泥石流排导槽混凝土材料磨蚀特性研究

我国泥石流灾害频发多发,危害十分严重。排导槽在防治泥石流的实践中扮演了至关重要的作用,但也出现了很多冲磨破坏的情况,极大地影响排导槽安全功能及运行寿命。排导槽的冲刷磨蚀问题是泥石流减灾亟需解决的关键技术难题之一。针对排导槽工程中混凝土过流表面的冲磨破坏现象,本文通过向混凝土中复掺不同材料(纳米二氧化硅、微硅粉、聚丙烯纤维和引气剂)和涂抹聚脲保护层两种途径,提高混凝土的抗冲耐磨性能。为此,采取水下钢球法的磨蚀实验方法,研究两种混凝土试件的抗冲磨强度、磨损率、磨损系数和平均磨蚀深度等参数指标,综合比较其抗冲耐磨性能。结果表明,两者都能提高混凝土的抗冲耐磨性,聚脲的抗冲磨强度比复掺材料混凝土提高了约5~18倍,磨损率和磨损系数均降低约78%~98%,平均磨蚀深度减小了一个数量级,并且弹性聚脲抗冲磨性能远大于刚性聚脲。分析其抗冲磨机制,认为复掺材料主要通过增加集料与水泥石的接触面积、改善混凝土内微结构、增强黏结性等来增强抗冲耐磨性能。聚脲材料则依靠自身大量氢键的断裂-新生循环、强活动性链段的松弛型变、以及自由基团氧化反应的胶黏层显著提高耐磨性。因此,建议在泥石流排导槽磨损修复加固措施中,优先考虑涂抹聚脲保护层来延长排导槽的使用寿命。

上寨离子吸附型稀土矿床褐帘石结构和成分特征及其对成矿的指示

上寨矿床为华南地区新发现的一个同时富含轻重稀土的离子吸附型稀土矿床,矿体位于粗粒黑云母花岗岩风化壳中。褐帘石是粗粒黑云母花岗岩中一种重要的副矿物(占比约为0.11%)。化学成分分析结果显示原生褐帘石具有富轻稀土元素的特征,其轻稀土(LREE)和重稀土元素(HREE)含量以及(La/Yb)N值分别为177940~188928μg/g、3732~5499μg/g和92.6~153。这些原生褐帘石轻稀土元素含量约占全岩轻稀土元素总量的86%,为上寨矿床轻稀土元素的主要来源。通过显微观察结合背散射图像可以发现,上寨矿床成矿母岩中的原生褐帘石被热液流体交代后蚀变形成了氟碳钙铈矿,在这个过程中褐帘石中的轻稀土和Ca元素被淋滤出来后主要进入了氟碳钙铈矿中,指示褐帘石被交代形成氟碳钙铈矿的过程中轻稀土元素发生了活化、迁移和富集。另外,被交代的褐帘石其Fe_(2)O_(3)T、MnO和MgO含量降低,而Sr、Y、Nb、W、Th、U、Zr以及HREE含量增加,这些增加的HREE可能来源于热液流体或其他富HREE的原生矿物。本研究表明,原生褐帘石被热液流体交代有利于轻稀土元素的富集成矿,但对重稀土矿化的贡献较小。

金属行业碳排放研究现状与发展趋势

近年来,气候变化问题日益突出,而金属行业是一个能源消耗和温室气体排放密集型行业,是工业领域碳排放的大户之一,需要进一步加强对金属行业碳排放的研究。利用文献计量和知识图谱可视化软件CiteSpace,对2000—2022年国内外金属行业碳排放中研究领域和研究热点迁移等特征进行综合分析。研究发现:①目前国内碳排放研究已经迎来了第二波爆发性增长,将会推动高碳排放行业加速绿色转型,包括能源、工业、交通、建筑等,为绿色低碳市场及相关产业和研究带来了新的发展机遇;②CNKI(中文期刊网)统计分析显示,金属行业碳排放研究多集中在铁、铝、铜等单矿种,且多是针对加工冶炼工艺,目前的热点逐渐从能耗、环境效益、二氧化碳、废钢等基础碳排放研究转变到碳减排和低碳转型;③Web of Science(英文期刊网)统计分析显示,金属行业现处于全方面研究阶段,包括碳源、低碳技术、固碳技术研究等,有望引起新一轮金属开发绿色低碳技术革命。针对当前研究现状,从碳源、绿色低碳技术、固碳技术、生态碳汇等方面对金属行业碳排放研究的未来发展趋势做了进一步阐述。对当前金属行业碳排放研究现状与发展方向进行归纳总结,有助于推动中国金属行业的绿色低碳转型和长远可持续发展。

铜绿山矿床蚀变矿物光谱EVS三维可视化建模及指示意义

随着浅表金属矿产资源的逐渐枯竭,深部隐伏矿体找矿勘查成为未来趋势,相应找矿勘查技术和方法的创新势在必行。近年来,短波红外(SWIR)光谱技术在全球典型斑岩–浅成低温热液矿床和矽卡岩型矿床的深部找矿勘查中发挥了重要作用,但目前主要是基于二维剖面的工作。EVS(earth volumetric studio)建模系统是应用于地球科学领域的3D建模软件,此软件基于数据驱动,具有数据可视化及模型动态更新的特点,可以满足地质建模的需求。本文利用EVS软件,对鄂东南矿集区铜绿山矽卡岩型Cu-Fe-Au矿床ⅩⅢ和ⅩⅣ号隐伏矿体不同蚀变矿物的空间分布、绿泥石和高岭石族矿物SWIR光谱特征参数的空间变化进行了三维可视化建模,探讨不同蚀变矿物和SWIR光谱参数与隐伏矿体之间的三维空间耦合关系;通过MATLAB原创程序计算含绿泥石SWIR光谱参数的样品点与深部矿化中心的三维最短距离,评价了SWIR光谱参数对深部热液矿化中心的精准指示潜力。结果表明,EVS软件三维建模在未来隐伏矿体勘查和预测中具有较大的应用潜力。

沟道堆积体失稳破坏引发泥石流的起动机理研究进展

地震引发的崩塌、滑坡等次生灾害在沟道中形成的松散堆积体,在强降雨作用下发生失稳破坏,引发规模庞大的泥石流。对该类泥石流进行系统地研究并揭示其起动机理和破坏规律,能够为我国西南地区泥石流防治工程提供一定的理论参考。因此,基于现阶段的国内外研究现状,重点分析了沟道堆积体稳定性影响因素,梳理了4种失稳破坏模式,凝练出了2种沟道堆积体的起动机理,并以水力类泥石流的观点归纳总结了三类沟道堆积体失稳破坏引发泥石流的临界起动模型。最后,由于沟道堆积体失稳破坏引发的泥石流起动过程本身的复杂性,基于对现有成果的不足分析,提出了该类泥石流涉及的3个重难点科学问题。

基于量纲分析的泥石流堰塞坝高度特征研究

泥石流堵河堰塞坝高度直接决定了堰塞湖库容与溃决洪水流量,是影响上、下游受灾程度的关键因素。将影响泥石流堵河的主要参数组合成为4个无量纲因子(体积浓度因子、体积因子、黏粒含量因子、流速比),并通过室内水槽实验研究了无量纲因子作用下高容重泥石流完全堵河形式及堰塞坝高度特征,还构建了直角交汇情况下堰塞坝沟口高度和堵河高度的预测模型。结果表明:(1)根据主支流量比Q、流速比U的乘积可进一步将泥石流完全堵河模式划分为顶冲对岸式(Q×U≤0.045)和连续推进式(Q×U>0.045)两种形式。(2)对泥石流堰塞坝高度的分析表明,泥石流沟口高度与体积浓度因子、体积因子呈正比,与流速比呈反比;泥石流堵河高度与体积因子呈正比,与体积浓度因子、流速比呈反比,而在黏粒含量因子影响下,泥石流沟口高度和堵河高度均呈现先增后减趋势。(3)构建的模型预测精度良好,实际案例与模型对比相结合的方法验证结果显示,预测模型具有一定适用性。研究成果可为泥石流堵河的防灾减灾工作提供参考。

新疆萨瓦亚尔顿金矿流体包裹体成分、矿床成因和成矿预测

新疆萨瓦亚尔顿金矿区发育含矿和无矿石英脉,无矿石英、含矿石英及主要载金矿物黄铁矿所含包裹体捕获的流体成分有明显差异,分别代表了成矿前、成矿早阶段和主成矿阶段的流体特征。早阶段成矿物质沉淀的主要机制为流体不混溶作用,形成含矿石英、含钠矿物和部分黄铁矿等;主成矿阶段则以流体浓缩及流体混合为主要机制,形成大量黄铁矿等载金矿物。萨瓦亚尔顿金矿的成矿流体成分特征与世界造山型的中温热液脉状金矿类似,尤其是与乌兹别克南天山造山带的穆龙套金矿类似,表明其为较典型的穆龙套式的造山型金矿床。Ⅺ、Ⅱ矿化带流体成分特征与矿化最好的Ⅳ带类似,勘探前景较好;相反,Ⅰ矿化带与Ⅳ带差异明显,不宜作为勘探重点。

鄂东南矿集区典型矽卡岩-斑岩矿床蚀变矿物短波红外(SWIR)光谱研究与勘查应用

鄂东南矿集区是我国著名的矽卡岩-斑岩型铜铁金矿床产区,研究程度较高,近年来矿产勘查进入了深部找矿的新阶段,需要较新的勘查方法与思路。本文介绍了利用短红外光谱(SWIR)技术,对鄂东南典型的铜绿山矽卡岩型Fe-Cu-Au矿床、鸡冠嘴矽卡岩型Cu-Au矿床、铜山口矽卡岩-斑岩型Cu-Mo-W矿床进行的蚀变矿物综合研究最新成果。在确定蚀变矿物组合类型、形成期次、蚀变分带的基础上,揭示了主要蚀变矿物SWIR特征值的指示规律,并进一步提取各个矿床的蚀变矿物SWIR勘查标志,如铜绿山矿床富Fe绿泥石(Pos2250>2253nm)、高结晶度高岭石族(Pos2170>2170nm,Dep2170>0.18)、白云母族-蒙脱石异常Pos2200值(>2212nm或<2202nm)、高岭石、迪开石及皂石的大量出现,可以作为铜绿山铜铁金矿床有效的蚀变矿物勘查标志;鸡冠嘴矿床白云母族-蒙脱石Pos2200特征值的高值(>2209nm)区域对矿体位置具有较好的指示性;铜山口矿床绿泥石的高Fe-OH吸收峰位值(Pos2250>2249nm)和高Mg-OH吸收峰位值(Pos2335>2333nm)的高频出现,可以作为铜山口铜钼钨矿床的有效勘查标志。这些研究成果表明蚀变矿物可以为鄂东南矿集区提供有效的勘查标志体系,同时,这些最新的勘查标志也在铜绿山铜铁金矿床得到了初步的应用和验证。

南天山萨瓦亚尔顿金矿流体包裹体研究:矿床成因和勘探意义

南天山的萨瓦亚尔顿金矿赋存于石炭系碳质板岩中的断裂构造带内,被作为我国首例穆龙套型金矿床。含矿构造为韧性剪切带,经历了由韧性压扭向脆性张扭变形的演化。流体成矿过程包括3个阶段:早阶段发育石英脉,中阶段发育硫化物和锑化物等金属矿物网脉,晚阶段为碳酸盐网脉。流体包裹体成分复杂,包括:贫CO2盐水溶液(A型),即Na-Cl+H2O(液)-H2O(气);含CO2三相包裹体(B型),即H2O+NaCl(液)-CO2(气)-CO2(液);纯/富CO2(气+液)两相包裹体(C型)。热力学测试表明早、中、晚阶段的成矿温度分别集中在300℃～370℃、200℃～280℃和140℃～185℃,早阶段流体盐度低(<5%),中、晚阶段盐度增高,离散性强,可能在350℃和250℃发生了流体沸腾,并分别导致了石英脉和多金属硫化物网脉的发育。与含矿石英脉相比,无矿石英脉没有经历较强的中晚阶段的流体成矿作用;爆裂温度显示黄铁矿主要形成于中阶段。因此,硫化物和中阶段包裹体的发育程度可作为石英脉含矿性的评价标志,据此预测矿化带的深部找矿前景为 带> 带> 带。萨瓦亚尔顿金矿的成矿地质背景、矿床地质和包裹体特征均与穆龙套金矿相似,也与典型造山型金矿一致,流体成矿过程可由CMF模式解释,属于陆陆碰撞体制的造山型金矿。

大冶有色冶炼厂附近农田镉污染的现状与治理对策

本文通过对大冶有色冶炼厂以南农田Cd含量调查,发现该区农田均已遭受较为严重的Cd污染。该区农田水稻土Cd的平均含量为51.1mg/kg,最高竟达99.5mg/kg,污染指数Pi均>3,属严重污染。此外,还分析了造成如此高的Cd污染的原因,提出了一些综合治理对策。

异种小血管支架模型的建立

目的 建立异种小血管支架模型。 方法 取34只Wistar大鼠,切取每只鼠尾动脉12 .0 8±1.6 9cm,经脱细胞制作成血管支架,常规制备电镜样本后观察。将未种植血管壁细胞的血管支架移植于5只日本大耳白兔耳中央动脉断端间,大体观察2 4 h。 结果 Wistar大鼠尾动脉近侧断端外径为0 .74±0 .0 8mm,远侧0 .5 5±0 .0 8mm,属于小血管。脱细胞的小血管支架壁薄、色白,呈半透明状,柔软,管腔塌陷,可折叠;主要由纤维组织构成,且内膜呈网络样密集排列。小血管支架移植于日本大耳白兔耳中央动脉后即刻通畅良好,2 4 h内可触及血管搏动,饱满,未见血液外漏。 结论 异种脱细胞处理的小血管支架以纤维组织构成为主;异种小血管支架移植后在2 4 h内能够承受动脉血冲击力;移植的血管以套叠式吻合法为宜。

南天山萨瓦亚尔顿金矿床稀土微量元素特征及其成因意义

萨瓦亚尔顿金矿位于新疆乌恰县的南天山构造带中,是我国20世纪90年代发现的第一例'穆龙套型'金矿。矿床形成于印支期,矿化与石英脉密切相关,显示了与穆龙套金矿的相似性。成矿流体演化经历了早期高温无矿化石英阶段,中期中低温矿化石英阶段,晚期低温碳酸盐脉阶段。早期无矿石英的稀土及微量元素含量均低于矿化石英。矿化石英包体中流体的稀土元素配分模式显示较一致的轻稀土富集和Eu正异常,指示流体中较高的钙离子或相对还原环境;流体中Pb含量较高,而蚀变强烈的围岩则显示出明显的Ca和Pb流失,这表明成矿流体可能部分来源于与围岩发生交代作用的蚀变流体,矿质沉淀可能与流体混合作用相关。早期石英包体中流体的稀土和微量元素含量较低则指示早期阶段可能未发生流体混合。萨瓦亚尔顿IV号矿脉为最大矿带,其含矿石英包体中流体微量元素一般高于其它矿脉石英,可能显示较强的流体混合及成矿作用。II号矿脉在流体稀土及微量元素含量上显示与IV脉更为相似。萨瓦亚尔顿金矿稀土微量元素研究表明围岩组分可能为成矿流体主要来源之一,而流体混合则为成矿重要机制,这与前期流体包裹体及同位素研究结论一致,也符合造山型金矿的一般特征。

旋流式竖井泄洪洞水力要素的数值模拟与试验研究

通过水气二相流(VOF)方法的标准k-ε双方程紊流数值模型对旋流式竖井泄洪洞的水面线、压力、流速、紊动能及紊动耗散率等重要的水力要素进行数值模拟并通过试验对计算结果进行比较分析,结果表明:计算值与实际测量值吻合比较好,验证了VOF方法的标准k-ε双方程对旋流式竖井泄洪洞水力要素模拟的可行性。

泥石流内部流速分布规律试验研究

泥石流内部速度是泥石流动力学分析与防治工程设计中最重要的参数之一。以黏度较高的丙烯酸树脂与乙酸乙脂混合液模拟泥石流的黏性,以粒径均匀的玻璃微珠作为两相流的固相颗粒,利用PIV流场测量系统,研究了含砂水流与泥石流中颗粒运动过程、垂向流速的分布规律;借助高桥堡水石流固体颗粒流速分布模型,计算了不同颗粒粒径条件下泥石流垂向流速分布,并与前人研究成果进行比较。结果表明:流体黏性较高条件下,颗粒在整个过流断面上分布更均匀,试验中垂向流速测量结果与高桥堡模型计算值吻合良好(u/us>0.3),而与含砂水流条件下的测量结果差异明显;两相流中固体颗粒垂线流速分布是否存在反"S"曲线分布,主要与流体的黏性及颗粒在液相中分布的均匀程度有关。

GC-MS定性分析食用油中的缩水甘油酯有害物

采用气相色谱-质谱(GC-MS)对国内多种食用油中的缩水甘油酯(GEs)进行了分析,确定了7种常见的缩水甘油酯。结果表明:不同食用油中普遍存在着含量相当的GEs,且GEs的相对组成与食用油中脂肪酸组成有一定的相关性。

非透过性泥石流拦砂坝研究现状及展望

由于泥石流动力过程的复杂性和理论研究的不完善,拦砂坝防治工程中关键参数计算与拦砂坝结构设计仍然存在诸多不足。首先,简要介绍了拦砂坝工程防治的发展历程及其重要作用。然后,从溢流口过流能力计算、坝体所受泥石流冲击力、坝后冲刷深度与基础埋深以及坝体结构稳定性4个方面详细评述了非透过性泥石流拦砂坝研究取得的主要成果及存在的问题。最后,从设计参数计算方法、新型拦砂坝结构、新型抗冲耐磨材料的研发与应用以及拦砂坝防治体系建设等方面探讨了非透过性泥石流拦砂坝研究的发展趋势。

湘西北黑色岩系中矿产资源的综合利用

矿物资源的综合利用具有极其重要的意义 ,以湘西北黑色岩系中的镍、钼多矿种矿层为例 ,探讨了如何合理综合利用本地镍、钼金属资源 ,尤其是金、铂、钯等贵金属矿产以及磷等非金属资源 ,并结合经济、环境等多方面因素的考虑自行设计了利用流程 ,指出了湘西北多矿种资源综合利用的广阔前景 。

竖井旋流泄洪洞洞内流速分布试验研究

通过模型试验,对竖井旋流泄洪洞竖井壁面流速和压强进行了测量,分析了竖井段的沿程水头损失和压力分布特性。计算结果表明:竖井旋流泄洪洞的能量损失主要由两大部分组成:①壁面摩擦造成的沿程水头损失;②水流进入竖井底部水垫造成的能量损失。分析研究后认为:当竖井高度较小时,水垫消能占主要部分;当竖井的高度增加时,竖井消能所占比例将不断增大。

磁铁矿单矿物研究现状、存在问题和研究方向

磁铁矿在自然界分布广泛,是重要的成岩矿物和矿石矿物。磁铁矿的物理化学特征一直是研究的热点,尤其是近年来随着单矿物激光ICP-MS测试技术的成熟,利用磁铁矿的微量元素特征进行矿床成因机制研究已成为矿床学研究的前沿,已取得一系列成果。本文对这些成果进行了综述和介绍,同时也指出在开展这一研究中面临的主要问题,如分析方法不一致,缺乏重要的铁矿床类型实例,物理结构研究薄弱和勘查应用研究亟待加强等,并认为这些问题的解决应是今后开展磁铁矿研究的重要方向。

BBK信任计算模型的分析和改进

信任模型在分布式安全系统中起着非常重要的作用。基于对BBK信任计算模型的分析,在引入信誉报告系统的基础上结合本地计算和分布式计算提出了改进的BBK信任计算模型iBBK,该模型可减少恶意推荐现象和偏心现象对信任系统的危害。同时,面向PKI安全服务系统,给出了iBBK信任计算引擎在系统中的应用实例,对系统中实体之间的信任进行了有效的计算和管理。