脲酶抑制剂作用下微生物加固某金属尾砂试验研究

微生物诱导碳酸钙沉淀过程是基于微生物产生脲酶而发生的。因此脲酶是影响该过程的重要因素。为了改善微生物加固尾砂的效果,考虑脲酶抑制剂能有效抑制脲酶活性、延缓尿素水解的作用,本文通过在微生物加固尾砂试验过程中引入了不同掺量的脲酶抑制剂,并对加固后的尾砂柱体进行宏观力学试验与微细观检测,系统分析了脲酶抑制剂对微生物加固尾砂的效果。结果表明：适量的脲酶抑制剂可较大程度地延长巴氏芽孢杆菌迟滞期,可改善碳酸钙沉淀分布的均匀性,可提升微生物固化后尾砂试样的力学性能。其中,脲酶抑制剂的掺量为0.1%时,砂柱试样具有明显的剪切破坏模式,其剪切峰增长13.26%,有效黏聚力增长11.82%,有效内摩擦角增长6.85%,碳酸钙生成率同比增长了34.17%,孔隙率降低了46.90%。     

油砂蒸汽辅助重力排水开发隔层界限及上部剩余油挖潜方法

加拿大油砂主要采用双水平井蒸汽辅助重力泄油(steam assistant gravity drainage,SAGD)模式开发,难以动用隔夹层上部的储量.在曲流河沉积中,不同区域隔夹层的岩性、厚度、渗透性各异,造成油砂行业内不同公司所采用的隔层认定标准差别巨大,这给SAGD可动用储量的互认造成很大困扰.通过30组不同渗透率、不同温度(原油黏度)下的油砂启动压力梯度室内物理模拟实验,证实油砂开发过程中存在启动压力梯度现象,启动压力梯度的数值与视流度成幂指数关系,视流度越小,启动压力梯度越大.通过不同厚度、不同渗透率、是否考虑启动压力梯度下的42组数值模拟实验,绘制了隔夹层上部储量采出程度与隔夹层渗透率、厚度的关系图版.结果表明:垂向渗透率小于25 mD的连续物性层可完全封隔上部储量;垂向渗透率25～500 mD的连续物性层可在一定程度上封隔上部储量,此时厚度不同隔挡作用强弱不同;垂向渗透率大于500 mD的连续物性层对上部储量最终采出无明显隔档作用.通过多个方案优化了不同隔夹层隔挡作用下上部剩余油挖潜方式,提出了上部水平加密井的概念:隔挡性较强时可将下部注汽井侧钻为上部采油井;隔挡性较弱时可将下部注汽井侧钻为上部注汽井.初步经济测算表明两种方式下侧钻井均具有较好的经济效益.     

岩溶区排泥库泥浆深层泄漏机理

受喀斯特地貌及动水环境季节性变化影响,岩溶区排泥库底部泄漏事故时有发生,泄漏点探测成为控制灾害影响程度的关键。为此,通过灰色关联分析多参数对泥浆泄漏渗流力的影响,认为其中泥浆密度与流速对其渗流力影响较大,建立了泥浆密度、含水量、流速与泥浆渗流力的多元线性回归方程;并进一步建立了不同泄漏孔口大小、含水量和动力黏度条件下的泥浆泄漏数值模型,结果表明:泥浆含水量、动力黏度对泄漏影响半径影响不大,而泄漏孔口大小与泄漏影响半径关系较为密切,水平影响半径平均为泄漏孔口半径的4.61倍,竖直影响半径平均为泄漏孔口半径的5倍。     

基于案例推理的浮选过程智能优化设定

针对在浮选过程中表征关键工艺指标的精矿品位和尾矿品位难以建立精确数学模型,而常规控制方法又难以进行有效控制的难题,将案例推理和常规控制相结合,提出了基于案例推理技术的浮选过程工艺指标优化设定方法.该方法从浮选过程积累的大量过程历史数据中获取过程知识,将典型生产工况总结成案例的形式来构造案例库,并对案例检索、案例重用、案例修正及存储进行了论述.由智能优化设定模型自动更新基础控制回路的设定值,避免了人工手动设定的主观性和随意性.该方法应用于某选矿厂浮选过程,取得了显著的应用效果,表明了该方法的有效性.     

尾矿区重金属污染浓度预测模型及其应用

为了研究尾矿库周边农田土壤重金属污染状况,通过调查收集了国内某铅锌矿山尾砂库周边农田重金属含量的历史数据,应用指数平滑法建立了预测尾矿库重金属污染浓度的数学模型,并计算了不同平滑系数时数学模型的精度,同时应用建立的数学模型对该区域10 a后的重金属浓度进行了预测.研究结果表明:10 a后该尾矿库周边重金属Pb,Zn,Cd和As浓度将分别为预测时的1.335,1.191,1.886和2.710倍;指数平滑法的应用效果与平滑系数的选取关系密切,应用时,要根据指数平滑法建立的物理意义正确地分析和选取平滑系数,并对预测的精度进行分析.     

某尾矿库的渗流与稳定数值计算分析

运用有限元数值分析方法,对某尾矿库的渗流与稳定进行模拟计算,得到在正常水位运行和洪水水位运行两种工况下库区地下渗流的分布规律、浸润线的位置和尾矿坝的安全系数,根据渗流与稳定的计算结果,对该尾矿库的安全稳定性进行了评价。     

初始孔隙比对饱和砂土动力特性影响研究

通过对汶川细砂在不同循环应力比下的等压固结不排水动三轴试验,着重研究了考虑初始孔隙比对饱和砂土的动强度与孔压特性影响,建立了不同有效围压下的动抗剪强度表示方法,比较了一定振次下的动强度指标,为抗震设计提供参考与借鉴.从孔压随荷载循环次数变化和一定振次下液化所需的循环应力比这两种角度研究孔压特性,结果表明:相对密实度对砂土抗液化能力有着显著影响,孔压的发展取决于初始孔隙比,循环应力比越高时,表现得越明显.     

考虑裂缝和含水饱和度的致密砂岩应力敏感性

致密砂岩气藏裂缝发育和有效应力高的特征使其易发生应力敏感性损害，钻井完井液侵入或凝析水在近井地带聚集也将影响砂岩应力敏感性，这些因素都会对致密砂岩气藏的经济开发产生影响。考虑裂缝和含水饱和度的影响，选取鄂尔多斯盆地上古生界典型致密砂岩岩样，分别用干岩样、人工造缝岩样和含水饱和度低于束缚水饱和度的岩样进行了致密砂岩基块与裂缝的应力敏感性实验，并从岩石学特征入手，利用毛细管渗流模型和化学压实等理论分析了裂缝和含水饱和度对岩石变形的影响，探讨了致密砂岩应力敏感性损害机理。研究结果表明，致密砂岩应力敏感性损害严重，应力敏感性系数与基块渗透率线性负相关，而与裂缝岩样渗透率的对数线性正相关；水的存在加剧了致密砂岩应力敏感性程度，且含水饱和度越高应力敏感性越强。     

尾矿库排洪系统水力计算研究

尾矿库的排洪系统具有进水口多,水流流态复杂等特点,其水流形态与常见的水利工程泄水建筑物过流有较大的差别.本文采用传统的水力学方法对某工程尾矿库的排洪系统的泄洪能力进行计算,确定尾矿库的水位与下泄流量关系曲线,然后根据水量平衡方程进行调洪演算,确定排洪系统所需的调洪库容和调洪水位,从而为尾矿排洪系统设计提供可靠的依据.     

尾矿库风险演化复杂网络模型及关键隐患分析

针对尾矿库隐患及事故风险演化问题,面向尾矿库生命周期阶段,对事故影响因素包括技术,人为,环境与管理等因素和尾矿库隐患进行了辨识,进而构建了尾矿库事故风险演化的复杂网络模型.通过分析尾矿库复杂网络模型的特征参数和指数,得到了有关尾矿库隐患及风险演化的整体网络和事故子网的一些特性和规律;通过进行网络干扰和测试全网效率指数,找出了尾矿库风险演化复杂网络的关键节点(隐患),对预防和控制尾矿库隐患及事故风险演化具有指导意义.研究结果表明,尾矿库风险演化网络具有小世界网络特征,体现为局部空间或特定时间上的因素变化或干扰即可引发尾矿库系统的灾变,中间中心度较高的节点(隐患)是尾矿库风险演化过程中的关键节点(隐患),优先处置关键节点(隐患)有助于预防尾矿库事故的发生.