粉煤灰浆液氨吹脱及其膏体制备特性

为改善含氨粉煤灰对充填膏体性能带来的不利影响,提高粉煤灰的利用率,实验采用空气吹脱粉煤灰浆液的方式进行脱氨,探究吹脱时间、气浆比、固液比、温度和加碱量等影响因素对粉煤灰脱氨率的影响.结果表明,通过响应面优化吹脱条件,控制吹脱时间1h、气浆比900、固液比0.219、温度26.785℃和加碱量1.802%,预测总脱氨率最高达97.178%,与实际误差率在2%以内.经优化吹脱后所制备的粉煤灰充填膏体,仅在养护前期有少量的氨气释放,其泵送性能和微观结构相较于原含氨粉煤灰膏体都得到改善,且在养护28d后,抗压强度提升高达57%.

粉煤灰基充填膏体制备过程中氨气释放的超声强化特性

将粉煤灰作为主要胶凝材料的膏体充填开采不仅能有效控制地面沉降、解决“三下”压煤问题、提高煤炭采出率,还可解决燃煤电厂粉煤灰堆积难题。而粉煤灰基充填膏体的氨气释放会对充填作业面的气体环境造成污染,亟需治理。提出一种利用超声波促进膏体氨气释放的新思路。通过对粉煤灰浆液进行超声处理,采用以超声时长(A)、超声功率(B)、固液比(C)作为考察因素,进行单因素实验,结果表明:随着超声时长、超声功率以及固液比的的增加氨气释放速率呈现出先增大后减小的趋势,并在超声时长、超声功率以及固液比分别为30 min、80 W和1∶10时达到最大值。在单因素实验结果的基础上进行响应面实验建立回归模型。通过响应面优化确定最佳实验参数。结果表明:影响因素主次顺序为:A>B>C,AB>AC>BC;去除氨气最佳实验参数为:超声时长为32 min,超声功率为80 W,固液比为1∶7.7。验证结果表明:实测值与预测值仅存在-1.6%的相对误差。利用优化后的实验参数处理粉煤灰,并制备成充填膏体测定氨气释放量,发现膏体氨气释放量平均减少了95.94%,氨气释放速率提高84.02%,膏体3 d和28 d的单轴抗压强度分别提高185.00%和86.50%,坍塌度、泌水率和凝结时间均降低,同时减少了膏体内部多害孔数量,使孔隙率由33.58%降低到28.13%,为粉煤灰基充填膏体的氨气释放治理提供新的方法与思路。

粉煤灰基膏体充填脱氨方法研究综述

在论述粉煤灰基膏体充填技术现状的基础上,进一步探讨了粉煤灰基膏体充填中氨气释放所引起的井下空气环境恶化问题。通过分析氨气产生机理,发现由于粉煤灰中吸附的NH4 HSO4和(NH4)2SO4易溶于水且会生成NH4+,其在碱性环境下会转换为NH3释放出来。研究表明,现有的粉煤灰固体中吸附氨的去除方法,如加碱法、氧化法和加热法,都可将氨去除到合适范围,满足粉煤灰正常使用。但由于加碱法与氧化法需添加药剂且后续要将脱氨处理的粉煤灰加热干燥,加热法对热源有较高要求,高昂的成本使这些方法不能在粉煤灰基膏体充填脱氨处理中广泛应用。将粉煤灰制成浆液,并借鉴污水中物理化学脱氨的基础理论,提出用吹脱法、折点加氯法和磷酸铵镁沉淀法去除浆液中氨的技术措施。其中,吹脱法脱氨效果稳定且不需额外添加药剂,折点加氯法和磷酸铵镁沉淀法理论上可将浆液中的氨完全去除,但所需加药量大,且对加药量难以控制,影响氨的去除效果以及粉煤灰的性能。通过综合比较上述脱氨方法的技术特点,结合经济评价认为用吹脱法处理粉煤灰浆液的氨氮具有较好的工程应用前景。后续研究可通过试验或模拟的方式,优化吹脱法去除粉煤灰浆液中氨的操作条件,以期获得更好的脱氨效果。此外,还需持续关注脱氨后的粉煤灰浆液所配制充填膏体的性能。

青岗坪煤矿综放面矿压规律及支架适应性研究

为研究青岗坪煤矿综放面矿压规律及支架适应性,指导该矿综放面安全高效生产及后续支架选型,根据青岗坪煤矿42104综放面地质及开采技术条件,通过相似模拟实验及现场观测,分析了综放面覆岩垮落规律、来压强度及支架工作情况。研究结果表明:基本顶初次来压步距62m,周期来压步距27 m,来压时支架的平均载荷6 951 k N,最大载荷7 798 k N,动载系数1.36,动载系数随工作面推进呈上升趋势,来压显现强度中等。ZF6800/18/35型支架在42104工作面总体适应性良好,但支架增阻量增加显著,增阻速率大,支架普遍长时间处于增阻状态,支架初撑力整体偏低,应加强工作面初撑力管理;从支架的普遍适应性及安全性考虑,支架工作阻力应提高到8 000 k N为宜。

小保当煤矿大采高综采支架工作阻力确定

为合理确定小保当煤矿大采高综采面支架工作阻力,针对小保当煤矿2-2煤层的具体情况,采用物理相似模拟、数值模拟实验和理论计算相结合的方法,对小保当5.0m大采高工作面矿压显现规律及支架工作阻力进行研究。研究得出小保当矿基本顶初次垮落步距68m,周期垮落步距为16m,增载系数为1.31,来压显现强度中等。综合分析,若选用1.75m×4.75m支架,确定大采高综采工作面支架工作阻力为14000k N。由于采高较大,基本顶岩性较坚硬,来压期间基本顶下位岩层形成"悬臂梁"结构,"悬臂梁"断裂时,其重量全部由支架承担,支架载荷大。研究结果为同类地质条件支架工作阻力选型提供了借鉴。

基于DPS优化分析的矸石膏体充填材料配比试验研究

为探明因素交互作用对矸石膏体充填材料强度特性的影响,以矸石耗量、水泥耗量、粉煤灰耗量和级配Talbot指数为自变量影响因子,不同养护龄期的充填体单轴抗压强度为目标值,采用均匀试验设计方法进行试验,采用Cline-Renka算法对试验平均值进行网格化处理,使用Matlab软件对试验结果进行三维可视化分析,通过DPS分析系统对试验结果进行多元回归分析,最终得出满足工程需要的最优配比。研究表明,充填体强度与养护龄期、粉煤灰耗量、水泥耗量均表现出正相关关系。不同水平的充填体强度与骨料颗粒级配Talbot指数n的拟合结果均为二项分布,并均在n=0.45附近取得最大值。最优配比为当Talbot指数n取0.45,矸石∶粉煤灰∶水泥=52.5wt.%∶33.5wt.%∶14wt.%,固体质量浓度为78%,此时的单轴抗压强度可以满足充填开采基本要求。回归分析方程的预测值与实测值接近,证实所建模型精度高、可靠性强,研究结果为充填材料配比优化设计提供一种新的方法。

大采高工作面支架载荷的采厚效应分析

针对小保当煤矿2-2煤层的具体情况,通过物理相似模拟和数值模拟实验的方法对工作面顶板运移规律及支架工作阻力进行了研究。研究得出小保当煤矿大采高工作面来压期间,基本顶下位岩层形成了"悬臂梁"结构,来压强度均为中等,随着采高的增加,煤壁前方的应力集中现象更加明显,采高大于6.5 m时尤为明显,平均支架载荷随之增加,支架载荷的均方差也随之增大,支架载荷的大小更加离散化。

小保当矿大采高综采面煤壁片帮机理及防控技术

为了解决小保当煤矿大采高综采面煤壁片帮问题,采用理论分析与数值模拟的方法,分析了小保当煤矿大采高综采面煤壁片帮机理及影响因素.结果表明:小保当煤矿煤壁片帮主要是由于开采过程中上覆岩层形成"悬壁梁"结构,梁前端位于煤壁处,煤壁承载增大,支承压力大而引起.通过煤壁片帮因素分析得出了控制综采面煤壁片帮的合理工艺参数,2^(-2)煤开采时工作面采高为6.5 m,支架支护强度为1.0~1.5 MPa,护帮板支护强度为1.0 MPa.提出了"控制采高、合理支架支护强度、使用护帮板"的煤壁片帮综合防控措施.

厚土层厚基岩大采高综采面矿压规律

以小保当煤矿2-2煤层300 m埋深5 m大采高综采面地质条件为背景,采用理论分析和相似模拟相结合的方法,对厚土层厚基岩工作面上覆岩层结构、来压步距和支架工作阻力等进行研究.结果表明:2-2煤上覆岩层存在"双关键层"结构,亚关键层和主关键层共同作用导致工作面的大小周期来压现象,大、小周期来压步距分别为23,12 m.动载系数1.31,工作面来压较为剧烈.来压过程中支架工作阻力平均为12 643 k N,最大工作阻力为13 633 k N.工作面煤壁支承压力峰值为14.73 MPa,峰值位于采场煤壁前方5.5~20 m,支承压力增幅剧烈的区域为煤壁前方50 m范围内.小保当矿2-2煤厚土层厚基岩大采高综采面矿压规律与榆神府矿区近浅埋煤层矿压特点相似,为小保当煤矿2-2煤安全开采提供依据.

陕北浅埋煤层似膏体充填条带开采参数研究及应用

陕北地区生态环境脆弱、水资源缺乏,同时该区域又赋存着丰富的浅埋煤层资源。为解决采煤引起的水资源流失问题,提出了在陕北“保水区”应用风积沙似膏体充填条带置换开采技术。基于弹性地基理论,构建了条带开采的煤柱-顶板力学模型,推导出了采后顶板下沉的挠曲公式,并结合Winkler地基理论及极限强度准则,计算出条带工作面合理的采宽及留宽。针对由风积沙作为骨料,由粉煤灰、水泥作为胶结料,与水经充分混合搅拌形成的充填体,经实验室合理配比试验,得出了最佳的充填材料配比及强度指标,并从微观层面揭示了充填体内结晶体穿插成网程度决定不同龄期充填体强度的机理。以榆林市上河煤矿为实例,通过对该矿3216工作面开采实践,数值模拟得到了开采过程中隔水层运移规律。研究结果表明:采后隔水层沉降量最大值为27.9 mm,表明开采过程隔水层保持稳定,采场覆岩结构得到了较好的控制。现场工业性试验表明,条带开采采空区充填效果良好,现场监测覆岩位移变化不显著,总体呈现出下部岩层位移>中部岩层位移>上部岩层位移。上河煤矿通过成功实践条带充填置换开采技术保证了覆岩的良好稳定性,大幅降低了覆岩导水裂隙带发育高度,3216工作面充填后涌水问题得到根本解决,并大幅提高了上河煤矿煤炭采出率。

常山胡柚降血脂成分提取工艺及其功能研究

为综合利用常山胡柚的果皮果渣,提高其经济价值,减少环境污染,以常山胡柚果皮果渣为原料,研究其所含黄酮类和柠檬苦素类物质的提取与纯化工艺,并对其降血脂辅助作用进行评价。结果表明：将原料烘干后磨成粉末,用95%乙醇提取5h,提取液经大孔树脂层析、蒸馏水去除多糖类物质、40%乙醇洗脱,洗脱液旋转蒸发蒸干,可得到纯化的黄酮类和柠檬苦素类物质,纯度为86%~99%,得率约为0.95%。胰脂肪酶活性抑制结果表明,制备的活性成分具有较强的降血脂作用。在此基础上,初步制成胶囊状保健品。本研究为常山胡柚的综合利用提供了新的途径。

基于响应面法的粉煤灰氨含量测定过程浸提条件优化研究

针对粉煤灰氨含量的测定研究大多考虑单一因素,而忽略了在浸提过程中各因素间的交互作用对粉煤灰氨含量浸提的影响。以浸提剂浓度(A)、固液比(B)、振荡时间(C)作为考察因素,在单因素实验的基础上进行响应面实验,建立回归模型。通过响应面优化确定最佳的浸提工艺并与现有浸提方法的测定结果进行对比。结果表明,影响因素主次顺序为B、A、C、AB、BC、AC。最佳浸提工艺条件:浸提剂浓度为0.125 mol/L、固液比(质量体积比,g/mL,以下简称固液比)为1∶12.8、振荡时间为22 s。通过验证,发现实测值与预测值仅存在-2%的相对误差。相较现有浸提方法,优化后的浸提方法不仅使浸提时间大幅缩短,还使浸出率增加了73%~91%,为粉煤灰中氨含量的准确测定提供了新的方法与思路。

梨园河矿大断面开切眼复合支护技术研究

针对梨园河矿厚煤层综放大断面开切眼存在的围岩支护控制难题,采用地质调查、物化分析、数值计算、理论分析和工程现场实测等方法,分析研究了该矿开切眼围岩破坏机理并对围岩破坏范围进行理论计算,提出了以"锚杆、锚索、金属网、钢筋梯"为核心的主动复合支护技术。通过运用Fl AC3D模拟软件计算检验支护效果,并在工程现场对切眼围岩进行连续观测,结果表明该复合支护技术有效控制了大断面开切眼围岩,支护效果良好。

常山胡柚开发现状及进展

该文介绍了常山胡柚的历史来源和利用价值,综述了常山胡柚的应用现状和产业情况,并就其活性成分如黄酮类和柠檬苦素类物质的提取、检测方法和功能性作用进行了论述。该文最后就常山胡柚的应用前景进行了展望。

新常态下《采矿学》课程教学研究与探讨

《采矿学》是采矿工程专业最为核心的专业课程之一,其教学效果的优劣对煤炭行业的健康发展有直接关系,随着我国社会经济发展进入新常态,所带来的严峻形势使得《采矿学》课程教学面临着更大的挑战与更高的要求。针对新常态下煤炭开采技术新要求所带来的问题,研究了《采矿学》课程教学存在的问题,揭示了当前课程教学已不能满足社会发展的需求,提出了《采矿学》课程教学"优化教学内容,构建新型教学模式"、"优化教师梯队,加强教学团队建设"、"强化实践教学,注重创新能力培养"、"强化过程考核,促进综合能力提升"的改进措施。西安科技大学《采矿学》课程教学实践效果表明,改进措施取得良好的效果。

采矿工程专业人才创新与实践能力培养改革

培养学生创新能力,适应现场需求,加强学生解决采矿工程复杂问题的创新与实践能力,成为当前形势下必须解决的问题。依托西安科技大学采矿工程专业学科优势,以科技竞赛为契机,以培养学生创新与实践能力为目标,指出了创新与实践能力培养在"创新教育意识""理论教学内容""实践教学质量""激励管理制度"等方面存在的不足,提出了"转变教育观点,培养创新意识""营造教学氛围,提供创新舞台""开放实验中心,搭建创新平台""完善奖励制度,展示创新成果"等改进措施,培养大学生创新设计意识、团队协作能力、实践操作能力。近两年实践表明,改进措施显著提高了学生参与创新与实践活动的积极性,提升了采矿工程专业学生创新与实践能力。

采矿工程专业英语教学探讨

随着煤炭市场的快速发展,国内外采矿新技术日新月异,国际交流日益加强,采矿专业学生日常学习仅停留在课本阶段已无法满足当前市场需求,对采矿工程专业英语教学也提出了更高的要求。以当前煤炭市场人才需求为背景,结合西安科技大学采矿工程专业英语教学现状,通过问卷调查方式,结合学生视角,提出教师师资力量有待强化、配套教材内容有待更新、学生重视程度有待提升、师生交流途径有待扩展、课程考核机制有待完善等问题,并给出强化师资力量,转变教学理念;更新教学素材,完善教学模式;改变学生观念,培养主动意识;拓宽交流途径,加强师生联系;完善考核机制,共建和谐课堂等多方面建议。实践证明,改进措施激发了学生学习积极性,提高了学习效果。

小学语文教学中的人文素养培养

语文是素质教育中的基础学科，学习语文知识对于学生今后的学习和生活来说都具有重要的意义。语文是中华民族几千年来的历史文化积淀，是中华民族的瑰宝。新课程改革要求在素质教育当中渗透人文素养，提升小学生思想道德品质。在语文教学中，许多经典的文学作品都蕴含着人文精神，学生需要在教师的带领下深入的进行挖掘和体验，体会语文学习当中的人文因素。在教学的过程中，要逐渐的渗透人文素养，从各个方面采取有效的教学措施来培养学生的人文素养。