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期刊信息/Journal information
能源与环保
能源与环保

王春林

月刊

1003-0506

zzmttg@163.com

0371-67575989

450001

郑州市高新技术产业开发区枫杨街17号

能源与环保/Journal China Energy and Environmental Protection北大核心CSTPCD
查看更多>>《中州煤炭》重点刊登介绍煤炭生产新技术、新工艺、新经验、新产品的文章和信息，兼容经营管理。面向煤炭系统和相关行业的工程技术人员、管理干部、技术工人和大专院校师生。本刊为双月刊，彩色封面，国际标准大16开本，112页，月下旬出版，自办发行。每期定价10元，全年6期60元。
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    N2及CO2抑制煤自燃效果实验研究

    王浩郑万成褚廷湘赵波...
    63-68页
    查看更多>>摘要：为对比CO2和N2抑制煤自燃氧化的效果,基于吸附及低温氧化实验系统,研究了干空气、N2+干空气混合气体、CO2+干空气混合气体条件下煤中自由基变化规律,以及标志气体CO的产生过程.实验表明,0-0.1 MPa升压阶段煤对不同气体吸附量随吸附压力线性增长;煤对气体物理吸附量满足CO2＞O2＞N2的关系,随着温度的升高,自由基浓度与CO浓度均在上升,但惰化条件下的增长速率及增长幅度显著小于干空气条件下,可见惰性气体可以抑制煤的低温氧化,通过抑制效果的数值比较,各温度阶段CO2的阻化效果优于N2,研究成果对指导采空区自燃火灾防治工作具有重要意义.

    惰性气体煤低温氧化自由基CO浓度

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    瞬变电磁法和激光雷达扫描微动勘探联合探测煤层富水区的应用

    孙振军张云鑫白亚云
    69-74页
    查看更多>>摘要：地下水在岩石中流动时,会对岩石产生物理和化学作用,如溶蚀、侵蚀和搬运作用,这些作用会加剧岩石的裂隙化和断层的活动,导致煤层富水区勘探难度增加.而通过瞬变电磁法精确测量地下介质对电磁脉冲的响应,结合激光雷达高精度监测地表高程变化和微小震动,可以实现对深部和复杂地质条件下煤层富水区的精确识别与地表形变预测.以国能榆林能源郭家湾煤矿为例,研究瞬变电磁法和激光传感微动勘探联合探测煤层富水区的应用.根据岩层分布深度在地表搭建电磁信号发射装置,通过介质反射扩散原理来探测视电阻率变化,获取实时感应到的电阻率变化数据.利用激光雷达扫描的数据,得到补充的微动勘探短剖面.结合电阻率的变化和微动勘探短剖面,进行联合分析,以约束电阻率的特征与微动勘探短剖面的分析.根据分析结果,可以精确划定煤层顶板的富水区范围,实现煤层顶板富水区勘探.实验结果表明,这种联合方法能够很好地分析煤层顶板的富水性,对煤层顶板富水区分布勘探结果与实际结果完全一致,勘探精度达到100％.因此,联合勘探方法具有良好的应用效果,实际应用价值较高.

    瞬变电磁法激光雷达煤层顶板富水区勘探电阻率

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    太原组灰岩水力压裂裂缝扩展规律

    山川刘振宇杨钊唐勇...
    75-80,87页
    查看更多>>摘要：为探究鄂尔多斯盆地太原组灰岩储层的水力压裂裂缝扩展规律,首先,基于三轴水力压裂物理模拟实验,对灰岩露头采样加工成300 mm ×300 mm ×300 mm正方体试样,根据水力压力曲线和压裂后裂缝扩展形态对灰岩的裂缝扩展规律进行分析;然后,根据太原组地质资料构建数学模型,从杨氏模量、泊松比、压裂液用量、压裂排量和顶底板夹层组合方面对于裂缝长度和高度进行模拟.结果表明,①灰岩样品表面存在较多的天然裂缝和层理面,又不同于页岩的层叠形式,裂缝开启后会快速和天然裂缝沟通,最大主应力垂直于天然裂缝时,对缝网形成更为有利;②压裂液黏度提高可以使主裂缝高度大幅提升,压裂过程中增大压裂排量可以开启更多天然裂缝和层理面;③数值模拟得出,杨氏模量大于20 GPa、泊松比小于0.16的灰岩更有利于形成更大面积的人工裂缝,压裂液用量、压裂排量和夹层顶底板组合等参数也对人工裂缝有控制作用.

    鄂尔多斯盆地太原组灰岩储层水力压裂裂缝扩展规律

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    基于改进人工蜂群算法与随掘超前探测的地震去噪技术研究

    杨志刚马世忠田欢
    81-87页
    查看更多>>摘要：针对随掘地震信号中噪声的分离问题,研究提出了一种结合改进的人工蜂群算法和独立分量分析的地震去噪模型.该模型通过分组引导结构增加算法的多样性,并引入比例因子与程度系数增加模型的泛化能力.在实验结果中,模型在Sphere函数上的最佳函数值从5 000次评估的7降至15万次评估的-205,在Quartic函数上的最佳函数值收敛于-6;经改进人工蜂群去噪后的信号X分量、Y分量以及Z分量,其中分量信号的能量特征超前探测的震源特征相符合,表明经分离后的信号与震源信号相接近.研究提出的模型能更有效地分离和去除地震信号中的噪声,特别是在处理复杂信号和提高噪声抑制能力方面显示了更加优越的性能.结果表明,研究方法在复杂信号的处理和噪声抑制方面具有明显优势,通过引入分组引导式搜索策略和动态更新比例因子及程度系数的策略,以此方式提升算法在面临复杂地质场景时的适应性和优化性能,为信号去噪带来了新的研究思路.

    人工蜂群算法超前探测独立分量分析信号去噪

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    鄂尔多斯盆地东缘储层主控因素分析——以石盒子组储层为例

    侯杰田浩年孙俊义张颂颂...
    88-95,102页
    查看更多>>摘要：为明确鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县地区山西组—下石盒子组储层沉积相特征和优质储层的主控因素,依据测录井资料,测井相结合地震相明确了研究区为三角洲前缘沉积相类型,细分了水下分流河道、河口坝、水下分流河道间3种沉积微相.在明确储层沉积相特征的基础上,对岩石类型进行分析.通过全岩衍射数据发现,自生黏土矿物或者杂基的胶结作用对孔隙有充填作用,是影响研究区孔隙减少的主要原因,填隙物含量少,对应储层渗透性好;岩石粒度受区域沉积演化控制作用明显,同时矿物成分石英含量与储层物性的好坏成正比,也是储层的主控因素之一.对岩心、镜下薄片观察发现,孔隙类型中粒间—粒内溶孔对应成熟度高的优质储层;利用最大似然法预测微裂缝平面发育区,与地质甜点区具有一致性,揭示了微裂缝发育是地质甜点形成和储量富集的主控因素之一.

    鄂尔多斯盆地东缘沉积相岩石类型孔隙类型微裂缝主控因素

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    宁夏延安组煤岩煤质特征及成煤环境研究

    姬晓燕夏炎毛兴军郭伟勇...
    96-102页
    查看更多>>摘要：中侏罗世延安组是宁夏主要含煤地层之一,主要分布于宁东煤田、宁南煤田、贺兰山煤田汝箕沟矿区和香山煤田下流水、窑山等地,为揭示宁夏延安组煤岩煤质特征及其成煤环境,基于各可采煤层煤样的煤岩、工业分析、全硫等地质勘查测试数据,分析了宁夏侏罗纪延安组煤的煤岩煤质特征,探讨了煤中灰分、硫分与成煤沉积环境的关系.研究结果表明,贺兰山煤田汝箕沟矿区延安组以半亮型煤、光亮型煤为主,富镜质组,特低灰—低灰,特低硫;宁东和宁南煤田以半暗型煤为主,宁东煤田富惰质组,中高—高挥发分,特低灰—低灰,特低硫—低硫;宁南煤田富镜质组,高挥发分、低灰、低硫—中硫;香山煤田富镜质组,低灰,特低硫—低硫.延安组沉积环境可划分为河流体系和浅湖三角洲体系两大类,其形成经历了冲积平原、浅湖三角洲又复向冲积平原过渡的充填演化过程.研究结果可为宁夏侏罗纪煤清洁高效利用研究提供基础地质数据和理论依据.

    宁东煤田宁南煤田延安组煤岩煤质成煤环境

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    城市污水处理用新型有机絮凝剂的制备及性能研究

    吕守维陈峰
    103-108页
    查看更多>>摘要：为了提高城市污水的絮凝处理效率,以阳离子单体(丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵DAC)、阴离子单体(丙烯酰胺AM)和表面活性单体BA-S为原料,研制出了一种适合城市污水处理用的新型有机絮凝剂PAB-S,优化了其制备条件,对其界面活性和絮凝效果进行了评价.研究结果表明,在单体总浓度为30％、引发剂浓度为0.4％、反应温度为65 ℃、反应时间为6 h的条件下,制备的新型有机絮凝剂PAB-S综合性能最佳.新型有机絮凝剂PAB-S具有良好的界面活性,对目标城市污水的絮凝处理效果较好,当PAB-S的质量浓度为300 mg/L时,可使油水界面张力降低至21.6 mN/m,对城市污水中的COD去除率可以达到99.1％.另外,在相同的实验条件下,新型有机絮凝剂PAB-S对目标城市污水的处理效果明显优于其他常用絮凝剂.现场应用结果表明,目标城市污水处理厂的二级生化处理工艺出水使用新型有机絮凝剂PAB-S絮凝处理后,COD、BOD5和色度等指标均能达到标准GB/T 8978-1996中的"一级A标准"要求,处理效果较好.

    城市污水有机絮凝剂制备条件界面活性性能评价

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    高COD焦化废水中重金属离子吸附脱除实验研究

    李兰廷王之峰刘敏寇丽红...
    109-114,121页
    查看更多>>摘要：煤化工高盐废水中重金属难以有效脱除,致使后续分质分盐工艺中得到的杂盐为危废,严重制约煤化工废水的资源化回用.采用活性炭吸附法开展深度去除焦化废水中重金属离子的实验研究,考察了3种不同规格活性炭及其级配床层去除重金属的效果.结果表明,活性炭对焦化废水中铁离子的吸附速率高于对锰离子的吸附速率,且废水中的COD有机物对重金属离子的吸附去除具有增益效果.活性炭吸附去除重金属的性能与其本身特性有关,小粒度的活性炭吸附速度较快,达到饱和的吸附时间较短,比表面积较大的活性炭吸附能力最强,且级配的活性炭可以达到最佳的综合去除效果.当活性炭A、活性炭B、活性炭C的级配比例为1:3:2时,采用吸附柱动态连续处理焦化废水,具有较好的初期吸附去除废水中重金属离子的能力;当吸附到120 min时,出水中锰离子和铁离子的含量均在0.05 mg/L以下,去除率分别为98.7％和79.4％.出水满足后续治理工艺对铁锰离子含量均不高于0.05 mg/L的要求.

    焦化废水重金属活性炭吸附脱除

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    电解锰渣与磷石膏复配对芒草种子萌发及幼苗生长的影响

    罗姗姗罗洋蒲丽群李朴...
    115-121页
    查看更多>>摘要：采用培养皿实验,以能源植物芒草(Miscanthus spp.)为材料,将磷石膏(Phosphogypsum)分别以总质量的5％、10％、15％、20％和25％添加到电解锰渣(Electrolytic manganese residue)中组成混合基质,并以纯电解锰渣和纯磷石膏为对照,探讨电解锰渣与磷石膏复配对芒草种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明,芒草种子的发芽率为77.78％～94.44％,除磷石膏占比为5％以外的各处理之间差异不显著;复配基质中磷石膏的质量占比为15％～25％,发芽势和发芽指数最高.与单独以电解锰渣或单独以磷石膏作为基质时相比,两者的复配明显促进了芒草幼苗的生长,使其地上部鲜重分别增加了12.50％～30.68％和22.22％～41.98％.同时,复配基质还不同程度增加了芒草叶片的叶绿素a和总叶绿素含量,降低了丙二醛含量.模糊隶属函数分析结果显示,当复配基质中电解锰渣和磷石膏的质量比分别为85％和15％时,平均得分最高,较适宜芒草的生长.本研究可为能源植物的种植以及锰矿区和磷矿区的环境治理提供依据.

    电解锰渣磷石膏能源植物芒草

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    固态储氢换热装置储放氢性能影响研究

    陈贤志王苗佳王为术王钦宝...
    122-128,137页
    查看更多>>摘要：为探究固态储氢换热装置储放氢反应速率的影响因素,构建了一种固态储氢换热装置,数值模拟研究了各因素对固态储氢换热装置储放氢反应的影响,对比分析了同截面不同位置上的储放氢反应速率的差异性.结果表明,进行储氢反应时,供氢压力从3 MPa增加到5 MPa,储氢反应时间缩短16％;换热流体入口温度从550 K降低到450 K,储氢反应时间缩短57％;同工况同截面下,距换热流体管路越远的材料储氢反应速率越慢;进行放氢反应时,以F=0.2为限,压力从0.3 MPa提高到0.5 MPa时,放氢反应时间延长23％;以F=0.3为限,换热流体入口温度从550 K升至650 K时,放氢反应时间缩短41％;同工况同截面下,距换热流体管路越远的材料的放氢反应速率越慢.

    固态储氢换热装置数值模拟储放氢反应速率

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