作为研究对象,采用所提出的数值计算方法对不同降雨强度(50、100 mm/h)与双层坡角(59°和68.3°)等4个工况进行了数值模拟分析。与试验结果对比可知,数值模拟结果可以很好地再现试验观测现象,包括不同工况下的孔隙水压力变化、破坏时间。计算结果表明：1)由于2个土层的透水系数有所差异,水在2个土层之间的水分迁移较为缓慢。2)坡角越小(59°)或者降雨强度越小(50 mm/h),边坡破坏所需要的时间越长。3)在降雨过程中塑性破坏是从边坡左侧的坡趾附近开始,逐渐延伸至坡顶,最后形成一条贯穿整个边坡的塑性剪切带。4)边坡左侧的土体整体沿着滑动带向下滑动。在降雨强度较大(100 mm/h)的情况下,边坡滑动的规模相对较小。