基于图像分析的掘进工作面粉尘颗粒检测方法

基于光散射原理测定粉尘质量浓度只能定时定点手动检测,实时性差,且只能检测出粉尘质量浓度,并不能给出粒径分布范围。目前基于图像分析的粉尘颗粒检测研究主要是针对粉尘质量浓度或粒径分布进行单方面研究,并不能实现粉尘质量浓度和粒径分布范围的同时检测。针对上述问题,提出了一种基于图像分析的掘进工作面粉尘颗粒检测方法,探究图像特征与粉尘质量浓度、粒径分布间的关系。通过粉尘样本收集及图像采集装置,采集粉尘颗粒图像并获取采集图像时的粉尘质量浓度。编写粉尘样本图像处理算法,提取图像的灰度特征、纹理特征、几何特征相关参数。对提取的图像特征与实测粉尘质量浓度进行相关性分析,选取相关性较大的图像特征作为参数建立回归数学模型。提取粉尘颗粒对象像素点个数,结合转换系数,基于几何当量等效面积径计算粉尘粒径大小及分布范围。实验结果表明:实测粉尘质量浓度与建立的图像特征多元非线性回归模型数学模型计算值间的平均相对误差为12.37%,标准实测粒径与几何当量等效面积径得到的粒径分布间的最大相对误差为8.63%,平均相对误差为6.37%,验证了基于图像特征的粉尘质量浓度回归数学模型和基于几何当量等效面积径分布数学模型的准确性。

柴胡解表退热功效相关生物活性指标与柴胡皂苷a、柴胡皂苷d含量相关性分析

目的:寻找与柴胡解表退热功效相关的生物活性指标,并探明此功效的生物活性量化值与柴胡皂苷a(SSa)和柴胡皂苷d (SSd)含量是否具有相关性。方法:采用临床煎药方式获得柴胡水煎液,并通过醇沉去除多糖和蛋白质等大分子物质,得到适宜体外实验的柴胡提取物。从抗炎、抗过敏、抗氧化应激及解热这4类与柴胡解表退热功效相关的体外模型中筛选量效关系明确的生物活性指标,并赋予各项指标不同的权重系数,对7个柴胡样品在各项指标上的作用强弱进行排序打分;分数与相应指标权重的积为该项得分;每项得分之和为该样品解表退热之生物活性量化值;采用CCK-8法检测细胞活力;Griss法检测细胞上清液中一氧化氮(NO)水平;ELISA法测定细胞上清液中肿瘤坏死因子-α (TNF-α)及补体活化水平;铁离子还原能力法(FRAP)测定总抗氧化能力;高效液相色谱法测定柴胡中的SSa和SSd含量。结果:筛选得到4项关联柴胡解表退热功效的量效关系明确的生物活性指标,分别为脂多糖(LPS)诱导RAW264.7细胞分泌NO、LPS诱导THP-1细胞分泌TNF-α、总抗氧化能力及酵母多糖介导的替代途径补体活化。相关性分析显示,7个样品的SSa和SSd总量与解表退热的生物活性量化值不相关。结论:柴胡解表退热可能与其抑制促炎因子(NO)生成、压制内生性致热原(TNF-α)生成、抗氧化及抗补体C5a活化有关,而《中华人民共和国药典》 2020年版柴胡指标性成分SSa和SSd可能并非柴胡该功效的物质基础。

微生物燃料电池处理畜禽养殖废水研究进展及展望

随着畜禽养殖业向规模化、集约化方向发展,畜禽养殖过程中产生的大量废水成为畜禽养殖场周围环境污染的重要因素。微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)作为一种电化学微生物技术,能够在去除废水中有机物的同时产生电能,在处理高浓度畜禽养殖废水方面具有广阔的发展和应用前景。本文介绍了MFC的分类,并从污染物(化学需氧量、氨氮、总磷和抗生素)去除和产电性能两个方面分析MFC在畜禽养殖废水处理领域的研究现状,并拓展性地阐述了新型耦合MFC技术处理畜禽养殖废水的应用前景,最后指出MFC处理畜禽养殖废水存在的问题,并提出未来可行的发展方向,包括放大装置尺寸、开发新型耦合MFC技术、研究参数的交互作用、深入发掘污染物去除机理和电子传递机制。

城市轨道交通运营危险源主动辨识及预警系统

针对城市轨道交通运营时发生的事故,进行故障危险源的辨识,开发基于运营危险源辨识的预警信息系统,提前做好应急处置措施,将故障扼杀在萌芽阶段。自主开发城市轨道交通运营危险源主动辨识及预警系统,将轨道交通运营危险源的辨识进行智能信息化。根据已有的故障数据,运用故障倒推法进行数据分析,找出影响故障发生最基本的危险源。基于处理后的故障数据,开发信息系统管理故障数据,实现故障数据的及时预警。同时通过后台数据及时运算并预警,以提前做好有针对性的应急处置,保证轨道交通的安全有序运行。

基于农作物秸秆的絮凝剂制备及其效果研究

为研发基于农作物秸秆的新型天然高分子絮凝剂,通过硝酸-乙醇法提取玉米、水稻和小麦3种作物秸秆中的纤维素,并在均相水溶液中(反应温度为30、40、50和60℃)与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(methacryloxyethyltrimethyl ammonium chloride,DMC)接枝共聚生成秸秆纤维素接枝DMC絮凝剂(straw cellulose grafted methacryloxyethyltrimethyl ammonium chloride flocculant,SC-g-DMC)。结果显示,3种作物秸秆提取后纤维素含量最佳为(69.8%±1.7%),样品的接枝率最佳为(36.9%±3.1%)。红外光谱和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)间接证实了单体成功接枝到秸秆纤维素表面。SC-g-DMC对奶牛场污水的絮凝效果表明,在不同反应温度下污染物去除效率随反应温度的升高呈先升高后下降趋势,反应温度为40℃时制备的SC-g-DMC的絮凝效果最佳,100 mg·L^(-1) SC-g-DMC对奶牛场污水的化学需氧量去除率为(13.9%±2.3%),浊度去除率为(30.6%±5.6%),总悬浮固体去除率为(33.8%±0.9%)。以上结果表明该絮凝剂具有良好的应用前景,可为新型天然高分子絮凝剂的应用提供基础数据。

规范化扩肛预防低位直肠癌保肛加回肠预造口术后吻合口狭窄

评价低位直肠癌保肛加预防性造口术后规范化扩肛的临床应用价值。选取2016年1月—2020年6月行腹腔镜下低位直肠癌保肛加预防性回肠造口术的患者90例,分为扩肛组(n=50)和对照组(未扩肛,n=40)。分析一般资料、围手术期资料、病理资料、术后并发症资料、吻合口并发症资料及随访情况。结果显示,两组一般临床资料、围手术期资料、病理资料、术后造口并发症资料等差异无统计学意义(P>0.05);术后并发症包括吻合口瘘、腹腔出血、肺部感染、腹腔感染及尿潴留差异无统计学意义(P>0.05)。术后对照组出现吻合口狭窄8例;扩肛组出现吻合口狭窄2例,均为造口还纳停止扩肛后再次发生的狭窄;两组差异有统计学意义(P<0.05)。结果表明,规范化扩肛在预防低位直肠癌保肛加预防回肠造口术后吻合口狭窄中是一种安全性有效的措施。

叶轮零件磨粒流抛光机理与数值模拟的研究

目的解决增材制造TC4钛合金(Ti6Al4V)叶轮零件表面粗糙度过大的问题。方法采用磨粒流抛光技术对增材制造TC4钛合金叶轮零件进行抛光,研究磨粒粒径、工作压力与抛光时间等因素对叶轮零件表面粗糙度和形貌的影响规律。同时利用Fluent软件对磨粒流抛光过程进行仿真,建立三维叶轮模型,以实际加工条件为仿真参数,探究磨粒对近壁面静压、动压、湍动能、湍流强度的作用机理。结果当磨粒流抛光的磨粒粒径为0.425 mm、加工压力为9 MPa、抛光时间为20 min时,获得了表面粗糙度Ra<2.5μm的增材制造叶轮零件。磨粒流抛光后表面摩擦系数从0.4281降低为0.3853,磨损机制由粘着磨损和剥落磨损变为磨粒磨损。仿真结果表明,随着磨粒流体自上而下运动,叶片间距逐渐增大,叶轮表面所受动压、湍流强度及湍动能逐渐减弱,因与约束装置的作用,底部的动压、湍流强度和湍动能又增大,因此叶轮叶片上端抛光较好,中间部位抛光效果一般,下端抛光效果也较明显。结论磨粒流抛光过程中,试样表面因塑性变形产生了加工硬化,晶粒得以细化,从而有效提高了其耐磨性能。通过数值模拟与试验分析验证了复杂曲面磨粒流抛光技术的有效性,为磨粒流抛光技术提供理论基础。

微生物脱盐燃料电池高效除盐研究进展

微生物脱盐燃料电池(MDC)是一种新兴的绿色可持续循环能源技术,利用微生物胞外呼吸作用同步驱动除盐、产电及降解有机污染物。首先,概括了传统能源密集型除盐技术(热浓缩法和膜法)的能耗及局限性;然后,介绍了MDC运行机制、耦合系统及可持续发展影响因素;重点阐述了多种MDC耦合工艺协同高效处理废水的研究进展及其可持续发展面临的挑战;最后,展望了MDC在高效、可持续和低碳废水处理、盐水淡化和能源/资源回收方面的研究前景。

冻融循环下全灌浆套筒连接接头试验研究

针对高强灌浆料和全灌浆套筒连接件,进行了不同冻融循环次数后的力学性能试验研究,并采用ABAQUS模拟了全灌浆套筒冻融循环后的损伤情况。结果表明:冻融循环后试块抗压强度损失最为严重;冻融循环50次内,试块的抗折强度损失率均小于5%;在冻融循环作用下,试件各接触面的粘结力下降,环肋位置受到的剪力增大,应变减小,平均破坏位移增加;经过75次冻融循环后,试件的极限粘结强度平均下降10.3%;试验与模拟对比得出,在冻融循环75次时,全灌浆套筒内灌浆料损伤严重,但灌浆料与钢筋之间的锚固性能并未完全失效;冻融循环100次时钢筋呈刮犁式拔出,试件破坏。

全灌浆套筒连接抗冻性能研究及筒壁应力分析

为了探究冬季施工全灌浆套筒的抗冻性能,制作了15个全灌浆套筒经不同次数的冻融循环后进行单向拉拔试验,系统的分析其破坏过程及破坏形态。研究表明:套筒的强度随冻融循环次数的增加有不同程度的下降,当冻融循环达到100次时,灌浆料受损严重,破坏形式为钢筋被拔出。同时,建立了钢筋、灌浆料以及套筒三者之间相互作用的力学模型,运用厚壁圆筒理论,求出了常温状态下筒壁应力的弹性极限荷载,在弹性状态下,得出了筒壁的应变值,与试验值较为吻合。为寒冷地区灌浆套筒的设计提供数据支持。

安徽开发矿业有限公司铁尾矿全资源产品化梯级利用研究与实践

安徽开发矿业有限公司拥有镜铁矿、磁铁矿2套选别系统,年排放铁尾矿75万t,随着牛皮岭尾矿库即将堆满,铁尾矿排放成为制约矿山持续发展的重要因素。为解决该问题,阐述了公司铁尾矿全资源产品化梯级利用研究与实施情况:①从高压辊磨机闭路辊压产品强磁预选抛尾中捞取3~1 mm细砂21.3万t/a;从磁铁矿磨选尾矿中分级脱水提取+0.34 mm粗粒砂21.71万t/a;从镜铁矿磨选尾矿中分级脱水提取+0.3 mm粗粒砂预计27.2万t/a。②将反浮选尾矿为主的压滤产品作为水泥铁质校正原料对外销售。③与附近矿山进行资源整合,将一部分尾矿浆送至该无尾充填矿山进行井下充填,另一部分固结压滤料回填至原拟建尾矿库区域,进行闲置土地环境恢复治理。④利用现场尾矿具有传统建材用原材料的基本特征,通过浓缩、陈化、干燥、压制、高温瓷化,生产油泥透水砖、油泥停车位井字透水砖、建筑用砖、仿古小青瓦、大波瓦等。现场尾矿实现全资源化利用。

不同品种薄壳山核桃光合及快速叶绿素荧光诱导动力学特性

以‘Pawnee’、‘Mahan’、‘Stuart’、‘Kanza’和‘Jinhua’5个薄壳山核桃品种结果树为研究对象,对其光合特性及快速叶绿素荧光诱导动力学特性差异进行了研究。结果表明,不同品种薄壳山核桃的光合特征参数存在一定差异,‘Stuart’光合能力最弱,‘Mahan’和‘Pawnee’的光合能力及对光环境的适应能力均大于其它品种,但‘Mahan’对弱光的利用能力较弱;‘Mahan’暗呼吸速率最低,有利于光合产物的积累,‘Stuart’暗呼吸速率最高,消耗较多光合产物;对光合基本指标及其光响应特性的分析结果表明,气孔导度、蒸腾速率及瞬时羧化效率是影响净光合速率的重要因素,其中瞬时羧化效率对净光合速率有更直接显著的影响;相较于其它品种,‘Pawnee’抗旱能力较差,而‘Jinhua’抗旱能力较强;JIP-测定结果中,‘Stuart’质体醌容量(Sm)及电子传递活性较大,其各相荧光信号较弱,热耗散的能量较少,导致用于电子传递的能量较多,‘Kanza’的这些特性与‘Stuart’相反;品种间性能指数存在显著差异,‘Stuart’光合机构性能最优,‘Kanza’则较差;综合光合能力及光反应阶段的指标,发现5个薄壳山核桃品种中‘Stuart’光反应活性最大,但其光合能力最弱,可能和气孔限制因素、暗呼吸作用较强及光合机构形成的同化力较多地用于氮、硫同化等其它的代谢有关。

5个薄壳山核桃品种花粉形态电镜扫描观察

为了详细描述薄壳山核桃花粉的形态特征,从而为其品种的分类鉴定及系统演化关系的研究提供理论依据,利用电镜扫描技术,对‘Western’、‘Caddo’、‘Sauber’、‘Stuart’、‘Mahan’这5个薄壳山核桃品种的花粉形态进行了观察与分析。结果表明:5个薄壳山核桃品种花粉的外部形态为近球形或扁球形,其极面观为近三角形或近圆形,赤面观均为椭圆形;‘Sauber’的花粉体积最大,‘Western’的花粉体积最小;5个品种的花粉均有3个萌发孔,均匀竖排在赤道上;‘Western’、‘Sauber’、‘Stuart’和‘Mahan’的花粉表面纹饰较相似,均呈瘤状纹饰,而‘Caddo’为网状纹饰。文中根据花粉表面纹饰及花粉体积大小的演化规律判定,5个品种中,‘Caddo’和‘Western’为较进化的品种,‘Sauber’则为较原始的品种。

中国钨矿资源分布及成矿区带划分

在省级钨矿资源潜力评价工作的基础上,进行全国钨矿资源预测成果汇总与研究,编制了全国钨矿产地分布图和中国钨矿成矿带分布图,为未来钨矿勘查部署工作提供参考。1钨矿资源现状根据全国矿产资源潜力评价最新数据(截至2010年底),目前中国已发现钨矿床(含矿点、矿化点)1826处,其中,江西(520处)、广东(339处)、河南(181处)、湖南(169处)、福建(107处)和云南(57处)

混菌固态发酵对苹果渣不同氮素组分的影响

通过研究产朊假丝酵母菌与不同丝状真菌组合进行固态发酵对苹果渣产物中粗蛋白质质量分数、纯蛋白质质量分数、多肽质量分数和游离氨基酸质量分数的影响，筛选出适合苹果渣发酵的最佳菌种组合。结果表明：与苹果渣原料相比，单接产朊假丝酵母菌和分别接种产朊假丝酵母菌与里氏木霉、斜卧青霉、黑曲霉、黄曲霉菌种组合固态发酵后均可显著提高苹果渣的粗蛋白质质量分数（219．42～292．86g·kg-1）、纯蛋白质质量分数（153．59～208．85g·kg-1）、多肽质量分数（36．73～47．10g·kg-1）和游离氨基酸质量分数（0．59～0．71g·kg-1）（P〈O．05）；与对照组相比较，其中粗蛋白质量分数增量为80．45％～199．39％，纯蛋白质量分数增量为140．83％～257．96％、多肽质量分数增量为107．75％～183．61％、游离氨基酸质量分数增量为118．18％～172．73％。综合各项指标可以得出，采用固态发酵苹果渣时，产朊假丝酵母菌与黑曲霉是最佳的菌种组合，发酵产物中其粗蛋白质质量分数为292．86g·kg-1、纯蛋白质质量分数为208．85g·kg、多肽质量分数为40．35g·kg、游离氨基酸质量分数为0．65g·kg-1。因此，采用混合菌种固态发酵苹果渣可以提高苹果渣中粗蛋白质、纯蛋白质、多肽和游离氨基酸的质量分数，增加苹果渣的营养价值。

基于非线性单元模型的绳系卫星系统动力学

建立连续绳系卫星系统的离散的可变自由度有限维动力学模型,描述其长时间空间大范围运动.绳系卫星系统为复杂的非线性动力学系统.考虑了系绳的黏弹性、分布质量和空间位形,使得建立的改进珠式模型能够细致地描述系绳的纵横向振动.根据绳索只能受拉而不能抗压的特性引入了系绳单元的松弛模型,准确反映系绳真实受力情况.研究了系统自由度改变的实现方法,通过数值积分计算得到了绳系卫星系统释放、收拢和保持阶段的长时间历程的动力学响应,计算结果是收敛的.仿真结果印证了稳定平衡位置在绳系系统动力学中的重要特性.

掘进面风流监测及适应性智能调控系统研制

针对目前掘进面通风系统因无法对风流进行实时监测及适应性动态调控而造成的瓦斯与粉尘聚集严重等问题,研制出了风流监测及适应性智能调控原型系统来优化风流场分布。通过对掘进面风流监测及出风口风流适应性智能调控方法和系统实现的整体架构进行分析,基于流场相似与模化理论对掘进面进行了相似还原设计,确定了风速、瓦斯及粉尘隐患监测点位置,完成了基于ZigBee及GPRS技术的数据采集及传输架构,利用PLC控制技术实现了风流智能调控装置的动态调控,并研发了上位机系统。以柠条塔矿S1202掘进面为对象,对研制的风流监测及适应性智能调控原型系统进行了测试,结果表明:出风口距迎头5 m时,司机位置与回风侧行人呼吸带高度平均粉尘质量浓度分别降低了48.94%和34.36%,平均瓦斯体积分数降低了41.18%;出风口距迎头10 m时,司机位置与回风侧行人呼吸带高度平均粉尘质量浓度分别降低了38.04%和41.36%,平均瓦斯体积分数降低了43.02%,验证了风流适应性智能调控的可行性。

魏晋南北朝时期北方农牧经济格局的历史考察

战国秦汉以来,我国北方逐渐形成了以"龙门—碣石"为界的农牧分界线。魏晋南北朝时期,农牧经济格局发生重大转变。由于各民族进入中原的时间略有不同,"汉化"的程度差异很大,再加上战乱,这一时期北方农牧经济格局的演变经历了漫长而反复的过程。魏晋时期,北方游牧民族雄踞北方,部分少数民族开始进入中原,农牧经济格局受到冲击,牧业开始向南推进;随着西晋的灭亡,游牧民族如潮水般涌入内地,畜牧带大幅度向南推移。然而,随着生存环境的改变,进入中原的游牧民族转而开始从事农业生产,农业又重新占据优势并向北推进。这种变化为隋唐时期北方经济大发展奠定了基础。

基于应灾机制的考察:1730年山东沂沭河流域洪灾

位于鲁南地区的沂沭河流域,由于其特殊的洪水孕灾环境和致灾因素,历史上洪水频发。1730年这一流域发生了明清至今五百年来最大的一次洪灾,在这次洪灾中当时的应灾机制得到了集中的反映。对这次洪灾应灾机制的考察,有利于全面了解清代这一地区灾害特点、社会应对效果。从社会的应灾机制及其产生的效果来看,当时的救荒机制产生了一定作用,但是这种机制存在极大局限性。结论:这一时期沂沭河流域,国家、地方和民间应灾机制不能形成合力,产生综合效应;应灾机制与流域治理、水土保持、百姓致富相割裂。

试论北疆文化的范畴、内涵与价值

“北疆”是一个不断变动的区域性概念。今天的“北疆”是历史上“北疆”延续发展的结果,历史上的“北疆”是今天“北疆”的基础和底蕴。因此,“北疆”这一概念不仅具有现实性还具有历史性,其范畴既涵盖历史“北疆”的区域范围,又包括现实“北疆”的地理范围,是多民族国家疆域的重要组成部分。生息繁衍在北疆大地上的人群共同创造了北疆文化。北疆文化包括游牧文化、渔猎文化、农耕文化、长城文化、黄河文化、红色文化等诸多层面,具有突出的多元性特征。历史上,生活在北疆地区的匈奴、鲜卑、突厥、回鹘、契丹、蒙古等民族均有着“中国”认同,并不断继承、发展和实践着“大一统”思想,在制度上对“大一统”的创新、完善功不可没,“胡汉分治”“蕃汉分治”“行省制度”“盟旗制度”等均是他们在中国多民族国家发展和国家建构中作出的重要贡献。