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煤与煤系铀矿产协同勘查技术方法

煤炭科学技术 2025年

作者：魏迎春张昀李新曹代勇王安民靳亮亮宁树正中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院中国矿业大学(北京)煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室中国煤炭地质总局勘查研究总院

煤与煤系铀矿产协同勘查已成为矿产资源勘查的重要方向，为实现煤铀协同勘查技术的集成创新，提高找矿效率和节约勘查成本，基于煤与煤系铀矿产的基本特征、勘查技术方法的有效性和勘查工程布置的经济性，探讨了煤与煤系铀矿产协同勘查... 详细信息

煤与煤系铀矿产协同勘查已成为矿产资源勘查的重要方向，为实现煤铀协同勘查技术的集成创新，提高找矿效率和节约勘查成本，基于煤与煤系铀矿产的基本特征、勘查技术方法的有效性和勘查工程布置的经济性，探讨了煤与煤系铀矿产协同勘查技术手段选择和协同勘查工程布置，构建了煤与煤系铀矿产协同勘查模型。取得如下成果：(1)分析了煤系铀矿产的基本特征，煤系中煤层和铀矿产表现为下煤上铀（煤系砂岩型铀矿）或铀煤同层产出（煤型铀矿）的空间分布关系，煤中铀主要的赋存方式为有机质螯合或束缚，砂岩中的铀主要的赋存方式为铀矿物、吸附铀和含铀矿物。(2)基于煤系铀矿产勘查技术手段的有效性，提出了煤炭勘查工作已完成区和煤与煤系铀矿产勘查新区两种情况下的煤与煤系铀矿产协同勘查技术手段：在煤炭勘查工作已完成区，充分利用煤炭勘查资料，筛选自然伽马测井曲线高异常层段和区域，利用γ能谱测井验证煤系铀矿化信息，圈定煤系铀矿的普查区，按照煤系铀矿勘查技术手段分阶段选择相应的技术手段；在煤与煤系铀矿产勘查新区，煤与煤系铀矿产协同勘查技术手段在煤炭勘查技术手段的基础上，增加对煤系铀矿有效响应的放射性技术手段（γ能谱测井、氡及其子体测量）、岩心编录、穿透性地球化学等技术手段。(3)探讨了煤与煤系铀矿产协同勘查工程布置，按照煤、铀矿勘查规范，遵循“协同设计、协同部署、协同施工”的原则，分两种情况开展煤与煤系铀矿产的协同勘查布置：在煤炭勘查工作已完成区，筛选自然伽马测井曲线高异常层段和区域部署施工验证孔，圈定煤系铀矿的普查区，按照煤系铀矿勘查规范分阶段进行勘查工程布置；在煤与煤系铀矿产勘查新区，开展煤与煤系铀矿协同勘查，首先在整个勘查区内寻找煤炭资源，布置煤炭勘查工程，在自然伽马测井曲线高异常层段和区域圈出煤系铀矿靶区，在煤系铀矿靶区以寻找煤系铀矿为主，开展煤系铀矿勘查工程实施。(4)基于协同勘查技术手段的有效性和协同勘查成本的经济性，从煤与煤系铀矿产的协同勘查技术手段和协同勘查工程布置方面构建了煤与煤系铀矿产协同勘查模型，为煤与煤系铀矿产协同勘查工作提供理论基础和方法依据。

关键词：煤煤系铀矿产协同勘查技术协同勘查工程协同勘查模型

高介电纳米异质结诱导立构复合化聚乳酸纳纤膜制备及其PM0.3过滤性能研究

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高分子学报 2025年

作者：李庭斌李欣雨朱桂英王存民江亮邵将张明明徐欢国能神东煤炭集团有限责任公司中国矿业大学安全工程学院中国矿业大学材料与物理学院中国矿业大学建筑与设计学院中国安全生产科学研究院

开发高性能空气过滤材料对于保护人体生命健康十分重要.本研究通过静电诱导立构复合化策略使聚L-乳酸（PLLA）和聚D-乳酸（PDLA）链间发生相互作用，触发氢键的产生，促进C=O偶极子取向，诱导立构复合化聚乳酸（PLA）的形成，然后利用... 详细信息

开发高性能空气过滤材料对于保护人体生命健康十分重要.本研究通过静电诱导立构复合化策略使聚L-乳酸（PLLA）和聚D-乳酸（PDLA）链间发生相互作用，触发氢键的产生，促进C=O偶极子取向，诱导立构复合化聚乳酸（PLA）的形成，然后利用银掺杂二氧化钛（Ag-TIO）纳米电介质促进分子相互作用以进一步增强PLA的立构复合，制备具有高电活性的纳米纤维膜实现高效低阻的空气过滤.结果表明，Ag-TIO纳米电介质与静电诱导立构复合化策略协同提升PLA纳米纤维膜的电活性、过滤性能和力学性能：纤维显著细化（从467 nm到162 nm），表面电势大幅提升（从0.15 kV到3.20 kV），对PM0.3具有优异的过滤效率同时保持超低压降（93.3%, 32 Pa, 32 L/min），抗拉强度和断裂伸长率分别为11.9 MPa和24.0%，杨氏模量和断裂韧性高达202.6 MPa和2.48 MJ/m3，具有良好的实际应用性.本研究所提出的可降解纳米纤维膜在超细颗粒物的高效过滤中具有广阔应用前景.

关键词：聚乳酸可降解纤维立构复合化电活性空气过滤

双振荡场空间分离对真空中电子-正电子对产生的影响研究

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物理学报 2025年

作者：赵文呈江淼徐妙华李英骏中国矿业大学(北京)理学院中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室

当两个次临界振荡场在空间上发生交叠时,可以高效促进真空中正负电子对的产生.本研究旨在探究两场在交叠方向上的间距变化对电子对产生的影响.模拟结果显示,随着间距的增大,产率逐渐降低.通过对不同频率组合的比较,还发现空间分离时产... 详细信息

当两个次临界振荡场在空间上发生交叠时,可以高效促进真空中正负电子对的产生.本研究旨在探究两场在交叠方向上的间距变化对电子对产生的影响.模拟结果显示,随着间距的增大,产率逐渐降低.通过对不同频率组合的比较,还发现空间分离时产率的变化快慢与频率组合密切相关.此外,在间距变化时,电子能谱结构的变化也表现出不同的特征.通过结合粒子跃迁能量分布概率对能谱图的结构进行了详细分析,发现高阶跃迁概率随距离增加的衰减速度大于低阶跃迁.此外,随着间距的增大,两个组合场共同作用的多光子效应逐渐减弱,而单个场通过多光子效应产生正负电子对的概率则逐渐增强.上述结果和规律均得到了很好的解释,它帮助我们更深入地理解空间局域化对电子对产生的影响,并对实验设计提供一定的指导.

关键词：粒子对产生多光子效应计算量子场论

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L形冷弯薄壁型钢组合钢管混凝土柱轴压性能

哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 77-91页

作者：吴丽丽刘艳霞武海鹏韩港豪中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083

为解决异形钢管混凝土柱阴角对其承载力的影响,提出了用1个冷弯薄壁方钢管和2个U形钢管焊接成L形钢管,内填充混凝土形成L形冷弯薄壁型钢组合钢管混凝土柱形式。设计了5组共10根试件的轴压试验,并开展了有限元参数分析,研究了钢管厚度、... 详细信息

为解决异形钢管混凝土柱阴角对其承载力的影响,提出了用1个冷弯薄壁方钢管和2个U形钢管焊接成L形钢管,内填充混凝土形成L形冷弯薄壁型钢组合钢管混凝土柱形式。设计了5组共10根试件的轴压试验,并开展了有限元参数分析,研究了钢管厚度、U形管外伸长度和钢材强度等参数对构件承载力和延性等力学性能的影响。结果表明:该类试件的主要破坏形态为中上部局部鼓曲破坏,适量增大U形管外伸长度可以提高承载力,但增大到一定程度之后易发生弯扭破坏;承载力和延性随着钢管厚度和钢材强度增大而增加;混凝土强度对构件的初始刚度和峰值荷载的影响都很小,但对曲线下降段的影响较大;试件端部和中部截面阴角处的混凝土应力值比各边中部更大,说明采用U形钢管与方钢管组合的方式改善了阴角处钢管对混凝土约束普遍较弱的问题。基于“统一理论”,给出了两种承载力建议计算公式,与试验结果吻合较好,两种计算方法在0.44~1.94的约束效应系数范围内具有良好的适用性。

关键词： L形 U形管钢管混凝土柱轴心受压承载力

碳限额交易机制下考虑企业环保意识的碳减排决策研究

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系统科学与数学 2025年

作者：王文宾王梦垚中国矿业大学经济管理学院

考虑碳限额交易机制,本文研究煤企主导的煤电供应链的减排等决策问题.构建动态博弈模型,分别在分散决策和集中决策下,探讨环保意识和减排难度对企业定价和碳减排量的影响.以集中决策为基准,对比了煤企和电企的利润、碳减排量等.鉴于分... 详细信息

考虑碳限额交易机制,本文研究煤企主导的煤电供应链的减排等决策问题.构建动态博弈模型,分别在分散决策和集中决策下,探讨环保意识和减排难度对企业定价和碳减排量的影响.以集中决策为基准,对比了煤企和电企的利润、碳减排量等.鉴于分散决策的效率损失问题,设计利润共享契约来协调煤电供应链.研究表明:1)当煤企环保意识不够强和足够强时,煤企所获得的利润高于电企的利润;当煤企环保意识一般强时,煤企所获得的利润低于电企的利润;2)减排难度可以改变分散决策和集中决策下电力单位价格、碳减排量的大小关系;当减排难度小于特定值时,分散决策下电企的电力单位价格更低,也更有利于增加煤企和电企的碳减排量;3)当减排难度大于特定值时,集中决策的利润高于分散决策的利润;4)随着电企分享利润比例的提高,煤炭的批发价将提高,电企的碳减排量将提高,煤企的碳减排量降低.

关键词：碳限额煤电供应链环保意识减排难度利润共享契约

基于矩阵位移法的超长工作面顶板挠度分布研究

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煤炭科学技术 2025年

作者：邢有望李明忠张金虎闫汝瑜刘江斌煤炭科学研究总院开采研究分院中煤科工开采研究院有限公司天地科技股份有限公司北京天玛智控科技股份有限公司中国矿业大学(北京) 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司

为了探究顶板条件、巷帮条件及支护条件对超长工作面顶板挠度变化的影响，同时将梁模型理论应用于指导液压支架设计，以小保当二号井132202超长工作面为背景，根据实际生产中液压支架、巷帮及顶板关系，建立支持在弹性支座上的二维连续... 详细信息

为了探究顶板条件、巷帮条件及支护条件对超长工作面顶板挠度变化的影响，同时将梁模型理论应用于指导液压支架设计，以小保当二号井132202超长工作面为背景，根据实际生产中液压支架、巷帮及顶板关系，建立支持在弹性支座上的二维连续梁模型，基于位移法对梁模型单元进行编码并计算杆单元的单元刚度矩阵，利用单元集成法计算含有弹性支座的超长梁模型整体刚度矩阵及节点等效载荷，通过矩阵位移法求解全梁挠度分布及杆端内力计算公式，从而得到支架支护反力。在此基础上，分别对支架宽度、数目、等效刚度、工作面长度、巷帮刚度、顶板弹性模量、截面惯性矩及随动岩层产生的载荷大小取不同值，来观察其对全梁挠度分布的影响。使用三次多项式对挠度曲线一侧的起点至最大峰值段进行精确拟合。使用插入了桩结构单元充当支护的3DEC数值模拟结果及现场电液控监测数据进行验证。验证结果做到了理论计算、数值模拟与现场数据三者的统一，表明二维梁模型能够在一定程度上解释超长工作面三峰值来压特征，同时工作面一侧到临近高峰值段的挠度曲线符合三次多项式分布规律。研究深化了梁模型在采场方面的应用，为超长工作面支架工作阻力预测提供了方向，研究结果有助于为超长工作面液压支架设计提供理论指导。

关键词：采矿工程液压支架超长工作面矩阵位移法 3DEC数值模拟

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多炮孔岩体等离子体爆破定向致裂机理研究

工程科学学报 2025年第2期47卷 259-270页

作者：李雪王传兵王雁冰梅洪嘉李琰庆王兆阳肖殿才淮南矿业(集团)有限责任公司深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室淮南232000 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083

为了研究等离子爆破技术结合切缝管和预切槽技术的定向致裂效果,开展等离子体电脉冲定向致裂试验,探究不同切缝管切缝形状和不同预切槽间距下等离子体爆破定向致裂机理和定向断裂效果,对比分析不同定向形式作用下等离子体爆破岩石定向... 详细信息

为了研究等离子爆破技术结合切缝管和预切槽技术的定向致裂效果,开展等离子体电脉冲定向致裂试验,探究不同切缝管切缝形状和不同预切槽间距下等离子体爆破定向致裂机理和定向断裂效果,对比分析不同定向形式作用下等离子体爆破岩石定向断裂贯通效果.结果表明,与正楔形切缝管和平切形切缝管相比,切缝管岩石试件中倒楔形结构中产生的应力峰值最大,聚能效果最显著,其定向贯通岩石效果更显著.预切槽岩石的电爆聚能致裂效果随着钻孔切槽间距的增加而减小.切槽间距为40 mm时,预切槽岩石试件等离子体电脉冲的聚能效果优异,产生定向裂纹的效果明显优于切槽间距为50 mm和60 mm的预切槽岩石试件.同时,预切槽定向形式的等离子体爆破定向致裂效果相对于切缝管定向致裂效果更为显著.

关键词：等离子体电脉冲爆破定向致裂切缝管预切槽数值模拟

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Cu^(2+)污染下农作物叶片特征光谱探究

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 264-271页

作者：张超吴轩杨可明齐钒宇夏天中国地质调查局发展研究中心北京100037 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 全国地质资料馆北京100037 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 中国资源卫星应用中心北京100094

为探究重金属胁迫下农作物污染响应的敏感叶型及谱段,设计了室外温室环境下的不同铜胁迫梯度玉米花盆试验。以玉米叶片为探究对象,利用仪器测定了出穂期玉米叶片的高光谱反射率数据以及叶片中重金属含量数据,为研究提供了基础数据。从... 详细信息

为探究重金属胁迫下农作物污染响应的敏感叶型及谱段,设计了室外温室环境下的不同铜胁迫梯度玉米花盆试验。以玉米叶片为探究对象,利用仪器测定了出穂期玉米叶片的高光谱反射率数据以及叶片中重金属含量数据,为研究提供了基础数据。从频率域角度,结合时频分析的方法设计了叶片光谱探测法(LSDM),获得了重金属铜胁迫下敏感叶型及谱段,为农作物重金属监测提供技术支撑。根据玉米的生长过程,从老叶(O)、中叶(M)、新叶(N)光谱350~1300 nm的全谱段和子谱段角度进行探究。(1)对铜胁迫下玉米叶片的高光谱反射率数据进行双微分(SOD)和包络线移除(CR),转换到频率域上,结合时频分析的方法进行Daubechies小波6层分解。(2)根据信号异常点、小波高值点和SODCR曲线高值点,定义玉米叶片的光谱异常参数(SAP)。异常变化反射率ACR(异常反射率与其后一个相邻波段反射率差值的绝对值);异常小波系数AWC(异常小波系数与其后一个相邻波段小波系数差值的绝对值);异常SODCR值ASV(异常点SODCR值与其后一个相邻波段SODCR值差值的绝对值)。通过光谱异常参数与玉米叶片重金属含量的相关关系,探究对铜污染响应敏感的叶型及谱段。结果表明,叶片光谱探测法LSDM能高效地对玉米叶片弱信息进行增强,并准确定位出重金属铜胁迫引起的光谱异常谱段位置,异常变化范围集中在350~800 nm内;光谱异常参数能定量地衡量玉米叶片在重金属铜胁迫下的光谱异常;在不同铜胁迫梯度下,玉米新叶(N)为敏感叶型,敏感谱段为蓝边、绿峰、黄边、红谷。该研究有望为其他谷类农作物及其冠层尺度重金属监测提供技术支撑。

关键词：重金属胁迫玉米叶片高光谱敏感叶型敏感谱段

壳聚糖基絮凝剂絮凝高岭土的动力学及絮体结构

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工程科学学报 2025年第2期47卷 224-233页

作者：肖婷邹文杰余可馨段旭琴张志军徐瑞景北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京低碳清洁能源研究院煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京102211 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司苏州215004

开发多活性位点绿色高效絮凝剂对构建低絮凝剂用量的高效固液分离过程、实现选矿废水高效处理与循环回用具有重要意义.本文为考察天然阳离子型线性高分子壳聚糖接枝阳离子型聚丙烯酰胺(Chi-g-CPAM)的絮凝性能,改变引发剂质量分数将壳聚... 详细信息

开发多活性位点绿色高效絮凝剂对构建低絮凝剂用量的高效固液分离过程、实现选矿废水高效处理与循环回用具有重要意义.本文为考察天然阳离子型线性高分子壳聚糖接枝阳离子型聚丙烯酰胺(Chi-g-CPAM)的絮凝性能,改变引发剂质量分数将壳聚糖、丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵通过紫外引发水溶液聚合法进行接枝共聚,合成了分子结构不同的Chi-g-CPAM,使用石英晶体微天平(QCM-D)研究了其在SiO2芯片表面的吸附行为和后继原位絮凝高岭土的动力学,分析了絮体结构变化;并采用动力学方程拟合以揭示絮凝机理;最后进行了絮凝剂沉降性能试验.结果表明,长支链可增强絮凝剂对高岭土的架桥网捕作用,加快沉降;接枝率越高则有助于降低上清液浊度.引发剂质量分数为0.10%所合成的Chi-g-CPAM支链相对多而长,在SiO2芯片表面平衡吸附量最大,为(–11.68±0.40)Hz,吸附的第Ⅰ、Ⅱ阶段K值分别为0.1814和0.5054,吸附构象趋于向外伸展,后继所絮凝高岭土量少且絮体结构疏松,架桥、网捕和电中和作用协同使其在沉降试验中表现的沉降速率最大(12.18 m·h–1),上清液浊度最低(13 NTU).支链多而长的Chi-g-CPAM絮凝高岭土的过程复杂,准一级、准二级动力学和Elovich方程对其拟合效果均较好.引发剂质量分数为0.15%和0.05%时,对应所合成支链多而短、支链少而短的Chi-gCPAM在SiO2表面呈扁平的“列车式”吸附构象,架桥和网捕能力低,絮凝沉降性能差.多活性官能团絮凝剂的分子结构影响其在矿物表面的吸附构象,是决定其絮凝性能的关键因素之一.本研究对选矿大分子药剂的分子结构设计具有重要意义.

关键词：壳聚糖絮凝剂石英晶体微天平吸附构象絮凝动力学

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