负角度定向长钻孔瓦斯抽采完孔工艺研究

定向长钻孔预抽煤层瓦斯是实现煤矿瓦斯区域超前治理的有效技术手段,受采掘部署影响,负角度钻孔（下向孔）在生产中应用广泛。中硬煤层成孔性好、通常无需护孔,但针对负角度长钻孔积水问题,现有常规方法均无法有效解决。以贵州龙凤煤矿9号中硬煤层下向长钻孔为研究对象,在同一区域施工2组定向长钻孔,钻孔平均倾角–8°,钻孔孔深240~363 m、垂深40.0 m,对比分析了长距离、大垂深定向长钻孔护孔和未护孔2种完孔工艺的瓦斯抽采效果差异。结果表明:在抽采前期,采取护孔工艺的负角度定向长钻孔平均瓦斯抽采量为2.09 m3/min,未采取护孔工艺的为1.87 m3/min,二者差别不大;但护孔工艺定向长钻孔瓦斯抽采量衰减系数是未护孔的61.54%,以抽采400 d为例,护孔工艺定向长钻孔瓦斯抽采总量是未护孔的1.40倍;经理论计算,采取筛管护孔工艺钻场抽采达标时间比未护孔钻场缩短了157 d。从长期抽采效果来看,在缺乏有效排水措施的前提下,采取护孔工艺能够有效提高负角度定向长钻孔的瓦斯抽采效果。      

我国煤矿区矿井水污染问题及防控技术体系构建

煤炭开采必然产生大量的矿井涌水,我国目前的矿井水整体上表现出水质相对较差、水处理成本较高等问题。首先明确了我国典型矿区矿井水水质的主体特征:常规离子是造成矿井水水质差的主要化学组分;矿井水中有毒有害物质占比小,且基本优于地下水Ⅲ类水质量标准。其次,详细探讨了我国矿井水水质形成、演化的几个科学问题,包括不同水文地质结构下物理–化学作用所起的主导作用,时间效应对水质演化的影响,微生物群落结构特征及其与环境因素的相关关系,水动力场–化学场–微生物场–温度场的多场耦合问题等。接着重点介绍矿井水污染防控的技术方法,以减少矿井突(涌)水量和水资源保护为前提,以实现煤–水双资源协调开采、煤炭绿色开采为目标,以矿井水“阻断、减量、保护”为主要防控思路,围绕煤矿区矿井水阻断技术、污染负荷减量技术、污染区修复治理等科学问题展开分析;通过各种现有技术、方法、工艺,最大可能地降低吨煤矿井水处理成本,如采用井下预处理、地面深度处理、超深回灌封贮、生态资源化利用等。最后,提出研发煤矿区地下水及污染物的阻断材料和吸附材料、注浆装备、监测设备、投料设备、原位取样检测设备等,形成我国煤矿区矿井水污染防控技术体系。该技术体系的构建可对煤矿绿色开采、煤矿区深层地下水污染防控、闭坑矿井水污染防控、矿区地下水资源及生态环境保护利用等提供理论及技术支撑。      

煤矿区碳排放的确认和低碳绿色发展途径研究

开展煤矿区碳排放的系统评价和减排路径的综合分析,是落实我国碳达峰与碳中和愿景的具体行动。针对煤矿区碳排放源边界不清、核算模型缺乏及碳中和背景下发展方向等问题开展分析。通过文献查阅、资料收集等方法,厘清煤矿区碳排放源边界,并建立碳排放量核算模型,明确煤矿区低碳绿色发展方向。结果表明:煤矿区碳排放(CH₄和CO₂)来源可划分为自然排放和人为排放两大类,并细分为5种类型,针对不同碳排放源提出相应的数学模型;同时煤矿区要加大节能和低碳技术的投入,提高综合资源的利用程度和瓦斯的监测力度,加强绿色矿山修复和建设,积极参与碳市场和碳排放权交易及培育适应市场的管理模式等一系列措施,逐步实现低碳、绿色产业体系;此外,煤矿相关单位应高瞻远瞩,深入分析并发挥政府的低碳环保政策的作用,与相关高校加强合作,在我国碳减排目标下,大力推动煤制氢技术的发展,突破CO₂-ECBM和CCUS关键技术中的运输、封存选址、安全稳定性评价、成本降低等瓶颈问题,以期在双碳背景下碳减排过程中实现经济、环保双重效益。      

晚新生代洛川典型风尘堆积序列的延伸

对中国黄土标准剖面———洛川黄土剖面之下的上新世红黏土进行了沉积特征和磁性地层学的研究,结果表明洛川红黏土堆积于约2.6~3.2 MaBP期间,从而确定世界惟一的黄土类地质公园的风尘开始堆积的年代约为3.2 MaBP。古气候替代性指标磁化率和粒度的分析表明,洛川风尘堆积序列记录了上新世到第四纪古气候的重大转型。     

小珊瑚藻藻红蛋白提取及其稳定性研究

以羟基磷灰石柱层析法从小珊瑚藻(Corallinapilulifera)中提取出藻红蛋白,其纯度可达A565/A280大于3,得率为0.173g/kg。该藻红蛋白在498nm和565nm处有两处荧光激发峰,为双峰型。荧光发射光谱检测表明藻红蛋白在pH5.0~10.0溶液中具有较高的稳定性,其中以pH6.0和pH10.0的稳定性最高。该藻红蛋白对光照敏感,光照度800lx照射17h后荧光基本消失。对氧化剂(H2O2)敏感,在9℃以0.1%的H2O2处理24h,荧光基本消失。藻红蛋白不耐高温,80℃处理0.5h,导致蛋白液褪色,荧光消失。     

十红滩地浸砂岩铀矿层间氧化带蚀变矿物群

十红滩砂岩型铀矿床是我国大型层间氧化带型砂岩铀矿床之一。层间氧化带型砂岩铀矿含矿砂层在含氧含铀水的渗入径流过程中,由于水介质性状的变化,在与砂体发生水岩作用时形成了完全氧化带、不完全氧化带、还原带和原生带等不同地球化学亚带及其相对应的蚀变矿物群,即完全氧化带为褐铁矿(针铁矿、水针铁矿)、伊利石、蒙脱石、少量黄钾铁矾的蚀变矿物群;不完全氧化带为褐铁矿(针铁矿、水针铁矿)、黄钾铁矾、蒙脱石、伊利石、少量绿泥石、高岭石的蚀变矿物群;还原带为沥青铀矿、黄铁矿、高岭石、绿泥石、少量蒙脱石、伊蒙混层粘土、伊利石和碳酸盐等新生蚀变矿物群;原生带的新生蚀变矿物群以黄铁矿、绿泥石、高岭石为主,有时出现少量碳酸盐、蒙脱石和伊利石等。     

海南岛鹦歌岭白垩纪红盆中韧性剪切带的地质特征

鹦歌岭白垩纪红盆中的韧性剪切带由糜棱岩系列岩石组成,发育线理、面理和褶皱构造,具有拆离活动的运动学特征。变形差应力变化在27.2~66.2 MPa之间,变形温度高于500℃.近垂直的挤压和近水平的伸展显示剪切带的形成与深部岩浆上侵作用有关,对进一步认识海南岛燕山期构造岩浆作用以及岩浆侵位机制具有重要的地质意义。      

自由球止回阀高压注浆管路混合装置的研发与应用

为解决煤矿防治水注浆工程中多泵注浆情况下,注浆管路在高压状态下能够随时实现增加或减少注浆泵的难题,提高注浆质量和效率,研制了自由球止回阀注浆管路混合器,并在冀中能源东庞矿西庞井防止水注浆工程中成功应用,与传统混合器相比表现出诸多优点,具有巨大的应用价值和推广空间.     

中国对虾弧菌性红腿病的细胞病理研究

中国对虾(Penaeus chinensis)弧菌性红腿病是近年来我国华东地区一些对虾养殖场新发生和流行的一种危害严重的病害.本文报道应用光学和电子显微镜研究病虾的腹肢、中肠、心脏、血细胞、鳃等组织细胞的病理改变,病原菌内外部微结构和SMZ处理后菌体微结构的变化.结果表明,病虾血淋巴涂片上能看到少量细菌,血细胞数明显减少,腹肢的真皮层沉积着放射状或树枝状的橘红色色素颗粒.在超薄切片中可见许多寄生弧菌集聚或散布于心肌细胞间质、中肠、腹肢及鳃丝等组织的细胞质中.从病虾血淋巴中被分离培养的细菌鉴定为鳗弧菌(Vibrio anguillarum),人工感染试验进一步证实其为红腿病的病原体.该细菌系一种无芽孢的短弧菌,革兰氏染色阴性,菌体大小为(0.6～0.9)μm ×(1.5～2.5)μm,有一根单端生鞭毛.鞭毛具有鞘和轴结构,菌体内部具有原核细胞超微结构特性,经SMZ处理后,菌体膨胀,核区体积增大,致密染色质颗粒增多,透明斑变少,严重者细胞壁大部分或全部消失,细胞破裂甚至解体.而未经SMZ处理的菌体无此变化.健虾组织中,未见病理变化及细菌存在.这为该病的诊断和有效的防治研究提供了重要的科学依据.