三山岛金矿深部巷道放热源计算方法研究

通过对三山岛金矿井下热环境现场调查和在室内用稳态法进行岩石导热系数测量的试验,得到了三山岛金矿-600 m水平以下围岩热传导系数及各热环境参数。采用Щербань、A.ф.Воропаев和煤科总院抚顺分院提出的矿井热交换计算方法,分别计算了三山岛金矿-600 m水平的围岩放热量,并对其计算结果进行分析比较,得到了三山岛金矿-600 m水平的围岩放热量,该结果对类似矿山的围岩放热量及热害防治提供了一定的基础数据。     

滨海大型金矿床矿岩节理裂隙统计与分析

三山岛金矿为滨海硬岩地下开采矿山,井下爆破震动有可能使节理裂隙贯通海底,引发海水溃井事故。在三山岛金矿的8个深部采场进行了节理裂隙调查。通过对调查区域调查的1592条节理及节理裂隙玫瑰图的分析,发现上盘围岩靠近F1断层,节理较发育,下盘围岩与矿体节理整体相对不发育,大多数巷道节理产状呈随机分布,整体优势方位不太明显。通过节理裂隙的调查,了解到三山岛金矿的岩体质量,为该矿的井下工程布置、支护设计、采场稳定性分析提供了依据。     

基于围岩松动圈现场测量的巷道支护优化

为研究三山岛金矿深部-600 m水平巷道围岩的松动圈范围与应力状态,使用RSM-SY6型声波检测仪进行围岩松动圈现场测量,运用FLAC^3D数值模拟方法分析围岩应力,验证测量结果。基于现场测量的结果和应力分布情况,采用围岩松动圈支护理论,对三山岛金矿的巷道支护形式和参数进行优化。结果表明,经过参数优化后的支护方案,可以在保障安全生产的同时创造经济效益,并为矿山今后的支护设计提供技术参考。     

新城金矿深部热环境分析及围岩温度测试

随着开采深度的增加,新城金矿已经进入深部开采阶段,逐步面临高温热害问题。鉴于此,开展地下深部热环境分析,分析矿区主要热源及其形成机理,应用工程热力学手段量测不同开采深度下巷道风流温度、湿度以及风速等环境因素。采用深孔测量法测定不同深度的围岩温度,研究地温梯度变化规律。测试结果表明,巷道风温、水温均随着开采深度的增加而增大,主要生产中段相对湿度在80% RH以上,矿区恒温带温度为23 ℃,正常地温梯度为0.018 ℃/m,调热圈半径为17~18 m。该结果为有效控制井下作业场所的热环境状况以及热害防治研究提供了基础数据。     

制冷降温技术在三山岛金矿热害控制中的应用

为改善三山岛金矿深部高温热害作业环境,保障作业人员职业健康,研究矿井制冷降温技术,开发井下制冷降温装备。根据空气焓值变化计算得出井下空气温度由35～40℃降低至28 ℃时,所需最小冷负荷为699.84 kW;利用井下低温涌水地质特点及热交换原理,设计基于空气冷却及水冷却原理的2套换热系统;根据用风地点分布,设计长距离送风风筒加移动空气器的送风方式;考虑到卤水中盐离子对设备的腐蚀,系统选用耐腐蚀材料设计。深部制冷降温措施实施后,三山岛金矿深部掘进作业面送风量为15 m~3/s,送风温度为24℃,作业面温度由32℃降低至26～27℃,满足规范要求,为其他深井热害治理提供参考。     

藏南邦卓玛地区金多金属矿土壤地球化学特征及找矿前景

藏南邦卓玛地区地处特提斯喜马拉雅中东部,位于藏南江孜-隆子金锑多金属成矿带上,该区域成矿潜力巨大,是寻找金锑多金属矿的有利地区。为在邦卓玛地区实现找矿突破,在该区开展了地质找矿工作,以1∶10 000土壤地球化学测量数据为基础,采用元素变异系数、Cv1和Cv1 /Cv2变异系数解释图与分形理论相结合的方法,对Au、Pb、W、Sb、Cu、Zn、Mo、Ba、Sn 9种元素进行了分析,揭示了各元素在空间上的富集分布规律及其成矿潜力。在此基础上,结合区内成矿地质条件和元素异常特征对该区进行了成矿预测。研究表明：①Cu、Zn、Mo、Ba、Sn成矿潜力较小,Au、Pb、W、Sb成矿潜力较大,运用分形理论得出了各元素的异常下限,其中Au为7.24×10^-9,Pb为53.83×10^-6,W为6.12×10^-6,Sb为4.14×10^-6;②根据多元素套合关系在区内圈定了3处找矿靶区,其中1#靶区内主攻矿种Au的异常强度为36.4×10^-9,2#、3#靶区内Au的异常强度分别为49.8×10-9、47.3×10^-9;③经过对1#靶区进行探槽工程验证,发现了1条长150 m、厚0.30 m的含金石英脉,Au品位为（3.64~4.78）×10^-6;2#、3#靶区内Au的异常强度均高于1#靶区Au的异常强度,表明邦卓玛地区具有较好的找矿前景。     

稀土-百里香酚酞络合剂极谱波测定钢中稀土的研究

在pH =9.3 的1.6 ×10^-2 mol/L 硼砂、3.6 ×10^-2 mol/L 氨水和1.6 ×10^-5 mol/L 百里香酚酞络合剂底液中, 稀土-百里香酚酞络合剂有一灵敏的极谱波, 其二次导数波峰电位为-1.02 V(S.C.E)。波高与稀土离子浓度(4.0×10^-7～3.6×10^-6 mol/L)有良好的线性关系。考察了影响极谱波的各种因素和共存离子的干扰, 将此极谱波应用于钢中轻稀土的测定, 结果准确。     

铜基复合材料受电弓滑板摩擦磨损及电阻率的研究

针对目前受电弓滑板与接触网导线构成的特殊摩擦副存在磨损严重、电弧敏感度高、机械性能较差的缺陷, 研制了一种具有减摩耐高温和导电性能优良的耐热铜基受电弓滑板材料。采用MG-2000型高速高温摩擦磨损试验机, SX1934(SZ-82)数字式四探针测试仪, XJL-03型金相显微镜, JSM-6700F扫描电镜等仪器测试并分析了其热摩擦磨损、电性能及显微组织。结果表明: 添加改性PI树脂在300 ℃环境温度下摩擦60 min平均磨损量和摩擦15 min的摩擦系数分别为4.6×10^-5 g/m和0.112,低于改性前的13.8×10^-5 g/m和0.114, 而且电阻率为3.3 μΩ·m, 要小于同类复合材料电阻率(10 μΩ·m)。     

综放工作面通过上分层隐蔽老火区防灭火技术实践

为解决下沟煤矿ZF1801综放工作面采空区CO浓度持续升高、自燃发火防治困难的问题，通过理论分析上分层C1801工作面隐蔽老火对工作面火灾防治的影响，提出了上下分层新老采空区同治的防火理念，通过合理设置风量、优化灌浆与注氮工艺、灌注凝胶、设置隔离墙，并结合束管监测、强化防灭火管理等手段，使下分层工作面采空区CO浓度由（115~386）×10^-6 逐步下降至（10~18）×10^-6 ,上分层工作面采空区内CO浓度由（210~445）×10^-6 下降至（12~21）×10^-6 ，有效遏制了下分层综放工作面采空区的发火风险，保证了工作面安全顺利生产。     

喇嘛苏铜矿区中酸性岩体微量元素特征及其成因分析

根据喇嘛苏铜矿中酸性岩体新鲜样品的微量元素含量测试结果,岩体中Ni的平均含量接近于维氏值,而Ti、Cr、V则低于维氏值;高场强元素含量为（611.25~1 210.11）×10^-6,平均值为1 031.211×10^-6;大离子亲石元素含量为（1 041.05~2 708.61）×10^-6,平均值为1 845.15×10^-6;Rb、Ba、K、La、Sm和Th的含量较高,Ta、Nb、Ti较低,而且Th含量远远大于Ta含量;在花岗岩类岩石的非活动性元素构造环境判别图上,所有的样品点均落入火山弧花岗岩区域内,说明本区花岗岩类岩石为造山带的I型花岗岩,属正常的钙碱性大陆边缘弧花岗岩类岩石,是产于消减带而来自壳源的火成岩,在其形成过程中有可能有洋壳物质和流体的加入,同时也混染了围岩。     

淮南矿区地热地质特征与地热资源评价

为了探索淮南矿区地热地质特征和矿井深部热害防治对策,系统收集和分析了淮南矿区钻孔井温测井资料,基于近似稳态测温数据,拟合了测温孔孔底温度校正曲线,对简易井温测井钻孔孔底温度进行了校正;采用浅钻孔测温法,对井下巷道围岩温度进行了测定;计算了各井田的地温梯度,并结合110块煤系地层煤岩样品的热导率测试结果,计算得出淮南矿区的大地热流值,编制了淮南矿区现今地温场、地温梯度和大地热流分布图,在此基础上,系统论述了该区现今地温场、地温梯度和大地热流的展布趋势以及煤系岩石的热物理性质,探讨了地温场分布的构造控制作用,并对矿区地热资源进行了评价。研究结果表明:①淮南矿区测温井底温度恢复与静井时间符合指数函数关系,并据此建立了简易井温测井钻孔孔底温度变化的校正公式;②淮南矿区地热参数表现为地温梯度为1.00～4.00℃/hm,平均值为2.8℃/hm;大地热流值变化在31.87～92.68 mW/m~2,平均值为65.50 mW/m~2;-500 m水平平均地温为29.96℃,-1 000 m水平为41.84℃,-2 000 m水平为69.62℃;岩石热导率在0.37～5.22 W/(m·K),平均值为2.93 W/(m·K);③平面上地温梯度、地温场、大地热流总体呈现为西低东高、南低北高的分布趋势;④矿区现今地温场和大地热流分布主要受控于地质构造,表现为褶皱型、逆掩断层阻热型和导水断层传热型3种构造控温模式;⑤基于地热资源评估,该区热储层地热资源量为2.32×10~(16) kJ,可采热能储量为2.64×10~(15) kJ,矿井水和矿井回风余热资源量为0.97×10~(13)～1.26×10~(13) kJ/a,是一个可再生的低温热源,潜在效益显著。研究成果为淮南矿区深部煤炭开发热害防治和地热资源综合开发利用提供了地质依据。加强煤矿区深部地热资源和矿井余热资源的评价、利用研究,应是煤矿区可持续发展的方向之一。     

首山一矿地面集中式降温技术与工程实践

首山一矿己组煤层属二级高温区,煤层埋藏深、工作面走向长、通风距离远,煤层底板以上地温梯度263～418℃/100m,平均地温梯度342℃/100m,大多数工作面温度均超过33℃、湿度达到96%,矿井热害问题严重。为保障职工的身心健康和矿井的生产安全,平宝公司采用集中式降温技术处理首山一矿己组煤层矿井热害问题。文章通过对己组煤层各工作面降温效果进行分析,评价了地面集中式降温系统的降温效果。结果表明,装备空冷机的制冷分支巷道温度降幅5～11℃,湿度降幅20%～30%,工作面温度基本上降到25℃以下,湿度均降到75%以下,取得良好的降温效果。平宝公司通过工程实践为高温矿井的降温提供了可靠的方法。     

孟巴矿地温测定方法及其计算

 为了准确了解孟巴矿的地热灾害情况,根据调热圈理论采用三线法对孟巴矿进行了稳态测温。提出了利用线性拟合计算地温梯度的方法,得出孟巴矿-260m至-430m水平的地温梯度为4.167℃/100m,详细分析了孟巴矿地温正异常产生的原因。结果表明孟巴矿地温正异常主要影响因素为：岩石的导热率、地质构造、 含水层、采空区浮煤窒息氧化。     

贵阳市乌当区地热田地温场特征及大地热流估算

根据钻孔测温资料及热储分布规律,分析了乌当区地热田地温场特征,得出该区的地温梯度为2.25×10-2～2.59×10-2℃/m,并且随着地层向东南方向延展,盖层厚度增大,地温梯度有随之减小的趋势.通过钻孔测温数据及临近地区的岩石热导率值,得出乌当背斜核部的大地热流值为63.40 ～ 67.19 mW/m2,高于贵阳市的区域大地热流值.     

丰村铅锌矿赋矿地层微量元素地球化学特征

对丰村铅锌矿东岗岭组灰岩进行微量元素测试分析,结果表明：Mn含量为（208.3~3 191）×10^-6,平均为1 027.42×10^-6,大约是中国沉积岩石丰度的4倍,Sr含量为（28.69~488.9）×10^-6,平均为300.45×10^-6。w(Sr)/w(Ba)>1,可能是正常海相沉积,而且,w(Sr)/w(Cu)值一般都远大于10,说明该组灰岩沉积时处于封闭、干燥、缺氧的还原环境;Pb、Zn均明显高于地壳丰度,推测东岗岭组灰岩可能是其主要矿源层,少部分样品w(U)/w(Th)>1,暗示后期受热液改造,丰村铅锌矿具有沉积叠加热液改造型矿床的特点。     

三山岛金矿中段盘区间合理回采顺序动态模拟选择

采用ANSYS有限元数值模拟方法动态模拟并计算了三山岛金矿新立矿区中段盘区间不同回采顺序下不同开采步骤的围岩应力和位移状况, 结果表明, 间隔两个盘区回采一个盘区的方案能取得较好的效果, 为三山岛金矿新立矿区海底安全高效回采矿石资源提供了技术支持。     

C/C复合材料抗氧化复合涂层制备及其性能

设计并制备出了一种C/ C复合材料抗氧化涂层, 其基本结构为浸渍过渡层/ 陶瓷相阻挡层/ 玻璃相封填层。涂覆有复合涂层的C/C 复合材料试样在空气中于900 ℃下氧化10 h的失重率仅为0.034 g/cm², 氧化失重速率为5.67×10^-5 g/(cm²·min);900 ℃ 室温空气中急冷急热10 h循环100次后, 失重率为8.41%, 涂层没有剥落, 说明整个涂层具有良好的高温抗氧化性和抗热震性能。这种复合涂层可在中低温(不大于1 100 ℃)氧化性气氛中长时间工作, 适合作C/C复合材料航空刹车副等部件的抗氧化涂层, 能够大大提高C/ C复合材料的使用寿命和性能。