Co-utilization of two coal mine residues: Non-catalytic deoxygenation of coal mine methane over coal gangue

The deoxygenation of coal mine methane (CMM) is a necessary process for concentrating methane by pressure-swing adsorption technology. Removal of oxygen in CMM by the reaction between oxygen and carbon in coal gangue is a novel solution for simultaneously utilizing two kinds of byproducts of coal mine, CMM and coal gangue. Process conditions for the deoxygenation of CMM were investigated systematically by using a fixed-bed reactor. The results show that higher temperature and lower gas flow rate not only decreased the residual oxygen concentration in the outlet gas but also increased the methane loss, and that the particle size of gangue did not influence deoxygenation within the experimental conditions used. Under optimal conditions (650 °C and 250 mL/min), there was no residual oxygen in the outlet gas and the methane concentration decreased by less than 0.5 mol%. XRD results show that coal gangue was activated during deoxygenation, and that activated gangue was suitable for utilization as a main component in cementitious materials.     

风窗对井下通风系统的影响及其调节与定位优化

利用回路阻力平衡关系分析了井下风窗安装前后通风系统中各分支间风流流动关系,提出了某些分支安装风窗后,通风系统各分支的风量对此变化作出反应的分析模型,给出了度量风量和阻力反应敏感性强弱的方法;假定通风系统中某些分支同时安装风窗,在保留风窗的使用对通风系统所带来的正面作用,但要抑制其负面作用的条件下,基于尽可能使所有参与调节的分支的风阻增、减值最小化的原则,提出了指定分支实施调节的调阻调节法和优选分支实施调节的调阻调节法,并建立了相关最优调节模型及其求解方法。结果表明:两种模型可以在风窗安装之前进行解算,解算结果可预知风窗安装后通风系统各分支的风流的分布情况,并确定出相应的调控策略;优选分支调阻调节模型可以用于选择最优的风窗安装位置、数量及风窗阻力,后者可以用于确定风窗窗口面积。     

煤矿安全管理多元风险辨识及演化机理

在对煤矿安全管理中存在的风险源进行辨识的基础上,分析风险的演化机理,建立了煤矿安全管理风险演化机理模型,揭示了安全管理监控系统、管理组织、管理模式、管理能力、管理要素五类18项风险因子在风险诱因(管理失范)的促动作用下进行演化的规律。实验证明,该模型具有很好的适用性,此研究对于指导煤矿安全生产具有十分重要的意义。     

技术进步对煤矿安全生产的影响分析

安全生产是我国煤炭行业健康发展的重要前提。通过研究我国煤矿安全生产现状,分析其影响因素,提出技术进步在保障安全生产中的重要性。运用多元回归分析方法建立基于技术进步的从业人员素质、机械化程度与百万吨死亡率之间关系的回归分析模型,研究结果表明它们之间的关系为高度相关,且模型具有很好的拟合度。根据分析结论提出相应的政策建议,为基于安全生产的技术进步与煤矿产能之间的协调发展提供理论依据。     

不同颗粒级配尾砂稳态强度特性试验研究

颗粒级配是影响土体剪切强度的主要因素之一。通过配置三组不同级配尾砂试样,每组均在100kPa、200kPa、300kPa围压下分别进行不同初始孔隙比的固结不排水剪切试验,研究不同级配下尾砂的剪切特性及稳态强度特性,求出三种级配尾砂的稳态线及稳态内摩擦角。试验结果表明:在低围压时,各级配下饱和松散尾砂的应力-应变曲线呈软化型,且随着围压增高,软化越不明显。平均粒径越小的尾砂,其峰值强度与稳态强度越小,稳态线越靠近e-q坐标系的原点,即在同一荷载作用下,发生液化的可能性越大。为此,有必要加强细粒尾砂堆筑坝体液化势的评估,以防液化溃坝灾难的发生。     

某钨矿采空区安全隐患治理研究

我国的钨矿主要分布在中南地区。由于开采年代较为久远,开采矿脉数目较多,形成了大量的采空区群,存在极大的安全隐患。通过现场调研,分析影响采空区稳定性的因素,并通过建立计算模型,采用数值模拟的方式,对某钨矿的采空区安全隐患治理进行研究,并给出处理意见及建议。     

尾矿坝渐溃的尾砂泄流理论模型与泄砂量计算

为了建立适用于工程上运用的尾矿坝漫顶逐渐溃坝的尾砂出流计算模型,利用细颗粒泥沙的悬移质运动形式,及含沙浑水的流态变化,建立了理论泄流模型。同时,根据溃坝过程的不同时期,给出了适宜的溃坝水流的流量计算公式、尾砂颗粒的沉速计算方法、挟沙力的计算方法以及浑水容重的计算式。该计算模型有助于渐溃泄沙量的预测,是尾矿坝漫顶逐渐溃坝模型的重要组成部分。     

基于灰色系统理论的煤矿人因事故关键因素分析

通过对煤矿人因失误事故致因因素进行分析,统计出相关的关键影响因素,运用灰色系统关联理论,根据国家安监局近十年煤矿事故统计数据,对煤矿人因失误事故影响类型进行了分析。以煤矿事故发生起数和事故死亡人数作为参考指标,计算和分析行为失误致因、个人违章、组织管理失误等十项主要与煤矿人因事故相关的灰色关联度,进而推算出这些因素的灰色关联序,确定出导致煤矿人因失误事故的关键因素,最终得到煤矿人因事故与关键影响因素之间的定量化分析结果。采用灰色关联理论对煤矿人因失误影响因素进行分析,能够很好地说明人因失误与各关键影响因素之间的权重关系,对煤矿人因事故主致因机理有更加深刻的理解,为煤矿事故的预防和控制提供重要的参考依据。     

煤矿组织安全行为对个体不安全行为的作用机理研究

为了探究煤矿组织安全行为对个体不安全行为的作用机理,总结国内外相关研究成果,提出个体不安全行为包含心理、生理、技能3个影响因素,涵盖记忆、思维、情绪、意志、性格、气质、能力、态度、知识、专业操作技能10个方面。在此基础上,构建了组织安全行为对个体不安全行为的结构方程模型（SEM）,运用统计分析方法（AMOS17.0）进行了验证分析。结果显示态度、情绪、意志、能力、专业操作技能容易受组织安全行为的影响,而性格、气质等因素由于是个体相对稳定的心理特征,受组织安全行为影响相对较小。深入研究煤矿组织安全行为对个体不安全行为的作用机理,有利于煤矿从组织安全行为入手有针对性的制定行为干预方案并控制个体不安全行为。     

浮选药剂对铅锌尾矿中重金属微生物溶出的影响

以青海某铅锌尾矿为研究对象,采用静态试验模拟研究了4种浮选药剂对尾矿在嗜酸氧化亚铁硫杆菌协同作用下重金属铅锌溶出的影响.结果发现,除丁胺黑药外,与未添加药剂相比,随溶出时间延长,其他3种黄药的存在均导致溶出体系的氧化还原电位升高而p H值降低,影响顺序均为异丁基黄药乙基黄药≈戊基黄药丁胺黑药.黄药体系Pb、Zn累积溶出量远大于黑药体系且Zn更易溶.50d时,Pb、Zn最大溶出浓度分别为77.60、167.00mg/L,其中异丁基黄药最有利于重金属铅锌的溶出.原电池效应、Cu2+对闪锌矿的活化以及浮选药剂的水解能力差异是导致不同浮选药剂对重金属溶出差异的主要原因.尾矿残渣XRD分析表明不同浮选药剂存在体系溶出过程中生成的新物质含量有所差异.