岩巷综掘面抽尘参数影响粉尘污染扩散规律研究

抽尘系统是岩巷综掘面长压短抽通风方式中控除粉尘污染的重要组成部分,而确定适宜的抽尘参数是实现有效除尘的关键。利用Solidworks软件对某矿632岩巷综掘面进行了物理建模,并进行了ICEM-CFD网格划分,通过网格无关性检验确认了后续所用的网格模型,运用FLUENT计算流体力学软件对不同抽尘位置Dn(n分别为0、1/4、1/2、3/4、1)与抽风量(300~350 m^(3)/min)影响粉尘污染扩散状况进行了数值模拟,并通过仿真试验验证了数值模拟结果的准确性。结果表明:抽尘位置为D0、D1/4、D1/2、D3/4时,巷道内风流整体均处于较为紊乱的状态,粉尘污染经风流运载最终均扩散至整个巷道;抽尘位置为D1时,在抽风与压风协同作用下,距迎头4.6~6 m范围内形成了风向指向迎头、流动均匀且覆盖巷道全断面的有效控尘风幕,粉尘污染被风幕控制在掘进机司机与迎头之间的封闭空间内。抽风量在330 m^(3)/min及以上时,在司机处均形成了有效控尘风幕。为了在有效控尘的前提下尽可能降低能耗,最优抽风量选取最小值330 m^(3)/min。

2016—2020年长江科学院发表的科技论文被SCI、EI和CPCI收录情况分析

利用SCI、EI和CPCI三大索引数据库对2016—2020年长江科学院所发表论文进行检索统计,运用文献计量法,从所收录论文的数量、专业、著者、作者群分布情况包括作者群年龄、学历、职称等方面进行统计、归纳和分析,并与前5 a统计数据比较,从产出论文这一侧面了解和反映长江科学院近几年来科研、专业和人才结构情况:科研实力和国际影响力得到较大增强,在保持传统专业科研实力的同时,新兴专业的科研实力也迅速提升,对外合作加强,拥有较高层次的科研人才队伍且趋于年轻化。研究结果可为长江科学院学科建设和科研绩效评估提供数据参考。

回风巷道风雾联合降尘装置喷雾雾化规律和抑制粉尘研究

为有效解决综采工作面产生的高浓度粉尘向回风巷道扩散的问题,研制了一种可移动风雾联合降尘装置。首先通过喷雾实验选出合适的喷嘴并验证数值模拟的有效性,然后通过正交试验的方法,运用FLUENT等软件进行模拟,分析喷雾压力p_(w)、喷嘴孔径D和吸风口吸风量Q对雾场浓度的影响规律。模拟结果显示,p_(w)=8 MPa、D=Ф2.4 mm、Q=1.4 m^(3)/s为最佳参数组合。最后在上湾煤矿12305综采工作面回风巷进行现场实测,得出平均降尘率达到了85%,说明该装置可以有效解决回风巷道粉尘污染问题。

基于Dmol3模块的不同表面活性剂对煤尘润湿性的影响

煤尘防治一直是煤矿井下亟需解决的现实难题,以喷雾技术为基础,通过添加抑尘剂实现对煤尘的有效沉降具有较好的应用前景。但制备抑尘剂的过程中,原材料表面活性剂的遴选往往以实验方式进行,存在效率较低、成本较高以及实验条件苛刻等技术难题。随着分子模拟技术已相当成熟并广泛应用于物理、化学、生物等多个领域,成为物质结构分析、过渡态搜索等重要手段,因此利用分子模拟技术,借助量子化学分析中前线轨道能量差作为表面活性剂润湿性的主要判据,以表面活性剂分子的静电势极值大小和氢键数量为辅助手段,对快速渗透剂T、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB)的煤尘润湿性进行讨论。通过表面张力、表面活性剂毛细反渗透实验和接触角实验对上述表面活性剂的润湿性进行宏观论证;并在分子层面通过建立煤/水/表面活性剂动力学模型进行分子动力学分析,观察不同表面活性剂体系下各分子间的相互运动趋势,并对模拟结果进行相对浓度、均方位移和径向函数分布分析,在分子层面对不同的表面活性剂的润湿性能进行验证。结果表明:快速渗透剂T的前线轨道能量差与水分子形成的氢键数目为5.077 eV、1098个,SDBS为4.387 eV、1046个,CAB为2.077 eV、1029个;而3者的水溶液对煤尘的最小表面张力、接触角和煤尘渗透高度分别是23.80 mN/m、27.12°、4.1 cm;26.83 mN/m、32.69°,3.2 cm;29.94 mN/m、39.61°、1.4 cm。随着轨道能量差的减小,表面活性剂溶液对煤尘的润湿效果也逐步下降,表面活性剂前线轨道能量差与其润湿性有直接联系,表面活性剂轨道能量差越大,与水分子形成的氢键数量越多,则表面活性剂溶液的润湿性越好,这与相对浓度、径向函数等分析也相一致,实验结果与与分子模拟结果展现出相同的变化规律,验证了模拟的合理性。

矿井新型增润促凝喷雾降尘剂的研制与抑尘性能研究

针对综采工作面粉尘污染严重、喷雾水对煤尘润湿捕集效果差以及传统喷雾降尘剂溶液粘稠不易雾化导致降尘效果不理想等问题,为提升综采工作面喷雾除尘效率,降低作业区域粉尘浓度,在低温条件下通过将聚多巴胺引入丙烯酰胺聚合反应体系控制其聚合程度,生成能高效雾化的降尘剂分子PDA-PAM,并用红外光谱技术研究了其官能团结构。将产物与表面活性剂、吸湿性无机盐复配,以溶液对煤样的接触角、煤尘在溶液中的沉降速度作为评价指标设计正交试验,最终确定了降尘剂溶液配方0.8%(质量分数,下同)PDA-PAM(聚多巴胺-聚丙烯酰胺)+0.05%十二烷基二甲基苄基氯化铵+0.05%NaCl。基于计算流体力学(CFD)数值模拟技术对白芦煤矿4307综采工作面1.3 m/s风流扰动下,喷雾降尘剂溶液在1—8 MPa的雾化情况进行模拟,揭示了喷雾降尘剂对喷雾雾化特性的影响规律。数值模拟结果显示,雾滴平均粒径与喷雾压力间均存在幂函数关系;相较于清水喷雾,添加所复配的喷雾降尘剂后产生的雾场雾滴平均粒径更小,分布更加均匀;在喷雾压力为8 MPa时,喷雾降尘剂溶液产生的雾场雾滴粒径在20~100μm这一最佳粒径区间的比例达90.31%。通过增润促凝实验验证,研制的喷雾降尘剂溶液能够使煤尘迅速润湿并凝结成壳,达到增润和促凝的双重控尘效果。将降尘剂在现场进行应用,实测工作面各测点平均总尘和呼尘浓度分别降至72 mg/m^(3)和44 mg/m^(3),平均总尘降尘率达到84.2%,平均呼尘降尘率达到82.7%。研制的喷雾降尘剂溶液能高效雾化产生较为理想的雾滴粒径,且对煤尘有较强的凝并包裹作用,能高效降低工作现场的粉尘污染,保障工人的职业健康和安全。

介入栓塞术治疗前循环动脉瘤的临床疗效及对神经功能的影响

目的探讨介入栓塞术治疗前循环动脉瘤的临床疗效及对神经功能的影响。方法回顾性选取2022年2月—2023年4月同济大学附属东方医院胶州医院神经外科收治的80例前循环动脉瘤患者的临床资料。根据手术方式不同分为观察组(介入栓塞)与对照组(显微动脉瘤夹闭术),各40例。比较两组手术持续时间及术后住院时间,比较两组手术前后钙结合蛋白B和神经元特异性烯醇化酶水平变化情况,统计两组并发症发生情况及半年内神经功能预后分级情况。结果观察组手术持续时间为(56.5±12.4)min,短于对照组,术后住院时间为(10.4±2.2)d,短于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。术后,观察组钙结合蛋白B及神经元特异性烯醇化酶水平分别为(9.3±1.5)、(8.7±1.5)ng/mL,均显著高于对照组,差异有统计学意义(t=4.779、6.495、P均<0.05)。观察组颅内感染、动脉瘤破裂、脑梗死、短暂性脑血管痉挛及脑积水的总发生率(2.5%)显著低于对照组(15.0%),差异有统计学意义(χ^(2)=3.914,P<0.05),观察组的预后良好率高于对照组,病死率低于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论介入栓塞术治疗前循环动脉瘤具有创伤小,术后神经功能恢复快,并发症少,安全性高,临床效果可靠的优势,对于促使患者早期出院有积极意义。

大型全地下地铁停车场群塔吊装施工安全管理策略与措施

群塔吊装作业能够提高施工效率,但具有一定的危险性,需要加强风险源分析,制定安全管理策略,实施安全技术措施,以提高施工安全水平。论文研究大型全地下地铁停车场群塔吊装施工安全管理策略与措施,在掌握工程概况的基础上,从入场管理、操作管理、应急管理等方面出发,分析项目采取的安全管理策略,有利于提高施工现场安全管理效果,维护工程建设的顺利进行。

高校导师与研究生关系研究

全国研究生教育会议的召开揭示着研究生教育发展的新局面,高校高质量发展过程中“导师-学生”协作关系是教育当中的关键一环。在协作关系中,目前存在导师与学生缺乏沟通交流、学生仅仅是为了完成导师任务、个人缺乏理性思考和创造性思维的问题。因此,文章针对导师与研究生在学习和工作过程中的协作关系进行讨论,以促进研究生在教育工作中增进与研究生导师的合作,改变以往的单一协作模式,从资源、技术、配合和信息等四个方面提出新型导师-学生协作关系,有利于导师在科研中更多地与学生沟通,共同完成科技创新发展,有利于学生与老师的交流中,加深对研究方向的理解,激发学生的科研创造性。论文研究成果将有助于我国研究生教育由高速发展向高质量发展转变、由持续改革向全面体制改革转变、由不断开放向更加自信开放转变。

不同通风方式及压风量下的掘进工作面风流粉尘分布规律研究

为解不同的通风方法和压风风量对掘进工作面粉尘分布规律的影响,建立了乌东煤矿西区掘进工作面的1∶1物理模型,利用Ansys Fluent软件对压入式、混合式通风条件下的掘进工作面粉尘运移情况进行数值模拟;在混合式通风条件下改变压风量,观察粉尘扩散的规律。结果表明:压入式通风无法有效控制粉尘运移,而混合式通风的情况下粉尘得到了有效的控制;不同的压风量会产生不同的控尘效果;当压风量为150~250 m3/min时,压风量过小,导致粉尘堆积在巷道前部;而压风量为350 m3/min以上时,因为压风量过大,导致粉尘在被除尘风机净化前就被风流裹挟扩散至巷道后部,使得控尘效果较差;当压风量为300 m3/min时,控尘效果最佳,高浓度粉尘被控制在巷道距离迎头25 m内。

基于数值模拟的综采工作面新型机载风幕控尘技术研究

目前综采工作面机械化程度达到90%以上,产量的提高所带来的煤尘污染也随之加重,采煤机司机工作区域受污染尤为严重。因此,提出一种新型机载风幕控尘技术。通过数值模拟研究了应用风幕控尘技术前后的风流场和粉尘污染扩散变化情况。结果表明,应用风幕控尘技术后可在采煤机司机工作区域形成2条高速风幕,与人行道之间形成全断面清洁风室,实现了对滚筒截煤产尘的有效阻隔。现场实测表明,应用后采煤机司机工作区域的平均粉尘浓度为82.23 mg/m3,控尘效率可达83%。可为综采工作面粉尘防治工作提供参考,具有较高的推广价值。

EmboTrapⅡ支架和Solitaire FR支架取栓术治疗大血管闭塞性急性缺血性脑卒中的疗效对比

目的对比EmboTrapⅡ支架与Solitaire FR支架在颅内动脉取栓中的差别。方法回顾性分析同济大学附属东方医院胶州医院66例急性脑栓塞患者,根据术中使用支架分为EmboTrapⅡ支架组及Solitaire FR支架组,对两组患者手术时间及一次性再通率和预后进行对比。结果EmboTrapⅡ支架组在手术操作难度、预后上与Solitaire FR支架组无统计学差异,但是可以大大提高一次取栓再通率并缩短手术时间。结论EmboTrapⅡ支架在颅内动脉取栓中可以大大缩短手术时间,提高一次取栓再通率。

软通道微创穿刺引流与内科保守治疗原发性脑干出血的临床疗效比较

目的比较软通道微创穿刺引流与内科保守治疗原发性脑干出血(primary brainstem hemorrhage,PBSH)的临床疗效。方法回顾性分析39例PBSH(血肿体积>3ml)病人的临床资料,其中16例接受内科保守治疗的病人作为保守治疗组,23例接受软通道微创穿刺引流治疗的病人作为软通道引流组。对病人在30d后的生存情况和90d后的神经功能恢复情况进行随访,使用修订Rankin量表(mRS)评估病人30d生存状态,使用Glasgow预后量表评估病人90d神经功能恢复情况。比较和分析两种治疗方法的病死率和神经功能恢复率。结果保守治疗组和软通道引流组之间的病人30d死亡率存在差异(P<0.05);保守治疗组和软通道引流组之间的病人90d神经功能改善方面存在差异(P<0.05)。结论软通道微创穿刺引流治疗方法可以显著降低PBSH病人的病死率,并且可以在一定程度上改善病人的神经功能。

影响去骨瓣减压术治疗大脑中动脉供血区恶性梗死患者预后的因素分析

目的探讨影响去骨瓣减压术治疗大脑中动脉供血区恶性梗死患者预后的相关因素。方法回顾性选取2022年2月—2023年4月同济大学附属东方医院胶州医院收治的64例大脑中动脉供血区恶性梗死患者的临床资料,根据预后情况分为两组,预后良好组31例和预后不良组33例,比较两组是否接受溶栓治疗、是否存在中线移位、是否存在瞳孔不等大、发病至手术时间以及发病时美国国立卫生研究院中风量表(Na-tional Institutes of Health Stroke Scale,NIHSS)评分情况,分析影响去骨瓣减压术治疗大脑中动脉供血区恶性梗死效果的相关独立危险因素。结果发病时存在中线移位(β=2.343,OR=1.710)、发病时存在瞳孔不等大(β=2.184,OR=1.832)以及发病至手术时间>5 h(β=1.859,OR=1.960)为影响去骨瓣减压术治疗大脑中动脉供血区恶性梗死预后不良的独立危险因素,发病时接受溶栓治疗(β=-2.349,OR=0.819)为影响去骨瓣减压术治疗大脑中动脉供血区恶性梗死预后良好的保护性因素。结论针对大脑中动脉供血区恶性梗死,发病时存在中线移位、瞳孔不等大及发病至手术时间>5 h者,实施去骨瓣减压术,患者预后不良较多,而及时进行溶栓治疗,则对改善患者预后有积极意义。

小骨瓣开颅血肿清除术联合骨瓣复位术治疗脑出血脑疝的价值研究

目的探讨小骨瓣开颅血肿清除术联合骨瓣复位术治疗脑出血脑疝的临床价值。方法前瞻性随机选择2022年2月—2023年9月同济大学附属东方医院胶州医院收治的80例高血压基底节部位出血导致脑疝形成患者为研究对象。按照随机数表法分为两组,各40例。对照组行大骨瓣开颅血肿清除结合去骨瓣减压术,观察组实施小骨瓣开颅血肿清除术结合颅骨修补术,比较两组术后血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(Basic Fibroblast Growth Factor,bFGF)、内皮素-1(Endothelin-1,ET-1)和一氧化氮(Nitric Oxide,NO)水平变化,统计两组术后炎症因子及颅内压变化。结果术后观察组VEGF和bFGF水平分别为(80.2±9.3)pg/mg和(42.9±6.3)pg/mg,均高于对照组,差异有统计学意义(t=9.915、16.997,P均<0.05),观察组ET-1水平低于对照组,NO水平高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05),观察组超敏-C反应蛋白与肿瘤坏死因子-α均低于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05),观察组颅内压低于对照组,脑灌注压明显高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论针对高血压基底节区脑出血并发脑疝者,行小骨瓣开颅血肿清除术联合骨瓣复位术治疗,可有效地改善术后血管内皮生长功能,减轻炎症反应,降低颅内压。

掘进机外喷雾负压二次降尘装置的研制与应用

为了有效喷雾沉降综掘工作面掘进机截割产尘,数值模拟确定了喷雾负压二次吸风装置吸风及内部风流场的运移规律,研制了可形成完全覆盖截割产尘的水雾幕及对截割臂周围粉尘有效吸入净化的新型掘进机外喷雾负压二次降尘装置,并对其性能进行了测定实验,结果表明:喷雾压力由2 MPa增大至8 MPa过程中,选用喷嘴在4 MPa压力时,喷雾场雾化角及距喷口1.5 m处雾滴群的索特平均直径D32分别为87.6°及56.295μm,综合雾化性能最优,新型装置的气液比先增大后减小,4 MPa时达到最大值1.269,因此,选定4 MPa为最佳喷雾压力;新型装置的现场试验结果表明:相对于原有方式,对全尘和呼尘的平均降尘率分别提高了19.4%和20.1%,其中,负压二次降尘分别提高了6.0%和6.5%。

全岩机掘面压风空气幕封闭除尘系统的研究与应用

分析了掘进工作面压风空气幕的形成机制,并采用k-ε双方程模型建立了单相风流流动的数学模型,基于同位网格的SIMPLE算法,利用FLUENT软件对全岩机掘面压风口距掘进头不同长度时形成空气幕的状况进行了数值模拟,结果显示,随着压风口距掘进头长度的增大,压风形成覆盖巷道整个断面空气幕的能力不断增强,压风口距掘进头30 m时,在距掘进头约8.7 m的位置即可形成1.62 Pa的空气幕,是形成压风空气幕的最佳距离。设计了压风空气幕封闭除尘系统,在唐口煤矿南部回风大巷全岩机掘面试验了该系统压风口距掘进头分别为10,20,30和35 m时的除尘效果,数据表明,应用4种方式后,现场的粉尘浓度均有了明显降低,尤其压风口距掘进头30 m时,效果最为明显,全尘和呼尘的降尘率分别高达95.1%和96.1%,这与数值模拟结果一致。

通风条件影响长压短抽掘进面粉尘扩散的仿真实验

为了提高长压短抽掘进面通风除尘效果,通过仿真实验确定通风条件影响风流场运移及粉尘扩散的规律。研究结果表明：风流场运移规律为压风口与迎头距离、压抽比越大,抽风口与迎头距离、压风量越小,越利于形成风速方向均指向掘进面迎头的控尘风流场,形成控尘风流场的压风口与迎头最小距离为25 m。粉尘扩散规律为随着测点与迎头距离的增大,粉尘质量浓度整体呈现减小或波动性减小趋势;抽风口与迎头距离越小,迎头粉尘扩散能力越小;随着压风口与迎头距离增大、压抽比减小,迎头粉尘扩散能力逐渐减小并趋于稳定,压抽比为0.75时距迎头5～39 m的有人作业区域全尘、呼尘平均降尘率已增至95.56%和94.31%;随着压风量增大,迎头粉尘扩散能力先减小后增大,其中压风量为250 m3/min时扩散能力最小。

高地压低孔隙率煤层注水工艺设计

为了解决高地压低孔隙率煤层注水困难的问题,分析了煤层注水润湿煤体的过程,研究设计了添加渗透剂和高压预裂波动式注水方式,应用于高地压区低孔隙率煤层注;并在星村煤矿E3101东工作面实际应用,分别优设了适用于该工作面的注水用渗透剂、注水工艺参数。结果表明:E3101东工作面应用后,平均每孔多注水超过53 m3;全尘、呼尘的平均降尘率分别为32.9%、33.8%;虽然矿震频繁发生,但每次矿震释放的能量均在105 J以下,在回采过程中未发生冲击地压;工作面、回风隅角和回风流温度分别平均降低了1.075、0.525和0.475℃。采取这些措施提高了E3101东工作面的煤层注水量,取得了较好的降尘、防治冲击地压和降温效果。

综采面架间喷雾引射除尘技术

为了有效解决综采面采煤机割煤及液压支架移架产尘难以控制的难题,根据喷雾引射除尘机理、采煤机及液压支架结构、产尘特点,对综采面架间喷雾引射除尘技术进行研究;在12种空心和实心锥形喷雾场喷嘴中,实验选定综合雾化性能(包含雾化角、有效射程及雾滴粒径)最优的喷嘴。研究结果表明:最佳喷雾压力为8 MPa,在该压力下,架间喷雾引射除尘技术形成的喷雾场可基本完全覆盖煤壁至液压支架立柱的空间区域,总吸风量为22.03 m3/min,可有效吸入人行道处的含尘气流;相对采取原有除尘措施,综采面全尘和呼尘的降尘率平均值分别提高26.2%和27.3%,移架工处全尘和呼尘的降尘率分别提高30.6%和31.9%。

综掘工作面压风气幕形成机理与阻尘效果分析

为了确定综掘工作面压风气幕形成机理与阻尘效果,采用数值模拟与现场实测相结合的方法,分析了压风口与工作面不同距离时风流与粉尘流场运移规律,结果表明:压风气幕的形成主要由压风涡流风流场与工作面距离决定,若涡流风流场与工作面距离大于抽风口与工作面距离,可在压风口与抽风口间形成风流方向均指向工作面的压风气幕,压风口与工作面距离越大,涡流风流场与工作面距离越大,越利于形成压风气幕;数值模拟确定了50 mg/m3以上高浓度粉尘扩散距离随压风口与工作面距离变化的数学关系式;现场实测也显示,压风气幕阻尘效果明显,压风口距工作面30 m时,形成的压风气幕使距工作面10 m断面测点的粉尘浓度降至19.2 mg/m3,有效提高了除尘风机抽尘量,降低了现场粉尘浓度。