煤矿乏风低浓度甲烷催化氧化数值模拟

应用计算流体力学软件FLUENT,通过导入CHEMKIN格式详细化学反应机理对煤矿乏风低浓度甲烷气体在壁面涂有Pt催化剂的蜂窝陶瓷通道表面的催化氧化过程进行数值研究,计算分析了有、无催化剂情况下乏风低浓度甲烷在通道内的反应情况,同时进一步分析了乏风甲烷浓度、入口进气速度、通道壁面温度及通道直径对甲烷氧化率的影响。结果表明:在蜂窝陶瓷通道内壁负载Pt金属催化剂不仅可以降低乏风中低浓度甲烷氧化所需的温度,而且可以大大提高甲烷的氧化率;甲烷氧化率随着乏风甲烷浓度和通道壁面温度的升高而增大,随着入口进气速度和通道直径的增大而下降。     

基于耦合协调度的煤矿安全应急管理评价

针对煤矿安全应急管理主动性和协调性缺乏易导致矿难事故发生的问题,提出基 于网络层次分析法（ANP）与序参量法的安全应急管理耦合协调度评价模型。通过归纳 煤矿安全应急管理进程中的耦合协调度,构建包括5个子系统、11个序参量以及33个二 级指标的煤矿安全应急管理耦合协调度评价指标体系。借助超级决策软件确定各指标权 重,然后采用序参量法对煤矿安全应急管理的预防、准备、响应和恢复4个环节进行协 调度测算。结果表明:示例煤矿安全应急管理的准备与响应两环节的各子系统协调度最 高,系统整体协调度较低。     

基于粗糙集Skowron差别矩阵的矿井火灾风险评价指标约简

在安全评价过程中,当构建的指标体系过于庞大,数据繁琐,不利于进行安全评价工作。为了对矿井火灾风险评价指标体系进行快速简化,基于粗糙集理论属性约简功能,采用理论与实例分析相结合的方法,利用Skowron差别矩阵算法对矿井火灾风险评价决策表进行属性约简。研究表明:通过约简,矿井火灾风险评价指标由原来的16个缩减为6个,大大减少了后续评价过程中权重确定的计算量,降低了评价的复杂程度,减少了评估工作量。同时约简结果也为矿井火灾防治工作提供了一些指导意见,体现了差别矩阵在决策表的属性约简中的高效性。     

煤岩地层绳索取芯装备研发及应用实践

煤矿井下取芯是准确判定煤层瓦斯、煤层和地层赋存情况的主要方法之一。受井下作业空间的限制以及待取煤（岩）层特征的影响,尤其是煤（岩）体破碎时,实现取芯往往很难。介绍一种煤矿井下绳索取芯技术,通过改进井下钻机及钻具,实现了煤矿井下高效取芯。井下绳索取芯岩芯采取率高,工人劳动强度低,其技术具有推广应该价值。     

基于改进突变级数法的金属矿采空区稳定性评价

为了有效、科学地对金属矿采空区的稳定性进行评价,提出基于改进突变级数法的采空区稳定性分析模型。根据改进突变级数法,对影响采空区稳定的9个因素进行多层次分解,并运用主成分分析法确定各层指标的相对重要性,以获得采空区稳定性评价指标体系。为得到最后的评价结果,对数据进行归一化处理,并结合突变理论与模糊数学理论,进行综合量化运算。利用搜集的26组地下金属矿采空区数据,对该评价模型进行训练和检验。研究表明,该评价模型既有效地避免了直接使用难于确定的“权重”概念,又客观地确定了各层指标的相对重要性,其判别结果比较符合实际,为金属矿采空区稳定性评价提供了一种新方法。     

持续性降水气象条件下土壤/大气间汞通量特征

为研究自然条件下地表大气间汞交换通量特征及其影响因素,2012年4月22~25日在位于松花江上游的夹皮沟金矿,使用动态通量箱法(dynamic flux chamber, DFC)与汞分析仪(LUMEX Zeeman RA915+)联用技术测定了在持续性降雨气象条件控制下矿区土壤大气间汞交换通量,同步测定了近地面垂向0~150cm范围内大气汞浓度以及太阳辐射强度和大气温湿度,并分析了汞交换通量与降水条件下气象因子间相关关系.结果表明:在持续性降雨条件控制下,地表大气间的汞交换通量表现为沉降与释放过程连续交替出现特征,这与晴朗天气条件下日型汞通量单峰结构明显不同.降水间歇期土壤大气间汞交换通量在坡耕农田采样点依次为(-2.08±6.11)、(-6.16±33.57)、(-3.20±8.64)和(5.06±18.80)ng/(m2·h);在谷底漫滩采样点依次为(-5.21±6.42)、(3.87±28.12)、(-11.87±14.10)和(-9.44±12.23)ng/(m2·h).在局地范围内,地形条件差异影响不同地表和近地面大气系统能量收支,并使近地面大气汞浓度和气象因子发生变化,进而影响地表大气间汞交换通量过程和水平.持续性降水条件下,地表和大气间汞交换通量与太阳辐射强度和大气湿度间具有较为明显的正线性相关关系,与大气汞浓度和大气温度间无明显线性相关关系.     

Adsorptive removal of mercury from acid mine drainage: a comparison of silica and maghemite nanoparticles

Mercury adsorption by silica and maghemite nanoparticles (NPs) was studied with the aim of comparing their performance in the remediation of acid mine drainage (AMD) contaminated water. Calculated distribution coefficients (K_d) showed that both NPs are exceptional adsorbents. However, adsorbate coverage per unit area was 30 times higher for maghemite than for silica NPs, despite the latter having a surface area ～15 times greater. Maghemite adsorbed 75% of available Hg compared to 56% by silica, making it a more efficient sorbent than silica under AMD conditions. Kinetics and isotherm data for both adsorbents were fitted by the pseudo-second-order (R² = 1) and the Freundlich (R² ≥ 0.98) models, implying that adsorption to both NP types was by chemisorption. Adsorption increased with NP concentrations and pH and was enhanced in the presence of manganese and sulfate ions although adsorption to silica was inhibited in 1:2 Hg-to-Mn systems. Importantly, trends in simulated wastewater were replicated in actual AMD-contaminated water samples. This study highlights the fact that properties besides surface area and charge of adsorbents determine adsorbent performance, and superior attributes may not always lead to higher adsorption efficiencies.     

金谷煤业在矿区生态环境保护和治理上的探索与实践

随着煤矿开发强度不断加大,矿山环境影响也日益加大,亟需保护和治理.文中就矿山环境保护与治理工作进行了简要论述,为同类矿山企业的环境保护和治理提供了一种有效途径.参1.     

冀东铁矿2种恢复模式植被演替过程中群落结构及生物多样性比较研究

油松（Pinus tabulaeformis）耐低温、干旱和贫瘠,是我国北方温性针叶林中分布最广的森林群落,也是我国北方广大地区最主要的本土造林树种之一,火炬（Rhus typhina Linn.）根萌蘖力强,耐寒、耐旱、耐盐碱,是一种适应周围环境能力极强的外来引入种树种。采用空间代替时间的方法,以冀东铁矿不同年份种植的人工火炬林和人工油松林群落为研究对象,采用样方法进行调查取样,分析了2种恢复模式不同演替阶段群落结构的变化,群落动态,同时采用Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数分析了物种多样性在群落演替过程中的动态变化,在此基础上,对比分析了2种恢复模式在生态效益方面的优劣。主要结果如下：1）短期来看,火炬可以迅速提高植被盖度,增加生物量,但是,长期来看,随着火炬的快速萌集繁殖和林分的郁闭,林下草本急剧减少,形成火炬单优群落,而不能形成稳定的顶级群落。2）短期来看,油松生长缓慢,其生态效益远小于火炬群落,但是油松群落经过11年的演替形成了乔-灌-草3层结构,群落结构逐渐完善。3）演替初期火炬群落优势种以猪毛蒿（Artemisia scoparia）、狗尾草（Setaria viridis）等耐干旱的植物为主,演替后期林下物种迅速减少以至大量消失;油松群落经过11年的恢复,群落草本层植物种数逐渐增大,从一年生先锋植物占优势过渡到以白羊草（Bothriochloa ischaemun）和硬质早熟禾（Poa sphondylodes）为建群种,并出现了黄刺玫（Rosa xanthina）和胡枝子（Lespedeza bicolor）等多年生灌木。4）演替初期Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener指数表现为：火炬群落﹥油松群落,演替后期则相反,这主要是由群落内种间竞争关系和水热环境的差异造成。4）综合植物群落盖度、物种多样性和群落未来的演替趋势,火炬长期的生态效益远不及油松树种。     

Utility optimization strategy of safety management capability of coal mine - A case study of JCIA

This article describes optimization strategy of SMCCM from perspective of utility of coal miner with the method of empirical research. Four elements of SMCCM are put forward which consist of “employee safety knowledge”, “equipment safety knowledge”, “environment safety knowledge” and “rule safety knowledge”. Eight elements of utility are put forward which consist of “benefit satisfaction”, “promotion satisfaction”, “job satisfaction”, “enterprise satisfaction”, “management satisfaction”, “colleague satisfaction”, “relationship satisfaction” and “communication satisfaction”. Then hypotheses of influence path between SMCCM and utility are proposed. JCIA is chosen as the sample to carry out survey, which questionnaire is designed based on the likert six-point scale to avoid the middle tendency of the test samples. Data analysis is done from following angles: analysis of the structure and utility of test samples, variables analysis of SMCCM and utility, model analysis of interaction between SMCCM and utility. And then results are obtained from the analysis of elements of SMCCM and elements of utility. Conclusions: first, “rule safety knowledge” should be strengthened above all; second, “job satisfaction” should be paid more attention to; third, coal miner’s benefit should be concerned specially.