水分迁移过程中干湿循环对红土含水率的影响

本文以极端气候条件下对云南红土含水率的影响为背景展开研究,浸泡增湿24h、低温脱湿,用以模拟干湿循环作为控制条件,考虑不同初始干密度下干湿循环次数Ng(0→8次)、脱湿含水率wt(8、10、12、14%)对红土含水率的影响,通过顶部积水垂直向水分迁移试验的方法,研究了不同干湿循环次数、脱湿含水率对云南红土含水率的影响。试验结果表明:在干湿循环作用下,水分迁移开始前,不同干密度下的红土土样含水率随干湿循环次数的增加呈现波动减小的变化趋势;干密度越小,增湿后含水率越大,干密度越大,含水率反而越小;红土土柱的干密度在1.10～1.25g/cm3范围时,随着干湿循环次数的增加,含水率的变化程度最大的是脱湿含水率为10%时,相对较小的是8%、14%;干密度为1.30g/cm3时,土体结构相对密实,干湿循环对其内部结构影响相对较小,因此其含水率变化程度波动不大;在脱湿-增湿-水分迁移作用下,不同干密度的红土土柱,增湿后的含水率随着脱湿含水率的减小(脱湿程度越高)而波动增大的变化趋势。     

大气影响下平顶山膨胀土地基的变形研究

地基变形是土力学中的主要研究课题之一.由于膨胀土具有湿胀干缩特性,膨胀土土体含水率随季节的变化在大气影响下可引起地基的显著变形,易导致建筑物开裂、不均匀沉降等病害.所以大气影响下膨胀土变形量的分析研究是很有必要的.文章针对平顶山市大气影响下膨胀土地基水分变化引起的地基变形进行分析;计算变形的关键是确立含水率沿深度变化的分布,利用工程计算分析,以室内实验和现场实验为根据,定量分析了平顶山膨胀土的性能与含水率的变化关系及胀缩性能特点.     

防风网作用下矿石堆场抑尘率计算

基于矿石起尘规律风洞实验中的粒径分布、起动风速等参数,利用CFD数值模拟方法分别计算防风网作用下目前较常见的澳矿、巴西矿和印度矿的抑尘率。研究结果表明,应用CFD计算矿石粉尘运动的结果与风洞实验中的变化规律相符,澳矿、巴西矿和印度矿在防风网作用下的抑尘率分别为53.76%、54.18%和56.07%,防风网抑尘效果明显。     

港口散货堆场铁矿粉起尘风洞试验研究

通过风洞试验,确定了铁矿粉的起尘量与表层含水率、风速的关系。得到的结果是,在自然含水率下,铁矿粉起尘量与风速高次方成正比,巴西矿、澳洲矿和南非矿的幂指数分别为1.530、5.189和6.124;风速小于9 m/s时,起尘量很小。起尘量与物料表面含水率成负幂指数关系,幂指数在-1.673~-0.167 3之间。不同矿种的含水率拐点位置不同,澳洲矿含水率拐点约为5%~6%,巴西矿约为2.5%,南非矿拐点位置不明显。洒水固结后,12 m/s风速下各种矿的起尘量降低19~20倍以上,一些组次起尘量为0。     

气态水补给条件下不同类型土水分迁移规律及冻胀特性研究

使用自主研发的水分迁移和冻胀试验设备,对比分析砂土、粉质黏土、人工制备75%砂土+25%粉质黏土、25%砂土+75%粉质黏土在水汽补给条件下水分迁移规律及冻胀特性,研究了不同类型土试样冻结时间与含水率、温度场、冻胀量、冻胀力之间的变化规律,建立了不同类型土试样冻胀量和冻胀力的拟合公式。研究表明：土性对水分迁移影响较为显著,冻结7 d后,砂土试样峰值含水率达到22.1%;75%砂土+25%粉质黏土试样峰值含水率为17.1%,25%砂土+75%粉质黏土试样峰值含水率为10.1%,粉质黏土峰值含水率变化幅度不大。随着土中细粒含量的增加,试样温度场达到稳定所需的时间越长,冻结7d后不同类型土试样温度场均趋于基本稳定。冻结7 d后,不同类型土冻胀量和冻胀力差别较大,砂土试样冻胀量达到0.71 mm, 75%砂土+25%粉质黏土试样冻胀量为0.55 mm, 25%砂土+75%粉质黏土试样冻胀量为0.36 mm,粉质黏土试样冻胀量变化不大;不同类型土冻胀力随冻结时间的增加呈正相关线性关系,相同高度处试样冻胀力随着土中细粒含量的增加有所减小。     

基于CFD仿真的煤炭港口堆场垛位起尘特性研究

露天堆放的煤堆是煤炭码头堆场粉尘污染的主要来源。现行港口管理中针对各煤堆除尘作业的实施多依赖经验,未能充分考虑煤堆起尘区域的特点,造成抑尘效果不佳或资源浪费。对考虑外界影响因素变化下的煤炭码头露天堆场散逸性粉尘扩散进行定量研究,以中国北方某煤炭出口码头堆场为例,考虑在不同风速、多种风向入射角(0°、45°、90°)下的多组合试验工况,采用计算流体力学(CFD)软件对各煤堆粉尘扩散进行数值模拟,将具体起尘区域可视化,并计算得到煤堆表面的粉尘扩散量。针对性分析不同位置的煤堆起尘特点,可为相应条件下堆场除尘作业提供理论参考。     

防风网结构优化及粉尘颗粒运动数值模拟

应用流体力学计算软件FLUENT对25%开孔率下不同形式的新型导流板式防风网流场进行了模拟。比较了常规直立式防风网和不同导流板弯曲长度和弯曲角度组合的导流板式防风网后物料堆垛表面的风速、湍流强度以及剪切应力的分布规律,并用离散相模型预测了网后堆垛表面粉尘颗粒的运动轨迹。研究结果表明:导流板式防风网减小了来流风对堆垛的直接作用,提高了防风抑尘水平。     

降水条件下排土场非饱和带水分运移规律模拟研究

我国矿产资源十分丰富,普遍存在排土场随意堆积的现象。基于滤波算法随机生成的两种质地的排土场介质空间分布场,采用HYDRUS-2D模拟降雨强度为0.55cm/h条件下排土场非饱和带水分运移规律。通过观测点含水率变化及湿润峰下移来分析不同质地、倾斜层分布、侧向渗流对水分运移规律的影响。结果表明:排土场介质质地对非饱和带水分运移起着控制的作用,粗/细质介质的交界面具有阻滞和减渗作用。粗质介质的倾斜层空间分布影响着非饱和带中优势路径的形成,在重力势的作用下水分易汇聚于倾斜层的下界面处,粗质介质中湿润峰下移快于细质介质,细质介质中水分运移除了受到重力势的作用外,还会受到侧向土水势梯度的影响。     

露天煤炭堆场智能化环保监测控制系统研究

针对现有降尘系统作业由人工控制,存在水资源和电能消耗多、及时性差、智能化程度低等缺点,在煤炭堆场原有洒水除尘系统的基础上,对堆场粉尘数据、风向风速、温湿度等环境条件进行实时检测,结合煤炭种类、含水率、堆存量等相关参数,完成对除尘系统的智能化控制,实现科学洒水和节能减排。     

基于CFD-DEM耦合方法的近床面水流泥沙运动模拟研究

基于CFD-DEM方法,采用流体计算软件Open FOAM、颗粒运动模拟软件LIGGGHTS及CFDEM耦合库,建立流体—颗粒运动耦合模型,并利用模型研究不同水动力条件下近床面流体与颗粒的运动规律。模拟结果表明,模型能较好模拟近床面水流紊动特性及雷诺应力分布,也能较准确刻画出颗粒未起动、推移质输沙及推移质和悬移质共同输沙的三种状态,计算得到的推移质单宽输沙率与实验结果及经验公式吻合较好。     

煤炭转接塔抑尘设备系统与控制方法

为解决码头装船机在装舱作业时的扬尘问题,设计转接塔抑尘设备系统,通过在转接塔内混入适当水分,控制煤炭湿度,抑制煤尘,起到环保作用.     

唐山港曹妃甸港区某煤码头堆场封闭大棚设计

为了解决煤码头堆场煤尘问题,唐山港曹妃甸港区某煤码头堆场采用封闭大棚,项目建成投入使用后,产生了很好的抑制煤尘外溢的环保效果.封闭大棚建设方案可适用于通用码头煤堆场和专业化码头堆场,有效替代现阶段的防风网抑尘设施,控制粉尘污染效果明显,能极大改善和保护环境,环保效益特别显著,可使企业每年免缴大额排污费.     

煤炭堆场智能水幕系统洒水设计与应用

分析露天煤炭堆场粉尘治理存在的问题,论述开放性堆场洒水抑尘的重要性。研制出一种移动式的堆场智能水幕系统,可以实现大范围行走、大容量储水、自动寻源补水、煤堆表面的定量精准洒水。该系统采用与堆场大型移动单机集成式设计、利用移动单机悬臂建立臂架喷淋系统实现煤垛表面的全覆盖均匀洒水,结合堆场喷枪洒水管网实现上水单元在多个固定取水点自动寻源补水。工程应用结果表明,移动洒水系统大幅度提高了堆场的清洁生产水平,有效抑制堆场粉尘的排放,实现了堆场煤垛表层全季节高效洒补水,为大型露天堆场的煤尘污染治理提供一种新的可靠技术方案。     

港口煤炭堆场防风网防尘效果数值模拟研究

在港口防尘措施中,常用防风网减少煤堆向空气中排防粉尘的数量,防风网的这种屏蔽作用主要是通过风洞模拟实验加以研究的,但由于其研究成本较高,限制了很多项目研究工作的开展。以秦皇岛港煤炭堆场为例,采用计算流体力学(CFD)技术对堆场防风网建设方案进行了数值模拟计算,利用美国环境保护局推荐的煤炭堆场起尘量计算公式对计算结果进行处理,通过对各种布置方案的起尘量计算来确定港口煤炭堆场的防风网建设方案。通过防风网的数值模拟计算方法,短周期低成本的完成了各种方案的对比,为防风网的建设提供很好的技术支撑。     

粉尘爆炸及“杂混合物”对其特性的影响

在工业粉体加工、装卸、储运和处理的过程中,时有爆炸火灾的发生,因粉体静电,尤其是含不份较低的碳氢化合物粉体及绝缘性高的高分子化合物粉粒的静电引起的爆炸占有一定的比例。作者首先论述粉尘爆炸的特点及机理,接着论述“杂混合物”对粉尘爆炸特性的影响：介绍粉尘的爆炸特性,以试验数据描述“杂混合物”对爆炸极限、爆炸压力－强度的影响以及“杂混合物”中可燃气含量及其最低最小点火能量的关系。最后剖析ＬＤＰＥ粉粒在贮     

煤炭输出码头煤尘治理方法研究

详细分析煤炭装卸过程中几个起尘点产生扬尘的原因、污染程度,对比剖析5种主要除尘方式的特点、原理及除尘效果,结合不同起尘点的扬尘原因介绍其应用的除尘方式,以及每种除尘方式的具体实施过程。通过对各种除尘方式的效果、投资、管理使用难度等多方面的综合比较,认为水除尘是煤炭作业各个环节中最佳的除尘方式。     

一种全新的港口煤炭装卸工艺系统

针对目前普遍存在的煤炭装卸储运过程中的扬尘污染、块煤运输过程中的破碎等难以解决的问题,提出一种全新的煤炭装卸工艺系统.对煤炭装卸储运系统中关键工艺进行了研究,主要包括对原煤进行筛分、破碎等加工处理,煤炭采用钢板简仓储存,块煤装集装箱运输,煤炭装船等.     

煤炭港口煤粉尘控制技术

针对煤炭港口洒落煤尘的污染问题,通过分析研究并结合国内煤炭港口设备现状,提出煤炭转运系统湿式电除尘器、堆料作业精确洒水、装船机臂架洒落煤改造、皮带机头部粉尘收集装置、回程皮带清洁方案等一系列的技术措施,有效治理了装卸流程中的煤尘污染难点问题,将无组织的煤尘污染排放变为合理有序的收集利用,并设计煤粉尘处理车间,避免煤粉尘带来的二次污染,实现了煤粉尘科学环保的回收利用。     

港口大型煤堆场内含煤雨水的出路

港口大型煤堆场煤炭露天堆存存在的主要问题是环境污染，主要包括煤尘对大气环境的影响和产生大量的含煤雨水。以天津港为例，从其降雨特点入手，分析港口大型煤堆场内含煤雨水的主要去向，明确含煤雨水的治理规模，说明雨污水回用技术中需要解决的主要问题。     

港口大气环境承载力研究

以秦皇岛煤炭港口为例,筛选煤粉尘(TSP)作为典型大宗散货港口大气环境优先污染物,通过对港口区域现有重点煤尘污染源、烟尘污染源和工业粉尘污染源排放和治理状况以及大气污染物迁移扩散规律的研究,结合社会、经济和环境因素,以满足秦皇岛煤炭作业环境和周边地区大气环境功能区环境质量标准为约束条件,探求了港口大气污染物排放总量及环境承载力控制目标。