航空高光谱遥感技术在铀矿找矿中的典型应用——以新疆雪米斯坦地区为例

高光谱遥感技术是地质矿产勘查领域的重要新技术、新方法。近些年,航空高光谱遥感技术及其在铀矿找矿中的应用得到核地质系统的重视并开展深入研究。在分析前人铀矿找矿思路基础上,阐述了CASI/SASI航空高光谱遥感技术在新疆雪米斯坦地区的铀矿找矿新思路及其典型应用效果。首先深入剖析了白杨河铀矿床及其周围的航空高光谱遥感特征,识别了铀矿床产出的区域热液活动中心、铀成矿高铝绢云母蚀变等区域找矿关键要素,提出“区域热液活动中心识别-铀矿化航空高光谱蚀变组合发育地段确定-蚀变、构造、有利岩性等要素复合地段优选”的航空高光谱遥感铀矿找矿新思路;然后根据全区的航空高光谱遥感信息进行了找矿远景区筛选和野外查证,新发现了铀矿化异常。新发现的铀矿化异常地段航空高光谱遥感特征明显,地表铀异常显著,控矿断裂构造发育,地质环境有利,铀矿找矿前景良好。其是笔者对如何充分挖掘高光谱遥感铀矿找矿信息,提升高光谱遥感技术更好服务铀矿找矿应用效果的深入思考与探索,也是在地表岩石裸露程度良好的地区利用高光谱遥感技术直接寻找热液型矿产的良好例证,希冀为广大地质工作者开展找矿方法创新和应用提供参考。

热压型煤成型条件优化试验研究方法

针对当前煤矿瓦斯动力学物理模拟试验中型煤材料存在低强度和高渗透率问题,建立了一套热压型煤成型条件优化试验研究方法。首先,自主研发了热压型煤试验系统,并对试验系统优势和今后改进方向进行了汇总,同时基于Horsfield致密堆积理论创建了型煤材料最优配制方案,最后形成了以马氏距离度量法和黄金分割法相结合的成型条件优化方法。为了验证试验方法的效果,通过控制成型温度为311.8℃、升温速率为5℃/min和保温时间为5.3 h,开展了不同成型压力条件下热压型煤试验研究,研究了不同成型压力条件下的热压型煤微观结构、物理力学特性和渗透特性等响应特征。结果表明:增加成型压力,总孔隙度逐渐减小,单轴抗压强度呈先增大后减少的变化趋势,破坏形式以块状剥落和纵向破裂为主,初始渗透率呈先减小后增大、最小渗透率则呈先减后增再减的变化趋势。以各成型条件的具体数值为试验点、热压型煤和原煤的关键参数为评价参量构建样本矩阵,计算各成型条件下热压型煤和原煤之间的马氏距离,再结合黄金分割法对试验区间进行优化求解,优化后的最佳成型压力为80 MPa,在此成型条件下制作的热压型煤密度、单轴抗压强度和初始渗透率分别为1.137 g/cm^(3)、12.21 MPa、1.32×10^(-15)m^(2),与原煤的1.132 g/cm^(3)、12.83 MPa、1.08×10^(-15)m^(2)相似性极高,达到了提高型煤强度、降低型煤渗透率的目的。

保温时间对二次炭化型煤微结构的影响与力学-渗流特性强化研究

物理模拟试验是煤矿瓦斯灾害发生机制与防控的一种有效方法。目前开展煤矿瓦斯灾害物理模拟试验所用型煤材料其力学强度、渗透率与原煤差异性较大,如何改善型煤(BC)的抗压强度、渗透率是型煤成型过程中面临的关键问题。基于此,采用热压成型方法制作了若干不同保温时间下二次炭化型煤,并采用SEM、NMR、XRD、FTIR、MTS-815岩石力学试验系统和含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流试验装置对不同保温时间下二次炭化型煤进行测试分析,分析了不同保温时间对其表面形貌、T2谱形态、孔隙度、微晶结构、基本结构单元芳香烃、烷基侧链和各种官能团演化规律,厘清了不同保温时间下二次炭化型煤的力学及渗流特性,并确定最优的保温时间。结果表明:随着保温时间的增加,二次炭化型煤表面粗糙度、孔径逐渐变大,且增至6.7 h后,BC表面有裂隙出现,保温时间越长,裂隙越明显;BC累计孔隙度及中孔孔隙度逐渐增大,而微孔孔隙度逐渐减少;芳香层间距(d_(002))呈先减后增,而微晶直径(L_(a))和微晶高度(L_(c))均先增后减;脂肪链的长度减少,芳香环的缩合程度(A_(ar)/A_(al))呈先增大后减小;单轴抗压强度呈先增大后减小,渗透率呈先减小后增加。在保温时间为5.3 h为最佳保温时间,此时热压BC的单轴抗压强度和弹性模量都最大、泊松比和渗透率最小,其力学强度、渗透率和密度依次为9.85 MPa,1.49×10^(-15)m^(2)和1.127 g/cm^(3)。该研究为提高煤矿瓦斯灾害发生机制与防控基础试验中的真实还原性,有效预防控制煤矿瓦斯灾害事故具有重要的现实指导意义。

高压脉冲放电协同复合型催化剂去除甲醛的实验

采用高压脉冲放电协同复合型催化剂对甲醛进行去除实验。通过溶胶凝胶法、分步浸渍-溶胶凝胶法制备Ti-Mn基等一系列催化剂,并对催化剂进行XRD、SEM、FT-IR表征。考察催化剂中Ti添加量、Ti和Mn的负载顺序对甲醛去除率的影响,分析脉冲放电对催化剂结构、形貌的影响。结果显示:在放电电压24k V,放电频率40Hz,同时添加含量比为1∶4的Ti和Mn制备的TiO_2-MnO_x/γ-Al_2O_3催化剂与放电等离子体协同去除甲醛效果最好,去除率可达97.5%。脉冲放电能够改变催化剂的结构和晶形,放电之后的TiO_2-Mn Ox/γ-Al_2O_3催化剂表面粗糙度降低,细小的微孔增多,且放电低温等离子体能提高催化剂的活性,使催化剂活性吸附位增加,进一步加强了对甲醛的去除。

铀矿勘查岩心高光谱技术研究及应用十年进展

岩心高光谱技术为地质矿产勘查领域钻孔岩心的数字化与信息挖掘提供了重要新技术支持。总结了近十年来铀矿勘查领域岩心高光谱技术主要进展。通过研建HD-HyScan成像光谱扫描系统,形成了一套集岩心高光谱数据获取、数据处理、矿物识别、半定量/定量编录和三维可视化于一体的铀矿勘查岩心高光谱技术方法体系。突破了岩心成像光谱扫描、岩心高光谱图像自动裁切、蚀变矿物相对含量及重要参数定量反演及编录、构造约束的蚀变三维可视化等一系列关键技术,加强了对江西相山火山岩、广西苗儿山花岗岩、松辽盆地南部砂岩以及新疆白杨河火山岩等不同类型铀矿区成矿规律的认识,对推动深部铀矿找矿具有重要参考意义。未来应加强岩心岩性、颜色、粒度及主要造岩矿物识别新技术研发、铀矿勘查岩心高光谱技术系列标准制定、岩心高光谱扫描装备自主研发及推广应用,以实现岩心高光谱技术在铀矿生产科研中的规模化应用。

二次炭化型煤成型装置及型煤制作方法

针对煤与瓦斯突出事故研究中物理模拟实验所需型煤材料具有强度低、渗透性高等特性,自主研制了二次炭化型煤热压成型装置和型煤制作新方法。该装置主要由电液伺服加载控制系统、加热炉体及密封系统、真空及气氛保护系统、炉体电控系统、水冷系统和石墨模具、碳钢模具等6个部分组成,其最大轴压为200 kN、最高温度为1200℃、炉膛温度均匀性为±6℃、升温速率为±0.01~10℃、炉膛使用真空度≤10 Pa、炉膛工作室尺寸为φ240 mm×260 mm(直径×高),石墨模具和碳钢模具均可制备尺寸分别为φ25 mm×50 mm和φ50 mm×100 mm(直径×高)的圆柱体型煤试件。该热压成型装置具有如下特点:①系统采用计算机控制自动加荷载,实现力、位移的闭环控制;②炉膛尺寸设计紧凑、炉内温度均匀性好,能实现热压、无压、真空和气氛保护烧结等;③模具耐高温、热膨胀系数低,组装、拆卸均方便,可成型多种类、多数量热压型煤。并利用该装置进行了不同炭化温度的型煤试件的制作,其中煤粉颗粒配比采用致密堆积理论优化后其粒径为0.250~0.425,0.125~0.150,0.075~0.083 mm,配比为91.775.872.35。基于所开展的单轴压缩荷载作用下的力学特性试验、三轴压缩荷载作用下的渗流特性试验等,通过对比分析热压型煤的密度、单轴抗压强度、泊松比、弹性模量、初始渗透率和最小渗透率等,揭示了不同温度下型煤强度增加与渗透性降低的影响机制。其中密度变化率呈先增后减再增的趋势;单轴抗压强度和弹性模量呈现先增后减,泊松比则为先减后增的趋势;初始渗透率及最小渗透率均呈不断增大的趋势,综合考虑热压型煤的密度、强度和渗透率等,确定了二次炭化型煤制作中最佳炭化温度为300℃,从而优化了型煤与原煤之间的相似性,提高了煤与瓦斯突出物理模拟实验研究真实还原性。

温度对二次炭化型煤吸附特性及孔结构影响的研究

利用自主研发的二次炭化热压型煤成型试验装置,在炭化温度分别为250、300、350和400℃条件下制备了二次炭化型煤试件,采用扫描电镜、核磁共振、比表面和孔径分布分析仪对热压型煤进行了测试分析,研究炭化温度对热压型煤吸附特性、孔隙发育及微观结构的影响。结果表明:随着炭化温度的升高,二次炭化型煤的水分逐渐降低,灰分和固定碳含量逐渐升高,挥发分先升高后降低,密度先增大后减小;煤样在热解过程中会形成胶状物质并均匀分布在煤粒表面,并固化填充煤粉颗粒间隙,随着温度的进一步升高,煤样表面由光滑完整的层状结构转变为碎块结构;原煤中小孔占比最多,随着温度的升高二次炭化型煤小孔占比呈现先增加后减少的趋势,中大孔占比呈现先减少后增加的趋势;在300℃条件下的二次炭化型煤与原煤试件都以吸附孔为主,且孔隙之间连通性较差,随着温度继续升高后,二次炭化型煤以渗流孔为主,吸附孔相对减少;原煤试样和二次炭化型煤的等温吸附线符合IV型等温吸附线,原煤和二次炭化型煤的各孔径段比表面积分布较均匀,都呈单峰分布,随着炭化温度的升高,二次炭化型煤的比表面积呈现出先增大后减小的趋势,平均孔径呈现出先减小后增大的趋势,最大吸附量呈现先增加后减少的趋势。

高压脉冲放电协同LaMn_(1-x)Fe_xO_3钙钛矿型催化剂去除NO_x

高压脉冲放电协同催化剂技术是目前最具有前景的去除NO_x的方法之一,本文以氮氧化物为处理对象,通过脉冲放电协同LaMn_(1-x)Fe_xO_3钙钛矿型催化剂去除NO_x.采用柠檬酸-EDTA溶胶凝胶法制备LaMnO_3钙钛矿催化剂,对该催化剂掺杂Fe元素,改变催化剂制备时的焙烧温度,探究催化剂协同脉冲放电在不同反应温度、催化剂投加量等因素下对NO转化、NO_2生成和NO_x的去除效果的影响,从而达到提高氮氧化物的去除率、降低能耗等目的.同时结合XRD、SEM、BET等表征手段对催化剂进行表征.结果表明,在催化剂LaMn_(1-x)Fe_xO_3中,随着Fe掺杂比的增加,NO转化率出现先增大后逐渐减小的趋势;随着催化剂的焙烧温度增加,NO转化率出现逐渐减小的趋势;随着催化剂投加量的增加,NO_x去除率不断增大后趋于稳定.在放电频率为30 Hz、脉冲电压为30 kV、Fe的掺杂比为0.3、焙烧温度为700℃、投加量为1.6 g、反应温度为300℃的条件下,NO_x的去除率为62.15%.

卵黄抗体体内代谢及中和毒素研究进展

食品和饲料若加工、贮藏不当易产生大分子蛋白毒素和小分子毒素。许多研究者在食品和饲料中开始采用添加营养成分的方式来降低毒素毒性和预防其诱发疾病。卵黄抗体具有与抗原特异性结合的生物学特性,作为营养添加剂在中和毒素、治疗病毒和细菌性疾病等方面已得到广泛的应用。本文主要对卵黄抗体活性影响因素、体内代谢和中和蛋白大分子毒素等方面的研究进展以及发挥保护作用机制方面进行综述,最后分析讨论了卵黄抗体对小分子毒素的降毒效应研究现状和应用前景。抗毒素卵黄抗体有望被开发成口服解毒制剂,为降低食品和饲料中毒素毒性增添新的途径。

多云环境下基于智能卡的认证方案

针对没有第三方参与认证智能卡存储的访问密钥随注册云的个数增加而线性增长的问题,提出一种多云环境下基于智能卡的认证方案。该方案在无第三方参与认证下,智能卡只需存储2个访问密钥就能实现用户与多个云服务器之间的身份认证,有效地减少了智能卡的存储费用。由于没有使用公钥密码技术,而是利用XOR同态函数和散列函数生成认证信息,从而有效降低了智能卡和云服务器的计算费用。此外,所提方案也不需要在多云端存储任何用户的信息,降低了云服务器的存储和管理费用。安全性分析和性能分析表明,所提方案能抵御多种攻击,是一个安全、高效的方案。

A Scheme for Verifying the Integrity of Outsourced Data

Unauthorized tampering with outsourced data can result in significant losses for both data owner and users.Data integrity therefore becomes an important factor in outsourced data systems.In this paper,we address this problem and propose a scheme for verifying the integrity of outsourced data.We first propose a new authenticated data structure for authenticating membership queries in sets based on accumulators,and then show how to apply it to the problem of verifying the integrity of outsourced data.We also prove that our scheme is secure under the q-strong DiffieHellman assumption.More importantly,our scheme has the constant cost communication,meanwhile keeping other complexity measures constant.Compared to previous schemes based on accumulators,our scheme reduces update cost and so improves previous schemes based on accumulators.In addition,the experimental comparison shows that our scheme outperforms the previous schemes.

升温速率对热压型煤微结构演化规律及力学、渗流特性的影响

煤矿瓦斯灾害物理模拟实验中,型煤材料制作方法是影响其强度和渗透率的关键因素。引入Horsfield致密堆积理论优化型煤材料的配比,对不同升温速率下热压型煤的力学-渗流特性开展研究,并考察不同升温速率对其分子结构和孔隙结构影响。结果表明:随着升温速率的增加,热压型煤的C1s元素占比、分子结构官能团中醇、醚基(C—O/C—OH)和芳香烃、脂肪碳(C—C/C—H)含量呈先增后减再增规律;单轴抗压强度呈先增大后减小规律,而初始渗透率呈先减小后增大的趋势;最优升温速率为5℃/min。研究成果对提高型煤与原煤的相似性具有指导意义。