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煤矸石在土木工程材料中的应用研究进展 被引量：14
1
作者 刘泽 段开瑞 +4 位作者 周梅 张海波 罗树琼 房奎圳 王栋民 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期84-95,共12页
煤矸石作为煤基固废系列的重要成员,其资源化利用一直是煤基固废的热点研究方向。多年来,在研究人员和工程技术人员的共同努力下,我国煤矸石资源化利用技术水平与利用效率均得到大幅提升,在多个领域(能源、化工、土木工程)成功实现了煤... 煤矸石作为煤基固废系列的重要成员,其资源化利用一直是煤基固废的热点研究方向。多年来,在研究人员和工程技术人员的共同努力下,我国煤矸石资源化利用技术水平与利用效率均得到大幅提升,在多个领域(能源、化工、土木工程)成功实现了煤矸石“由废变宝”的转化过程。特别地,土木工程材料领域兼具“大体量”特点和“多元固废协同处置”等技术优势,成为大宗消纳煤矸石的中坚领域。本文综述了煤矸石作为胶凝材料/辅助胶凝材料和骨料在水泥混凝土、地质聚合物、道路工程及地下工程等方向的最新研究进展,总结并对比了煤矸石用作不同组分时的技术要点、难点及对应的质量控制措施和改性增强手段等。然而,矸石建材化的同时也容易导致矸石内部的“有价资源”未得到充分利用;矸石构筑物的长期耐久性和环境影响监测等工作也亟待补充。综上,受煤矸石理化性质、矸石资源化利用技术水平、经验及政策扶持力度等区域化差异因素的影响,煤矸石原料在用于多类型建材制品的生产过程中依然缺少因地制宜、明确且规范的分类管理和分级处置方法,“多领域技术-规范-政策”的逐步发展、完善和有机结合是今后建立高效有序的矸石建材市场及产业链的关键所在。 展开更多
关键词 煤矸石 胶凝材料 骨料 混凝土 地质聚合物
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露天煤矿火区爆破技术现状与趋势
2
作者 王桂林 费鸿禄 +3 位作者 刘秉轩 郭纪委 张建俊 白润才 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期145-160,共16页
露天煤矿火区爆破威胁着爆破作业安全,近几十年来国内外工程技术人员在爆破器材耐热稳定性、高温火区温度场监测技术、高温爆破技术等方面已取得了一些成果,为火区爆破设计与施工提供了技术支持。然而,仍存在高温火区爆破技术瓶颈,如爆... 露天煤矿火区爆破威胁着爆破作业安全,近几十年来国内外工程技术人员在爆破器材耐热稳定性、高温火区温度场监测技术、高温爆破技术等方面已取得了一些成果,为火区爆破设计与施工提供了技术支持。然而,仍存在高温火区爆破技术瓶颈,如爆破施工过程炮孔温度实时监测、耐高温爆破器材研制、较大规模的火区爆破技术等。为实现露天煤矿火区安全高效爆破,对露天煤矿火区爆破技术进行总结与分析,提出了火区高效安全爆破技术体系和发展方向:构建火区温度场三维工程地质模型、利用光纤光栅进行全孔深测温、开发火区温度场实时监测系统,实现爆破施工过程温度监测与预警;优选耐高温炸药的抑制剂和闪点提高剂,优化炸药配方以及研发耐高温起爆器材;高温炮孔降温方法与隔热材料的选择及药包隔热防护装置设计;研制孔内装药超过温度安全阈值时的炸药失效装置;设计高温火区单向爆破网路;分区采用加强松动、松动爆破、弱松动爆破技术和“三小一长”相结合的施工方法;编制煤层高温火区爆破作业规程,实现火区爆破信息化与智能化。深入开展露天煤矿火区爆破关键技术研究,对提高露天煤矿火区爆破安全和效益具有重要的理论与工程价值。 展开更多
关键词 火区爆破 孔温智能监测 耐高温爆破器材 炸药失效装置 单向爆破网路
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不同粒径橡胶集料混凝土工程特性试验 被引量：3
3
作者 崔翰博 周梅 +2 位作者 唐巨鹏 郭胜豪 姜昕彤 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2020年第4期51-57,70,共8页
用橡胶颗粒取代砂子,对橡胶集料混凝土进行工作性测定及单轴抗压试验、抗水渗试验、抗氯离子渗透试验、冻融循环试验。结果表明:存在最不利橡胶颗粒粒径0.63~1.25 mm,使混凝土流动性最差;混凝土抗压强度随橡胶颗粒粒径减小而下降,但掺... 用橡胶颗粒取代砂子,对橡胶集料混凝土进行工作性测定及单轴抗压试验、抗水渗试验、抗氯离子渗透试验、冻融循环试验。结果表明:存在最不利橡胶颗粒粒径0.63~1.25 mm,使混凝土流动性最差;混凝土抗压强度随橡胶颗粒粒径减小而下降,但掺入小粒径橡胶颗粒有助于保证混凝土完整性;存在最优取代粒径0.165~0.315 mm,使混凝土电通量、渗水高度、质量损失率、相对动弹性模量损失率分别为普通混凝土的53.15%、52.35%、16.35%、51.79%;利用耐久性最优配合比制备的橡胶集料钢筋混凝土简支梁起裂荷载高于普通钢筋混凝土简支梁,但极限荷载有所降低,降幅约为6.10%。 展开更多
关键词 橡胶集料混凝土 橡胶颗粒粒径 工作性 力学特性 耐久性 简支梁
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氟化工产业园区污水处理工程实例 被引量：13
4
作者 李喜林 张颖 +1 位作者 曹娟 王巧 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期135-138,共4页
以辽宁某氟化工产业园区污水处理工程为研究对象,在污水水质、水量分析的基础上,确定了该厂污水处理工艺流程。物化预处理采用"粗格栅+调节池+细格栅+反应池+斜管初沉池"工艺,生化段处理采用"厌氧水解池+A/O池+平流二沉... 以辽宁某氟化工产业园区污水处理工程为研究对象,在污水水质、水量分析的基础上,确定了该厂污水处理工艺流程。物化预处理采用"粗格栅+调节池+细格栅+反应池+斜管初沉池"工艺,生化段处理采用"厌氧水解池+A/O池+平流二沉池"工艺,生化深度处理采用"生物滤池+臭氧消毒"工艺。对主要单元工艺进行了参数设计、工程特点及运行效果分析。工程运行结果表明,出水BOD_5、COD、SS、TN、TP、F^-含量满足GB 18918-2002中的一级A标准及GB 8978-1996一级标准要求,去除率分别达到96%、92.9%、95%、52.0%、90%、96.7%以上。 展开更多
关键词 含氟废水 粉末活性炭-活性污泥工艺 曝气生物滤池 工程设计
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UASB-A/O-UF-NF-RO组合工艺处理垃圾渗滤液工程实例 被引量：9
5
作者 李喜林 于晓婉 +1 位作者 王巧 韩川 《水处理技术》 CSCD 北大核心 2021年第9期128-131,共4页
辽宁某垃圾填埋场渗滤液处理工程采用物化预处理(细格栅+调节池)+生化处理(UASB+A/O+UF)+膜深度处理(NF/RO)工艺,处理规模为200 m^(3)/d。工程运行结果表明,该工程处理效率高,处理出水水质稳定,实现“零排放”。系统出水COD、BOD5、SS、... 辽宁某垃圾填埋场渗滤液处理工程采用物化预处理(细格栅+调节池)+生化处理(UASB+A/O+UF)+膜深度处理(NF/RO)工艺,处理规模为200 m^(3)/d。工程运行结果表明,该工程处理效率高,处理出水水质稳定,实现“零排放”。系统出水COD、BOD5、SS、NH_(3)-N、TN的去除率分别为99.6%、99.8%、99.9%、99.9%、99.1%,达到辽宁省污水综合排放标准(DB 21/1627-2008)表2要求。 展开更多
关键词 垃圾渗滤液 上流式厌氧污泥床反应器 MBR NF/RO
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尾矿坝渗流稳定性研究进展 被引量：3
6
作者 梁冰 曾勇 +1 位作者 易富 杜常博 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第3期107-117,共11页
渗流场是诱发尾矿坝渗流失稳的主要影响因素。加强尾矿坝渗流稳定性研究是保障尾矿坝安全的重要基础,有利于降低尾矿坝溃坝风险。基于国内外的相关研究资料,从尾矿坝的渗流失稳破坏类型与影响因素、渗流稳定性分析方法以及安全监测预警... 渗流场是诱发尾矿坝渗流失稳的主要影响因素。加强尾矿坝渗流稳定性研究是保障尾矿坝安全的重要基础,有利于降低尾矿坝溃坝风险。基于国内外的相关研究资料,从尾矿坝的渗流失稳破坏类型与影响因素、渗流稳定性分析方法以及安全监测预警研究三大方向进行综述,指出了尾矿坝渗流稳定性研究中存在渗透破坏判别方法研究不足、缺乏对渗流场影响因素的系统性研究、宏-细观多尺度模型试验测量手段及其概化分区方法的研究不足,以及缺乏综合性稳定分析与评价方法及安全监测预警技术等方面的问题。针对当前尾矿坝渗流稳定性研究存在的不足,提出尾矿坝渗流稳定性研究领域有待深入探讨的问题,为今后重点研究提供思路。 展开更多
关键词 尾矿坝 渗流稳定性 渗流场 安全监测 研究进展
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新型MOF/壳聚气凝胶去除Cu(Ⅱ)及环丙沙星 被引量：1
7
作者 狄军贞 高梦晴 +1 位作者 姜洋洋 阮浈 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第3期210-219,共10页
该研究旨在开发一种能够同时去除水体中重金属和抗生素的高效吸附材料。以壳聚糖气凝胶为载体,制备了负载Fe/ZIF-8的双金属MOFs凝胶球。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、傅立叶变换红外光谱等技术表征了该材料的结构与组成。实验表明,... 该研究旨在开发一种能够同时去除水体中重金属和抗生素的高效吸附材料。以壳聚糖气凝胶为载体,制备了负载Fe/ZIF-8的双金属MOFs凝胶球。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、傅立叶变换红外光谱等技术表征了该材料的结构与组成。实验表明,该复合材料在pH值为6时对Cu(Ⅱ)和环丙沙星的最大吸附容量分别为295.86 mg/g和96.98 mg/g,吸附行为均符合准二阶动力学模型和Freundlich等温吸附模型。吸附机制分析表明,吸附过程主要通过离子交换、静电吸引、氢键、表面络合作用以及π-π相互作用实现。此外,该复合材料在经过5次吸附-解吸循环后,仍能表现出良好的再生性和重复使用性。 展开更多
关键词 双金属MOFs 壳聚糖 养殖废水 抗生素 吸附
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深部充填节理岩体锚固抗力力学模型研究
8
作者 宋洋 王贺平 +3 位作者 金佳旭 刘家顺 毛镜涵 张维东 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第8期1672-1680,共9页
锚固抗力计算模型是节理岩体锚固理论研究的核心问题,其中充填节理软岩的锚固机制更为复杂并且尚未明确。基于结构力学理论,将锚杆挤压变形区内的约束应力视为矩形分布模式,并将约束应力取值修正为包含充填物强度σj、充填度Δ因素的公... 锚固抗力计算模型是节理岩体锚固理论研究的核心问题,其中充填节理软岩的锚固机制更为复杂并且尚未明确。基于结构力学理论,将锚杆挤压变形区内的约束应力视为矩形分布模式,并将约束应力取值修正为包含充填物强度σj、充填度Δ因素的公式表达,建立了考虑转角大变形条件下的充填节理软岩锚固抗力力学模型。进一步开展恒定法向刚度CNS边界条件下加锚充填节理岩体剪切试验进行验证。相关研究结果表明:在深部岩体力学边界影响下,锚杆剪切变形段长度与锚杆直径比值基本处在0.7~1.5。随着Δ的增加,锚杆抗剪贡献率理论计算值分别为9.8%,16.5%,22.0%,34.8%。其中剪力、轴力二者提供的节理面抗力比值,由2.83降低为0.72,说明当锚固角度β=90°时,剪力首先承担主要抗力行为,当发生较大转角位移时,剪力不再明显增加,逐渐由轴力提供抗力行为直至锚固体系失效破坏。进一步对β=30°~90°条件下锚杆抗力分布特征进行了系统的分析,综合验证了模型合理性,可为节理岩体锚固设计理论提供参考借鉴。 展开更多
关键词 锚固抗力模型 充填度 约束应力 全长黏结型锚杆 CNS边界
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弱胶结软岩巷道开挖扰动应力旋转特征及支护对策
9
作者 刘家顺 孙铠洋 +2 位作者 左建平 郑智勇 王来贵 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第2期194-206,共13页
针对西部矿区弱胶结软岩地层巷道围岩自稳能力差、变形大、支护易失效等问题,采用室内试验、数值模拟、现场监测和理论分析相结合的方法,分析了开挖过程中围岩主应力旋转特征,提出针对弱胶结软岩巷道的支护对策。研究结果表明:巷道开挖... 针对西部矿区弱胶结软岩地层巷道围岩自稳能力差、变形大、支护易失效等问题,采用室内试验、数值模拟、现场监测和理论分析相结合的方法,分析了开挖过程中围岩主应力旋转特征,提出针对弱胶结软岩巷道的支护对策。研究结果表明:巷道开挖过程中,巷道围岩主应力旋转幅度经历了平稳增长。剧烈扰动和恢复平稳3个阶段。在工作面推进至监测断面时围岩主应力调整最为剧烈,其中顶板和底板最大主应力增加至初始值的1.62倍,帮部增加至初始值的1.35倍;顶板和底板最大主应力倾角/方位角在岩壁处分别为30°/41°和23°/151°。随远离岩壁,最大主应力倾角/方位角呈先增大后减小的趋势,并且在距离巷道岩壁0.68R处倾角/方位角的变化达到峰值11°/5°、14°/176°;帮部最大主应力旋转角度随远离岩壁呈减小的趋势,倾角/方位角由56°/58°变化至初始状态,分别旋转了34°和32°;顶板围岩应力旋转幅度大于底板和帮部。基于巷道开挖扰动应力旋转特征,提出了考虑主应力旋转效应的弱胶结巷道锚杆(索)+金属网的非对称耦合支护技术,并进行了数值模拟分析和现场工业试验。现场结果表明:采用非对称耦合支护技术可以显著改善围岩应力状态,有效减小巷道围岩塑性范围,控制弱胶结软岩巷道变形。 展开更多
关键词 弱胶结软岩 巷道 主应力旋转 倾角/方位角 非对称耦合支护
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飞机滑跑作用下隧道结构的稳定性分析
10
作者 魏晓刚 秦志帆 +4 位作者 王世翱 法靖宇 路沙沙 杨柳川 李广慧 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第8期3425-3437,共13页
为研究飞机滑跑时机场跑道下伏隧道结构的稳定性,通过建立“五点接触式”飞机六自由度的动力学方程,构建机场跑道-土层-隧道结构协同变形数值计算模型,重点分析机型、道面类型和埋置深度等因素对隧道结构稳定性的影响。结果表明:在不同... 为研究飞机滑跑时机场跑道下伏隧道结构的稳定性,通过建立“五点接触式”飞机六自由度的动力学方程,构建机场跑道-土层-隧道结构协同变形数值计算模型,重点分析机型、道面类型和埋置深度等因素对隧道结构稳定性的影响。结果表明:在不同机型的飞机荷载作用下,主起落架机轮的分布位置越集中,对隧道结构的稳定性影响越大;柔性道面在应力扩散的衰减效应方面明显优于刚性道面,隧道结构的拱顶位置变形程度比其他位置更为显著;随着隧道结构埋置深度的增加,飞机荷载对隧道结构的扰动效应呈现衰减趋势,当隧道埋深结构超过64 m时,隧道结构不再承受飞机荷载的扰动效应。 展开更多
关键词 飞机荷载 机场跑道 隧道工程 数值模拟
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绿色低成本超高性能混凝土性能与微观机理评价分析
11
作者 赵文华 孔佳慧 孙琦 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期313-322,共10页
针对超高性能混凝土(UHPC)水胶比低、成本高、水泥用量大等问题,利用工业固废及天然火山灰材料,制备以石灰石粉、矿渣和浮石粉为掺合料的绿色低成本UHPC,通过UHPC性能试验、BBD响应曲面试验、PCAS孔隙率分析系统及SEM扫描电镜技术,探究... 针对超高性能混凝土(UHPC)水胶比低、成本高、水泥用量大等问题,利用工业固废及天然火山灰材料,制备以石灰石粉、矿渣和浮石粉为掺合料的绿色低成本UHPC,通过UHPC性能试验、BBD响应曲面试验、PCAS孔隙率分析系统及SEM扫描电镜技术,探究各掺合料对其基本物理性能及微观结构的影响。研究结果表明:采用石灰石粉、矿渣和浮石粉混掺替代水泥,可提升UHPC的力学性能及耐久性能,改善其微观结构,能在保证UHPC良好性能的同时降低制备成本以及对环境的危害。研究成果可为制备绿色低成本UHPC提供参考。 展开更多
关键词 绿色超高性能混凝土 固废 低成本 碳排放 微观结构
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断层倾角对声发射信号传播规律影响的试验研究
12
作者 贾宝新 李宝 +1 位作者 周琳力 陈浩 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第5期23-38,共16页
因存在断层和岩层间层理面等不连续界面,天然岩体并非均匀连续介质,声发射信号经过断层和层理面时传播规律必然会发生改变,因此研究断层中声发射信号的传播规律成为岩石力学的重点课题之一。基于惠更斯原理对含断层的非均匀介质条件下... 因存在断层和岩层间层理面等不连续界面,天然岩体并非均匀连续介质,声发射信号经过断层和层理面时传播规律必然会发生改变,因此研究断层中声发射信号的传播规律成为岩石力学的重点课题之一。基于惠更斯原理对含断层的非均匀介质条件下的波面方程进行推导,并通过室内相似模拟模型试验制作45°、60°、75°以及其他类型断层试件,结合超声波测速仪和DS5-16B全信息声发射信号分析仪对跨断层的声发射信号进行监测和记录,采用非线性拟合和Matlab软件数值计算的方式,研究不同倾角的断层、层理面数量对声发射信号传播速度以及信号特征的影响。结果表明:声发射信号的传播速度随着断层倾角的增大逐渐增加,传播速度与断层倾角呈正相关,断层倾角越大信号传播速度越快,信号穿过断层后传播速度会发生衰减,断层倾角越大速度衰减比例越小,层理面会使传播速度发生衰减,单个层理面对速度的影响较小,2个层理面对速度的影响较大;断层会使信号的最大幅值减小,主频率降低,频率区间向低频方向移动,断层倾角越大,最大幅值、主频率、频率区间越大。1个层理面对信号的影响较小,与无层理面的信号时频特征基本相同,2个层理面对信号的影响较大,会使信号的最大幅值、主频、频率区间有较大幅度的减小;断层的存在会导致声发射信号的瞬时能量发生巨大衰减,倾角越小衰减越为严重。研究成果可为射线理论下波速模型的建立提供理论依据。 展开更多
关键词 断层倾角 声发射信号 层理面 传播速度 能量
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基于高阶局部最大值同步挤压变换的浅埋隧道地表高铁振动信号时频与衰减特征分析
13
作者 贾宝新 翟紫薇 +3 位作者 张晶 周志扬 苑文雅 郑克楠 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期337-352,共16页
为解决浅埋隧道上覆地表采集到的高铁振动信号底噪丰富的问题,提出一种适用于浅埋隧道上覆地表高铁振动信号降噪的高阶局部最大值同步挤压变换方法。首先,引入高阶调制算子推导高阶估算瞬时频率,结合局部最大值同步挤压变换推导出高阶... 为解决浅埋隧道上覆地表采集到的高铁振动信号底噪丰富的问题,提出一种适用于浅埋隧道上覆地表高铁振动信号降噪的高阶局部最大值同步挤压变换方法。首先,引入高阶调制算子推导高阶估算瞬时频率,结合局部最大值同步挤压变换推导出高阶局部最大值同步挤压变换,通过数值模拟多分量加噪信号验证该方法的抗噪性;随后,对高铁振动信号进行相关时频分析、处理,对比验证高阶局部最大值同步挤压变换的降噪效果和适用效果;最后,基于此方法对高铁振动信号的时频及衰减特征进行分析。研究可为隧道场地高铁振动信号提供一种谱精度高、降噪效果好的时频分析方法,并为隧道场地中高铁振动的环境影响研究提供理论分析基础。 展开更多
关键词 高铁振动信号 高阶局部最大值同步挤压变换 时频分析 降噪效果 衰减特征
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复杂应力下软岩等效蠕变损伤模型及大变形规律研究
14
作者 孙闯 王伟州 +2 位作者 王来贵 陈东旭 白艺冰 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第2期166-177,共12页
软岩巷道在长期载荷作用下易发生蠕变损伤,影响其稳定性。通过现场勘查及室内试验分析巷道软弱围岩力学及蠕变特性,构建软岩非线性蠕变损伤模型,并通过UDEC数值计算验证其合理性,研究分析了软岩巷道变形的时效规律,在现有支护的基础上... 软岩巷道在长期载荷作用下易发生蠕变损伤,影响其稳定性。通过现场勘查及室内试验分析巷道软弱围岩力学及蠕变特性,构建软岩非线性蠕变损伤模型,并通过UDEC数值计算验证其合理性,研究分析了软岩巷道变形的时效规律,在现有支护的基础上提出了优化支护方案,并应用于现场工程。研究表明:巷道围岩蠕变试验中蠕变速率和变形量随应力增加而提升,且稳态蠕变的过渡时间延长;采用UDEC软件数值求解蠕变损伤模型,通过数值计算得到软岩加速蠕变曲线与试验曲线吻合,验证了模型的可靠性;蠕变导致围岩变形与裂隙范围不断扩大,暴露出现有支护系统的不足;优化方案通过增加并加长锚杆同时引入预应力,增强了支护系统的协同控制能力与稳定性。深入研究软岩蠕变损伤特性及其时间演化规律对于优化支护与保障工程安全具有重要意义。 展开更多
关键词 软岩巷道 蠕变损伤 数值模拟 时效规律 支护设计
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骨料表面强化对堆积煤矸石胶结充填体压缩损伤的影响
15
作者 金佳旭 顾晓薇 +4 位作者 李明旭 秦志发 刘涛 武鹏飞 左胜浩 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第6期277-291,共15页
煤矸石是煤矿开采衍生的主要固体废弃物,其品质波动性大、压碎值高、吸水率大、稳定性差等缺点限制了在采空区回填的规模化应用,成为煤矿固体废弃物资源化利用的技术瓶颈。探索了采用裹浆法和裹粉法对低品位煤矸石进行表面强化的处理工... 煤矸石是煤矿开采衍生的主要固体废弃物,其品质波动性大、压碎值高、吸水率大、稳定性差等缺点限制了在采空区回填的规模化应用,成为煤矿固体废弃物资源化利用的技术瓶颈。探索了采用裹浆法和裹粉法对低品位煤矸石进行表面强化的处理工艺,利用改性煤矸石和自密实碱激发矿渣−尾矿砂浆制备了堆积煤矸石胶结充填体(Pre-placed Coal Gangue Cemented Backfill,PCCB),并基于数字图像相关技术和声发射技术研究了煤矸石表面强化处理对PCCB力学性能和单轴压缩损伤行为的影响。结果表明:2种处理工艺均显著降低了煤矸石的压碎值,进而改善了PCCB的力学性能。PCCB试样的单轴压缩破坏模式主要为拉伸破坏,对煤矸石进行表面强化处理后,PCCB的裂纹起裂率和裂纹损伤率均显著提高,能够更好地抵抗受压损伤过程的裂纹扩展。采用裹浆法处理煤矸石骨料时,PCCB强度的影响因素主要是改性煤矸石骨料的压碎值,而裹粉法处理后PCCB的强度受改性骨料和骨料−基体界面过渡区共同影响。研究结果为PCCB在采空区回填中的应用提供了理论支持和实践指导,为绿色矿山建设和资源循环利用开辟了新途径。 展开更多
关键词 煤矸石 表面强化 数字图像相关 声发射 损伤行为
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固定化斜生四链藻对四环素和土霉素的吸附特性及机理
16
作者 狄军贞 赵源方 +2 位作者 阮浈 岳宏哲 杜凯琪 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第4期1572-1583,共12页
四环素(Tetracycline,TC)和土霉素(Oxytetracycline,OTC)是危害自然环境和人体健康的主要抗生素。选取斜生四链藻为原生物材料,以海藻酸钠包埋法作为固定化方法,将制备的固定化斜生四链藻球(SA-TO)作为吸附材料,研究不同浓度的四环素与... 四环素(Tetracycline,TC)和土霉素(Oxytetracycline,OTC)是危害自然环境和人体健康的主要抗生素。选取斜生四链藻为原生物材料,以海藻酸钠包埋法作为固定化方法,将制备的固定化斜生四链藻球(SA-TO)作为吸附材料,研究不同浓度的四环素与土霉素对固定化前后的斜生四链藻生长活性的影响。基于单因素试验方法,探究SA-TO个数、温度和pH值对TC和OTC吸附性能的影响,通过吸附动力学、吸附等温线,结合扫描电子显微镜、氮气吸附解吸、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱表征方法探究固定化斜生四链藻球对TC和OTC的吸附机理。结果显示,固定化对斜生四链藻有一定的保护作用,相较于游离藻,固定化后斜生四链藻的生长更为稳定;SA-TO最优吸附条件为:300个、25℃和pH=7;优化吸附条件后的SA-TO对TC和OTC最大去除率分别为89.64%和87.80%,相较于游离藻,去除率分别提升了11.08百分点、13.74百分点;SA-TO对TC和OTC的吸附过程均符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,吸附过程是以化学吸附为主的单层吸附。 展开更多
关键词 环境工程学 固定化 吸附 抗生素 海藻酸钠
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冻融饱水裂隙砂岩力学特性及细观破裂演化特征研究
17
作者 孙闯 蒲云波 +1 位作者 敖云鹤 陶琦 《岩土力学》 北大核心 2025年第8期2339-2352,共14页
冻融循环对岩石的损伤劣化严重影响寒区隧道工程的长期服役性能。为获取裂隙岩石冻融损伤细观特征和冻融后受载力学特性,开展了不同冻融循环次数下饱水裂隙砂岩力学特性试验,推导了冻融过程冻结水体积增量、补给量与冻融循环次数的关系... 冻融循环对岩石的损伤劣化严重影响寒区隧道工程的长期服役性能。为获取裂隙岩石冻融损伤细观特征和冻融后受载力学特性,开展了不同冻融循环次数下饱水裂隙砂岩力学特性试验,推导了冻融过程冻结水体积增量、补给量与冻融循环次数的关系方程。采用颗粒流方法构建一种基于水冰相变体积膨胀理论的岩石冻融劣化模型,通过室内试验验证该模型的可靠性。研究表明:随着冻融循环次数N的增加,试样的力学特性均表现为线性衰减,衰减程度与N呈正相关,且当裂隙倾角为30°时,试样表现的力学特性最弱;裂隙试样在冻融作用下裂隙处的劣化程度大于其他部位,除试样表面颗粒剥落之外,沿裂隙端部产生冻融微裂纹,冻融损伤在试样表层及内部不断积累;颗粒流冻融过程产生的细观微裂纹以张拉裂纹为主,且裂纹数量与N呈正相关,冻融微裂纹由试样表层逐步向内部扩展发育,微裂纹的数量及分布特征影响试样受载破坏形态,且多表现为分布于受载破坏主破裂带附近的次生裂纹破裂带。该研究为冻融作用下岩石损伤劣化过程提供了新思路与新参考,也有助于推动寒区隧道工程灾变预测和长期服役性能评估。 展开更多
关键词 冻融循环 预制裂隙 离散元法 损伤衰减 破裂演化
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长短期记忆网络在隧道火灾实时致灾态势预测中应用研究
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作者 贾进章 陈佳琦 陈怡诺 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第4期1298-1309,共12页
针对隧道火灾过程中高温烟气对人员避灾的威胁,为实现隧道火灾有效控制,及时提供隧道火灾实时救援决策,提出了一种试验测量和人工智能相结合的方法,基于温度传感器和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络对烟气温度进行实时预... 针对隧道火灾过程中高温烟气对人员避灾的威胁,为实现隧道火灾有效控制,及时提供隧道火灾实时救援决策,提出了一种试验测量和人工智能相结合的方法,基于温度传感器和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络对烟气温度进行实时预测。首先,通过1∶20小面积火灾试验收集不同工况下的温度数据,然后,采用LSTM模型从试验火灾数据库中学习、训练,并进行不同火源类型测试,发现该算法模型可以很好地预测隧道内温度分布。对模型的预测能力进行测试,测试结果表明,预测结果精度高,相对误差在±10%内。与反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)模型进行比较,测试误差均值降低3.85百分点,对比效果明显,满足隧道火灾实时态势检测需要,为隧道火灾事故的应急救援建立了较为新颖的智能预测方法。 展开更多
关键词 安全工程 隧道火灾 长短期记忆网络 烟气温度 实时预测
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植物源脲酶诱导碳酸钙沉积固化石灰石粉尘试验研究 被引量：1
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作者 杜常博 陶晗 +2 位作者 易富 黄惠杰 程传旺 《材料导报》 北大核心 2025年第2期67-74,共8页
露天石灰石矿山的粉尘会导致空气、水和土壤污染,对人体健康和周围生态系统产生不利影响,制约着绿色矿山的建设和生产。为了解决这一问题,本工作基于酶诱导碳酸钙沉淀技术,利用大豆脲酶制备生物抑尘剂。从宏观和微观角度分析了生物抑尘... 露天石灰石矿山的粉尘会导致空气、水和土壤污染,对人体健康和周围生态系统产生不利影响,制约着绿色矿山的建设和生产。为了解决这一问题,本工作基于酶诱导碳酸钙沉淀技术,利用大豆脲酶制备生物抑尘剂。从宏观和微观角度分析了生物抑尘剂对石灰石粉尘的固化效果,并揭示其固化机理。结果表明脲酶的活性与尿素浓度和温度密切相关,当胶结液浓度为0.8 mol·L^(-1)时,生物抑尘剂的碳酸钙沉淀比最大,pH值为7.47,呈弱碱性。生物抑尘剂作用下的碳酸钙生成量显著提高,抑尘效率得到大幅提升。生物抑尘剂能够有效提高抗风蚀能力,在最高风速下抑尘效率达49.65%,最低风速下更是达到85.45%。此外,生物抑尘剂能有效减缓腐蚀速率,96 h达到0.020 mm/a,约为水的11.05%。脲酶诱导碳酸钙沉积(Enzyme-induced carbonate precipitation,EICP)的矿化产物主要为方解石型碳酸钙,具有充填、黏附、桥接和整体固化作用,能有效固化石灰石粉尘。研究表明EICP技术的经济性、环保性、可持续性以及对石灰石粉尘的积极影响使其成为一种具有极大潜力的解决方案。 展开更多
关键词 脲酶诱导碳酸钙沉积 生物抑尘剂 石灰石粉尘 抗风蚀测试 固化机理
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断层破碎带软岩巷道支护技术 被引量：6
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作者 张向东 陈海涛 +3 位作者 李庆文 蔡赫男 王帅 张哲诚 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第11期1131-1136,共6页
为软岩巷道过断层破碎带支护技术研究提供有效技术支撑,采用理论分析、岩石三轴压缩试验、围岩表面变形监测和MIDAS/GTS数值模拟,分析断层破碎带对巷道表面变形的影响.以红庆梁煤矿回3-1煤辅运大巷1088 m处断层破碎带为工程背景,提出将... 为软岩巷道过断层破碎带支护技术研究提供有效技术支撑,采用理论分析、岩石三轴压缩试验、围岩表面变形监测和MIDAS/GTS数值模拟,分析断层破碎带对巷道表面变形的影响.以红庆梁煤矿回3-1煤辅运大巷1088 m处断层破碎带为工程背景,提出将原矩形断面更改为直墙半圆拱形断面和锚网索喷+"U"型钢支架的联合支护方法.研究结果表明:选择断层核心区域的1个观测断面进行围岩表面变形观测,并与数值模拟结果进行对比分析,数值模拟结果与现场实际监测数据基本一致.施工至断层破碎带20 m范围内配合注浆对围岩进行加固,确保安全通过断层破碎带. 展开更多
关键词 断层破碎带 MIDAS/GTS数值模拟 现场实际监测 稳定性分析 岩石三轴压缩试验
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