磷矿石的微生物风化作用——以一株黑曲霉(Aspergillus niger)为例

以直接和间接作用的方式研究培养基中黑曲霉Aspergillus niger对磷矿粉的风化作用。在装有100目磷矿石粉的液体培养基中接入该菌研究其对磷矿石粉的直接风化作用;同时将装有100目磷矿石粉的透析袋放入液体培养基中再接入该菌研究其对磷矿石粉的间接风化作用。按不同时间取培养液上清液,用电感耦合等离子体-发射光谱仪测定Ca2 、Mg2 、Al3 、Fe3 、K 和Mn2 浓度,用离子色谱法测定H2PO4-、SO42-和Cl-浓度。此外,黑曲霉风化作用后的矿物残渣用电子探针作表面微观形态分析和XRD矿物物相分析。结果表明:黑曲霉对磷矿石粉风化作用的直接作用强度大于间接作用;黑曲霉可风化磷矿石粉,但对矿粉中不同矿物的风化强度不同,风化过程中形成次生矿物水草酸钙。提出黑曲霉对磷矿石的风化作用源自黑曲霉生长导致的机械破坏作用、胞外分泌物的生化降解作用以及多种因素之间的协同作用。     

岩石吸留烃气相色谱快速检测技术及其应用研究

在油气勘探有机地化实验室中 ,岩石中全烃制备分析方法主要有“岩石氯仿抽提物及气相色谱分析技术”、“岩石热解气相色谱分析技术”等 ,而这些技术都存在操作烦琐、不适合钻井现场分析等缺陷 ,而新开发的岩石吸留烃气相色谱快速检测技术 ,就是利用气相色谱仪特点研制出解吸装置及技术 ,省去了实验室中繁杂的烃类制备过程 ,直接进岩样测定岩石中吸留烃C3—C4 0单体烃化合物。本方法不仅适合实验室岩石中全烃分析 ,更适合现场分析 ,在柴达木盆地某深探井现场地化录井及识别真假油显示的实际应用效果好 ,是油气地球化学勘探的一种新方法。     

NaCl在Zn(Ⅱ)-NaOH-H_2O体系中溶解度的测定及去除

等温溶解平衡法测定了283.2～323.2 K温度范围内NaCl在Zn(Ⅱ)-NaOH-H2O体系(cZn(Ⅱ)=0.6 mol/L、cNaOH=5.00mol/L)及NaOH-H2O体系(cNaOH=5.00 mol/L)中的溶解度。与NaOH-H2O、纯水体系相比,相同温度下NaCl在Zn(Ⅱ)-NaOH-H2O体系中溶解度最小。运用正交实验法对Zn(Ⅱ)-NaOH-H2O体系中NaCl的溶解度进行因素分析。结果表明,较高的cNaOH和cZn(Ⅱ)是造成NaCl溶解度急剧降低的主要原因,提高温度虽然对NaCl的溶解有促进作用但影响较小。最后,通过加热浓缩方式提高溶液NaOH和Zn的浓度,促使NaCl因溶解度骤降而结晶析出,首次实现了碱锌溶液中高浓度Cl-的大量去除。实验结果具有重要的工程应用价值。     

顺层岩坡优势面水力学作用研究

分析了地下水对顺层岩坡优势面水力学作用的机理，指出了水头高度与稳定性系数之间的关系，提出了导致边坡失稳的极限水头值ｈ１．用于岩坡预测预报的预警水头值ｈａ以及水力学稳定性判据ｈｃ，并给出了计算方法。     

水布垭大坝坝址左岸岩溶化地层三维计算机模拟

详尽地阐述了由多个椭球洞体生成复杂溶蚀孔洞的原理、三维随机洞体的数学模型以及确定性洞体的数学描述和计算机显示方法,为岩溶化岩体的溶蚀率和渗透特性的研究提供了计算机模拟手段。根据野外现场调查资料、平面地质图、灌浆帷幕剖面图,提取了水布垭大坝坝址左岸岩溶化地层的有关数据,得到了岩溶化地层的三维地质图和沿灌浆帷幕线的剖面图。     

岩浆侵蚀区煤层孔隙结构特征及其对瓦斯赋存之影响分析

在煤样煤层瓦斯含量、瓦斯组分和煤的孔容特征的实验测定基础上 ,分析了岩浆岩侵蚀区煤层瓦斯组分特征 ;研讨了孔隙结构特征 ,岩浆岩侵蚀对煤层孔隙瓦斯赋存及涌出的影响规律。这些结果为煤矿井田不同区域开采时 ,选用安全技术措施提供了科学依据     

基于HHT的煤岩破裂微震信号分析

微震信号处理是目前研究微震监测技术应用领域中的一个重要课题,应用ESG微震监测系统采集煤巷炮掘过程中产生的煤岩破裂微震信号,针对所采集微震信号具有明显的持续时间短、突变快等特点,选用希尔伯特黄变换(HHT)对其进行处理。HHT包括EMD分解和Hillert变换两部分,微震信号经过EMD自适应分解得出9个IMF分量和一个残余分量,对各IMF分量进行Hillert变换做出Hillert谱,从Hillert谱中得出煤岩破裂微震信号频率响应主要集中在500-800Hz,用边际能量谱加以验证得出Hillert谱在应用中的准确性,为进一步认识煤岩破裂的机理和预测煤岩动力灾害提供了有效的技术途径。     

A new shock tube configuration for studying dust-lifting during the initiation of a coal dust explosion

The traditional defence against propagating coal dust explosions is the application of dry stone dust. This proven and effective safety measure is strictly regulated based on extensive international experience. While new products, such as foamed stone dust, offer significant practical benefits, no benchmark tests currently exist to certify their dust lifting performance in comparison to dry stone dust. This paper reviews the coal dust explosion mechanism, and argues that benchmark testing should focus on dust lifting during the initial development of the explosion, prior to arrival of the flame. In a practical context, this requires the generation of shock waves with Mach numbers ranging from 1.05 to 1.4, and test times of the order of 10's to 100's of milliseconds. These proposed test times are significantly longer than previous laboratory studies, however, for certification purposes, it is argued that the dust lifting behaviour should be examined over the full timescales of an actual explosion scenario. These conditions can be accurately targeted using a shock tube at length scales of approximately 50 m. It is further proposed that useful test time can be maximised if an appropriately sized orifice plate is fitted to the tube exit, an arrangement which also offers practical advantages for testing. The paper demonstrates this operating capability with proof-of-concept experiments using The University of Queensland's X3 impulse facility.     

Environmental Pollution Due to Natural Factors: A Case Study in A Volcanic Area (Vulcano Island,Italy)

A major influence on the environment of active volcanic areas is expected from continuous input of chemical species pertaining to fumarolic activities occurring during inter-eruptive intervals.

The systematic investigations carried out during thirteen years in the island of Vulcano (Italy) showed also substantial contributions to phreatic waters and soils of minor constituents and trace metals from volcanic rocks with no negligible influence on growing crops.

Greater extents of these phenomena have been observed for products of hydromagmatic volcanic activity or of long-lasting weathering processes.     

基于细观尺度的岩体开挖渐进破坏模拟研究

岩土渐进式地质灾害是当前岩土工程领域的重要研究课题。基于颗粒离散元法导出颗粒连接损伤模型,建立岩石细观离散模型,进行不同颗粒参数条件下的岩石单轴受压数值模拟。结果表明,岩石细观颗粒间相互黏结力是影响颗粒黏结破坏的主要因素;颗粒间摩擦系数是影响宏观强度的敏感参数,单轴受压试验形成接近45°剪切带,数值模拟与试验结果较好吻合,验证了该模型的合理性。建立岩体开挖细观离散模型,模拟不同地层条件下的开挖过程,对比分析了开挖未支护和支护情况下检测点的沉降差异。研究发现,未支护支撑下,深层开挖时,检测点的位移沉降较浅层开挖时明显;支护可以有效降低围岩变形,防止拉应力产生。本文从细观上揭示岩体开挖条件下渐进式破坏过程形成机制,为更深入研究岩土力学特性和滑动断裂的形成与发展等渐进破坏过程提供了理论和技术支撑。