全方位培养自主学习与实践创新能力的教学体系构建与实践

针对高校创新人才培养中存在的问题,如教育教学方法陈旧、实验教学条件有限和学生实践能力不足,缺乏创新意识等,提出并实施“五个环节”研讨式课堂教学方法,打造多层次、虚实结合的实验教学体系,开展“四化”实践教学模式,建立促进学生自主学习与实践创新能力的考核机制等针对性措施,从而全方位提高教育教学质量,培养学生自主学习与实践创新能力,促进新工科人才解决复杂工程问题核心能力的达成。

基于Unity3D的矿井火灾监测与防治虚拟仿真试验系统

为更好地开展矿业安全类专业试验实践教学和培训,培养安全应急一流复合型拔尖人才,设计一种基于Unity3D的矿井火灾监测与防治虚拟仿真试验教学系统。首先,采用3ds Max建立仿真模型,构建矿井火灾监测防治试验系统总体框架;其次,开展外因火灾监测与远程自动控制救灾风门应急处置、内因火灾监测与温控胞衣阻化剂防灭火应急防控等人机交互试验实训;最后,建立综合评测的试验评价体系用于考核评估。结果表明:该试验系统具备虚拟现实沉浸性、交互性、构想性的技术特点,利于打造井下三维虚拟仿真场景,逼真展示矿井火灾演变过程;在试验与实训方面,可以突破传统模式在时间、空间、安全、资源等方面的限制,提供自主学习与多元评价方式。

基于CiteSpace的国内冲击地压防治文献可视化知识图谱分析

为探究我国冲击地压防治领域的研究历程及进展,采用CiteSpace软件对1994—2023年间收录于CNKI数据库的2891篇该领域研究文献进行可视化知识图谱分析。首先探明文献在时间轴及发表期刊的分布情况,然后针对研究机构和研究人员进行共现分析,最后通过关键词的聚类、共现和突现分析,对国内冲击地压防治领域的研究文献进行分析总结。研究结果表明:我国冲击地压防治研究发展历程,可按时间划分为稳定发展期、爆发增长期和持续波动期;以《煤炭学报》《煤矿安全》《煤炭科学技术》《采矿与安全工程学报》等期刊为主要交流平台;主要研究力量包括窦林名、潘一山、姜福兴等核心作者团队及中国矿业大学、辽宁工程技术大学、煤炭科学研究总院有限公司等研究机构,且组织之间合作较频繁;“厚硬顶板、动静载、巨厚砾岩、能量耗散、围岩协同控制、水力压裂”等是研究领域的高频关键词;根据关键词突现,得到随时间变化的关键词演化图谱。研究结果以期为冲击地压防治领域的研究提供科学参考。

局部正压通风方法解决采面低氧问题的试验及模拟研究

针对浅埋近距离煤层群工作面易产生低氧现象的难题,以山西某矿3105工作面低氧问题为研究背景,采用理论分析、相似模拟及数值模拟方法进行了研究。分析得出煤层地质条件、工作面通风方式、大气压力变化和自然风压是工作面产生低氧现象的主要原因,并探究了采用局部正压通风方法解决采面低氧问题的可行性。结果表明:采用负压通风时,增加风速不能明显提高工作面上隅角区域的氧气体积分数,仍低于20%;采用局部正压通风时,采场内20%氧气体积分数等值线在通风风速达到1.6 m/s时,与工作面呈平行状态,增加风速能有效提高采面上隅角的氧气体积分数;采用局部正压通风回风巷增阻时,相较于单一的局部正压通风能够在更小的风速条件下解决采面低氧的问题,且一定程度上有利于防范采空区遗煤自然发火。利用COMSOL仿真软件,建立工作面采场气体运移模型,开展了不同通风方法、不同风速条件下的采空区氧气体积分数分布及运移规律研究,数值模拟结果与试验测定结果基本一致。3105工作面现场实践表明,采用局部正压通风回风巷增阻的技术措施能够有效解决工作面低氧问题,工作面上隅角及回风流的氧气体积分数由15%上升到20%以上,并始终保持正常水平,确保了工作面的安全生产。

马坑磁铁矿石高压辊磨—湿式中磁预选—阶段磨选工艺试验

为探索采用高效碎磨工艺处理福建马坑铁矿石的可行性,进行了高压辊磨—湿式中磁预选—阶段磨选工艺流程试验。结果表明:较常规碎矿工艺,高压辊磨破碎获得的产品细粒级含量显著提高,能够满足湿式中磁预选的粒度要求;磨矿条件相同时,高压辊磨产品相对传统颚式破碎产品新生成-0.074 mm粒级含量高,相对可磨度高;高压辊磨产品(-5 mm)经湿式中磁预选—两阶段磨矿弱磁选,可在磨前抛出38.88%的合格尾矿,并可获得铁品位为66.75%、磁性铁品位为65.95%、铁回收率为80.21%、磁性铁回收率为96.25%的铁精矿,精矿铁品位较现场提高了2.66个百分点、铁回收率提高了0.30个百分点,可作为马坑铁矿节能降耗、提质增效改造设计的依据。

煤矸石的综合利用技术探讨

煤矸石是我国排放量最大的工业固体废弃物之一,弃之为害,用之为宝。文章主要论述了煤矸石的综合利用途径,并指出煤矸石的综合利用是从根本上消除矸石危害,变废为宝的必由之路。

锁定加压钢板内固定治疗老年桡骨远端骨折

目的探讨锁定加压钢板(LCP)内固定治疗老年桡骨远端骨质疏松性骨折的初期疗效。方法从2005年5月～2007年10月,应用LCP内固定治疗老年桡骨远端骨质疏松性骨折15例,结果术后随访3个月～2年,最终采用Jakim功能评分判定功能:优9例,良4例,优良率为86.7%。结论LCP内固定是一种治疗老年桡骨远端骨折的理想方法。

高瓦斯易自燃采空区瓦斯与煤自燃耦合模拟研究

以高瓦斯易自燃111811综采工作面采空区为对象,研究了无抽采和瓦斯立体抽采条件下采空区瓦斯抽采治理效果及与浮煤自燃的耦合影响。通过建立理论模型,结合现场观测,计算得出了分段渗透率范围并建立了采空区渗透率三维控制方程。模拟结果表明：无抽采条件下,采空区瓦斯积聚严重,在可能自燃带范围内存在瓦斯与煤自燃共生致灾危险区,必须加以处置;而在采用了采空区留管及高抽巷等瓦斯立体抽采措施后,有效治理了采空区瓦斯积聚问题,抽采负压4.5 k Pa时,上隅角处的瓦斯体积分数降至0.5%,满足要求;可能自燃带范围内的瓦斯体积分数下降至0.48%~4.69%,有效消除了瓦斯与煤自燃共生致灾危险,保障了安全生产。但瓦斯抽采作用会造成采空区漏风量增大,可能自燃带范围扩大,采空区自然发火危险性有所增加,应加强观测。

新建煤矿矸石山自然发火的数学模型及其模拟分析

煤矿矸石山自燃是导致矸石山自燃爆炸灾害事故和造成矿区周围环境污染的主要原因。将矸石山看作一大体积多孔介质,运用多孔介质流体渗流理论并结合达西定律和渗流连续性方程,建立了煤矿矸石山自然发火的数学模型,并在此基础上对新建煤矿运输区矸石山内部漏风风流的流动规律进行了研究,提出了矸石山自然发火的防治途径。

基于虚拟现实的通风参数测定实训系统设计与开发

针对通风参数测定实训条件不足、日常真实环境下难以开展的问题,自主设计开发了矿山通风参数测定虚拟仿真实训系统。该虚拟实训系统以矿井通风参数测定工程实践为蓝本,构建矿井三维虚拟生产和通风环境,创建了三维互动式的虚拟仿真实训平台。主要包括测定介绍、测定仪器、准备工作、参数测定、数据处理和网络解算六大模块,通过文字、图片、动画、虚拟现实等方式将通风基础理论与工程实践相结合,以虚拟仿真技术和三维动画演示,将通风参数实测场景完美地转移至虚拟仿真平台中,满足实训人员不受时间和地点限制实时开展实验实训。实践证明,该平台能有效提高通风技术人员实训效果和实践积极性,强化技术人员实践能力培养,达到了提升实训有效性的目的。

印度尼西亚某红土镍矿还原焙烧—磁选试验

印度尼西亚某低品位红土镍矿含镍1.57%、含铁21.67%,其中镍主要以硅酸镍形式存在。为将该矿石的镍含量提高到6%以上以符合印度尼西亚政府对出口红土镍矿的规定,以硫酸钠和碳酸钠为助熔剂,进行了还原焙烧—弱磁选试验。试验结果表明,当煤用量为25%、硫酸钠+碳酸钠的配比和总用量分别为3∶1和20%、焙烧温度为1 200℃、焙烧时间为60 min、磨矿细度为-0.074 mm占85%、磁场强度为96 kA/m时,可获得产率为22.06%、镍品位为6.05%、镍回收率为85.03%、铁品位为65.74%、铁回收率为66.92%的镍铁精矿,其镍品位超过印度尼西亚出口红土镍矿的品位下限。

高校涉气类实验室电气安全风险评估

由于涉气类实验室中存在易燃、易爆、易腐蚀等物品,极易对该区域的电气设备产生影响,甚至会导致实验室爆炸等严重后果。已有的实验室安全管理方法不能很好的解决该问题,也无法对具体的危险系数进行定量评价。因此,类比石化工业的相关规定对实验室进行安全区域划分,采取隐形风险进行区域化管理。在此基础上,使用Delphi和CVM组合赋权的方式对不同量纲的指标进行最优权重分析。最后,使用改进型ALARP进行风险分级并建立相应的风险矩阵评估方法,实现了涉气类实验室复杂安全问题的定量分析,对实验室安全具有重要意义。

从粗硫酸镍溶液中选择性萃取回收铜的研究

采用Lix984N-煤油-H2SO4萃取体系,从粗硫酸镍溶液中选择性回收铜,研究了初始pH值、萃取剂体积分数、相比O/A等对铜萃取的影响。结果表明,在初始pH值为2.4、萃取剂体积分数为25%、相比O/A为1∶1的条件下,经一级萃取即可获得铜萃取率为98.19%,镍萃取率仅为0.68%的良好指标。以H2SO4浓度为180g/L溶液作反萃剂,在相比O/A为1∶1条件下经一级反萃,铜的反萃率为99.05%。铜以CuSO4溶液的形式回收,可以作为制备硫酸铜晶体或电积制备电解铜的原料。

煤自燃特性综合实验仪器的研制与教学应用

该文研制了煤自燃特性综合实验仪器,并应用于教学。通过实验平台,结合煤自燃倾向性的氧化动力学测定方法,实现了少煤样对煤炭自燃过程的模拟,仪器体积小、实验耗时短,适用于实验教学的开展。实践表明,通过开展程序升温条件下煤自燃特征参数Tcpt、Co2值及指标气体浓度实验,非常有助于加深学生对理论知识的理解和实验动手能力的培养,激发专业学习热情,显著提高学生创新实践能力与水平。

基于虚拟现实的风机性能检测实验教学系统设计

为解决风机性能检测教学展示手段单一、实验实践教学条件不足、真实实验环境恶劣无法开展等问题,自主设计构建了风机性能检测虚拟仿真实验教学系统。该系统以煤矿主通风机检测实验项目为蓝本,开发了一个网络化、三维互动式的虚拟仿真教学平台,搭建起了学生与真实通风机检测实验的桥梁。主要包括虚拟教学和虚拟实验两大功能模块,通过智能化、泛在化的虚拟实验教学模式,满足学生或实训人员不受时间和地点限制实时开展实验实训,大幅度提高教学效率和学生学习的积极性、主动性,激发学生的学习兴趣和潜能,强化学生的实践能力培养,达到提高教学实训有效度的目的。

烘烤工艺对烟叶色素及主要化学成分的影响

以烤烟G80为材料,研究了不同烘烤工艺对叶片色素含量及主要化学成分的影响。结果表明:中温中湿烘烤工艺有利于烟叶内部物质的充分转化,促进上等优质烟叶的形成。

四川某赤铁矿石选矿试验

四川某铁矿石属低硫磷高硅铝酸性弱磁性铁矿石，铁主要以赤铁矿的形式存在。为了给该赤铁矿石的开发利用提供依据，采用粗粒强磁干选一细粒高梯度强磁选一中矿再浮选工艺对其进行了选矿试验。结果表明：原矿破碎、筛分成40—15mm和-15mm两部分后，40～15mm粒级经YCG-350×1000永磁辊式粗粒强磁选机干选，可获得产率为20．42％、铁品位为52．67％、铁回收率为22．47％的的合格块精矿；-15mm粒级和干选尾矿磨至-0．074mm占85％后经SLon高梯度强磁选机1次粗选、1次精选、1次扫选，可获得铁品位为60．35％、铁回收率为32．46％的高梯度强磁选铁精矿；高梯度强磁选中矿经脂肪酸类捕收剂NZ1粗2精正浮选，又能获得铁品位为60．39％、铁回收率为13．11％的浮选铁精矿，从而使综合铁回收率达到68．04％。

873综放面采空区自燃发火“三带”的划分及模拟分析

根据朱仙庄煤矿873综放面采空区温度和气体成分的现场实测结果,利用氧气体积分数法划分出873综放面采空区自燃发火"三带"的分布范围。同时,介绍了自编的煤矿采空区自燃发火"三带"模拟软件,并利用该软件对873综放面采空区自燃发火"三带"进行了计算机模拟分析,根据两条风速等值线绘制了采空区自燃发火"三带"分布图。模拟结果与实测结果相吻合,表明该软件具有一定的实用性。最后还分析了各相关因素对采空区自燃发火"三带"范围的影响情况。

采空区瓦斯与煤自燃共生灾害的实测分析与研究

为有效防治高瓦斯、易自燃煤层综采工作面采空区瓦斯与煤自燃共生灾害,以111811综采面为背景,通过现场实测和数值分析,研究得出了采空区瓦斯浓度和自燃氧化气体浓度的分布规律。现场实际应用注氮防灭火效果良好,有效抑制了煤炭自燃,消除了瓦斯与煤自燃共生致灾的可能性,保障了安全开采。

煤炭院校矿井通风综合实验平台的构建与实践

基于煤炭院校矿井通风类专业课程教学和创新人才培养的需要,设计、开发了一套矿井通风综合实验平台。介绍了该综合实验平台的主体框架、技术要求和基本功能,构建了具有实验项目多样化、实验装置可调化、实验系统集成化、测试手段精细化、实验模式多层次化和实验演示生动化等特点的煤矿通风综合实验平台。实践证明,综合实验平台的建设推动了理论教学与实验、实训教学的结合,增强了学生的创新能力和实践能力。