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基于热压生排烃模拟实验的不同类型湖相烃源岩生排烃特征

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天然气地球科学 2024年

作者：畅厚鹏徐建永徐耀辉刘岩李威钟鸣宇李阳王豫昌油气地球化学与环境湖北省重点实验室长江大学资源与环境学院油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 中海油研究总院有限责任公司

为了对比分析不同类型及有机质丰度烃源岩的生排烃特征，选取了三块有机质类型不同且TOC差异较大的烃源岩样品，开展多路分段式热压生排烃模拟实验，总结其在各演化阶段的产物组成变化与排烃效率。结果表明，本文中不同类型烃源岩生排... 详细信息

为了对比分析不同类型及有机质丰度烃源岩的生排烃特征，选取了三块有机质类型不同且TOC差异较大的烃源岩样品，开展多路分段式热压生排烃模拟实验，总结其在各演化阶段的产物组成变化与排烃效率。结果表明，本文中不同类型烃源岩生排烃模式比较类似，可分为生油阶段和生气阶段(以RO≈1.25%为界)，在生油阶段累计排出油产率逐渐升高，残油率曲线呈先升高后降低的趋势，此阶段烃气产率很低，排烃效率逐渐升高。进入生气阶段大部分油已经排出，累计排出油产率逐渐趋于平稳，残油率很低，烃气产率迅速升高，此阶段排烃效率很高，最高达90%以上。I型烃源岩的总油产率、排出油产率、残油率、烃气产率及排烃效率均高于Ⅱ型烃源岩；I型烃源岩主生油窗(0.65%＞RO＞1.25%)比Ⅱ型烃源岩(0.65%＞RO＞0.95%)宽。排出油产率峰值阶段均为0.86%＞RO＞1.07%，且随着烃源岩热演化程度的增加，I型烃源岩的阶段烃气产率逐渐升高，而Ⅱ型烃源岩阶段烃气产率在RO＞1.24%之后不再升高。沉积环境与生源输入的不同是造成不同类型烃源岩生排烃特征差异的重要原因。优质烃源岩烃产率高于中等烃源岩，主生油期也更早，但低丰度烃源岩生烃早期阶段排油率更高，残油率更低，导致在生烃早期排烃效率更高，同时TOC转化率也更高，说明较高TOC可能会增加烃源岩的滞油性，反而不利于烃类排出。

关键词：湖相烃源岩有机质丰度生排烃特征排烃效率多路分段式热压生排烃模拟实验

内在矿物质对褐煤加氢热解过程中氮迁移的影响

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 335-344页

作者：郑盼盼杜玉杰王永刚林雄超汪心想耿耿左孟迪河南省化工研究所有限责任公司河南郑州450052 河南省科学院质量检验与分析测试研究中心河南郑州450046 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

阐明内在矿物质对褐煤加氢热解过程中氮迁移的影响对建立褐煤梯级利用过程中含氮物质污染控制方法,实现褐煤的清洁高效利用具有十分重要的指导意义。研究采用固定床反应器进行胜利褐煤加氢热解试验,考察0.1~3 MPa下内在矿物质对煤中氮... 详细信息

阐明内在矿物质对褐煤加氢热解过程中氮迁移的影响对建立褐煤梯级利用过程中含氮物质污染控制方法,实现褐煤的清洁高效利用具有十分重要的指导意义。研究采用固定床反应器进行胜利褐煤加氢热解试验,考察0.1~3 MPa下内在矿物质对煤中氮向热解产物NH_(3)、HCN、N_(2)、焦油氮和半焦氮中迁移的影响以及半焦中氮官能团生成的影响。分别采用紫外分光光度计、气相色谱仪和元素分析仪分析气相中的NH_(3)、HCN、N_(2)以及焦油氮和半焦氮,采用X光电子能谱仪(XPS)表征半焦中的氮官能团。结果表明:胜利褐煤加氢热解过程中,内在矿物质催化煤中氮向NH_(3)和N_(2)迁移;内在矿物质对煤中氮向HCN迁移的影响受热解压力影响,压力为0.1 MPa时,内在矿物质明显阻碍煤中氮向HCN迁移,而压力为1~3 MPa时,内在矿物质基本不影响煤中氮向HCN迁移;内在矿物质阻碍煤中氮向半焦氮和焦油氮迁移;这是由于加氢热解过程中,内在矿物质降低煤热解反应的活化能,致使更多的自由基攻击煤中的含氮杂环,使较多的含氮杂环分解转化为了NH_(3)、N_(2)和HCN;热解反应活化能的降低促进了挥发分生成的增加,延长了挥发分从反应器中析出的时间,加强了挥发分的二次反应,进而促使挥发分中HCN和焦油氮发生二次反应生成NH_(3)。半焦中存在的内在矿物质提高了新生半焦的反应性,加速了半焦与吸附在半焦上的H的反应,促进新生半焦二次反应生成NH_(3)和N_(2)。内在矿物质促进热解半焦中吡啶型氮的生成而抑制半焦中季氮的生成。内在矿物质对褐煤加氢热解过程中氮迁移影响的研究结果将为褐煤的清洁高效利用技术的发展提供基础数据和技术支撑。

关键词：褐煤加氢热解氮迁移矿物质氮官能团

安徽庐枞矿集区沙溪斑岩型铜金矿床中硒、碲的赋存状态及富集规律研究

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岩石学报 2024年第2期40卷 663-676页

作者：张亮王世伟范裕周涛发许龙江涧王延明涂文传合肥工业大学资源与环境工程学院合肥工业大学矿床成因与勘查技术研究中心合肥230009 安徽省矿产资源与矿山环境工程技术研究中心合肥230009 安徽铜冠(庐江)矿业有限公司合肥231561 安徽省地质矿产勘查局327地质队合肥230011

硒和碲是重要的战略性关键金属,在现代工业和国防建设中有着广泛的应用。硒和碲通常很难形成独立矿床,目前全球大部分硒和碲来自斑岩型铜金矿床。长江中下游成矿带是我国东部重要的斑岩-矽卡岩型铜金矿床成矿带之一,前人虽然对成矿带内... 详细信息

硒和碲是重要的战略性关键金属,在现代工业和国防建设中有着广泛的应用。硒和碲通常很难形成独立矿床,目前全球大部分硒和碲来自斑岩型铜金矿床。长江中下游成矿带是我国东部重要的斑岩-矽卡岩型铜金矿床成矿带之一,前人虽然对成矿带内矽卡岩型矿床中伴生关键金属已开展了相关研究,但对成矿带内斑岩矿床中关键金属的赋存状态、分布和富集规律尚关注较少。本次工作以成矿带内沙溪斑岩型铜金矿床为研究对象,系统采集了矿床不同深度、不同类型的岩矿石样品,通过扫描电子显微镜、全岩化学分析、TIMA及矿物原位LA-ICP-MS微量成分测试等分析技术方法对矿床中硒和碲等关键金属开展了系统的研究。结果表明,沙溪矿床中硒和碲元素发生显著富集,与主成矿元素铜具有明显的正相关关系。估算矿床中伴生硒资源量约为1196t、碲资源量约为96.6t,其中硒达到大型规模,具有潜在利用价值。与成矿带内其他典型矽卡岩矿床(包括斑岩-矽卡岩矿床)相比,沙溪斑岩型矿床中硒和碲的含量明显偏低,这可能是深部成矿岩浆演化过程的差异导致的。矿床中有91.64%的硒、87.48%的碲是以独立矿物形式存在。沙溪矿床硒、碲与主成矿元素铜和金的富集规律一致,流体混合过程中氧逸度的变化可能是硒和碲的主要的沉淀机制。

关键词：硒和碲赋存状态富集规律斑岩型铜金矿床长江中下游成矿带

基于SBAS-InSAR和BPNN的铀尾矿坝形变智能监测与预测

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中国安全科学学报 2024年第4期34卷 145-152页

作者：周怡彭国文黄召阳鹏飞刘丹丹陈小丽南华大学资源环境与安全工程学院湖南衡阳421001 中核二七二铀业有限责任公司湖南衡阳421004

为提高铀尾矿库退役治理的监测工作效率,提出一个基于小基线合成孔径雷达干涉测量(SBAS-InSAR)技术和反向传播神经网络(BPNN)的铀尾矿库形变智能监测与预测模型。首先,利用SBAS-InSAR技术得到铀尾矿库2020年12月—2022年12月的累计形变... 详细信息

为提高铀尾矿库退役治理的监测工作效率,提出一个基于小基线合成孔径雷达干涉测量(SBAS-InSAR)技术和反向传播神经网络(BPNN)的铀尾矿库形变智能监测与预测模型。首先,利用SBAS-InSAR技术得到铀尾矿库2020年12月—2022年12月的累计形变量与年均形变速率,并用第一拦水坝的7个全球导航卫星系统(GNSS)监测站验证InSAR监测值的精度;然后,选取铀尾矿库中的雷公塘坝、南坡横坝、战斗坝和松林坝4个坝段的累计沉降量并结合降雨量进行沉降分析;最后,随机提取铀尾矿坝100个沉降点的累积沉降数据,通过BPNN预测铀尾矿坝的形变。结果表明:2年间铀尾矿库的形变速率在-60.06~34.94 mm/a,铀尾矿坝整体处于下沉状态,累计沉降量最大为-46.67 mm。BPNN预测值与实际监测值的平均绝对误差为0.586 mm,均方误差为0.624 mm。

关键词：小基线合成孔径雷达干涉测量(SBAS-InSAR) 反向传播神经网络(BPNN) 铀尾矿库形变智能监测 Sentinel-1A

安徽安庆铜铁矿床钴的赋存状态、分布与富集规律研究

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岩石学报 2024年第2期40卷 629-641页

作者：钟镇海王世伟周涛发王彪吴硕束勇合肥工业大学资源与环境工程学院合肥工业大学矿床成因与勘查技术研究中心合肥230009 安徽省矿产资源与矿山环境工程技术研究中心合肥230009 安徽铜陵有色金属集团股份有限公司矿产资源中心铜陵244000 安徽铜陵有色金属集团股份有限公司安庆铜矿铜陵246003

长江中下游成矿带是我国东部最重要的成矿带之一,广泛发育矽卡岩型铜铁矿床且伴生Co资源,而成矿带内的矽卡岩型铜铁矿床中关键金属Co元素的赋存状态、分布以及富集规律研究尚未系统开展。本文以矽卡岩型铜铁矿床——安庆铜矿为研究对象... 详细信息

长江中下游成矿带是我国东部最重要的成矿带之一,广泛发育矽卡岩型铜铁矿床且伴生Co资源,而成矿带内的矽卡岩型铜铁矿床中关键金属Co元素的赋存状态、分布以及富集规律研究尚未系统开展。本文以矽卡岩型铜铁矿床——安庆铜矿为研究对象,通过系统采样、显微观察、扫描电子显微镜、全岩化学分析及矿物原位LA-ICP MS微量成分测试手段,初步估算矿床中伴生Co的资源量约为8769t,达到中型规模,查明了伴生Co的平均含量为166×10^(-6),综合利用潜力较大。查明了铜矿石中Co含量(平均含量为166×10^(-6))明显高于铁矿石(平均含量为126×10^(-6)),尤其是含铜磁黄铁矿型矿石中Co元素富集程度最高,且计算得出磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿和黄铜矿分别赋存矿石Co含量的45.1%、52.8%、0.5%和1.6%。此外,矿床内不同类型矿化蚀变岩中Co含量与磁黄铁矿和黄铁矿总量具有较强的正相关性,Co主要以类质同像的形式赋存于黄铁矿和磁黄铁矿内,黄铁矿中Co的含量变化范围较大,早石英硫化物阶段的黄铁矿(Py1)中Co含量为258×10^(-6)~25920×10^(-6),晚石英硫化物阶段的黄铁矿(Py2)中Co含量为0.3×10^(-6)~594×10^(-6),磁黄铁矿中Co含量变化范围较小,主要集中于311×10^(-6)~1181×10^(-6),Co主要富集于早石英硫化物阶段,晚石英硫化物阶段不富集。含铜磁黄铁矿型矿石中Co元素变化范围大(85×10^(-6)~430×10^(-6))是由于矿石中黄铁矿和磁黄铁矿的含量以及黄铁矿Co含量极不均匀造成的。综合前人研究,本次工作认为大气降水混入引起的成矿流体冷却和稀释可能是导致安庆铜矿中Co元素沉淀富集在黄铁矿和磁黄铁矿内的主要因素。

关键词：关键金属Co 赋存状态富集规律安庆铜矿长江中下游成矿带

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大型复杂输水管道冲洗消毒应用案例及分析

中国给水排水 2024年第8期40卷 113-118页

作者：侯江鑫蒋伟冉刚张倩赵晓勇成都环境集团成都市自来水有限责任公司四川成都610031

成都市某新建大型输水管道全长26.5 km,采用DN2400钢质管道敷设,高程起伏较大,而目前鲜有针对此类大型复杂管道的冲洗消毒报道。为此,以本工程成功实践经验为基础,系统介绍了冲洗消毒技术的选择要点、管道分段设置控制因素、调度指挥管... 详细信息

成都市某新建大型输水管道全长26.5 km,采用DN2400钢质管道敷设,高程起伏较大,而目前鲜有针对此类大型复杂管道的冲洗消毒报道。为此,以本工程成功实践经验为基础,系统介绍了冲洗消毒技术的选择要点、管道分段设置控制因素、调度指挥管理体系、实施过程控制关键点和冲洗水对受纳水体的影响程度,以供类似工程参考。

关键词：大型复杂输水管道冲洗消毒分段设置

三维可视化孪生系统在青龙寺洗煤厂的建设研究

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煤炭工程 2024年第8期56卷 190-196页

作者：刘曰木翟强顺乔江任志静张玉强国能榆林能源有限责任公司陕西榆林719408 中煤科工北京华宇工程有限责任公司北京100120

以青龙寺洗煤厂的智能化建设为背景,为了将选煤厂生产、管理、培训等智能应用场景多维度、多方式的生动展示、查询、应用,最终实现不同应用角色的多层级数据分析、立体指挥,研究建设三维可视化孪生系统。首先用三维技术构建三维场景,制... 详细信息

以青龙寺洗煤厂的智能化建设为背景,为了将选煤厂生产、管理、培训等智能应用场景多维度、多方式的生动展示、查询、应用,最终实现不同应用角色的多层级数据分析、立体指挥,研究建设三维可视化孪生系统。首先用三维技术构建三维场景,制作设备仿真和煤流仿真,然后基于三维引擎做可视化孪生开发,将以时间为变量的过程数据和以空间为变量的三维模型结合,实现了智能系统和物理环境全融合、多业务协同联动、综合调度预警,助力洗煤厂高效生产和管理。

关键词：三维可视化数字孪生虚拟现实智能选煤厂

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土石坝灌浆设计与施工关键技术探讨

长江科学院院报 2024年第4期41卷 174-180页

作者：施华堂计阳肖碧钟坤长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430010 南水北调中线实业发展有限公司北京100176

心墙堆石坝和面板堆石坝等土石坝坝基灌浆受盖重薄、爆破卸荷、岩体软弱等因素影响,灌浆过程中抬动、劈裂和外漏严重,导致升压灌注和质量保证困难,甚至影响水库正常蓄水。针对建基岩体选择、基础灌浆廊道布置、灌浆孔布置、灌浆与检查... 详细信息

心墙堆石坝和面板堆石坝等土石坝坝基灌浆受盖重薄、爆破卸荷、岩体软弱等因素影响,灌浆过程中抬动、劈裂和外漏严重,导致升压灌注和质量保证困难,甚至影响水库正常蓄水。针对建基岩体选择、基础灌浆廊道布置、灌浆孔布置、灌浆与检查压力等关键设计问题进行分析,并结合规范规定和工程实践对灌浆方法、外漏处理、阻塞器选择、抬动控制与升压方式等关键施工工艺和参数进行探讨,提出的帷幕灌浆压力与检查压力确定方法、外漏系统封堵+随机封堵、阻塞器选择原则、基于P与Q关系的“固步升压”灌浆控制等,可供同类工程坝基灌浆参考。

关键词：土石坝灌浆设计施工关键技术盖重抬动控制帷幕灌浆压力

陕北地区中深层同轴地埋管取热性能影响因素分析及优化

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煤田地质与勘探 2024年第1期52卷 152-158页

作者：邹海江李永鹏张林惠鹏刘厚宁申芳王沣浩陕西韩城天久注浆勘探有限责任公司陕西渭南715499 西安交通大学人居环境与建筑工程学院陕西西安710049

中深层同轴地埋管地热供热技术在我国北方城镇供热领域兴起并广泛应用。陕北地区地热资源丰富,但地温梯度略低且岩土热物性参数特性不同,地质参数影响中深层同轴地埋管的取热性能。采用OpenGeoSys开源数值模拟平台建立三维中深层同轴地... 详细信息

中深层同轴地埋管地热供热技术在我国北方城镇供热领域兴起并广泛应用。陕北地区地热资源丰富,但地温梯度略低且岩土热物性参数特性不同,地质参数影响中深层同轴地埋管的取热性能。采用OpenGeoSys开源数值模拟平台建立三维中深层同轴地埋管耦合地层传热计算模型,并基于陕北地区典型地质参数,研究不同设计参数对中深层同轴地埋管取热性能的影响及全生命周期技术经济性,优选出地热工程最佳工艺参数。结果表明,中深层同轴地埋管的外管径与埋深增大均能提升取热能力。相较于外管径,埋深对取热能力的提升效果更为显著,埋深从2 500 m增加到3 500 m,取热量增加了77.3%。依据工程实践,当外管外径×厚度大于177.80 mm×9.19 mm时所对应的平均能源成本因其钻井成本陡增而增大。在给定工况参数下,推荐中深层同轴地埋管的最佳外管外径×厚度为177.80 mm×9.19 mm,埋深为3 200 m,此时平均能源成本为0.524元/(kW·h),经济效益最优。

关键词：中深层同轴地埋管取热性能数值模拟经济性埋深管径 OpenGeoSys