神东矿区接种AMF对植物−土壤生态化学计量及养分回收的影响

矿区采煤沉陷地植被恢复和微生物复垦是打造绿色矿山的关键点。丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)和恢复植被类型对植物−枯落叶−土壤连续体的生态化学计量学特征及养分回收的影响尚不明朗,但对阐明西北干旱采煤沉陷区生态修复后养分循环和可持续发展具有重要意义。选择复垦10 a后接种AMF与对照的紫穗槐、沙棘、文冠果、欧李、野樱桃5种恢复植被及对应植被的0~10 cm土壤进行研究,旨在探明接菌和恢复植被类型对植物−枯落叶−土壤连续体碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和生态化学计量比,养分回收率、养分限制的影响。结果表明:5种恢复植被各器官平均养分含量与全国水平相比呈现出高C、P低N的特点,土壤N的缺乏限制了枯落物分解和植物生长。冗余分析表明影响植物生态化学计量的主要土壤因子是土壤有机碳、P、土壤易提取球囊霉素并且土壤养分与叶养分回收在菌根介导下呈正相关。AMF接种提高了植物、土壤养分含量、N、P回收率和土壤碳氮比,降低了植被的氮磷比,进而缓解植物N限制,增加植物生长速率支持恢复植被重建,促进连续体养分循环。在不同人工重建植被中接菌的固氮植被紫穗槐和沙棘养分含量、稳定性及生长速率高。植物−枯落叶−土壤连续体生态化学计量及养分回收特征预测土壤氮限制沉陷区可持续生态恢复,接种AMF则促进沉陷区持续生态恢复的潜力。

毫米波雷达差分测距方法的仿真设计与优化

为实现智能网联汽车能够精准地对目标物体进行近距离测量,利用毫米波雷达能够同时检测出智能网联汽车与周围设施之间的距离、方位和速度等信息的优势,提出一种差分测距方法。该方法利用超声波雷达近距离测量精度高的特点,应用Matlab软件对超声波雷达测距进行优化设计和仿真分析,得到优化系数α,并将毫米波雷达测量数据乘以优化系数α,得到毫米波雷达测量数据优化曲线图。仿真结果表明:采用所提出的方法能够提高毫米波雷达的测量精度,说明在智能网联汽车上安装毫米波雷达能够实现距离、速度、方位的精准测量。

榆神府矿区不同导水裂隙发育对地表土壤性质的影响

井工开采形成的冒落带和裂隙带触及或破坏煤系上覆重要含水层时形成导水裂隙,目前少有研究将导水裂隙发育程度与地表生态环境响应进行耦合。为阐明导水裂隙发育对地表土壤环境的影响,首先通过分析不同导水裂隙发育程度下地表土壤物理、养分和生物因子变化特征,再应用主成分分析法对不同裂隙发育程度下土壤因子进行分类排序与评价。结果表明:榆神府矿区地表裂隙发育后土壤质量均有下降趋势,其中导水裂隙发育区地表损害后,土壤pH、粉粒、过氧化氢酶和真菌含量增加,土壤容重、有效养分、其他酶类活性和菌类数量均下降,该区土壤质量显著降低;而导水裂隙不发育区(有导水裂隙发育但程度轻微)土壤各因子质量虽有一定程度下降但不显著,土壤质量变化幅度较小;土壤颗粒组成、酶活性和微生物数量是影响研究区土壤质量的主要因子。结果表明不同导水裂隙发育程度区土壤质量损害程度不同,在矿区土壤修复过程中可依据不同导水裂隙发育程度制定相应经济、有效的恢复治理规划。

降解甲烷微生物的生物学特性研究

瓦斯是煤矿安全生产的最大隐患,利用微生物技术治理煤矿瓦斯的研究是目前国内外学者研究的热点。从垃圾填埋场的湿土中成功筛选出一种能降解甲烷的菌株,应用形态学观察及16S rDNA序列的同源性分析对该菌种进行了鉴定,同时研究了其培养条件及降解甲烷的性能。结果表明:该菌种属萎缩芽孢杆菌属(Bacillus atrophaeus),其最佳生长温度为32℃,pH值为6.5,氧气与甲烷体积比为2∶3,在此条件下48 h内甲烷降解率接近50%。

带式输送机驱动端胶带的非线性力学分析

建立了带式输送机驱动端输送带的非线性离散系统力学模型 ,利用ANSYS有限元软件分析稳态工况下 ,缠绕在滚筒上的输送带应力的变化情况。

矿用圆环链有限元力学分析

应用ANSYS软件对圆环链在静力状态下的力学模型作了线性和非线性分析 ,并对

NiO/γ-Al_2O_3单金属催化剂的制备及脱硫性能研究

采用等体积浸渍的方法,以γ-Al_2O_3为载体,通过改变柠檬酸的浓度制备出不同结构的NiO/γ-Al_2O_3单金属催化剂(蛋壳型、蛋清型、蛋黄型)。研究NiO的负载量、焙烧温度和焙烧时间对催化剂脱硫性能的影响,确定NiO/γ-Al_2O_3负载型催化剂的最佳制备工艺。结果表明:蛋壳、蛋清、蛋黄型3种催化剂因其内部结构的不同,导致在脱硫反应过程中烟气与催化剂活性组分的接触面积、接触时间不同而对催化剂脱硫性能产生较大影响;负载型催化剂的脱硫性能随着金属负载量、焙烧温度和焙烧时间的改变表现出不同的脱硫效果;NiO/γ-Al_2O_3单金属催化剂的最佳制备条件为:NiO负载量8%,焙烧温度400℃,焙烧时间4 h,此时催化剂的孔隙结构以及活性组分的含量对脱硫反应最有利。

煤矸石与玉米深加工类废弃物制备多孔材料研究

以煤矸石作为支撑材料,糖化污泥/城市污泥为黏结剂,玉米皮为成孔材料,经过混合-陈腐-压制-干燥-焙烧等一系列工艺过程制得多孔材料。研究了不同的配水量、焙烧时间、焙烧温度、污泥种类和玉米皮掺量对多孔材料性能的影响。

高校开放型实验室建设探索

文章在分析传统实验模式的基础上提出了建立开放型实验室的主张,阐述了建立开放型实验室的具体操作方法。开放型实验模式其核心就是"开放",包括实验形式、内容、资源、时间、空间、人物等的开放,它是一种"授人以渔"的实验模式,并从人和物两方面提出了建立开放型实验室的可行性建议。开放型实验室是传统实验室在数字时代的发展,它打破了传统实验模式的局限性,有利于高校实验资源的优化共享,有利于提高实验设备的利用率和教学科研服务一体化,能最大限度地开发学生的创新能力和实践能力。

陕北神木县郝家沟煤矿建设过程中水土流失预测研究

水土流失作为煤矿区头号生态环境问题已经严重影响矿区可持续发展。文章以陕北神木县郝家沟煤矿为例,运用资料调查、经验公式等方法科学预测该煤矿建设过程中水土流失强度、数量、危害等。希望为该煤矿及同类煤矿的水土流失防治工作提供指导。

钢丝传动的误差分析

对钢丝传动误差产生的原因进行了分析,并定量的分析了温度变化对钢丝传动的影响。在此基础上进一步给出了消除钢丝传动误差的方法,通过具体实例验证了该方法的可行性。

重力拉紧装置振动特性分析

本文以带式输送机系统中重锤式拉紧装置的振动特性为分析目标 ,探讨了拉紧装置的离散模型分析法。通过一具体算例 ,对拉紧装置振动特性进行了有限元模拟 ,解出其各阶主振型。

普通高校实验室的建设与创新

现代大学生缺乏的不是理论知识,而是动手能力和,实验技能。一些名牌院校的实验室无论是在模拟基地还是在实验设备方面都显得有许多优势,所以加强普通院校实验室的建设与创新势在必行。加强实验室建设学校就必须开展特色实验项目,加强自主实验建设,不断深化实验教学改革;加快实验室管理信息系统建设,营造网络化、规划化的实验教学环境。加强实验室创新,组建一支动手能力强,思维严谨,创新力强的实验队伍。以此来推进本科生科研计划,提高实验室效益。

黄土沟壑区采煤塌陷地人工与自然植被恢复下土壤性质演变特征

植被恢复是扰动地生态修复的基础,土壤质量的改善是植被恢复效益的重要评价指标之一,揭示干扰地自然和人工植被恢复方式对土壤性状的影响差异,对于指导干扰后植被建设具有重要意义。目前西部半干旱生态脆弱区采煤塌陷地人工与自然植被恢复后土壤性状动态演变规律对比研究仍不够充分,因此以我国煤炭化工基地榆神府矿区黄土塌陷地为研究区,在阐明人工和自然2种植被恢复模式1~15 a土壤理化生性状动态变化规律的基础上,结合植物群落演替特征,探讨黄土塌陷地植被恢复与土壤质量之间的演变关系。结果表明:①随着恢复年限增加,人工和自然植被恢复模式土壤水分、有机质、有效养分含量、酶活性和菌类数量均表现出增加趋势,但人工恢复样地土壤理化生性状改善程度优于自然恢复样地;②从土壤性状的恢复速度上看,自然植被恢复10 a后,土壤水分和生物学特性基本可以达到塌陷前水平,但土壤有机质和有效养分含量仍然低于未塌陷地水平,而人工植被恢复6 a后,土壤各理化生监测指标均可以达到甚至高于未塌陷前水平;③土壤容重、水分、有效养分和菌类均与植物群落多样性和植被覆盖度具有较高相关性,土壤含水量和有机质是影响植被恢复样地土壤质量的主要因子。综合研究表明半干旱采煤塌陷区人工植被恢复对土壤性质的改善在程度和速度上都优于自然恢复植被,但人工恢复初期应尽量减小对原有自然植被和土壤系统的干扰;适当的人工抚育措施可促进植被发育,进而加速了植被对土壤质量的改善,使塌陷地植被建设会取得更好的生态效益。

榆神府覆沙矿区采煤塌陷地表层土壤理化性质演变

以榆神府覆沙矿区采煤塌陷地表层土壤为研究对象,运用野外调查取样和实验室分析检测方法,研究不同采煤塌陷年限下(1、2、5、10 a和未塌陷区)土壤理化性质演变特征,探讨采煤塌陷过程中土壤理化性质的响应及其机制。结果表明:(1)与未塌陷地相比,采煤引起地表塌陷初期(1~2 a)土壤体积质量、硬度、黏粒含量、含水量、有机质、速效氮、速效钾、有效磷、全磷和全钾含量均有显著减小,而土壤孔隙度、p H和沙粒含量增加,全氮含量变化不明显,土壤质量总体表现出一定的退化趋势;(2)塌陷区自然恢复条件下上述土壤指标在塌陷5 a后呈现出改善的趋势,其中土壤物理性质、全效养分和土壤水分指标恢复较快,在塌陷10 a后即可恢复至塌陷前水平;但土壤速效养分、p H和有机质经过10 a的土壤自修复仍未完全恢复,采煤塌陷对土壤质量的损害具有一定延续性。(3)采煤塌陷后土壤质量演变过程分析表明,自然恢复条件下塌陷区土壤大体经过3个演替阶段,即退化期(塌陷后1~2 a)→改善期(塌陷后5 a)→部分恢复期(塌陷后10 a)。

一种变位测角机构的设计

介绍了一种变位测角机构的设计方法,给出了实测角和需测角之间的换算关系。通过这种机构实现了在有限空间内测角机构的灵活设计安装。

煤矸石制作硅肥技术试验研究

煤矸石制作硅肥时应先对煤矸石进行活化处理。通过在煤矸石中加入助剂,采取高温煅烧方法,研究出了煤矸石中有效硅活化的最佳助剂比例为煤矸石:CaCO3:Na2CO3:NaOH=1:0.1:0.5:0.05;煤矸石活化的最佳温度为700℃;最佳煅烧时间为2h;最佳粒度为80目。依据煅烧试验结果,提出了煤矸石制作硅肥的工艺技术。经对试验制成的硅肥成分与有害元素测试,符合国家硅肥标准。

井下采煤影响矿区坡面形态及侵蚀的数值模拟分析

针对井下采煤产生的大范围岩移必然最终改变原有地表形态并影响坡面侵蚀特征及规律这一特殊性,从井下与地表相结合的新视角,结合彬长矿区水土流失特征和典型煤矿采矿条件,以采厚、地表坡面坡度等因素为变量,构建了20个不同类型的数值模型,通过数值模拟方法研究并揭示井下采煤对地表坡面形态及侵蚀的影响规律。结果表明,第一,地表坡面坡度会随采厚增加而呈现增大的趋势,且自然坡度越大,坡度变化量越大;相同采厚条件下,坡度增大率与坡面自然坡度整体上呈负相关。第二,地表坡面坡长会随采厚增加而呈现减小的趋势,且自然坡度越小,坡长变化量越大;随采厚增加,地表坡面坡长减小率与自然坡度呈先正相关后负相关的关系,自然坡度为26.57°是拐点。第三,采厚的增加会提高地表坡面产流产沙的强度,加剧坡面侵蚀,这种效应在坡度较小的坡面更加显著;井下采煤引起地表坡面坡度的增大是产生这一规律的主因。

采深对煤矿沉陷区坡面形态及侵蚀的影响分析

井下采煤产生的大范围岩移必然最终改变原有地表形态并影响坡面侵蚀特征及规律。该文从井下与地表相结合的新视角,结合彬长矿区水土流失特征和典型煤矿采矿条件,以采深、地表坡面坡度等因素为变量,构建了30个不同类型的数值模型,通过数值模拟方法研究并揭示井下采深对地表坡面形态及侵蚀的影响规律。结果表明:(1)随着采深的增加,地表坡面坡度增大幅度呈现减小的变化趋势。在相同采深条件下,坡度增大率与坡面自然坡度整体上呈负相关。(2)随着采深的增加,地表坡面坡长减小幅度呈现减小的变化趋势,且自然坡度越小,该变化趋势越明显。地表坡面坡长减小率与自然坡度随着采深的增加呈现先正相关后负相关的关系,自然坡度为26.57°是拐点。(3)采深的增加会削弱地表坡面产流产沙的强度增幅,缓解坡面侵蚀加剧的程度,这种效应在坡度较小的坡面更加显著。井下采煤引起地表坡面坡度的增大是产生这一规律的主因。

微生物技术治理煤矿瓦斯的初步研究

用微生物降解煤层中的瓦斯,可减少煤层开采时的瓦斯涌出量,使治理瓦斯的关口前移,对其他治理瓦斯的措施起到重要辅助作用。探讨了微生物技术降解煤矿瓦斯的可能性,从河流底泥的厌氧环境中驯化培养出了CH4氧化微生物,利用正交试验对其生长条件进行了筛选和确定,在实验条件下测试了其处理效率。实验结果表明:该种微生物对CH4具有一定的降解能力,在温度为35℃,pH值为6的最佳条件下,对φ(CH4)=97%的瓦斯,24 h处理效率最高可达87%,说明该微生物可有效降解CH4。