深水硬质岩嵌入式承台无封底施工关键技术

深水嵌入式承台基础施工中,需将泥面开挖至封底混凝土以下并对基底进行清理,以保证封底混凝土的高度和浇筑质量。对于地质条件良好的硬质岩,存在开挖困难、水下作业工期长、质量控制难、施工成本高等问题。该文依托重庆嘉华轨道专用桥主墩承台施工,采用理论分析、数值计算和工程实施验证相结合的方法,形成一种深水硬质岩嵌入式承台无封底施工技术。该施工技术,采用开挖壁体基槽并浇筑基槽混凝土的方式取代大体积封底混凝土,达到为承台施工提供干作业环境的目的,可将承台范围内基坑开挖由水下作业转为干作业,缩短水下开挖作业工期,节约水下混凝土用量,提高施工质量和施工效率,降低施工成本。

EDTA配位滴定法测定水总硬度实验的课程思政设计

以分析化学实验“EDTA配位滴定法测定水总硬度”为例,从案例导入、案例研讨、实验创新设计、实验的实施与实践、实验考核等5个方面进行实验课程思政创新设计。借助一定的课程思政教育载体,通过案例教学、现场演示、问题探究、任务驱动等多种教学方式,注重培养学生的专业认同感、社会责任感和科学素养,让专业实践教学与思想政治教育同向同行,实现知识传授、能力培养与价值引领的有机统一。

含磨料脉冲射流破岩效果试验研究

为探究脉冲磨料水射流的破岩效果,选用五种不同强度的硬岩,开展了脉冲纯水/磨料水射流破岩试验,并以冲蚀孔尺寸为指标,将脉冲纯水/磨料水射流的破岩效果同连续纯水/磨料水射流进行了对比。结果表明:连续磨料水射流冲蚀岩体过程主要依赖磨料粒子的磨削作用,而脉冲磨料水射流则是连续的水锤效应和磨料粒子磨削作用的叠加;无磨料粒子时,连续水射流破岩主要依赖射流初期的单个水锤效应,而脉冲水射流则是多个连续的水锤压力持续冲击岩石,导致岩体表面出现破碎区。

磨砂射流轴向切顶压裂工艺研发及应用

厚硬顶板大面积悬顶是诱发冲击地压的重要原因之一,针对顶板深孔爆破和常规水力压裂存在的不足,开发了磨砂射流轴向切顶技术。该技术通过在巷道顶板钻孔内实施预制轴向裂缝、定向水力压裂等工序,使巷道走向和倾向方向上均形成最有利于顶板垮落的人造裂缝网,以实现最佳卸压效果。现场应用表明,实施磨砂射流轴向切顶后,目标岩层电磁波吸收系数增强,顶板裂隙明显增加;工作面回采期间,压裂影响区域的支架支撑力在增加,支架主要受力模式从降阻型和恒阻型转变为增阻型,微震能量释放更平稳,有效降低了冲击地压发生风险。在此基础上,分析了磨砂射流轴向切顶卸压防冲机理,即轴向切顶使工作面端头附近形成预制的轴向裂缝,工作面回采期间,顶板沿预制裂缝定向切落,降低了顶板弯曲弹性能转化为巷道围岩压缩弹性能的基础静载Ej和顶板突然断裂产生的强烈附加动载Ed,使巷道围岩不具备冲击启动的载荷条件。

梁北矿松软大采高工作面高水充填沿空留巷技术研究

以高水材料适应性研究为基础,通过分析梁北煤矿厚硬顶板大采高工作面沿空留巷围岩控制难点,提出“预裂切顶-高水充填-超前加固”沿空留巷技术。通过室内试验确定了高水充填材料最佳水灰比、早强剂掺量和用水温度;采用理论分析和工程类比确定了预裂切顶、超前加固和高水充填支护方案;采用数值模拟分析了沿空留巷方案的可行性。工程实践效果表明,围岩变形滞后工作面100~150 m趋于稳定,变形整体可控,留巷效果较好。

完整极硬岩TBM施工辅助破岩方法研究现状及展望

针对完整极硬岩,隧道掘进机(TBM)施工存在掘进效率低、滚刀磨损快、TBM部件受损以及岩爆等问题,降低了TBM隧道施工的安全性和高效性。对近几十年来国内外的完整硬岩隧道TBM施工情况及遇到的问题进行了统计分析;梳理介绍了一系列辅助破岩方法,包括水射流法、微波法、激光法、等离子体法和干冰粉气动破岩法,并对各种方法的优势和不足进行了论述。当前的辅助破岩方法尚不能完全满足TBM施工配合要求,未来需进行进一步的深入研究。

武汉北湖硬质底板湖泊治理技术研究

随着城市化的不断发展,硬质底板景观湖泊的水质问题越来越受到关注。武汉北湖属于硬质底板景观湖泊,存在藻类暴发严重、水生态差、水体透明度低等问题。基于此,采用去除底板、水生态、水循环等措施进行北湖水体修复中试。结果表明,在3个实验区中去除底板、水循环和水生态3种措施联用的效果最佳,与湖泊原水相比,总氮、总磷、浊度和藻密度分别降低19.6%、30.0%、26.5%和68.7%。其原因在于微生物、植物吸收与循环过滤的共同作用。在藻类易暴发时期,仍能使水体水质达到Ⅳ类水标准。去除底板后底质中有机质、总磷、总氮等都有所降低,实验区的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi),最大相对丰度分别为60.86%和71.33%,同时微生物的α多样性有所提升,有利于湖泊底质的稳定性和生态完整性。该方法的成本为0.13~0.14元/m^(3),具有较高的经济性,可为其他硬质底板景观湖泊治理所借鉴和推广。

青浦区出厂水中总硬度和溶解性总固体分析

目的:了解青浦区出厂水中总硬度和溶解性总固体水平,为改善饮用水水质提供科学依据。方法:对2014-2022年青浦区市政水厂出厂水总硬度和溶解性总固体进行统计分析。结果:294份水样中,总硬度中位数为127 mg·L^(-1),溶解性总固体中位数为278 mg·L^(-1),合格率为100%。趋势性检验发现,两指标在2014-2022年均呈下降趋势(Rs=-0.357,P<0.01;Rs=-0.374,P<0.01)。3家水厂出厂水的总硬度均在枯水期、平水期和丰水期依次下降(P<0.05)。比较不同水源,以淀山湖水系为水源的出厂水中溶解性总固体高于以青草沙水库为水源的出厂水(P<0.05)。结论:青浦区出厂水口感好,但总硬度略低,建议居民增加钙镁的摄入。

南京地区饮用水“控垢”需求分析及适用技术探讨

自来水煮沸后饮用是我国居民重要的饮水习惯,而煮沸后的“水垢”问题给供水企业和用户造成困扰。研究结合南京地区水源水质特征、现有处理工艺及“水垢”控制需求,结合“水垢”的生成反应及影响因素,探究适用于低硬度饮用水的有效“水垢”控制方法。结果表明,南京地区水源水质整体较好,且水厂均设置了深度处理工艺,可以较好地保证供水水质安全,目前比较典型的是基于“水垢”的感官水质问题。改良型诱导结晶软化工艺对煮沸后“水垢”具有较好的控制作用,软化药剂投加量宜控制在10~20 mg,投加二氧化碳回调pH,处理出水煮沸后则完全没有“水垢”,沸后水的总硬度也没有降低,且多次煮沸也没有“水垢”生成,工艺总运行费用可控制在0.06元/m^(3)左右。

井喷发生后硬关井的井口压力分析

井涌或井喷发生后,成功关闭防喷器是保护井筒、避免事故恶化的重要措施;而确定关井载荷、界定关井时机对研制与安全运营高压井口装置具有重要意义。以超高压防喷器国产化研制为背景,针对井喷/井涌时地层气体大量侵入井筒、推动钻井液柱加速上行的极端恶劣工况,利用瞬变流理论建立硬关井后井筒环空水击波传播数学模型,计算大量气侵发生后不同时刻实施硬关井引起的井口动载荷,为设计、选用和校核井口装置提供载荷依据。针对防喷器压力等级,给出关井时机界定条件,提出在井口安装钻井液返速监测装置,当流速达到预警值时自动关井,确保井口装置安全。

储藏温度对生姜保鲜效果的影响

目的:考察储贮藏藏温度对生姜保鲜的影响,以确定最佳贮储藏藏温度。方法:利用低场核磁共振、质构仪、气相色谱-质谱联用技术对不同储藏温度下生姜保鲜效果进行评价。结果:生姜依据生长周期可分为姜母、子姜、孙姜等部位,不同部位品质具有差异性,姜母、子姜、孙姜各部位水分状态不同,其中孙姜A_(23)最高,姜母A_(22)最高;孙姜硬度最大,姜母硬度最低。随贮藏时间的推移,不同部位生姜的自由水转化为束缚水;生姜硬度呈先增后降的趋势;生姜中烯烃类挥发性成分增加,醇类、醛类成分减少。与储存0 d相比,15℃贮藏温度生姜水分状态基本保持不变,品质变化最小,25℃或4℃储存都会导致自由水和束缚水的快速迁移,结合水基本不受温度影响;储藏温度在255℃℃时时,,生姜易腐败变质硬度下降,,4℃条件下,生姜遭受冷害质地变软;储存温度的变化对生姜挥发油中主要成分(烯烃类)无显著性影响。结论:储藏温度对生姜品质具有显著影响,在相对湿度95%、15℃条件下,生姜短期贮藏保鲜效果最好,但要实现生姜的长期储藏,需要研究新的保鲜技术和方法。

上软下硬地层CSM整体式止水帷幕施工关键技术

上软下硬地层且富水环境中,基坑止水帷幕的施工质量直接影响基坑开挖安全和变形控制。依托青岛市地铁7号线周村站深大基坑工程,从施工机械、施工方法和信息化角度探讨CSM工法,形成整体式止水帷幕施工关键技术。系统研究了CSM刀盘选型与配置,浆液材料配合比,双轮铣头多点喷浆技术及注浆参数,浆液制备、存储方法,跳打搭接循环施工方法,以及CSM钻进全过程数据信息化监测方法。基于现场监测结果,CSM工法水泥土墙深基本超出设计墙深0.5%,基坑开挖过程外围水位最大降深为1.5m,右邻省道最大沉降值为13.1mm,基坑开挖安全,表明CSM整体式止水帷幕适应性强、成墙质量好。

高炉风口水腔结垢原因及防治措施

针对某钢铁厂高炉风口水腔结垢问题,对垢样进行X射线衍射(XRD)检测,检测结果显示垢样的主要成分为CaSO_(4)、CaSO_(4)·2H_(2)O和CaSO_(4)·0.5H_(2)O。分析高炉风口循环冷却水水质和原有阻垢剂性能,提出相应的改善措施,调控循环冷却水硬度在400 mg/L以下,并在原阻垢剂中配加6 mg/L乙二胺四甲叉磷酸钠(EDTMPS),有效避免了风口水垢的形成,提高了高炉风口的寿命。

对硬水不敏感型液压支架用浓缩液的研究

为解决液压液在水质硬度高或配液浓度低时产生的析出问题、保障液压支架跟机自动化的可靠性和稳定性,研究了环氧乙烷聚合物、环氧丙烷聚合物和不同方法改性脂肪酸的润滑性及抗硬水能力,通过腐蚀电位和腐蚀电流的变化,分析了环氧乙烷改性脂肪酸与缓蚀剂间的配伍性,制备了对硬水不敏感的HFAS10-5和HFAS40-5型浓缩液;对自制和市售的浓缩液进行了润滑性、防锈性和稳定性等方面的常规测试,同时评定了产品在2 000 mg/L硬水中不同浓度梯度下的稳定性。实验结果表明,以环氧乙烷改性脂肪酸作为润滑剂的浓缩液体系,采用无机和有机复合缓蚀剂,不但可以降低缓蚀剂的整体用量,还可以提高自腐蚀电位;不同型号浓缩液在高硬度水中不同浓度梯度下均能保持较好的稳定性。

转炉除尘水质优化实践

对马钢长材事业部转炉除尘水硬度高、悬浮物多、粗颗粒分离差导致的除尘水恶化问题进行分析,通过粗颗粒分离机与优化药剂处理的实践运用,优化了转炉除尘水质,提升了运行效果。

水体中硬度去除技术现状与展望

硬度离子(Ca^(2+)、Mg^(2+))等会在锅炉、管道中形成沉淀,造成生产生活中的诸多问题。水的软化处理是将硬水中的硬度离子除去的过程。介绍了离子交换软化法、膜软化法、药剂沉淀法等除硬工艺的基本原理和最新进展,分析了这些技术的优劣势,并对未来除硬技术的可能研究方向进行了展望。

不同催化剂对聚乙二醇改性油酸产物性能的影响

为提高液压液的稳定性,保障液压支架跟机移架的可靠性,采用聚乙二醇对液压液常用润滑原料油酸进行改性,研究了不同催化剂对改性产物性能的影响。以500 mg/L的人工硬水为配液水,将改性产物按相同质量比各配稀释液,考察稀释液的外观、电导率、Zeta电位、表面张力和平均粒径。实验结果表明,无机和有机强酸分别催化后的产物,在人工硬水中分散性较好,外观呈透亮状态,电导率较人工硬水自身略有提高,表面张力均在40 mN/m以上,表现出良好的亲水能力,平均粒径在30 nm以下,在人工硬水中表现出良好的稳定性。

偶联剂对地聚合物涂层性能的影响

为解决地聚合物涂层与材料附着力差、防水膜开裂等问题,本文探讨了硅烷偶联剂的用量对地聚合物涂层性能的影响规律。研究结果表明,偶联剂可以改善地聚合物的吸水率、涂层附着力、硬度,当其用量为3%时,地聚合物涂层性能最佳。

2008-2022年扬州市生活饮用水总硬度分析

目的了解扬州市生活饮用水中总硬度的水平,掌握其变化规律及分布状况,为改善扬州市水质提出科学依据。方法收集整理2008-2022年扬州市各级疾病预防控制中心枯水期和丰水期监测的生活饮用水水质数据。比较不同年度、不同县市区、不同水期和不同水源类型的总硬度变化情况。结果共收集生活饮用水水样数据11402份,总硬度中位数为146 mg/L,总体合格率为99.95%。按照我国总硬度等级划分,极软水、软水、中硬水、硬水、高硬水以及超高硬水所占的比例分别为0.03%(3份)、53.10%(6055份)、45.70%(5211份)、1.11%(127份)、0.04%(4份)以及0.02%(2份)。总硬度在不同年份、不同县市区、不同水期以及不同水源类型之间差异均有统计学意义(P<0.001)。结论扬州市生活饮用水水质总硬度相对良好,主要以软水和中硬水为主,但仍要继续改进,需要更加关注A县、枯水期和深井的水质总硬度情况,采取相应水质改善措施。

管式微滤膜在高盐水除硬除硅中的应用研究

针对传统高盐废水处理采用“膜浓缩+蒸发结晶”方法存在的问题,研究了高盐水零排放系统预处理的软化、除硅、除浊环节,指出相较于传统预处理方法,管式微滤膜具有明显的优势。以内蒙门克庆和榆林小纪汗煤矿项目为例,通过小型试验和中型试验对该工艺系统进行了研究和分析,采用管式微滤膜(TMF)替代澄清池进行固液分离。研究应用结果表明,在进水钙离子浓度为712.5 mg/L,镁离子浓度为110.4 mg/L,总硅(以SiO_(2)计)含量为120 mg/L的条件下,通过加入偏铝酸钠、氯化钙、氯化镁等药剂进行混凝后,利用管式微滤膜进行固液分离,SiO_(2)去除率≥95%,出水满足钙离子浓度≤10 mg/L,镁离子浓度≤10 mg/L,总硅(以SiO_(2)计)含量≤10 mg/L的要求,且满足反渗透进水的浊度≤1 NTU和SDI≤5的要求,运行成本相比原有工艺节省10%~20%。