急倾斜煤层采空区输气管道变形模拟

为了探究急倾斜煤层开采形成的采空区对其上覆输气管道安全运行的影响,基于快速拉格朗日法对某煤层采空区进行数值模拟,探究了实际煤矿采空区的地质沉降和管道位移特征,研究了不同倾角、不同开采深度的急倾斜煤层对上覆输气管道变形的影响。结果表明:煤矿区5个急倾斜煤层在开采100 m后,在煤层坡面上方形成最大深度1.54 m的塌陷,塌陷区内的土壤和岩石主要向煤层方向水平移动和垂直向下移动;靠近煤层采空区的管道,垂直方向位移大于水平方向位移,而远离煤层采空区管道,则水平位移较大;随着急倾斜煤层倾角减小和开采深度增大,管道向下的沉降量增大,并且发生最大沉降的位置逐渐向煤层方向靠近。

基于改进灰狼优化与支持向量回归的滑坡位移预测

针对滑坡位移难以预测、影响因素难以选择等问题,提出一种结合了二次移动平均(DMA)法、变分模态分解(VMD)、改进灰狼优化(IGWO)算法与支持向量回归(SVR)的模型进行滑坡位移预测。首先,利用DMA提取滑坡位移趋势项和周期项,采用多项式拟合对趋势项进行预测;其次,对滑坡周期项的影响因素进行分类,采用VMD对原始影响因子序列进行分解获得最优序列;再次,提出一种结合SVR与基于改进Circle多策略的灰狼优化算法CTGWO-SVR(Circle Tactics Grey Wolf Optimizer with SVR)对滑坡周期项进行预测;最后采用时间序列加法模型求出累计位移预测序列,并采用灰色预测的后验证差校验和小概率误差对模型进行评价。实验结果表明,与GA-SVR和GWO-SVR模型相比,CTGWO-SVR的预测精度更高,拟合度达到0.979,均方根误差分别减小了51.47%与59.25%,预测精度等级为一级,可满足滑坡预测的实时性和准确性要求。

主被动一体式模拟肺设计与测试

人工模拟肺是呼吸机设计开发和性能测试不可或缺的关键仪器设备.当前国内外模拟肺多数为被动模式,即仅能模拟人体无自主呼吸意识下的被动呼吸功能,且呼吸力学参数固定.针对以上问题,设计了一种呼吸力学参数连续可调的主被动一体式人工模拟肺模型.首先,设计并加工了人工模拟肺的外形结构,开发了基于步进电机的模拟肺驱动系统.其次,设计了基于LabVIEW的上位机控制软件,实现对步进电机的驱动控制和压力、流量信号的反馈处理.最后,搭建整体实验平台,实现了主动呼吸模式下快速呼吸、平静呼吸、深度呼吸这三种人体基本呼吸模式的模拟,测量潮气量与目标潮气量误差在±0.05%以内;设计了基于PID控制的模拟肺顺应性控制方法,实现了被动呼吸模式下不同顺应性时的跟随控制,维持目标顺应性误差在±15%以内.

考虑协作度的双人异步并行拆卸序列规划

为降低飞机运营中维修成本,减少拆卸时间,使双人拆卸更加灵活、高效,提出协作度概念,建立了考虑协作度的双人异步并行拆卸序列规划模型。使操作者在优先约束下产生的闲置时间加入另一操作者进行协作。设计适用的算子编码、解码方案以及进化规则,提出了适用于模型求解的遗传-粒子群算法;最后以起落架拆卸为例,在MATLAB软件上进行算例验证,与文献方法进行对比,计算结果表明采用考虑协作度的双人异步并行拆卸序列耗时更短,本文建立的模型可有效减少民航业大量的维修工作在拆卸中所耗时间,降低人力成本。

页岩储层孔隙结构表征及物性下限确定方法及应用

针对页岩储层孔隙结构和物性下限认识不清,严重制约了页岩油储量计算及高效开发的问题,以济阳坳陷古近系沙河街组新义深9、利页1、樊页1井为研究对象,利用N_(2)吸附、高压压汞、物性测定等实验方法,对页岩储层的孔隙结构进行全尺寸表征,并综合运用束缚水饱和度法、压汞排驱压力法、最小流动孔喉半径法和试油法确定页岩储层的物性下限。研究表明:N_(2)吸附实验主要表征页岩样品的小孔,研究区孔隙形态主要有墨水瓶形、过渡形及平板状夹缝形,主要发育纳米级孔隙,孔隙半径为1.50~40.00 nm,平均孔隙半径为16.00 nm;高压压汞实验主要表征页岩样品的中孔和宏孔,孔喉半径为0.03~66.13μm;综合计算页岩储层孔隙度下限为1.30%~3.82%,渗透率下限为0.03~0.12 mD,最小流动孔喉半径为14.60~23.50 nm,平均值为17.76 nm。研究成果可为济阳坳陷页岩油的储量计算及储层评价提供参数指标和技术支撑。

城乡教育一体化发展的边界阻隔与突破理路

城乡教育一体化发展是介于“相异性”与“同一性”之间的发展,它在保障教育公平与缩小城乡教育差距方面起着举足轻重的作用。县城学校与乡村学校间的多维边界效应是城乡教育一体化发展过程中无法忽视的问题。为此,通过组织边界理论予以学理阐释,得知城乡教育一体化发展的边界阻隔主要表现为以资源空间约束为表征的物理边界阻隔、以经济文化差异为表征的社会边界阻隔和以认知行为冲突为表征的心理边界阻隔。这些表现主要源于资源配置不佳与“新数字鸿沟”、差序格局与乡村教育城镇化趋势、示范观察学习差异等。探索城乡教育一体化发展边界阻隔的突破理路,应从优质教育资源均衡配置与缩小“新数字鸿沟”并举、关注乡村教育差异性、增强创意阶层的乡村可及性等方面着手。

基于城市更新动力类型评价的更新模式研究——以丹江口市老城区为例

随着中国城镇化率超过60%,城市发展开始由过去大规模的增量建设向存量提质改造和增量结构优化并重转变,城市更新在这个过程中发挥着重要作用。城市更新从一种技术手段,向综合的政策转变。在当前实践中,城市更新的模式选择仍缺乏一定的客观性,呈现粗放化的态势。通过对城市更新动力的分解,发现更新模式的选择与主导力量之间存在直接关联。本文以研究区域内地块所受的主要动力作为更新类型的评判标准,构建评价指标体系。以丹江口市老城区为例开展实证研究,依据评价结果对更新单元进行类型划分,并根据不同的类型提出针对性的更新模式选择建议。研究表明,基于动力差异评价得到的单元更新类型,是客观选择更新模式的重要依据,对城市更新的精细化发展、促进更新规划的科学实施具有重要意义。

A组煤底板灰岩地质异常体地震响应特征研究

淮南矿区A组煤的安全高效开采是保证华东地区能源供应的重要前提,准确掌握地下煤层的构造形态、发育情况是安全生产和减少事故发生的必要条件。以张集矿1613A工作面为工程背景,采用被动成像和噪声成像技术,对工作面顶底板的微地震监测资料进行分析,工作面已注浆治理的断层破碎带附近微地震事件较多,最深达到工作面下方约80 m的位置,有效验证了该断层破碎带的存在。通过反演的方法分析检波器中接收到的波形信号,获取工作面附近的波速场信息;利用西二、西三_(1)煤采区三维偏移数据体,计算了多种属性,研究了已揭示地质异常体的地震响应特征和属性特征,发现本区构造与地质异常体的研究需要特别注意蚂蚁体、最大曲率、最小曲率、局部异常、落差5个属性的指示作用。研究表明,以三维偏移数据体为基础,提取的各个属性对大断层均有显示,能够进行有效解释;对落差较小断层显示较好的属性是蚂蚁体属性和最大曲率、最小曲率、局部异常、落差属性。

煤粮复合区多次采动条件下砌体结构损坏演化规律

淮南矿区地处华东地区煤粮复合区,采掘活动造成地表变形,对地表建筑物造成损害,因此,探究多次采动条件下地表构筑物的损坏规律至关重要。以淮南矿区某地表建筑物为原型,采用了理论分析、数值模拟的研究方法,对地表建筑物的采动损害机理进行了研究,得到了如下结论:地表下沉、水平移动、曲率变形、水平变形对地表建筑的产生不同影响特征,多次采动影响下会产生“弱化变形型”、“强化变形型”、“复合型”等3种扰动类型。模拟了多次采动条件下地表砌体结构在不同曲率变形条件下的破坏及裂缝扩展情况,裂缝宽度、条数随着曲率变形增大而增加。随着曲率变形增加,砌体结构间节理逐步破坏,整个结构体系从连续变形特征逐步演化为非连续变形,整体强度逐步弱化且砌体结构变化不可逆。

淮南矿区煤层群开采应力场演化规律及巷道合理布置研究

淮南矿区内含多组层煤,不同的开采方式使煤层群的瓦斯抽采、卸压效果有很大不同,因此,如何使巷道布置在合适方位,破坏范围更小,是淮南矿区煤层群开采需要研究的重点。基于潘三煤矿11煤工作面、13煤工作面地质条件,通过理论分析了上行开采工作面合理布置方式,数值模拟分析了淮南矿区近距离煤层群上行开采模式下,工作面采场的覆岩运移特征及采动应力演化分布规律,提出了上行开采模式下13煤工作面回采巷道合理的布置方式。研究结果表明:当前潘三煤矿11煤工作面和13煤工作面按照上下顺序依次开采布局,且上下煤层工作面基本垂直布置下;13煤层工作面无论轨道顺槽还是运输顺槽均受11煤层开采影响;13煤工作面轨道顺槽基本处于11煤开采形成的离层区内,易产生张拉裂隙,不利于巷道的维护。同时给出了岩层内外错距计算准则,将11煤类似开采条件工作面留煤柱沿空轨道顺槽的内错或外错距离增大,从而将上层13煤回采巷道轨道和运输顺槽全部布置于下层煤工作面开采形成的卸压范围内,即保护层工作面上方,最终可实现保护层开采合理的巷道布置方式。

支架式游戏教学法在中职C语言课程教学中的应用研究

为解决中职计算机应用专业学生面对晦涩抽象的C语言编程课程,出现课堂活动匮乏和学生缺乏学习兴趣的问题,通过行动研究法发现并探讨了游戏教学法的实施困境,并提出了一套已应用于课堂的教学设计案例,以期达成良好的教学目标,希望为支架式游戏教学法在C语言课程中的应用实践提供参考模板和借鉴。

基于EOSHHO-SIFT的混合域鲁棒图像水印算法

针对含水印信息的图像对几何攻击鲁棒性不强的问题,提出一种基于改进的尺度不变特征变换(Elite opposition-learning strategy based Harris hawks optimization and Scale-invariant feature transform, EOSHHO-SIFT)的图像水印算法。首先,水印预处理:对水印进行基于奇异值分解的预处理,得到需要嵌入奇异矩阵的信息;其次,载体预处理:对载体图像进行HAAR多小波变换,并在变换后的载体图像中使用EOSHHO-SIFT算法进行特征点提取;再次,水印嵌入:上述特征点作为鲁棒水印的嵌入区域,而用EOSHHO-SIFT优化后的特征点进行鲁棒水印的嵌入;最后,水印提取:利用HAAR以及EOSHHO-SIFT提取出含有水印信息的特征点,并利用此特征点所含的奇异值信息对水印进行重组。仿真结果表明,与其它不具有旋转不变特性的图像水印算法相比,算法具有较强的抗噪声、抗滤波以及抗几何攻击的能力。

美国教师队伍质量提升的历史沿革、政策特征与问题挑战

强国必先强教,强教必先强师。为挖掘发达国家的经验做法,对美国教师队伍进行文献研究发现,其质量提升之路历经师范学校存续期、师范学校升格期、大学化教师教育期、教育改革回溯期和高质量公平发展期,表现出多元主体共同推进质量提升、提升路径逐步调适、所需教育经费得到阶段性补充、提升之路蕴含危机色彩等特征。目前,美国仍面临教师短缺、选择性认证项目依赖、多样性表现不佳、教师薪资待遇吸引力不足等问题或挑战。总体上,美国提升教师队伍质量的实践和经验具有借鉴和启示作用。

超大城市点状供地建设养老设施的方法与模式研究

当前我国老龄人口对养老设施的需求不断提升,超大城市老龄人口基数大使得供需矛盾更加突出[1],且在存量更新时代背景下面临养老设施建设缺乏空间载体的问题,而点状供地政策的出台使得产业更易进入乡村,为近郊乡村建设养老设施以服务超大城市中心城区养老需求提供契机。对乡村点状供地建设养老设施服务城市老龄人口开展研究,围绕服务对象、承载空间和政策组合3个方面提出了工作方法,从养老机构性质、用地性质和建设模式3个方面对实践模式进行了综合思考。

深井软岩巷道围岩蠕变失稳机理与关键控制技术

治理深部软岩巷道围岩蠕变失稳是实现安全采掘作业的必要前提,以顾桥煤矿为工程背景,采用实验测试、理论分析、工业性实验、现场监测等方法进行深入研究。结果表明:顾桥矿深部巷道围岩强度较弱,浸水后容易导致长期强度、弹性模量、黏聚力、内摩擦角较大幅度下降,岩石软化、底板松动圈持续扩展以及围岩整体稳定性降低;围岩内外承载结构的特殊形状近似竖向椭圆。以改善承载结构的稳定性为基点,提出了底板深孔注浆技术,底板深孔注浆可以快速改变承载结构形状,将不稳定的近似竖向椭圆形状转变为稳定性很高的近似圆形形状。

计及虚拟电厂内需求侧灵活性资源的实时电价和V2G协调优化调度策略

制定合理有效的电价策略和电动汽车充放电策略,可以为电网的经济稳定运行提供保障。文章综合考虑负荷用户、虚拟电厂运营商和上层电网利益,建立了以平抑净负荷功率波动为目标的价格型需求响应实时电价模型,通过引入多种群交互、模拟退火、最优个体扰动等机制对粒子群算法进行改进,并利用算法进行求解得到实时电价方案;然后结合住宅区电动汽车时移特性,在虚拟电厂两日的经济调度时间尺度上,考虑虚拟电厂和电动汽车用户利益建立优化调度模型。算例分析表明所述策略提高了虚拟电厂运行的稳定性、经济性,减少了与上层电网的平均交互电量和峰谷差。

深部煤层沿空掘巷小煤柱合理尺寸留设研究

采用实验室实验、数值模拟、现场实验等方式进行研究,确定深部煤层的沿空掘巷小煤柱合理尺寸。通过物理力学实验,获得了淮南矿区丁集矿1121(3)工作面煤岩的密度、单轴抗拉强度、单轴抗压强度、弹性模量、泊松比、内聚力、内摩擦角等参数。测量了该区域的地应力,为后续的理论计算、数值模拟提供了可靠的数据。采用数值模拟的方法研究,综合考虑沿空留巷煤柱的应力、竖向位移、塑性区分布特征情况,兼顾煤炭采出率及预防冲击现象,初步确定煤柱宽度为5 m较为合适。工业性实验监测数据显示顶板的位移范围最大值为86 mm,两帮最大范围为145 mm。在一定程度上达到了巷道围岩的控制要求,5 m煤柱尺寸具有一定的科学性与合理性。

解郁安神汤联合盐酸氟西汀治疗青少年轻中度抑郁症临床研究

目的:观察解郁安神汤联合盐酸氟西汀治疗青少年轻中度抑郁症肝郁脾虚证的临床疗效。方法:选取90例青少年轻中度抑郁症肝郁脾虚证患者,以随机数字表法分为对照组和治疗组各45例。对照组给予盐酸氟西汀胶囊治疗,治疗组在对照组基础上给予解郁安神汤治疗,2组均治疗4周。比较2组临床疗效、中医证候积分、汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评分、血清单胺类神经递质水平及炎症因子水平。结果:治疗4周,治疗组总有效率91.11%,高于对照组73.33%(P<0.05)。2组中医证候积分均较治疗前降低(P<0.05),治疗组中医证候积分低于对照组(P<0.05)。治疗2周、4周,2组HAMD评分均较治疗前降低(P<0.05)。治疗2周,2组HAMD评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗4周,治疗组HAMD评分低于对照组(P<0.05)。治疗4周,2组血清5-羟色胺(5-HT)水平均较治疗前升高(P<0.05),血清去甲肾上腺素(NE)、白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平均较治疗前降低(P<0.05);治疗组血清5-HT水平高于对照组(P<0.05),血清NE、IL-2、IL-6、TNF-α水平均低于对照组(P<0.05)。结论:解郁安神汤联合盐酸氟西汀治疗青少年轻中度抑郁症肝郁脾虚证疗效显著,有利于减轻患者的临床症状,改善抑郁状态,其作用机制可能与调节血清单胺类神经递质及炎症因子水平有关。

制动梁端轴空化射流除锈机泵站降噪研究

目前,制动梁端轴喷丸除锈时会产生大量金属粉尘和噪声,设备使用成本高。基于空化射流技术,设计出制动梁端轴空化射流除锈机,利用空化喷嘴射流对端轴表面进行除锈,更加高效、环保、节能。然而,除锈机工作时水压泵站噪声较大,存在噪声污染,需要进行降噪处理。针对除锈机结构与高压泵站噪声源特点,提出一种铺设隔音棉的高压泵站降噪方案,使得除锈机满足车间作业现场使用要求。通过COMSOL声固耦合仿真,确定出水压泵站降噪方案的隔音棉材质、铺设方式以及厚度。仿真结果表明,最佳降噪方案可将泵站原有100 dB的噪声平均降低至77 dB左右。搭建降噪试验平台进行噪声试验,试验结果表明该降噪方案能有效降低泵站噪声,与仿真结果最大误差为3 dB,验证了降噪仿真模型的正确性与有效性,为除锈机的降噪结构设计提供了可行的支撑方案。

制动梁端轴除锈机空化射流喷嘴特性分析与试验

目前,制动梁端轴喷丸除锈时会产生大量金属粉尘和噪声,环境污染大,维护成本高。团队基于空化射流技术,设计出制动梁端轴空化射流除锈机,通过空化喷嘴与制动梁端轴的相对运动,实现制动梁端轴除锈。但现有空化喷嘴的空化能力弱导致射流冲蚀能力不足,难以在工件表面除锈、除垢和除漆等清洁中得到实际应用。基于团队研制的新型风琴管喷嘴,分析制动梁端轴污垢特征,对喷嘴结构进行改进,设计出一种除锈机空化喷嘴,提高制动梁端轴空化除锈机除锈效率和效果。利用Fluent软件对除锈机空化喷嘴流场进行仿真,结果表明,相较于新型风琴管喷嘴,射流速度提高了24 m/s,目标靶件处压力提高了4.1 MPa,喷嘴气相体积提高了0.027 cm^(3)。根据除锈机空化喷嘴参数设计制造喷嘴样机,以不同清洗样本进行射流特性清洗试验,试验结果表明除锈机空化喷嘴射流性能优于新型风琴管喷嘴、普通圆孔高压喷嘴以及风琴管喷嘴,可快速去除工件表面铁锈、油漆、油污等污染物。