煤矿千米深井巷道围岩支护-改性-卸压协同控制技术

针对煤矿千米深井、软岩、强采动巷道围岩大变形难题,以淮南新集口孜东矿350 m超长工作面运输巷为工程背景,分析了巷道围岩大变形、支护构件失效原因;采用理论分析、实验室试验和井下试验方法,从围岩物性劣化、偏应力诱导围岩扩容、软岩结构性流变及超长工作面采动影响等方面,揭示了高地应力与超长工作面强采动应力叠加作用下巷道围岩大变形机理。以此为基础提出千米深井、软岩、强采动巷道支护-改性-卸压协同控制理念,采用数值模拟对比研究了无支护、锚杆支护、锚杆支护-注浆改性、锚杆支护-注浆改性-水力压裂卸压4种方案巷道围岩应力、变形及破坏规律,阐述了巷道支护-改性-卸压协同控制原理。研发出CRMG700超高强度、高冲击韧性锚杆支护材料,研究揭示了锚杆受拉、剪、扭、弯及冲击复合载荷作用的力学响应特征;开发出微纳米无机有机复合改性材料及配套高压劈裂注浆技术;研发出分段压裂水力压裂卸压技术与设备,形成了巷道支护-改性-卸压协同控制技术。基于上述研究成果,提出口孜东矿示范巷道支护-改性-卸压布置方案与参数,并进行了井下试验与矿压监测。监测结果表明,巷道围岩协同控制技术应用后,巷道变形量降低50%以上,锚杆、锚索破断率降低90%,工作面采动应力明显减小,有效控制了千米深井、软岩、强采动巷道大变形。最后,对下一步的研究工作进行了展望。     

白炭黑表面改性研究现状及进展

白炭黑是橡胶工业中非常重要的补强剂,目前市场上主要是采用沉淀法进行生产。但沉淀法生产的白炭黑直接应用时效果较差,在工业应用前大多需要进行改性处理。通过分析国内外白炭黑改性技术研究现状,归纳总结出了表面接枝改性、偶联剂改性、离子液改性、大分子界面改性及并用改性5种白炭黑改性技术的特点,其中偶联剂改性为目前工业应用上的主要改性工艺,而其他改性工艺由于生产成本、改性效果、产品稳定性等因素暂未实现大规模工业应用。     

改性菜籽粕对废水中Cd2+吸附特性与机理研究

分别采用NaOH和KMnO_4对菜籽粕(CZP)进行改性得到去除Cd~(2+)吸附剂CZP-N和CZP-K,对他们进行了表征及吸附机理分析,并研究对吸附效率的影响因素。结果表明,CZP-N表面含氧官能团增多,CZP-K中Mn元素主要以MnO_2的形式负载至其表面。CZP-N与CZP-K中官能团极性与亲水性均增强,芳香性减弱。当溶液pH为4、投加量为2 g/L、吸附时间4 h、初始Cd~(2+)的质量浓度100 mg/L时,CZP-N、CZP-K吸附量分别为63.53、45.35 mg/g。吸附过程均符合Langmuir吸附等温模型,CZP、CZP-N、CZP-K理论最大吸附量分别为59.94、93.67、78.77 mg/g。菜籽粕作为一种农业废弃物在治理水体重金属方面极具潜力。     

改性增强天然建筑石膏的应用研究

本研究介绍了多种原料改性增强建筑石膏的效果和变化趋势,探索了不同原料单组分和多组分之间的差异性,对比分析了不同原料的添加量和配比对建筑石膏抗折强度的影响,研究结果表明多组分配比对普通建筑石膏性能的影响最显著。     

改性淀粉-纳米SiO_2脱色絮凝剂

采用自由基水溶液聚合法,以硝酸铈铵为引发剂,在m(纳米SiO_2)∶m[γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷]为2.5∶1.0,n(丙烯酰胺)∶n(二甲基二烯丙基氯化铵)∶n[二甲基十六烷基(2-甲基丙烯酰氨基丙基)溴化铵]为84.5∶15.0∶0.5的条件下,可制备生物降解的改性淀粉-纳米SiO_2脱色絮凝剂(PASDD-SiO_2),并将其用于对印染污水活性艳红(X-3 B)的处理。结果表明:在反应温度为40℃,pH值为6,PASDD-SiO_2质量浓度为110 mg/L的最佳条件下,X-3 B去除率高达87.1%,絮凝效果显著。     

新型的纳米材料在体育器材中的应用及性能研究

针对目前纳米SiO2和纳米ZnO来改性不饱和聚酯,把改性材料应用到球场用挡风抑尘板上并对其物理性能进行了研究,有效地解决了不饱和聚酯挡风抑尘板老化速度快、寿命短的问题,并提高了材料的拉伸性能和抗冲击的性能,为挡风抑尘板企业提供一定的理论支持。将修饰后的纳米SiO2和纳米ZnO加入不饱和聚酯树脂中,制备了体育场用纳米改性不饱和聚酯挡风抑尘板,通过纳米ZnO和纳米SiO2改性后板材的力学性能研究,表明当纳米SiO2的含量占树脂量的1%时材料的力学性能最优,其拉伸强度和冲击强度分别为103.2MPa和56.7kJ/m2,SiO2与UV-9的联合使用使得板材具有良好的抗老化能力。     

改性秸秆去除水体污染物的研究进展

水体污染物的高效去除是水生态持续健康发展中亟待解决的问题,而固载吸附是重要的治理途径。农作物秸秆因来源广及结构特殊等特点,受到研究者的广泛关注,用于开发新型高效吸附剂。综述了近年来改性秸秆在去除水体中重金属离子、有机污染物以及阴离子等方面的研究进展,并指出了改性秸秆吸附应用存在的不足及今后的研究方向,为开发新型秸秆吸附剂及农作物秸秆的高效利用提供参考。     

镁改性活性炭强化活性污泥处理混合污水研究

基于序批式活性污泥法(SBR)工艺,将镁盐改性活性炭(MgO-PAC)与传统活性炭(PAC)混合而成MPAC材料,用于处理生活与工业混合污水。通过连续30 d的运行实验,探讨了MPAC材料对生活与工业混合污水中COD、NH4^+-N和TP的去除效果以及对污泥的比耗氧速率、沉降性能和微生物多样性的影响。结果表明,投加MPAC材料对污水中COD的去除率提升了12.7百分点,对TP的去除率提升了17.5百分点,对NH4^+-N的去除率超过86.4%。投加MPAC后处理效果更好的重要原因,在于MPAC使得活性污泥的沉降性能和比耗氧速率得到明显改善,也提升了污泥的微生物丰度。MPAC对活性污泥处理生活与工业混合污水具有强化作用。