总结经验 发挥优势 服务现代渔业科学发展 李祥春理事长在福建省水产学会成立五十周年大会上的报告

各位领导、各位来宾、理事、朋友们： 今天，我们在这里欢聚一堂，隆重纪念福建省水产学会成立50周年，是为了回顾总结福建省水产学会50年的发展历程和建设经验，纪念老一辈水产科技工作者为学会的创立、发展做出的重大贡献，鼓舞和激励学会工作不断创新发展。首先，我代表福建省水产学会向为学会创建和发展作出贡献的老前辈、老专家表示崇高的敬意!向一直以来对学会工作给予关心和大力支持的中国水产学会、省科协、省民政厅、省海洋与渔业厅及社会各界表示衷心的感谢!向全体会员和广大水产科技工作者表示亲切的慰问!

电子信息院校化学专业研究生创新能力培养的研究与实践——以南京邮电大学为例

本文以南京邮电大学为例,通过建立“竞赛-学生-教学”三链融合创新实践和“动机-问题-方案-反馈”四元驱动方法,激发研究生的创新潜能。通过教学科研改革和科研文化建设,提升学生创新能力和科研实践能力,提高电子信息院校化学专业研究生的创新能力培养水平,为电子信息院校的人才培养和科技创新提供借鉴。

强扰煤岩体蠕变过程中跨尺度非连续结构演化研究进展

【目的和方法】巷道围岩时效变形破坏、蠕变型冲击地压等灾害是深井面临的重大威胁,加之深部采动与结构变化的影响,亟需研究强扰煤岩体蠕变过程中跨尺度非连续结构演化规律,系统回顾煤岩体力学性质的尺度效应、非连续结构与多物理场效应,以及煤岩体长时稳定性、蠕变演化规律与力学模型。【结果和结论】强调不同尺度(细观-宏观-工程尺度)、不同尺寸(REV范围内)煤岩变形破裂过程中非连续结构(包括裂隙和矿物)与物理力学性质存在密切的关联特征。指出煤岩体跨尺度非连续结构导致应力场非均匀分布,造成力学各向异性、尺度效应及尺寸效应,进而出现非协调宏观破裂现象。透明解析与推演煤岩变形破裂过程中跨尺度非连续结构与多物理场演化规律,是认识煤岩灾变内禀机制的关键。明确指出现有蠕变实验与蠕变模型在煤岩表面变形及破裂方面具有优势,但无法预测煤岩内部变形与非连续结构;为此提出了全尺寸CT扫描重构、数字体图像相关(DVC)、跨尺度等效岩体-等效晶质建模(SRM-GBM)相结合的破解方法。对扰动煤岩体蠕变前沿问题进行了讨论,阐明了非连续结构与应力引起内部变形损伤诱发蠕变这一新观点,指出非连续结构和应力是煤岩非协调蠕变的主控因素,最后建立了强扰煤岩体蠕变过程中跨尺度非连续结构与多物理场演化的精细化建模及透明解析新方法。研究成果为相关矿山灾害的发生机理、预警与防控提供理论基础。

MXene合成、油墨配制及柔性微型超电容丝网印刷制备——推荐一个综合化学实验

为了促进科教融合,将“MXene合成、油墨配制及柔性微型超电容丝网印刷制备”前沿研究转化为高年级本科生综合化学实验。该实验涉及新材料、新器件及新工艺,将化学、材料、电子及能源学科交叉融合,内蕴思政元素,可以培养学生实践能力、探索精神和创新意识,增强其科技报国之心,最终助力培养化学与材料领域德才兼备的尖端人才。

多元化教学模式在物理化学教学中的应用研究

物理化学是化学、材料及相关专业的专业基础课,特点是概念抽象、公式繁多,理论性强、系统性强、逻辑性强。学生普遍感觉概念晦涩难懂,课堂参与度低,难以利用知识解决问题,难以形成物理化学思维。针对本学院本-硕-博贯通培养的特色,本教学团队通过多元化课程内容互联、多元化教学模式创新和多元化思政元素融入,形成“科教融合”特色的多元化教学模式,将抽象知识形象化,调动学生兴趣、锻炼学生科学思维,提高学生对科研的兴趣。

瓦斯吸附对煤体的影响分析

利用自行研制的实验装置研究了在瓦斯压力变化过程中煤体吸附瓦斯后发生的变形,并在已有研究的基础上讨论了瓦斯对煤体的影响。研究结果表明:煤样吸附瓦斯气体后发生膨胀变形;游离和吸附瓦斯的存在会削弱煤体的强度,使煤体脆性度增大,其失稳破坏更易发生,煤体失稳破坏进程加快;煤体吸附的瓦斯气体中吸附性越强的气体所占比例越大,煤体发生的膨胀变形将越大;在现场受限条件下,煤体产生的膨胀应力越大,煤体的强度降低得越多。

不同煤阶煤样孔隙结构表征及其对瓦斯解吸扩散的影响

基于气体吸附理论,采用低温液氮吸附法(LT-N 2 GA),CO 2吸附法和扫描电镜法(SEM),从孔容、比表面积、孔径分布和孔隙形状4个方面,研究分析了8种不同变质程度煤样的孔隙结构。并结合煤粒瓦斯扩散实验,计算出煤样的迂曲度和瓦斯扩散通道长度,分析讨论了不同煤阶煤体孔隙结构对瓦斯解吸扩散规律的影响及机理。结果表明:不同煤阶煤样的吸附能力存在显著的差异。随变质程度的加深,吸附能力呈先降低后升高的U形规律;SEM观察结果与低温液氮吸附等温线分析的孔隙形态整体上较为一致,不同煤阶煤样的孔隙形态有很大差异,表明煤体表面的异质性;吸附分析显示中孔孔径呈多峰分布,孔容主要由2~15 nm的中孔贡献;煤体微孔段的吸附能力取决于0.6~0.9 nm和1.5~2.0 nm孔径段。煤质对瓦斯解吸扩散的影响主要与孔隙结构的差异有关。不同煤阶煤体孔隙率和迂曲度不同,瓦斯扩散通道长度不同,随着扩散通道长度的增加,瓦斯初始解吸速率呈指数形式减小;瓦斯在煤体孔隙中的扩散以微孔内的表面扩散为主,孔比表面积越大,表面扩散越显著;瓦斯解吸量和初始扩散系数与煤阶之间呈现不对称U形关系,在高阶煤阶段(V daf<15%),随着挥发分的增加,瓦斯解吸量和初始扩散系数显著减小。在中、低阶煤阶段(V daf>15%),随着挥发分的增加,二者缓慢增加。

多场耦合作用下煤与瓦斯突出机理分析

为预防煤与瓦斯突出的发生,研究了煤体中裂隙的产生扩展及裂隙产生扩展时引起的振动、电磁辐射和渗流变化的机理,并从振动场、电磁场、应力场、渗流场的耦合角度对一起煤与瓦斯突出事故的发生原因进行了分析。结果表明:煤与瓦斯突出的发生过程是煤体裂隙产生并快速发展的结果,在裂隙的产生过程中必然产生相应的振动场和电磁场,而裂隙的产生扩展以及振动场、电磁场同时又将使煤体内的应力场和渗流场发生变化,这些场综合作用将使含瓦斯煤体裂隙快速扩展、贯通,最终形成大量的宏观裂隙致使含瓦斯煤体突发性失稳破坏,导致煤与瓦斯突出的发生,即振动场、电磁场、应力场、渗流场的综合作用最终导致了煤与瓦斯突出的发生。

考虑吸附膨胀应力影响的煤层瓦斯流–固耦合渗流数学模型及数值模拟

已有研究表明,煤吸附瓦斯后要发生相应的膨胀变形,而当这种膨胀变形受到一定的限制时,将会产生膨胀应力。为此,在考虑煤吸附瓦斯产生膨胀应力的前提下,根据煤体受力平衡条件建立考虑吸附膨胀应力的煤体有效应力表达式,并根据流–固耦合渗流理论的基本思想,建立煤层瓦斯流–固耦合数学物理模型。采用有限元和有限差分相结合的方法对模型进行离散化处理,并对其进行模拟求解。和未考虑吸附膨胀应力的流–固耦合模型的模拟结果进行比较分析,研究成果表明,未考虑吸附膨胀应力的流–固耦合模型计算的压力下降较该模型要小,两种模型的模拟结果存在一定的差别,从而表明在煤层瓦斯流–固耦合数学模型中应考虑吸附膨胀应力的影响。

三轴应力作用下煤体渗流规律实验

为了弄清三轴应力作用下煤体的渗流规律,运用CGMS煤层瓦斯气液相对渗透率测试系统准三轴渗透仪及恒温系统,以山西省沁水煤田阳泉固庄煤矿的煤样为例,进行了如下内容的实验研究:①煤样在相同孔隙压力不同体积应力下煤样的渗透率变化;②相同轴压和围压下不同温度下煤样的渗透率变化。实验结果表明,当孔隙压力不变时,煤体渗透率随体积应力增加呈负指数规律变小;当体积应力不变时,煤体渗透率随着温度的增加而增加。

煤层渗透性变化影响因素分析

研究了应力、克林肯伯格效应、煤基质收缩效应对煤层渗透性的影响。研究表明,随着煤层瓦斯的解吸,孔隙压力的降低,煤基质发生收缩,吸附膨胀变形减小,渗透率将增大;体积应力的增加,在孔隙瓦斯压力保持不变的情况下,有效应力将增加,煤层瓦斯的渗透率随之减小;由于克林肯伯格效应的存在,从而增加瓦斯气体的流速,使得煤层的渗透性有所改善。对各影响因素的研究,对于防治矿井瓦斯灾害、合理利用煤层气资源具有重要意义。

煤体有效应力与膨胀应力之间关系的分析

有效应力公式是研究岩体和流体相互作用的基础公式之一,为了更加真实的描述煤体的受力状态,采用理论分析和试验分析的方法,分析了这种由于煤吸附瓦斯发生膨胀在约束条件下所产生的膨胀应力与有效应力的关系,并得出了膨胀应力与有效应力之间的关系式。分析可知,煤吸附瓦斯将发生膨胀变形,吸附量越大,膨胀变形越大,当这种变形受阻时将会产生膨胀应力膨胀应力的存在,将使煤体应力增加,煤体强度降低,煤体更易破碎,将增加煤与瓦斯突出的危险性。

不同瓦斯压力下煤岩三轴加载时蠕变规律及模型

岩石蠕变模型众多,其适用性及优缺点亟待总结,而且低瓦斯压力与煤岩蠕变间的关系尚不确定,为此,进行了低瓦斯压力下分级加载轴压时型煤蠕变实验。结果发现,随着瓦斯压力增大,型煤轴向应变增大,说明煤岩蠕变与瓦斯压力呈正相关。利用实验数据检验常见蠕变模型时发现经验函数(幂函数、指数函数、多项式等)均存在缺陷,只能拟合衰减蠕变或非衰减蠕变中的一种;Burgers模型及其改进模型均存在不足,西原模型不适用于非衰减蠕变,西原加速模型适用于砂岩,用于拟合煤岩非衰减蠕变时存在滞后性。经过优化后得到改进的西原加速模型,经证明其可靠性强。另外,提出了蠕变拐点的观点,岩石发生非衰减蠕变是蠕变曲线上至少存在1个蠕变拐点的充要条件。这不仅完善了蠕变的数学理论,而且能为预防岩石失稳破坏等工程实践提供借鉴。

甲烷水合物在煤层中存在的可能性

已有实验证明:在一定的温度下,只要压力合适,有甲烷气源和水,就能合成甲烷水合物,而且多孔介质的存在将有助于水合物的形成。煤是一种多孔介质,在其形成过程中生成了大量的甲烷,并含有大量的水份。受构造应力和地应力的影响,煤层中存在着褶皱、断层等,结构复杂,因而在煤层中存在高应力区,而这种高应力区为甲烷水合物的存在创造了条件,同时,在一些煤与瓦斯突出中,吨煤瓦斯突出量高出吨煤瓦斯含量很多,以致无法解释,更为煤层中的局部地点存在甲烷水合物提供了佐证。因此,推断煤层中可能存在零散分布的甲烷水合物。

煤吸附膨胀变形与孔隙率、渗透率关系的分析

在考虑煤骨架吸附变形特性的情况下,得出了孔隙率、渗透率和膨胀变形之间的关系式。分析可知,煤层中瓦斯压力越大,产生的膨胀变形越大,孔隙度越小,煤层的渗透性越差,瓦斯流动越困难。

有限空间作业人员安全知识影响因素及影响路径研究

作业人员相关安全知识匮乏是导致有限空间作业事故发生的主要原因之一。为了解有限空间作业人员安全知识掌握的现状及影响因素,探索提高从业人员安全知识水平的途径,采用问卷调查的方法分析了有限空间作业人员个体特征和理论知识掌握的现状,研究了个人特征因素对从业人员安全知识掌握的影响,同时采用解释结构模型分析了影响路径,研究结果发现有限空间作业人员中,占比为66.8%的作业人员为高中及以下文化程度,人员文化程度总体不高,有限空间作业人员理论知识掌握情况普遍一般,文化程度越高,人员理论知识掌握情况越好,国家相关法律法规的完善及落实是影响作业人员安全知识水平最为根本的因素,是推动作业单位加强培训教育、提高人员安全知识水平的根本动力。

瓦斯浓度对封闭空间内爆炸致灾性气体的影响

为研究瓦斯浓度对瓦斯爆炸致灾性气体的影响,利用定容反应器模型,模拟封闭空间内不同瓦斯浓度条件下的瓦斯爆炸反应。试验结果表明:随着初始瓦斯浓度的增高,瓦斯爆炸所产生的致灾性气体CO_2,NO和NO_2浓度逐渐降低,而CO浓度逐渐增高;当初始瓦斯体积分数为9.5%时,对致灾性气体(CO,CO_2,NO和NO_2)生成和消减起促进作用的关键基元反应步(TKERS)相同。

常规三轴压力下含瓦斯煤蠕变–渗流演化规律

在瓦斯抽采、煤层气开采及煤与瓦斯突出过程中,煤岩蠕变引起岩体变形会对瓦斯渗流产生影响。为研究含瓦斯煤蠕变–渗流的演化规律,得到蠕变–渗流的耦合关系,作者进行了不同瓦斯压力下分级加载轴压时煤体常规三轴蠕变–渗流试验。试验结果发现:轴向应变呈梯度增大,直至煤样破坏;期间,煤体内部瓦斯渗透率呈先减小后增大的趋势。这表明煤样蠕变过程中煤体内部孔隙或微裂隙发生了两次变化:前期蠕变过程中,孔隙或微裂隙压密,瓦斯流通受阻渗透率减小;当应变超过一定阈值时,煤体骨架发生变化,孔隙或微裂隙出现增生或扩展,瓦斯通道贯通渗透率增大。此外,由试验结果可知,煤岩发生失稳破坏时,必须具备应力超过长期强度、应变超过应变阈值两个条件。这一结论为煤岩失稳破坏提供了一条新的思路。进而,为进一步研究蠕变变形和渗透率的关系,基于Kozeny-Carman公式进行合理地假设及推导,得到应变与渗透率的数学关系式。最后,利用蠕变–渗流试验数据验证时,发现应变–渗透率公式能很好地反映蠕变–渗流过程中的耦合规律。结论能为应力场–裂隙场–渗流场耦合研究提供一定的参考价值。

煤矿安全监管监察研究现状及展望

传统的监察模式存在时空不连续、执法人员专业不能完全匹配煤矿所涉及专业、执法人员担当不够、煤监局和地方主管部门重复执法、职责不清、执法人员考核机制不健全等问题,在综述监管监察组织机构发展历程的基础上,重点从监管监察理论现状与方法等角度研究存在的问题,提出在"互联网+"、大数据、物联网等技术的快速发展下,研究"互联网+"背景下监管监察理论、工作模式、监管与监察的协同、第三方机构的参与是未来的发展方向。

煤吸附水特性的研究

主要分析了煤吸附水的机理及其对吸附瓦斯的影响。分析表明,煤对水分子的吸附从本质上是由于水分子与煤表面分子相互吸引的结果,它们之间的作用力主要包括van der Waals力和氢键。van der Waals力来源于原子和分子间的色散力、取向力(静电力)、诱导力和交换力4种作用。由于水分子与煤表面分子的作用力比较强,煤中水分的存在降低了煤的甲烷吸附量。