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水分对CH_(4)和CO_(2)在煤中竞争吸附特性影响研究

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煤炭科学技术 2024年第4期52卷 243-254页

作者：陈立伟边乐王东杰郑浩阁赵占川河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 煤矿灾害预防与抢险救灾教育部工程研究中心河南焦作454000

为研究水分对CH_(4)和CO_(2)及混合气体在煤中竞争吸附的影响,通过自主研发的含瓦斯煤多元气体竞争吸附试验系统进行不同含水率煤对CH_(4)和CO_(2)单组分吸附研究,试验结果表明:水分并没有改变CH_(4)和CO_(2)等温吸附曲线的基本规律,在... 详细信息

为研究水分对CH_(4)和CO_(2)及混合气体在煤中竞争吸附的影响,通过自主研发的含瓦斯煤多元气体竞争吸附试验系统进行不同含水率煤对CH_(4)和CO_(2)单组分吸附研究,试验结果表明:水分并没有改变CH_(4)和CO_(2)等温吸附曲线的基本规律,在相同条件下,水分也未影响煤对单组分气体吸附能力的排序,始终是煤对CO_(2)的吸附能力大于对CH_(4)的吸附能力。相同条件下,水分对CH_(4)的抑制率大于CO_(2)吸附量抑制率,说明水分对煤吸附弱吸附性气体的抑制程度更大。在进行水对混合气体的竞争吸附影响研究试验,发现:当注入煤体的气体比例保持不变时,在同一吸附平衡压力下,混合气体的吸附总量随着水分含量的升高而降低,并且吸附平衡后的CH_(4)吸附量和CO_(2)吸附量都随着煤体中水分含量的增大而减小;而当含水率不变时,同一注气比例下的气体吸附平衡压力越大,吸附平衡后的CH_(4)吸附量和CO_(2)吸附量越大。游离相中的CO_(2)的体积分数始终低于气源,而CH_(4)体积分数始终高于气源。不同条件下CO_(2)/CH_(4)选择系数的数值均大于1,范围处在4.8~5.4,煤对CO_(2)的吸附亲和能力大于CH_(4)。相同组分混合气体吸附条件下,CO_(2)/CH_(4)选择系数均随着试验煤样含水率变大而降低。该研究进一步完善影响煤对气体吸附的因素的理论分析,以及为工程实践为井下注气促抽瓦斯技术提供理论依据。

关键词：煤层气水分竞争吸附吸附选择性煤吸附气体

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某冶炼厂场地土壤砷健康风险评估研究

新疆环境保护 2024年第1期46卷 10-14页

作者：王娜文方曾琪静姚义强靳静刘文军新疆环境保护科学研究院新疆乌鲁木齐830011 新疆环境污染监控与风险预警重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆清洁生产工程技术研究中心新疆乌鲁木齐830011 国家环境保护准噶尔荒漠绿洲交错区科学观测研究站新疆乌鲁木齐830011

因地制宜修正健康风险评估模型中参数,有针对性地对特定区域土壤污染状况进行评估,有助于提高风险评估的水平,更好地兼顾后期治理费用和效果,促进经济高质量发展。以某冶炼厂场地为研究对象,结合该冶炼厂前期监测数据,根据场地实际情况... 详细信息

因地制宜修正健康风险评估模型中参数,有针对性地对特定区域土壤污染状况进行评估,有助于提高风险评估的水平,更好地兼顾后期治理费用和效果,促进经济高质量发展。以某冶炼厂场地为研究对象,结合该冶炼厂前期监测数据,根据场地实际情况修正风险评估模型参数,评估风险,计算风险控制值。结果表明该模型在不同场地环境中应用时,确实可能造成高估风险的情况,在今后的健康风险评估中需要考虑参数对结果的影响。该研究可为后续开展新疆土壤砷污染风险评估提供参考。

关键词：冶炼厂土壤砷健康风险评估

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废弃煤矸石资源化利用研究进展

环境化学 2024年第6期43卷 1778-1791页

作者：张华林滕泽栋江晓亮杨幼明李庭刚江西省稀土清洁生产重点实验室中国科学院赣江创新研究院赣州341119 中国科学院绿色过程与工程重点实验室中国科学院绿色过程制造创新研究院战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京市过程污染控制工程技术研究中心中国科学院过程工程研究所北京100190 江西理工大学材料冶金化学学部赣州341099 中国科学院大学北京100049

随着社会的高速发展,工业废物堆积造成的环境问题日渐严重.煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物.其大量堆积不仅占用土地资源,而且还会污染环境,引起地下水污染,造成山体滑坡、塌陷等地质灾害,严重威胁人类生存环境.... 详细信息

随着社会的高速发展,工业废物堆积造成的环境问题日渐严重.煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物.其大量堆积不仅占用土地资源,而且还会污染环境,引起地下水污染,造成山体滑坡、塌陷等地质灾害,严重威胁人类生存环境.近年来,“以废治废”模式成为了工业废弃物处置的研究热点之一,也是生态修复的重要研究方向.本文综述了煤矸石资源化利用的研究进展,进一步阐述了污泥改性煤矸石在生态修复与土壤改良方面的进展,为后期煤矸石和污泥的高值化利用奠定基础.

关键词：煤矸石工业废物污泥资源化生态修复

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加卸载花岗岩强度与岩爆倾向性试验研究

采矿与岩层控制工程学报 2024年第3期6卷 43-52页

作者：王云飞宋梦怡焦华喆王立平郑晓娟李志超河南理工大学土木工程学院河南焦作454003 河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454003 焦作师范高等专科学校河南焦作454000

为了进一步提高硬性花岗岩岩爆倾向性预测水平,系统开展了花岗岩巴西劈裂、单/三轴和不同卸围压速率应力路径下的岩石力学试验,详细分析了花岗岩强度和岩爆倾向性特征。研究结果表明:花岗岩在主应力σ_(3)–σ_(1)平面内,不同应力路径... 详细信息

为了进一步提高硬性花岗岩岩爆倾向性预测水平,系统开展了花岗岩巴西劈裂、单/三轴和不同卸围压速率应力路径下的岩石力学试验,详细分析了花岗岩强度和岩爆倾向性特征。研究结果表明:花岗岩在主应力σ_(3)–σ_(1)平面内,不同应力路径下的强度受围压和卸围压速率影响显著,呈带状分布;在τ_(oct)–(σ_(1)+σ_(3))/2平面内,不同加卸载应力路径下的强度都呈良好的线性特征。据此建立了花岗岩八面体强度计算通式,可统一表达不同加卸载应力路径;针对花岗岩硬岩的压密和屈服特性不明显,弹性特性显著的特征,提出了简化剩余弹性能指数岩爆分级法;并依据花岗岩试验岩样破坏形态和破坏声学特征,对已有花岗岩岩爆等级进行了细分。揭示了在相同初始围压下,卸围压速率越大,简化剩余弹性能指数越大,岩爆倾向性越强;相同卸围压速率下,初始围压越大,简化剩余弹性能指数也越大,岩爆倾向性也越强。研究成果可为更科学合理的评估花岗岩岩爆倾向性提供理论参考。

关键词：花岗岩应力路径岩爆破坏特征卸围压强度

采空区场地高速铁路路基动力加载系统研发与模型试验

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煤炭学报 2024年

作者：任连伟李梁王自强邹友峰顿志林王树仁煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南理工大学土木工程学院河南理工大学测绘与国土信息工程学院

随着高速铁路网的快速推进，一些关键线路不可避免地穿越采空区场地，对高速铁路的建设和安全运维提出了更高的要求，研发相关试验系统是研究此类科学问题的重要手段。本文针对国内外缺乏相关试验系统的问题，研发了一套采空区场地高速... 详细信息

随着高速铁路网的快速推进，一些关键线路不可避免地穿越采空区场地，对高速铁路的建设和安全运维提出了更高的要求，研发相关试验系统是研究此类科学问题的重要手段。本文针对国内外缺乏相关试验系统的问题，研发了一套采空区场地高速铁路路基动力加载模型试验系统。建立了几何相似比为1:100的二维采空区场地高速铁路路基模型，利用三级傅里叶级数拟合得到相似常数为100时、时速360km/h对应的40Hz高速铁路M波。同时实现了误差10%以内高铁荷载M波输出，验证了采空区场地高速铁路路基模型动力加载试验的可行性，并进行了100万次不间断的高速铁路M波循环加载。依据模型试验结果，阐述了主关键层下三角形离层空间的成因，讨论了不同加载阶段动荷载在采空区覆岩中的传递路径，分析了垮落断裂带与弯曲变形带在动荷载作用下的相互作用，揭示了高铁荷载下采空区地基活化机理。研究表明，覆岩活化空间具有从移动边界到垮落覆岩中心逐渐减少的分布规律，其中覆岩横向离层则具有从顶板至关键层逐渐增大的分布特征，以此揭示了主关键层下三角形离层空间的成因。因主关键层下三角形离层空间的隔离作用，加载初期动荷载传递需通过覆岩移动边界的拉伸区向下传递至垮落断裂带，并最先影响移动边界的砌体梁结构使其失稳活化。随着动荷载的施加，主关键层下离层空间逐渐闭合，动荷载传递路径逐渐向采空区中心移动，剩余活化沉降量持续向上传递，整体沉降趋于平缓。由于荷载传递路径的变化，垮落断裂带活化具有先快后慢，由停采线向采空区中部发展的特征。垮落断裂带活化进一步影响了主关键层以上覆岩受力形式和模型表面不均匀沉降，使弯曲变形带具有横向、竖向、倾斜三种裂隙形式及沿路基两侧的分布特征。

关键词：采空区场地高速铁路动力加载系统活化机理

矿用锚索捻距与拉伸力学性能及锚固效果关系研究

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煤炭学报 2024年第S1期49卷 80-91页

作者：刘少伟窦智付孟雄贾后省王宝华河南理工大学能源科学与工程学院煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心郑州煤炭工业集团新郑煤电有限责任公司

矿用锚索主要由多根钢绞线缠绕而成，具有可弯曲、抗破断能力强及成本低廉等优点，在煤矿巷道围岩，特别是巷道顶板稳定性控制中广泛采用。捻距是制作锚索的重要参数之一，当选取煤矿锚索时，因了解尚浅而往往忽略这一参数。为探究捻距... 详细信息

矿用锚索主要由多根钢绞线缠绕而成，具有可弯曲、抗破断能力强及成本低廉等优点，在煤矿巷道围岩，特别是巷道顶板稳定性控制中广泛采用。捻距是制作锚索的重要参数之一，当选取煤矿锚索时，因了解尚浅而往往忽略这一参数。为探究捻距参数对锚索拉伸力学性能与锚固效果是否存在影响，论文采用理论分析与室内试验相结合的方法，初步厘清了捻距参数对锚索拉伸时的几何变形特征的影响，明晰了其对锚索锚固力的影响机制。基于试验获得的锚索拉伸及锚固拉拔数据构建数值模拟模型，与井下试验结果进行对比，得到了捻距与其极限拉伸载荷、最大锚固力的关系式，获取了能够充分发挥锚索拉伸力学性能与锚固效果的最佳捻距。研究结果表明：当锚索受到拉伸时，在一定范围内捻距与延伸率的关系为负相关，与拉伸极限载荷的关系为正相关；锚索-锚固剂界面存在一定的几何匹配关系，当捻距减小至其13倍公称直径时，最大锚固力随着捻距的减小而增大；综合分析锚索极限拉伸载荷与最大锚固力等因素发现，能够充分发挥锚索拉伸力学性能与锚固效果的最佳捻距为13～14倍公称直径。研究成果增加了锚索捻距对拉伸力学性能影响的认识，明晰了对其锚固机制的理解，为锚索制作及选取煤矿锚索提供了参考及理论支撑。

关键词：矿用锚索锚索极限载荷锚索锚固力锚索锚固效果最佳捻距

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相变材料微胶囊的研究进展

纺织学报 2024年第9期45卷 235-243页

作者：刘文静张欣睿赵晓曼洪剑寒王鸿博韩潇绍兴文理学院纺织科学与工程学院浙江绍兴312000 浙江省清洁染整技术研究重点实验室浙江绍兴312000 绍兴文理学院纤维基复合材料国家工程研究中心绍兴分中心浙江绍兴312000 江南大学江苏省功能纺织品工程技术研究中心江苏无锡214122

为进一步提高能源利用率,满足当今社会对可持续能源的迫切需求,首先,列举了相变材料微胶囊的芯材和壁材的分类及其选择原则;其次,分析总结了相变材料微胶囊不同制备技术的国内外最新研究进展,重点对比归纳了物理法、化学法以及物理化学... 详细信息

为进一步提高能源利用率,满足当今社会对可持续能源的迫切需求,首先,列举了相变材料微胶囊的芯材和壁材的分类及其选择原则;其次,分析总结了相变材料微胶囊不同制备技术的国内外最新研究进展,重点对比归纳了物理法、化学法以及物理化学法等制备技术的原理、特点及其适用范围;然后,综述了相变材料微胶囊在纺织、医疗、建筑、能源等领域的应用进展并分析总结国内外最新相关研究;最后,针对相变材料微胶囊在生产制备和实际应用中的关键问题,提出其潜在解决方案和优先发展方向,以推进相变材料微胶囊不断向绿色化、多功能化方向深入发展。

关键词：相变材料微胶囊芯材壁材绿色化多功能化

延长油田东部浅层致密油储层驱油压裂技术及应用

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断块油气田 2024年第3期31卷 439-443,452页

作者：周东魁余维初周丰樊平天张颖卢毓周吕成成杨森锋长江大学化学与环境工程学院湖北荆州434023 油气田清洁生产与污染物控制湖北省工程研究中心湖北荆州434023 中国石油集团长城钻探工程有限公司北京100101 延长油田股份有限公司南泥湾采油厂陕西延安716000 中国石油集团长城钻探工程有限公司压裂公司辽宁盘锦124000

南泥湾采油厂浅层致密油储层采用滑溜水分段压裂取得初步成效,但产量递减快,原因之一就是油藏能量不足。针对浅层致密油藏增能需求,采用大排量、大液量、低砂比的驱油型滑溜水压裂液滞留地层,补充地层能量,通过焖井进行油水置换,形成驱... 详细信息

南泥湾采油厂浅层致密油储层采用滑溜水分段压裂取得初步成效,但产量递减快,原因之一就是油藏能量不足。针对浅层致密油藏增能需求,采用大排量、大液量、低砂比的驱油型滑溜水压裂液滞留地层,补充地层能量,通过焖井进行油水置换,形成驱油压裂技术。根据施工排量控制总射孔数,按照每孔排量最少0.3 m^(3)/min进行压裂,压后焖井,通过优化压裂缝模拟设计形成较大的储层改造体积,达到体积压裂的效果。评132井区平2井现场试验结果表明,该工艺实施简单,整个施工泵压较低且平稳,排量稳定,取得了较好的增产效果。

关键词：浅层致密油驱油压裂技术驱油型滑溜水压裂液压裂参数优化

我国清洁生产审核咨询机构现状分析及政策建议

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化工环保 2009年第4期29卷 291-295页

作者：周长波于秀玲白艳英傅泽强中国环境科学研究院国家清洁生产中心北京100012

对我国清洁生产审核咨询机构的主要功能、地位及其在政府与企业之间所发挥的联接作用进行了系统阐述。分析了我国清洁生产审核咨询机构的现状,总结了现阶段我国清洁生产审核咨询机构的主要特点及存在问题,并结合我国实际情况提出了发展... 详细信息

对我国清洁生产审核咨询机构的主要功能、地位及其在政府与企业之间所发挥的联接作用进行了系统阐述。分析了我国清洁生产审核咨询机构的现状,总结了现阶段我国清洁生产审核咨询机构的主要特点及存在问题,并结合我国实际情况提出了发展我国清洁生产审核咨询机构的政策建议。

关键词：清洁生产审核咨询机构政策建议