含水煤岩单轴压缩微震信号特征试验研究

为了对煤层底板突水进行预测,基于煤岩在压力作用下有微震信号产生,提出利用自行设计的微震全波形综合监测试验系统对干燥煤岩和含水煤岩变形破裂过程微震信号的变化规律进行研究。结果表明:煤岩变形破裂过程可分为压实阶段、线弹性变形阶段和破裂发展阶段,在破裂发展阶段微震信号事件数和信号强度迅速增加;随着加载速度的增大煤岩的峰值强度增大,煤体产生微震信号事件数增多,大振幅的微震信号事件也增多,出现应力下降即煤岩形成较大裂隙时产生强度较大的微震信号;但饱和含水煤岩的峰值强度和煤岩冲击倾向性比自然干燥煤岩都低,且微震信号事件数和信号强度都降低。上述结论对指导现场煤层底板突水的预警有重要意义。     

甑皮岩洞穴遗址地下水的水-气界面H2S气体的产生机理

桂林甑皮岩洞穴遗址是我国新石器时代洞穴遗址的典型代表。污染物进入到以裂隙介质为主地下水所形成的还原环境后,其性质可能会改变从而侵蚀遗址文化层。本文通过采集地下水水-气界面的H₂S和CH₄气体,结合硫酸盐的硫同位素δ³⁴S-SO₄^2-、溶解有机碳（DOC）、化学需氧量（COD）、硫酸盐还原菌（SRB）等指标,研究遗址地下水水-气界面侵蚀性气体H₂S的产生机理。结果表明：甑皮岩水体SO₄^2-浓度范围为0.57~131.00 mg/L,其空间分布不均匀,来源主要受到大气降水、硫化物矿物的氧化及微生物硫酸盐还原的影响;丰富的有机质为硫酸盐还原提供能量,DOC与COD浓度存在空间差异,高值均位于人类活动强烈的径流上游区;SRB普遍参与硫酸盐还原作用,气温、降水和有机质决定SRB数量在时空上表现为雨季 > 旱季、地表水 > 地下水;气温较高促进H₂S的形成,SRB与环境的还原程度均影响H₂S和CH₄浓度。H₂S性质不稳定易氧化为硫酸,若继续聚集将加剧遗址的化学侵蚀。建议增加污染物的运移和反应产物的监测,关注遗址的保存环境。     

海底埋地热油管道泄漏扩散的数值模拟

采用有限容积法建立海底饱和含水淤泥多孔介质的流固耦合传热模型。利用FLUENT软件数值模拟了海底埋地输油管道输送过程中海泥温度场变化及原油在海泥中的分布规律。分析了原油泄漏后在海水中的分布规律。对泄漏后海泥温度场的模拟表明:管道泄漏后,一定时间内管道周围海泥温度波动比较剧烈,由于受海底温度的影响,泄漏前锋原油温降较快,热影响区范围变化逐渐趋于平稳。且随泄漏位置的不同,海泥温度场变化及海泥原油分布差异较大。当原油从海底海泥介质中到达海水底层后,在海水浮力的作用下流向海面,流动过程受到海水流动速度海平面风速等因素的影响。为以温度传输为基础的海底埋地管道泄漏检测提供了一定的理论基础。     

炼厂浮渣的超声强化脱水处理

针对炼厂浮渣乳化严重、脱水减量困难的问题,采用超声—离心分离工艺对其进行强化脱水处理。比较了单独离心、絮凝—离心和超声—离心3种方式对浮渣的脱水效果,考察了超声时间和超声温度对浮渣脱水效果的影响,表征了超声处理前后浮渣的微观结构,探讨了超声强化脱水的机理。实验结果表明:在未加任何药剂、超声频率25 kHz、超声功率240 W、超声时间5 min、超声温度30℃的最佳工艺条件下,浮渣脱水率为89.68%,较单独离心和絮凝—离心工艺分别提高了7.77和2.99百分点,底泥含水率为82.94%。表征结果显示:超声机械振动作用破坏了固体颗粒空隙和内部沟壑结构,降低了对油滴的吸附,促进了油滴凝并,实现了原油轻质化,说明超声作用可促进浮渣脱水。     

Visual modflow在模拟实验室含水砂槽中柴油运移特征中的应用

Visual modflow是一个可以对三维地下水水流和溶质运移进行数值模拟评价的标准可视化专业软件.建立了砂箱物理实验模型来研究柴油在含水砂槽中的迁移特征.通过模型检验,各个监测时期观测值和预测值相关系数r值在0.564 ～0.669之间,证明这种建模方法是合理的和有效的.利用校正的模型对实验室含水砂槽中柴油运移特征进行模拟,发现所建模型可以较为准确地反映出含水砂槽中柴油污染物的分布特征,拟合、验证和预测结果显示该模型可作为地下水管理的有效工具,这为深入研究柴油污染地下水提供理论依据.     

半承压含水土层的渗流微分方程探讨

对于具体工程实际问题的分析,几乎都是在一定基本假设简化下实现的,因此对于同一问题,如果假设条件稍加变化,所得到的结果也许就会不同。针对半承压含水土层的渗流问题所给出的假定条件入手,考虑在一种新的因素影响(弱透水层的厚度d)下得出新的方程形式。     

模糊聚类在不良地质洞段红外探水中的应用

在玉昆铁路柿花树隧道不良地质发育的洞段进行红外探水工作期间,常用的分析方法有时无法预判掌子面前方是否存在隐伏水体或含水构造。为了提高红外探水短距离预报的准确率,用模糊聚类法将掌子面测点场强的数据分类,根据开挖传递的地质信息,研究模糊聚类结果的变化规律、突水风险与岩体破碎程度之间的关系。实践证明,模糊聚类法和常用分析方法的结合,使红外探水取得了较好的预判效果。     

饱和褐煤活性焦与油泥制备油泥混焦燃料

为解决饱和褐煤活性焦(SLAC)的处理问题,开展了SLAC与稠油污水处理中产生的浮渣底泥(油泥)制备油泥混焦代煤燃料的研究。研究表明,SLAC与油泥(含水50%)的最佳比例为3∶1(质量比)时,符合GB/T 18342—2009《链条炉排锅炉用煤技术条件》三级混煤标准;按照该比例加工的油泥混焦燃料燃烧后排放烟气检测结果符合GB 18484—2001《危险废物焚烧污染控制标准》;燃烧后灰渣中重金属含量低于GB8173—87《农用粉煤灰中污染物控制标准》、GB 4284—84《农用污泥中污染物控制标准》;灰渣浸出液重金属含量低于GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》,且经济效益显著。     

高阶煤润湿过程中水分运移的低场核磁共振试验

为深入了解煤层注水过程中水分在高阶煤煤体中的运移特征,以焦作中马村矿高阶煤为研究对象,利用低场核磁共振(LNMR)设备,测试煤样在负压浸水试验、等温浸润试验过程中不同浸水时间时的核磁谱图,结合煤样负压浸水过程的质量变化,获得制备饱水煤样所需的试验条件;结合煤样等温浸润过程质量变化,从微观层面定量分析煤样润湿过程中水分进入煤体的分布特征、煤样含水率和含水饱和度的变化规律。结果表明：水分在毛细管力作用下,可以浸润到煤体的最小孔径对应的核磁弛豫时间为0.014 ms;水分按照较大孔→小孔→微孔的路径依次进入到煤体中,按照微孔→小孔→较大孔的路径依次达到饱和状态,试验煤样在相同的润湿时间时,虽然含水率不同,但整体含水饱和度几乎一致,且煤样整体含水饱和度与润湿时间的0.5次方之间存在定量关系。     

基于贝叶斯网络情景分析的含水土质埋压救援现场监测体系研究*

为提高含水土质埋压救援现场救援效率,基于贝叶斯网络进行情景推演分析,明确典型不利情景演化路径和关键节点,构建多方位多因素耦合的含水土质埋压监测体系。研究结果表明:基于贝叶斯网络情景分析的含水土质埋压救援现场监测体系将灾害环境监测、救援人员状态监测、埋压人员状态监测、救援设备状态监测、整体救援进展跟踪监测划分为18个监测单元,明确土质压力等11个关键监测参数及其技术手段。研究结果可有效提高救援行动安全性,为含水土质埋压救援现场安全监测系统研发提供理论支撑。