【摘 要】
：
煤对氧气的物理吸附是煤炭自燃的过程之一.在假设无化学吸附的基础上,运用Grand canonical Monte Carlo(GCMC)对煤物理吸附氧气机制进行了系统地研究.首先,测定了赤峰褐煤的表面分子结构参数,并构建了煤表面大分子模型(CMM);其次,优化CMM并添加了周期性边界条件;然后,模拟了煤分子周期性边界条件单元(CBu)对氧气的宏观吸附行为;最后分析了氧气分子和煤中各官能团的径向分布函数(RDF).结果 表明,环境温度对氧气在煤分子上的吸附量和产生的吸附热起负相关作用;煤分子主要通过范德华力
【机 构】
：
应急管理部研究中心,北京100013;中国安全生产科学研究院,北京100012;中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院,北京 100083
论文部分内容阅读
煤对氧气的物理吸附是煤炭自燃的过程之一.在假设无化学吸附的基础上,运用Grand canonical Monte Carlo(GCMC)对煤物理吸附氧气机制进行了系统地研究.首先,测定了赤峰褐煤的表面分子结构参数,并构建了煤表面大分子模型(CMM);其次,优化CMM并添加了周期性边界条件;然后,模拟了煤分子周期性边界条件单元(CBu)对氧气的宏观吸附行为;最后分析了氧气分子和煤中各官能团的径向分布函数(RDF).结果 表明,环境温度对氧气在煤分子上的吸附量和产生的吸附热起负相关作用;煤分子主要通过范德华力和静电相互作用对氧气进行物理吸附.模拟吸附的分析结果对提高地下煤层防灭火效率,提高煤矿安全水平具有重要意义.
其他文献
对P2O5含量为19.60％的云南某磷矿擦洗尾矿进行了药剂制度的条件试验研究,确定了最佳药剂制度中Na2CO3用量3.0 kg/t、水玻璃用量4.0 kg/t、分散剂C11用量为400 g/t、抑制剂HA用量为300 g/t和捕收剂LP-Y用量2.0 kg/t;采用正浮选一粗一精闭路流程选别后,得到磷精矿P2 O5品位30.64％、回收率84.5％,倍半氧化物含量2.63％及其脱除率可达81.45％的优异指标.其流程简单,药剂成本较低,且选用的药剂安全环保,在高效回收利用大量堆存的磷矿擦洗尾矿的同时可缓解
溶液中钴、镍的分离纯化一直是行业难题.传统溶剂萃取法可有效实现钴、镍分离,但却存在易乳化、分离系数低、污染严重等难题.采用Y-Y型微通道耦合静态混合器强化分离溶液中的钴、镍,系统考察了微通道直径、长度、静态混合器个数及萃取剂N235浓度等因素对钴、镍萃取分离效果的影响.结果表明,当微通道直径为3 mm、长度为3 m、静态混合器个数为3时,钴的萃取率为92.96％,钴、镍分离系数高达69.43.研究还发现,采用N235-P507协萃体系,在非皂化的情况下可实现钴的高效分离回收,当N235浓度为0.8 mol
针对落凼矿深部矿段采场稳定性差、矿石损失率大的问题,提出机械化两步骤条带式上向分层充填采矿法,并用FLAC3D对采场结构稳定性进行分析.研究结果表明:在Ⅰ步骤条带6 m,Ⅱ步骤条带8 m的条件下,通过对Ⅰ步骤胶结矿柱的塑性区以及Ⅱ步骤矿房顶板拉应力及竖向位移分析,验证了结构参数的合理性,对类似矿山设计和生产工作有一定的参考价值.
以相似理论为基础,利用量纲分析法推导出模型试验应遵循的相似准则.构筑混凝土模型,进行不同大小抵抗线的单孔爆破试验,然后利用HHT分析方法从能量角度对爆破地震波衰减情况进行分析.通过对爆破地震波瞬时能量谱的分析,得出不同抵抗线爆破的地震波能量衰减变化情况.研究结果对降低爆破振动和提高炸药能量利用率具有一定的指导意义.
尾矿库作为人造高势能泥砂储存库,一旦发生严重的事故,将可能产生泥石流灾害,造成严重的生命安全损失、生态环境损失,甚至威胁社会的和谐稳定.对大量国内外尾矿库事故案例进行统计、分析,并采用文本挖掘对其进行分词处理,挖掘导致尾矿库事故的关键隐患因素,运用Python语言绘制了关键隐患词云图.基于此,采用Apriori(关联规则挖掘)算法分析了隐患因素之间的关联性,表征了隐患因素导致事故发生的耦合关系.最后通过共现分析获取共现矩阵,采用Ucinet等软件将共现矩阵转化为共现网络,实现了隐患因素间耦合关系的可视化.
以成分为Nd28.5 Fe69.9 B1.0 Ga0.3 Nb0.3的钕铁硼合金锭为原料,采用氢化—歧化—脱氢—再复合(HDDR)工艺制备各向异性钕铁硼磁粉.重点研究了HDDR工艺过程中钙添加量对磁粉氧含量和磁性能的影响.结果表明,在不改变原有HDDR工艺参数的基础上,添加少量金属钙即可显著降低磁粉的氧化程度,大幅提高磁粉的磁性能.钙添加量小于0.1％时,磁粉的氧含量仍然较高而导致内禀矫顽力Hcj和最大磁能积(BH)max低劣;钙添加量大于0.3％时,磁粉中残留的非磁性相过多以及颗粒团聚加重会导致磁性能指
某石英脉型金矿原矿金品位为7.62 g/t,通过重选+浮选的联合选矿工艺选别后,其尾矿金品位为0.75 g/t,总回收率在90.50％左右.为进一步研究尾矿中金的可回收价值,查明影响金在选别过程中流失的矿物学因素,采用工艺矿物学自动分析仪(BPMA)、附带能谱分析仪的扫描电电子显微镜(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)分析等手段对尾矿开展工艺矿物学研究.结果表明,尾矿中的金矿物主要为自然金,偶见银金矿;金矿物主要以与脉石裸露连生的形式存在,其次以包裹金形式嵌布于脉石矿物中,有少量为单体,少量以次显微金
采用我国西北某地浸采铀退役采区的砂岩铀矿制作具有不同氧化还原电位的铀矿土柱,并进行室内土柱入渗模拟试验,测定了土柱流出液中铀和铁的浓度、Eh值、pH值和Ec值,以及试验结束后在不同土柱深度处铀的含量和赋存形态,并采用电镜扫描图和红外光谱曲线对试验前后的样品进行了表征分析.结果 表明:氧化性铀矿样中铀的迁移速度＞原始铀矿样中铀的迁移速度＞还原性铀矿样中铀的迁移速度;在原始条件和还原条件下铀的形态主要为残渣态和碳酸盐结合态,其残渣态占比分别为48％～58％和46％～64％,碳酸盐结合态占比分别为27％～49％
针对难于分离的含油污泥物料,提出使用擦洗剥离技术进行含油污泥分离处理,并开展了试验研究.结果表明,最优的擦洗试验参数条件为:擦洗矿浆浓度70％、擦洗介质与物料的比例1:1、搅拌线速度5.3 m/s、搅拌时间10 min、不加温、双层搅拌擦洗时的擦洗效果最佳.验证试验结果表明,采用擦洗剥离技术处理后的污泥含油率可降低到0.51％,达到含油污泥的处理标准,用擦洗剥离技术处理含油污泥具有高的可行性,可为工业化生产提供设计依据.
为研究煤经过热处理后孔隙结构的变化,通过低场核磁共振(NMR)技术,获得不同温度处理的煤岩横向弛豫时间,根据不同横向弛豫时间的信号强度分析了不同孔径的孔隙含量,进而得出孔隙特征随温度的变化规律.利用体视镜获得表面的微观照片,以Matlab数字图像处理法辅助观察煤岩表面变化过程与加热后的现象.对核磁数据进行了分形分析,获得各孔径区间的分形维数Dx与整体分形维数DNMR.结果 表明:微孔对DNMR的影响最大,呈正比关系,而与温度、总孔隙度相关性不大.