应力扰动路径对煤岩力学性能的影响试验研究

在利用废弃矿井抽水蓄能过程中,煤柱不仅受到单调荷载的影响,而且会遭受频繁的应力扰动。以陕西省河畔煤矿煤岩为研究对象,研究了单调荷载(路径1)、多级等幅循环荷载(路径2)、多级增幅循环荷载(路径3)影响下试样的强度、变形特征以及破坏模式。试验结果表明:循环荷载作用下,试样的应力-应变曲线形成了明显的滞回环,且随着应力水平增加,滞回环面积显著增加;与轴向应变相比,环向应变对应力路径的敏感性更强;单调荷载作用下煤样的峰值强度和峰值应变最大,多级循环荷载作用下试样的强度和峰值轴向应变分别降低了22.12%、18.35%(路径2)、5.30%、10.34%(路径3);应力路径2作用下的试样割线模量明显高于其他应力路径;应力路径对试样宏观破坏模式的影响甚微,但多级循环荷载使得试样表面裂纹数量和尺寸变大。

双路径特征金字塔网络遥感图像建筑物提取方法

虽然近年来卷积神经网络在遥感图像建筑物提取研究中取得了极大的成功,但其仍然面临着多尺度目标识别、分割目标边界模糊和提升类不平衡目标识别精度等问题。为解决以上问题,提出了一种双路径特征金字塔编解码结构,用于遥感图像建筑物提取。以高分辨率网络为编码器、带注意力机制的特征金字塔为解码器,提高相同目标不同尺度识别能力;通过在编码器加入边界网络增强其对目标边界特征学习,从而提高目标边界识别精度;采用交叉熵损失函数与Dice损失函数加权方式来增强不平衡目标提取精度。最后在WHU航空图像和WHU卫星图像Ⅱ上验证提出方法的有效性,交并比分别达到了90.0%和71.1%。

不同岩石强度裂隙岩体约束自应力浆液加固试验研究与应用

基于课题组提出的裂隙岩体自应力浆液加固方法,考虑岩石强度对自应力浆液-岩体耦合效果的影响,选取井下砂岩、炭质泥岩、砂质泥岩、煤为研究对象,进行不同岩石强度预制裂隙岩体的普通浆液和自应力浆液加固对比试验,分析岩石强度对注浆加固效果的影响;多角度探索约束自应力浆液对岩体裂隙界面的复合加固作用,揭示浆液自应力的加固机理;通过多个不同岩石强度的工程围岩案例,分析自应力浆液体系对不同岩石强度工程围岩的宏观加固效果。结果表明:自应力浆液对软硬岩等不同岩石强度裂隙岩体的加固效果均大于普通浆液,随着岩石强度变弱,注浆对裂隙岩体的加固修复程度逐渐降低,注浆加固岩体试样逐渐由沿着对角线方向的剪切破坏向劈裂崩解破坏过渡;浆液自应力改善了浆-岩界面的约束受力状态,通过增大摩擦力提高了界面的抗剪强度;浆-岩2种介质的接触连接效果被提升,自应力浆-岩界面的胶结密度明显大于普通浆-岩界面;自应力浆液结石晶体颗粒分布更均匀,密实性及力学性能均明显优于普通浆液。超细硅质自应力浆液体系在破碎软岩巷道、相对硬岩巷道、松软煤帮等工程加固中均取得了良好的效果。

不同消融指数指导下高功率短时程射频消融术对心房颤动患者超声心动图和并发症及术后复发的影响

目的探究不同消融指数(AI)指导下高功率短时程射频消融(HPSD)术对心房颤动(AF)患者超声心动图、并发症及术后复发的影响。方法选取2019年11月~2023年10月河源市人民医院行射频导管消融治疗的80例AF患者,采用随机数字表法分为低AI组和高AI组,各40例。2组均行AI指导下HPSD消融术治疗,低AI组消融的目标AI为前壁350~400,后壁320~350,高AI组消融的目标AI为前壁450~500,后壁350~400。比较2组围术期指标、消融效果[肺静脉隔离(PVI)情况、PVI单圈隔离率]、术中气爆(POP)声发生率、手术前后超声心动图指标[左心室射血分数(LVEF)、左心室收缩末期内径(LVESD)、左心室舒张末期内径(LVEDD)、E/A比值]、复发相关标志物[可溶性生长刺激表达基因2(sST2)、尿酸(UA)、成纤维细胞生长因子-23(FGF-23)]水平、围术期严重并发症发生率、近期复发情况。结果高AI组每点消融时间、PVI时间、左心房操作时间、手术时间均短于低AI组的[(13.42±1.28)min比(15.67±1.76)min,(26.58±3.19)min比(29.24±2.42)min,(4.37±1.25)min比(5.16±1.38)min,(121.67±20.35)min比(132.48±22.19)min,P<0.05];高AI组PVI单圈隔离率高于低AI组的(87.50%比67.50%,P<0.05),2组术中POP声发生率无显著差异(P>0.05);术后高AI组LVEF高于低AI组[(69.32±2.15)%比(68.01±2.27)%,P<0.05],LVESD、LVEDD小于低AI组[(25.61±2.29)mm比(27.38±2.53)mm,(44.57±2.54)mm比(46.22±2.86)mm,P<0.05];术后高AI组血清sST2、UA、FGF-23水平均低于低AI组[(45.86±10.29)pg/ml比(53.01±12.30)pg/ml,(286.37±22.05)μmol/L比(302.65±24.18)μmol/L,(165.24±22.97)μg/L比(183.76±25.42)μg/L,P<0.05];高AI组围术期严重并发症发生率、术后3个月复发率分别为与低AI组比较,无显著差异(P>0.05)。结论高AI指导下HPSD消融术治疗AF患者,能优化手术流程,增强PVI隔离效果,促进心功能恢复,抑制复发标志物表达,但近期效果及安全性与低AI相当。

起搏器优化程控对阵发性室上性心动过速患者的影响

目的探讨起搏器优化程控对阵发性室上性心动过速患者的影响。方法选取2020年7月至2023年7月于医院行起搏器植入术后发生心房高频事件的60例阵发性室上性心动过速患者为研究对象,依据区间随机法分为对照组、试验组,每组30例。对照组未实施起搏器优化程控,试验组实施起搏器优化程控,比较两组治疗前后阵发性室上性心动过速发作频率、明尼苏达心功能不全生命质量量表(MLFHQ)评分、运动耐量(6 min步行距离)波动情况及生活质量评分。结果治疗前,两组阵发性室上性心动过速发作频率比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,试验组发作频率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗前,两组MLFHQ评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,试验组MLFHQ评分低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后,试验组生理功能、生理职能、躯体职能、总体健康方面的生活质量评分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);试验组步行距离长于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论起搏器优化程控可降低阵发性室上性心动过速患者发作频率,改善心功能,提高生活质量。

基于预应力锚和自应力注的深部裂隙岩体锚注加固机制研究

针对深部裂隙岩体水泥基注浆加固后由于材料自收缩造成浆岩界面松弛及充填空隙的问题,提出了基于预应力锚和自应力注的裂隙岩体锚注加固方法。建立了单裂隙岩体的自应力浆液加固模型和新型预应力锚注加固模型,通过物理试验研究普通锚注和新型预应力锚注加固裂隙砂岩试样的力学特征,通过工程应用验证了新型预应力锚注加固的有效性。结果表明:在一定范围内浆液膨胀约束应力越大,对裂隙岩体的加固作用越强,浆液膨胀约束应力和锚杆轴向应力对裂隙岩体最大主应力的提高呈叠加关系;新型预应力锚注加固砂岩的峰值强度比普通锚注加固砂岩提高了10%以上,其峰值应变略低于普通锚注加固砂岩,新型预应力锚注砂岩的弹性变形阶段缩短,加固效果增强;锚网索支护、U36型钢支架支护、普通锚注支护均未能有效控制的变电所巷道围岩采用新型预应力锚注加固后,巷道表面围岩最大位移为83 mm,控制效果较好。

深部大倾角煤岩层巷道断面形状与耦合支护

针对大倾角煤岩层巷道围岩局部应力集中导致普通断面形状和支护方案难以控制围岩稳定的问题,本文以新汶矿区某矿6196疏水巷为工程背景,通过理论分析、数值模拟、工程实践等方法研究深部大倾角煤岩层巷道围岩应力分布特征和层间剪切滑移变形机制;综合考虑半圆拱形断面承载能力强、应力集中程度低和斜顶梯形两帮受力合理的优点,设计偏心圆弧拱形断面,提出非对称耦合支护方案,并通过工程实践验证其有效性。研究结果表明:大倾角煤岩层巷道上覆岩层的重力作用使巷道帮角部位发生剪切滑移变形,在巷道2个对角处产生应力集中而在另外2个对角处产生应力释放;大倾角煤岩层巷道左侧顶底板位移整体大于右侧顶底板位移,右帮水平位移整体大于左帮水平位移;基于偏心圆弧拱形断面和非对称耦合支护方案进行围岩控制,顶帮锚杆载荷逐渐趋于稳定,巷道顶底板和两帮的平均变形量分别为134 mm和112 mm,说明围岩变形均在允许范围,深部大倾角煤岩层巷道变形得到了有效控制。

松软厚煤层异型开切眼新型预应力锚注支护研究与应用

普通水泥基浆液加固煤体由于其自收缩常造成浆煤界面松弛及充填空隙,以综放厚煤层异型开切眼松软煤体加固为工程背景,提出基于预应力锚和自应力注的松软煤体锚注加固方法。基于该新型预应力锚注加固煤体原理分析,对比研究普通硅酸盐水泥和超细硅酸盐水泥的基本性能,为自应力浆液原材料的选取提供依据;通过浆液纵向自由膨胀率试验获得自应力浆液的最佳膨胀剂掺量;进行预制裂隙煤体普通硅质浆液和硅质自应力浆液加固试验,对比分析自应力浆液加固煤体的力学性能优势和破坏特征;通过数值模拟和现场监测分析新型预应力锚注加固异型开切眼的有效性。结果表明:通过浆液结石体的膨胀应力和注浆锚杆的轴向约束应力,能够使松软破碎煤体处于准三维的受力状态,实现了其强化与损伤修复;超细硅酸盐水泥浆液由于流动性更大、结石体强度更高而更能满足自应力浆液的加固要求;随着膨胀剂掺量增大,水泥浆液最大纵向膨胀率呈先增大后减小的趋势,自应力浆液的最佳膨胀剂掺量为10%;约束条件下自应力浆液加固煤体的峰值强度比普通浆液加固煤体提高4.6%,说明自应力浆液加固裂隙煤体的效果优于普通浆液;普通浆液和自应力浆液加固煤样初始宏观裂纹均出现在浆煤界面处,最终破坏形态均为以预制裂隙为基础的整体劈裂弹射破坏,但其裂纹发展过程有所不同,自应力浆液加固煤样的裂隙数量少于普通浆液加固煤样;在数值模型中,仅锚杆索支护时煤体悬臂梁结构下沉量较大,新型预应力锚注后其下沉量明显减小;现场监测中锚杆索受力相对稳定,加固煤体下沉量较小,说明新型预应力锚注加固松软破碎煤体的效果较好。

深部裂隙岩体硅质自应力注浆加固机制与试验

针对深部裂隙岩体水泥基注浆加固后由于材料自收缩性造成浆岩界面松弛及充填不满问题,提出了裂隙岩体自应力注浆加固概念。通过外加剂促使浆液结石体在约束空间内体积膨胀,当膨胀剂掺量超过补偿水泥自收缩的临界掺量时,结石体体积膨胀除补偿水泥基材料自收缩外,在裂隙岩体的约束空间内能够对裂隙壁产生一定的膨胀应力,膨胀应力能够增大浆岩界面的挤压作用,改善岩体的约束受力状态。通过超细硅质浆液膨胀率测试、约束浆液结石体强度试验、约束浆液结石体微观结构分析等研究自应力浆液加固机理,通过裂隙岩体注浆加固试验验证自应力浆液的加固效果。结果表明:随着膨胀剂掺量逐渐增大,浆液纵向自由膨胀率和约束浆液结石体强度均呈先增大后减小的趋势,10%膨胀剂掺量浆液膨胀效果明显优于其它膨胀剂掺量。硅质自应力浆液结石体的脆性增强,弹性变形延长。10%膨胀剂掺量硅质自应力浆液结石体呈大颗粒状,颗粒相互搭接,形成网状结构,有利于结石体强度发挥,其密实性明显优于普通浆液结石体。25%膨胀剂掺量浆液结石体晶体大小不均,颗粒空隙较大,其密实性明显弱于10%膨胀剂掺量自应力浆液结石体。自应力注浆砂岩的峰值强度和弹性模量分别为普通注浆砂岩的1.110倍和1.043倍,自应力注浆加固砂岩的峰值应变略小于普通浆液加固砂岩。自应力注浆加固裂隙砂岩的效果明显优于普通注浆,结石体形变模量增大,结石体与砂岩裂隙壁之间的摩擦力提高。

治理矿井热害的复合隔热材料及其应用

针对深井热害问题,分析复合材料的隔热机理,介绍了冒泡复合隔热材料。通过原材料不同配比进行实验,结合实验室圆管法测量绝热材料热导率装置,确定原材料的最佳配比,记录最佳配比材料的主要性能指标;利用巷道隔热结构放热量理论,推导出巷道采用冒泡复合隔热材料与不含冒泡复合隔热材料时,围岩向巷道内释放热量的差值计算公式。结合霄云煤矿1307综采工作面热害现状,运用围岩向巷道内释放热量的差值计算式,得出采用冒泡复合隔热材料后,巷道出口气流温度降低4.956℃;运用数值模拟软件对附加复合材料的巷道与不含复合材料的巷道进行模拟对比分析,得出采用复合材料的巷道出口气流温度比不含复合材料的约低5℃;通过应用现场巷道空气温度测量,得出添加复合材料后,巷道出口气流温度平均降低4.9℃。结果表明:该复合隔热材料能够有效减少围岩放热,降低巷道内的气流温度。

软岩巷道预应力锚注支护技术研究与应用

针对软岩巷道支护困难的问题,根据预应力锚杆支护和锚注支护理论,提出应用预应力锚注支护技术控制软岩巷道的方法;运用数值模拟方法对无支护巷道、锚注支护巷道和预应力锚注支护巷道的控制效果进行对比,得出预应力锚注支护对软岩巷道的控制效果明显优于其他2种支护方式。

茌平煤田特深矿井围岩应力分析与大巷支护控制研究

阳谷茌平煤田煤层尚未开采,埋藏深、地压大、构造较复杂,且深部岩体地质力学与构造应力研究方面较薄弱,开采中巷道支护必定困难。为确定合理的大巷支护方案,首先对深部矿井围岩应力做出分析,得出围岩应力分布特征,为支护设计参数确定提供依据。根据地质条件、应力分析和邻近矿井设计方案,设计出支护方案。运用数值模拟方法对巷道支护设计的效果进行检验。得出该支护方案能够有效地控制特深矿井水平大巷围岩的变形。

不同地应力条件下U型钢支架受力变形分析及模拟研究

根据现有普通U型钢可缩性支架的特点,设计了封闭型U型钢可缩性支架。通过应力分析,对不同深度条件下U型钢局部变形量进行比较,得出大采深矿井U型钢支护时,应力主要集中在柱腿部分。通过普通U型钢可缩性支架和封闭型U型钢可缩性支架在不同深度地应力条件的数值模拟分析,得出封闭型U型钢可缩性支架的支撑效果明显优于普通U型钢可缩性支架,其性能明显优于普通U型钢可缩性支架。

动压沿空掘巷支护技术研究及应用

为解决泄水巷支护的问题,提出采用预应力耦合让压支护体系的方案。通过锚杆让压性能试验、锚杆拉拔现场试验,确定本方案有效控制大采深动压巷道变形量;通过观测分析,证明该支护体系能够有效控制动压巷道变形。

大埋深动压沿空顺槽支护技术研究及应用

为实现付村煤矿3下412与3下408工作面的顺利接续,以3下412工作面上顺槽为工程背景,采用理论分析和数值模拟得出3下412工作面上顺槽两帮应力分布不均、岩体裂隙发育、围岩破碎及变形非对称。据此提出高强预应力让压锚杆和锚索非对称平衡支护方法,使巷道应力重新达到平衡。

多尺度卷积三维重建特征点检测方法

为提高特征点检测的质量和性能,实现间接提高三维重建的模型效果,建立一个多尺度卷积的特征点检测模型。参考多尺度模型思想,设计一个通过有监督的学习,使用卷积运算检测点特征点的方法;在融合多尺度与视觉注意力机制的基础上,通过恒等映射改善图像特征丢失的缺点,提高特征点检测的重复率。通过在不同数据集上进行测试,有效检测到大量准确且重复的特征点,相比于同类方法,有效降低了检测的时间成本。

360M^2烧结机台车的铸造生产

烧结机台车属于耐热铸件,其主要的失效形式是氧化和生长造成的变形和裂纹,必须具有良好的热强度、抗氧化生长、耐热冲击及在循环应力作用下不产生裂纹等综合耐热性能。采用铁素体+珠光体的球墨铸铁,同时加入一定量的合金元素,合金化稳定珠光体,强化工艺措施的方法控制石墨的形态及尺寸,操作过程中严格控制关键工序的工艺规范,配合有力的检测手段,可保证了材质良好的机械强度、组织稳定性和化学稳定性。

综放采掘相向沿空掘巷平衡支护设计法研究与应用

为解决采掘相向沿空掘巷受上工作面回采动压及采空区影响围岩变形不均一的问题,根据付村煤矿3上411运输顺槽采掘相向的特殊条件,提出平衡支护设计法;运用理论分析和数值模拟确定巷道围岩受力的非对称性,通过经验公式计算确定合理的巷道支护参数,根据现场观测结果对该平衡支护系统的合理性进行评价。结果表明:通过平衡支护设计法确定的巷道平衡支护系统能够有效地平衡超前支撑压力和侧向支撑压力的影响,使巷道围岩达到整体的平衡稳定;支护后,巷道顶底板移近量和两帮移近量均控制在合理范围内。平衡支护设计法能够对采掘相向情况下围岩结构及应力非对称的巷道进行合理的支护控制。

中美经济增长与碳减排比较分析

碳减排工作是我国进入新发展阶段,破解资源环境约束问题,实现可持续发展,推动经济结构转型升级与技术进步的重要抓手。环境库兹涅兹假说总结了碳排放与经济发展之间的倒U型关系。当前,我国人均GDP刚迈过1万美元大关,与发达国家实现碳达峰时人均GDP为2万-5万美元仍有差距,实现碳达峰碳中和目标的难度更高。本文通过LMDI因素分解模型对比分析中美两国碳排放结构与能源结构,总结实现碳达峰碳中和目标的必要条件,希望为准确理解、全面贯彻我国碳达峰碳中和工作,推动经济社会进行广泛而深刻的变革提供有益参考。研究发现:(1)中美两国由收入和人口规模构成经济发展水平效应对碳排放增长拉动作用均具有先上升后下降的趋势;(2)能源强度持续下降是中美两国遏制碳排放增长最重要的因素,中国能源强度下降速度远快于美国,对碳减排的贡献量高于美国,但当前单位GDP能耗仍落后美国近50年;(3)自然资源禀赋与能源技术是降低能源碳强度的主要因素,相比美国,我国以煤炭主体的能源结构面临着客观的能源高碳的劣势,对我国加快可再生能源发展提出了更高的要求;(4)能源结构调整和能源效率提高是减少经济增长负外部性的重要因素,碳排放强度下降和清洁能源发展是新能源革命的重要标志。总体来看,碳达峰碳中和目标是我国实现高质量和可持续发展的内在需要,碳减排工作不仅是气候环境问题,也是国家能源安全问题,更是产业升级变革的契机与经济可持续增长的新动能。

高应力软岩巷道准三维预应力锚注加固机理与应用研究

高应力软岩大变形巷道治理一直是一大难题,本文以山东丰源集团石垭口煤矿1790回风大巷为例,探究了裂隙岩体准三维预应力锚注加固机理,提出了预应力锚注支护方案。围岩变形评价应用效果表明:准三维预应力锚注加固具有改善围岩应力状态、提高围岩自身强度和裂隙抗剪强度的优势。方案实施后顶底板变形量为189 mm,比原方案的围岩控制效果大大提高。