工大讲堂

第667期

武汉工程大学“研究生学术大讲堂”第667期于2022年6月9日晚7点在武昌校区2206教室成功举行。本期我校研究生朱奥妮、卜一航、邢丽静、李春欣、王广帅、尹白琳、马金刚、李丽、钟子逸、王子超共十位同学分别作了精彩的报告。

1

朱奥妮

朱奥妮同学以《磷石膏提质降杂预处理工艺研究》为题，介绍了磷矿资源生产利用过程中的废弃物磷石膏的再利用方法。磷石膏是磷酸生产时，利用硫酸去处理磷矿而得出的固体残留材料。其外观是一种灰白色的固体，酸性，具有一定的腐蚀性，含水率随着温度提升而迅速提升，溶解度随温度的提升而降低。通过硫酸浸取法去除磷石膏中的可溶性杂质后，添加抑制剂改变矿物表面性质进而选择性降低硅酸盐矿物的粘附行为，利用阳离子捕收剂浮选出二水硫酸钙，从而消除硅酸盐矿物对磷石膏的不利影响。磷石膏提质降杂预处理工艺研究为提高我国磷石膏矿物资源的综合利用效率，提供一种磷石膏提质降杂高效预处理工艺。

2

卜一航

卜一航同学以《浸矿侵蚀作用下离子型稀土矿床基岩强度弱化规律及关联性研究》为题，介绍了离子型稀土矿床基岩作为稀土矿体承载体，在稀土矿山原地浸矿开采的整个周期及浸矿周期结束的一段时间内一直受到浸矿母液的侵蚀，从而导致基岩某些强度弱化，使其有效承载能力下降。在稀土矿山综合治理的过程中，基岩的有效承载能力的变化往往被忽略。针对上述问题，在实验室模拟了浸矿母液侵蚀基岩环境。通过单轴压缩声发射试验对岩样的特征强度进行了研究，同时通过电镜扫描试验、核磁共振试验分析了岩样细观形貌、孔隙等微细观特征。对浸矿侵蚀作用下离子型稀土矿床基岩强度弱化规律进行了分析：离子型稀土矿基床岩岩样在浸矿母液的侵蚀作用下，其微细观结构的动态演化造成了岩样起裂强度、损伤强度、峰值强度等力学性质的动态变化，具体表现为三种强度先减小后有一定回升，最后在一定范围内波动。

3

邢丽静

邢丽静同学以《高铝粉煤灰开发与利用研究进展》为题，介绍了提取高铝粉煤灰中氧化铝的方法。的高铝粉煤灰是我国特有的一类大宗固体废弃物品种，根据粉煤灰提取氧化铝核心反应特性将现有工艺总体分为酸法和碱法，采用合适的方法合理利用高铝粉煤灰中的高价值元素，特别是成分占比较高的铝元素，对于减轻燃煤电厂固废处理压力并产生具有经济价值的高附加值产品有着十分积极的意义。

4

李春欣

李春欣同学以《低透气性突出煤层高压水力割缝增透技术研究及应用》为题，介绍了我国多数可采煤层中，高瓦斯和突出煤层有95%以上的开采煤层属于低透气性煤层，其渗透率只有10-4~10-3mD，比美国低3~4个量级，瓦斯抽采效率低下，钻孔施工周期长，严重影响了矿井的正常生产与接替。强化瓦斯抽采效果首要任务是增加煤层的透气性，而煤层增透方法主要有两类，其中以力学方法为主且最为成熟。力学方法主要包括钻孔卸压增透、深孔松动爆破增透和水力化增透等技术方法。其中，高压水力割缝增透卸压技术对低透气性煤层瓦斯治理效果尤为突出，且因其适用性强、增透卸压效果好而得到很好的应用。

5

王广帅

王广帅同学以《铵盐浸取过程矿物表面双电层结构变化规律研究》为题，为实现风化壳淋积型稀土矿绿色高效开采，揭示铵盐浸矿过程中离子交换机理，基于双电层理论，研究了铵盐浸取剂种类、浓度、pH对矿物表面zeta电位的影响。同时研究了不同铵盐浸取剂浓度对稀土浸出率和zeta电位的关系。

6

尹白琳

尹白琳同学以《层状磷块岩在荷载作用下的损伤行为与规律研究》为题，介绍了对岩体损伤破坏规律的研究，通过研究磷块岩节理的产生和贯通破坏机理，找出磷块岩开裂破坏规律，不仅为磷块岩的安全开采提供了理论依据，也可为科学防止地质灾害提供理论依据。

7

马金刚

马金刚同学以《基于层次分析法与概率优化的岩爆风险综合预测模型》为题，介绍了岩爆这种非常复杂的动力地质灾害现象，它是多种因素的综合体，一般的假设和判据侧重于岩爆发生的少数影响因素，因而很可能会产生片面性和局限性。针对目前岩爆单指标预测模型存在片面性与局限性以及综合预测模型存在复杂性与限制性等问题，同时考虑岩土工程中基本因素本身的不确定性和相对准确性，提出了一种基于层次分析法与概率优化的岩爆风险综合预测模型，从岩性、应力和围岩三类多指标对岩爆风险性进行评估预测，达到减少人员伤亡和经济损失的目的。

8

李丽

李丽同学以《一种考虑波动效应的拟动力地震边坡稳定性分析方法》为题，为了得到地震波在坡体内的传播特征，基于拟动力法，结合瑞典条分法，推导了边坡地震力公式和地震边坡稳定性安全系数公式。在此基础上，借助MATLAB软件开发了最危险滑面搜索和安全系数求解程序，实现了一种考虑波动效应的拟动力地震边坡稳定性分析方法。通过探讨地震动特性对地震边坡稳定性的影响，得到了地震边坡稳定性安全系数随地震动参数的变化规律。对于既定边坡，其安全系数随地震波初始相位呈现周期性波动变化，存在最小安全系数；并且此安全系数随地震系数和地震波波长与边坡坡高比的增大而减小。

9

钟子逸

钟子逸同学以《金属矿山固废充填采矿技术研究进展与创新思考》为题，介绍了充填采矿法是实现金属矿绿色开采发展的重要载体，但成本相对较高，降低采充成本是充填法采矿的必由之路。大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法能够增加采场尺寸和单次崩矿能力，减少采切工程，提高采充效率，是大规模高效率的采矿方法。同时还有连续开采的充填采矿法、废石尾砂胶结充填采矿法。地下矿山充填不仅可以减少50%以上的地表矿业固废堆存，而且可将固废存储在稳定的环境。高效低成本创新产品是助推矿山充填转型发展的动力引擎，如何突破传统工艺与技术，实现矿山充填技术创新对矿山绿色开采意义重大。

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王子超

王子超同学以《煤自燃特性试验研究及热动力学分析》为题，介绍了煤自燃这种煤矿生产中常见的灾害，为了更深入探讨煤自燃机理，选择冀中能源峰峰煤田羊东井田煤样进行氧化热能分析实验。程序升温实验研究不同供风量条件下煤低温氧化过程中CO生成量、耗氧速率、放热强度最大值、最小值等特征参数变化情况；TG-DSC实验研究不同升温速率下煤的燃烧过程，即特征温度变化和热动力学特征。研究结果表明在低温氧化阶段，供风量为120mL/min时，耗氧速率、一氧化碳产生速率、最大最小放热强度均大于其他条件下风量，此风量为最佳风量，煤最容易氧化。煤自燃过程有6个特征温度点，分为五个阶段，煤样的特征温度随升温速率的增加而增加，TG/DTG曲线出现滞后现象，煤样的放热区域明显扩大，DSC温度曲线向高温方向偏移，峰型宽度更明显。通过等速分析（F-W-O和V-W）和Coats-Redfern模型计算热动力学参数，在升温速率的范围为2~20°C·min-1的条件下，样品的活化能随着升温速率的增加而降低，随转化率的增加呈下降趋势。

排版丨校研究生新媒体中心 王颖

校对丨郭祎凡 江尧

指导老师丨李茜

编辑：田薇