采用静态平衡法测定了pH值在8.5~9.0之间的二钼酸铵-氨-水三元体系固液相平衡及介稳区,分别用Apelblat简化方程和λh方程对相平衡数据进行关联,结果表明,2种模型关联标准方差分别为1.626%和1.661%。同时,采用浊度法测定了二钼酸铵的结晶介稳区数据,考察了降温速率对介稳区的影响,推导出二钼酸铵在氨水体系中的结晶成核级数。

煤系本身及其上覆地层能够形成具有工业开发价值的致密砂岩和页岩气藏,综合勘探这些非常规天然气资源将有助于提高煤层气开发效益。依托17口井的气测录井资料,分析了沁水盆地南部石炭二叠纪煤系及其上覆地层致密砂岩和页岩的气测显示规律,讨论了致密砂岩气与页岩气的赋存方式和勘探前景。结果显示:区内砂岩和页岩的气测显示十分普遍,区域和层位显示差异较大;砂岩气发现几率相对较高,页岩气品位相对较好;下石盒子组具有砂岩气和页岩气的勘探潜力,太原组具有页岩储层厚度品位,山西组具有砂岩储层厚度品位。研究认为,页岩气最有利勘探层位为太原组,砂岩气最有利层位是下石盒子组,山西组也有一定的砂岩气和页岩气勘探潜力。以此为基础,初步划分出独立砂岩气、独立页岩气、煤-页岩-砂岩互层气组合3种气藏类型,认为砂岩气和页岩气有利区主要位于盆地中央地带,总体上沿复向斜轴部呈NNE向展布。其中,沁源区块中—南部、郑庄区块-马必区块-沁南区块结合部、柿庄北区块西北部3个核心区值得关注。

为了探究四川盆地南部奥陶系五峰组页岩的元素特征从而进一步还原其古沉积环境,选择了四川省文兴县三新砖厂奥陶系五峰组8件露头剖面的页岩样品进行主、微量元素分析测试。通过运用元素地球化学研究方法,对研究区五峰组的古氧相沉积环境进行分析、还原。

为研究四川盆地西北缘陕南宁强地区汉页1井五峰组-龙马溪组黑色页岩的储层特征,通过对已有X-衍射全岩检测、扫描电镜、有机显微组成测定、岩石热解以及孔隙度、渗透率检测等测定结果进行分析,从岩矿特征、储层物性及地球化学特征等方面进行储层特征研究。结果表明:汉页1井五峰组-龙马溪组黑色页岩矿物组分以石英和粘土矿物为主,脆性矿物含量平均在55%以上;有机质类型主要为Ⅰ型干酪根,有机碳含量含量中等,镜质体反射率平均为1.44%,已经进入热成熟生气阶段;孔隙类型主要有晶间孔、铸模孔以及微裂缝,孔隙度及渗透率比较低,为典型的低孔低渗储层。

选择四川盆地长宁县双河镇上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组新鲜露头剖面,对124个样品进行碳硫含量、Rock-Eval热解分析和有机质碳同位素组成分析。结果显示,五峰组—龙马溪组底部约20 m段TOC含量较高,达3.04%~7.28%,向上残余有机质含量变低(0.81%~1.83%)并趋于稳定。硫含量在0.02%~4.69%,平均为0.95%。龙马溪组页岩δ13Corg值在-31.2‰~-29.4‰,平均-30.1‰,显示有机质以Ⅰ,Ⅱ型为主。TOC与硫含量、δ13Corg之间存在着一定的相关关系。结合龙马溪页岩的岩石学和化石特征,认为控制龙马溪组烃源岩有机质富集的主要原因是海平面升高、气候变暖和深水还原环境,导致有机质产率高且保存好。奥陶系五峰组和志留系龙马溪组底部高有机质海相泥岩是页岩气富集的最有利层段。

为研究Fenton试剂产生的羟基自由基·OH对甲烷的降解与动力学规律,利用自制的鼓泡反应装置,系统研究反应时间、H2O2浓度(c(H2O2))、Fe2+浓度(c(Fe2+))、初始pH值、反应温度等因素对煤矿瓦斯(甲烷)降解率的影响。实验结果表明,Fenton试剂对甲烷有较好的降解效果,对于浓度为4.9%的甲烷气体,当c(H2O2)=100 mmol/L、c(Fe2+)=2.0 mmol/L、初始pH=2.5、T=25℃时,反应30 min后,甲烷的最高降解率达0.25。通过对甲烷降解率与时间的变化关系进行非线性拟合,结果表明其反应动力学规律符合Boltzmann方程,而且方程中的参数d x即为影响Fenton试剂氧化降解甲烷效果的浓度经验校正系数,并最终得出甲烷降解率的定量计算公式。

为了研究高温对费托铁基催化剂性能的影响,在浆态床反应器中考察了高温对Fe-Cu-K-Si费托合成催化剂反应活性及选择性的影响。催化剂评价结果表明,与265℃相比,320℃下搅拌釜内浆液高度降低22%,但液面高度保持平稳;CO转化率提高了20%,CO2选择性降低了2%左右。提高反应温度后,CH4和C2C4选择性分别提高了4.7%和11.72%,C2C4的烯烷比提高了1.99;C3的烯烷比从4.27提高到7.64,C2的烯烷比从3.00提高到3.87,但是C3的烯烷比提高幅度明显高于C2。升高温度可提高费托合成的CO转化率、C1C4低碳烃选择性及烯烷比,但也降低了C5+的选择性。因此,工业生产中要根据烃类产品分布的实际需要来控制反应温度。

论文基于色谱分离技术,叙述了一种新型传感器阵列组成的有机挥发物检测系统。利用气相色谱的分离效果对混合物质进行检测,具有抗干扰、便携等特点。通过传感器之间响应互补特性,可对多种物质进行测量。有效地解决了便携、选择性、快速等技术难题。通过对多种混合气体进行实验检测,证明了本系统的实用性。

为研究煤堆自燃特征及发火规律,建立了风力和浮力驱动下煤堆的多场(速度场、温度场和氧气浓度场)耦合自然发火模型,并运用COMSOL Multiphysics软件对煤自燃的过程及其影响因素进行了数值模拟分析。研究结果表明:在风速3.6 m/h条件下,煤堆自燃最高温度点位于进风侧的煤堆中下部,最终于第65 d在此位置开始自燃;随着风速的增大,煤堆自然发火点往风流的下方向迁移,自然发火周期缩短;煤堆孔隙率、高度和角度的减小能延长煤堆的自然发火周期。

针对某基于RFID技术的防爆胶轮车运输监控系统建设投入高、维护量大等问题,提出了一种基于矿井3G通信网络的防爆胶轮车监测系统,介绍了系统总体架构及通信终端的设计方案。该系统只需为防爆胶轮车配备通信终端,即可借助矿井现有的3G通信网络实时监测防爆胶轮车运行工况。测试结果验证了该系统的可靠性和稳定性。该系统已在某煤矿连续6个月无故障运行。