左旋多巴的合成研究新进展

左旋多巴(L-DOPA)是治疗帕金森病的最有效药物,在各国的临床中应用广泛。左旋多巴的制备方法包括化学合成、植物提取、酶催化以及微生物合成。化学合成法存在低转化率和环境污染问题。植物提取法不仅产量低,还受到资源限制。酶催化法使用包括酪氨酸酚解酶、酪氨酸酶及羟基苯乙酸3-羟化酶等催化苯类前体合成左旋多巴。随着合成生物学的发展,构建代谢工程微生物、发酵法生产左旋多巴是一种高效、环境友好的新方法,具有良好的应用前景。

预控顶上向进路充填法在白象山铁矿的应用

根据白象山铁矿矿岩稳固性差,涌水量大等开采技术条件,综合考虑技术经济效益,采用了预控顶上向进路充填法开采,将上向水平进路充填法"自下而上单分层回采"变为"自下而上双层合回采",通过数值模拟优化了预控顶进路充填法采场结构参数,完成了采准、回采、充填工艺设计。实践表明,预控顶上向进路充填法大大提高了生产效率,降低了回采成本,按照矿山200万t/a生产能力,可节约开采成本6 770万元/a,满足了矿山安全高效生产的要求,为同类矿山开采提供了经验。

白象山铁矿风井突水淹井治理实践

分析了白象山铁矿水压高、涌水量大、断裂带导水,产生风井突水淹井的原因及特征,确定了治理淹井技术方案,综合地质、测量、注浆等技术,采用地表定向钻孔预注浆技术恢复了被淹的井筒,成功解决了复杂富水矿床井下突水快速注浆堵水的难题。

产L-乳酸的大肠杆菌基因工程菌的构建

含有质粒pKD46的菌株BW25113,在L-阿拉伯糖诱导后,表达λ噬菌体的3个重组蛋白Exo、Bet和Gam,宿主菌就具有了同源重组的能力。利用λ噬菌体的Red重组系统构建了D-(+)-乳酸脱氢酶基因(ldhA)、乙醇脱氢酶基因(adhE)双突变的大肠杆菌BW25113C工程菌株和乙酸激酶基因(ackA)单突变的大肠杆菌BW25113工程菌株。将表达牛链球菌L-乳酸脱氢酶基因(ldhL)的pSE380质粒转化到BW25113C菌株中发酵培养35 h,用HLPC检测产物,尚未发现L-乳酸。

代谢工程改造微生物生产芳香族化合物的研究进展

芳香族化合物广泛应用于化学工业。利用代谢工程改造微生物生产各种芳香族化合物越来越受到人们的关注。通过理性改造,微生物可以定向地大量积累人们需要的各种芳香族化合物。此外,通过设计新的反应途径并引入外源基因,可以拓宽微生物生物合成的产物谱,获得某些具有重要应用价值的新的芳香族化合物。这些研究成果对解决化石能源危机和环境可持续发展问题具有积极意义。本文中,笔者主要对近年来微生物生产各种芳香族化合物的最新研究进展及相应的代谢工程改造策略进行综述,为开展相关研究提供参考。

白象山铁矿矿房爆破技术

在白象山铁矿矿房爆破中应用边壁控制及下向中深孔联合爆破技术以高效回采矿石,同时减小爆破对矿房边帮的破坏,确保铲运机在稳固的边帮下进行出矿作业,使12 m段高分段空场嗣后充填采矿法得以成功应用,对于类似矿山有一定的参考价值。

基于AHP-TOPSIS评判模型的姑山驻留矿采矿方法优选

为了解决马钢集团姑山露天铁矿境界外驻留矿体的开采技术难题,在综合层次分析法(AHP)和逼近理想解的排序法(TOPSIS)基本理论的基础上,建立AHP-TOPSIS综合评判指标体系模型,对4种拟选的采矿方法进行综合评判优选。从经济、技术、安全3方面综合考虑影响采矿方法的评判指标,通过层次分析法客观的确定各评判指标的权重向量,进而结合逼近理想解的排序法原理构建AHP-TOPSIS综合评判指标体系模型,计算出4种采矿方法基于评判指标的综合优越度。研究结果表明:4种拟选采矿方法的优越度分别为45.3%,46%,64.3%,30%,第Ⅲ种采矿方法(上向水平分层充填法)最优。该结果与模糊数学、突变级数法的评判结果基本相符,AHP-TOPSIS综合评判指标体系模型对于采矿方法优选具有工程的可行性和有效性。

充填法两步回采采场结构参数优化

后观音山铁矿露天转地下交接工作已基本完成,为了选取合理的采场结构参数,根据矿岩与充填体力学参数,运用ANSYS有限元分析软件,对充填法两步回采的采场结构参数进行了优化。利用ANSYS模拟不同采场的结构参数、采场顶板厚度及多采场回采模式下的采场应力状态和变形情况,综合分析模拟结果,最终确定最优方案。模拟结果表明:采场结构参数为20 m矿柱、30 m矿房的模型为最佳方案。该结果在矿山应用中取得了很好的效果,确保了地下矿产资源回采的安全性和高效性。

大型矿山无尾协同平衡模型研究与应用

为了解决矿山尾砂固废处置存在的安全隐患和环境污染问题,最大程度实现尾砂减量化、无害化、资源化,推进绿色矿山建设,以矿山无尾矿库协同高效生产为目标,综合考虑矿山开采规模、选厂尾砂产率、不同采矿工艺对充填体浓度和灰砂比的差异化要求、充填体物理性质、富余尾砂处置途径等诸多因素,构建了基于采充平衡和物料平衡的无尾协同平衡模型。基于无尾协同平衡模型,论述了张庄铁矿尾砂固废多级分离梯级利用减量化策略的可行性,阐述了全尾砂高浓度大流量连续充填技术和尾砂固废再生骨料制备及高值利用技术的具体实现形式,最后强调了采充动态精准协同管理的重要性。构建的无尾协同平衡模型对金属非金属矿山具有广泛适用性,可为无尾绿色矿山建设和生产管理提供依据参考。

和睦山铁矿通风网络数值模拟及验证

文中主要通过数值模拟和实验验证相结合的方法对和睦山铁矿通风网络进行了研究.数值模拟部分,基于Fluent流体模拟软件,采用标准方程湍流模型和标准SIMPLE算法对通风网络进行数值模拟分析;通风系统测定过程中,使用JFY4通风参数测试仪对每个测点进行了风速、风量、温度、湿度、大气压力5项参数的测定;通过对比数值模拟结果和实际测量结果,表明采用Fluent流体模拟软件对井下风流进行数值模拟是可行的.此次通风网络的研究可以为后续进一步的全面系统优化研究提供基础,同时对于现阶段的通风系统调整有一定的指导作用.

张庄铁矿高阶段边帮光面爆破试验与应用

张庄铁矿一直采用大直径深孔爆破进行矿石崩落回采,新中段增加至90 m高后,为了有效控制爆破对高边帮完整性的影响,结合本矿山工程特性,通过分析现有控制爆破技术的适用性,引入光面爆破技术,定型孔径、装药直径、炮孔间距等爆破参数后,按不同线装药密度进行爆破工业试验。整个采场爆破后利用空区扫描技术对空区边界形状进行绘制,由此分析各组爆破试验实际效果,并确定了适合张庄铁矿高阶段边帮的主要光面爆破参数为:孔径165 mm、装药直径70 mm、不耦合系数2.36、线装药密度2 kg/m,该技术已在张庄铁矿其他采场广泛应用。

白象山铁矿风井突水淹井治理技术研究

水压高、涌水量大、断裂带导水、是白象山铁矿风井突水淹井的特征,采用地表定向钻孔预注浆技术恢复了被淹的井筒。通过地质分析找出了引起突水淹井的根本原因,确定了治理淹井技术方案,综合地质、测量、注浆等技术,成功解决了复杂富水矿床井下突水快速注浆堵水的难题。

阶段嗣后充填法采场应力与变形规律及稳定性研究

某铁矿采用阶段空场嗣后充填法开采,目前-450 m首采中段的回采工作即将结束,拟在-390 m新中段的开拓中将阶段高度从原来的60 m提高到90 m,阶段高度提高了50%。为了研究急倾斜厚大矿体在阶段空场嗣后充填法开采条件下的应力变形规律,采用相似材料试验和数值模拟相结合的方法,考虑了首采中段和多盘区对新中段回采充填的影响,通过分析得到了采场矿柱和围岩的应力与变形规律。结果表明:在阶段高度提升后的新中段回采充填过程中,矿柱被揭露后矿柱内的应力会大幅增加,并随应力集中程度增加而导致矿柱的剪切破坏;采场内最大变形出现在中间盘区矿房顶板,最大主应力及塑性区主要出现在中间矿柱的中下位置,最大主应力、沉降变形及塑性区呈中间大两边小的对称性分布,最小主应力出现在两边矿房顶角处;盘区矿房采用间隔回采形成的最小主应力和沉降变形小于顺序开采,矿房的回采顺序对最大主应力的影响较小;随着矿柱宽度增加,采场内最大最小主应力、变形值及塑性区范围呈逐渐减小的趋势。研究成果对国内外采用空场嗣后充填法开采的同类型矿山具有借鉴意义。

无底柱分段崩落法在和睦山铁矿的应用与优化

无底柱分段崩落法在和睦山铁矿开采过程中遇到通风困难、爆破效果差、巷道变形严重、回收率低等诸多问题。从5个方面提出了改进和优化措施,对结构参数和生产工艺等进行调整,取得了很好的效果。

白象山铁矿小分段空场嗣后充填开采中深孔爆破工艺的应用

在对白象山铁矿进行小分段空场嗣后充填开采过程中,通过开展中深孔爆破试验,设计出了一种无需切割天井的一次成型中深孔爆破拉槽工艺,总结了合理的爆破技术参数。实践表明:该工艺具有破碎效率高、大块率小、爆破施工管理方便、矿房成型效果好、成本低等优点,有助于确保巷道两帮岩石的完整性,为后续二步回采提供了安全条件。

探采结合减少露采矿石的贫化与损失

针对姑山铁矿床的实际 ,提出了用潜孔钻代替生产勘探的探采结合方法 ,降低了采场的损失率与贫化率。该套方法也将为采场配矿提供准确的基础资料 ,经济效益显著。

重大自然灾害应急动员中的非常措施

重大自然灾害的发生往往具有突发性和破坏性，灾害发生后，正常的社会秩序被强制性地打乱，重灾区的一切正常生产生活秩序被迫中止，对应急动员的展开产生重要影响。为尽快消除灾害后果和恢复社会秩序，受灾地区各级人民政府通常依据国家和地方的有关法律、法规，

利用代谢工程改善大肠杆菌的3-脱氢莽草酸生产

3-脱氢莽草酸是芳香族氨基酸合成代谢途径中的一种重要中间产物。除可作为一种高效的抗氧化剂,还可用于合成己二酸、香草醛等一些重要的化工产品,具有重要的应用价值。相关研究证明具有去酪氨酸反馈抑制的3-脱氧-D-阿拉伯庚酮糖-7-磷酸合成酶基因aroFFBR以及转酮醇酶基因tktA可以有效影响3-脱氢莽草酸的过量合成。通过增加aroFFBR和tktA串联过量表达的拷贝数,可使工程菌株在摇瓶发酵条件下3-脱氢莽草酸产量提高2.93倍。通过同源重组无痕基因敲除技术依次敲除出发菌大肠杆菌Escherichia coli AB2834的乳酸、乙酸、乙醇等副产物合成途径中的重要基因ldhA、ackA-pta和adhE,可使工程菌株的3-脱氢莽草酸产量进一步提高,达到了1.83 g/L,是初始出发菌株大肠杆菌E.coli AB2834产量的6.7倍。利用5 L发酵罐进行分批补料发酵,62 h后工程菌株3-脱氢莽草酸产量达到了25.48 g/L。本研究可为构建有应用前景的3-脱氢莽草酸生产菌株提供重要参考。

己二酸的生物合成

己二酸是六碳二元羧酸,主要用于生产尼龙、化纤和工程塑料等聚合物,年需求量近300万t。目前己二酸的工业生产主要是利用硝酸氧化芳烃合成己二酸等化学法获得,不仅污染严重,而且是个不可持续的过程,需要发展可行的替代合成方法。近年来,随着合成生物学和代谢工程的发展,绿色、洁净的己二酸生物合成方法逐渐受到人们的关注和重视。文中就己二酸及其前体物的生物合成研究进展进行了综述,并对可能的合成新途径做了展望。

产鼠李糖脂生物表面活性剂大肠杆菌的构建与优化

目前鼠李糖脂生物表面活性剂主要由条件致病的铜绿假单胞菌生产获得,从而影响工业应用。为了开发一种相对安全的鼠李糖脂生产菌,将带有不同强度组成型合成启动子的鼠李糖基转移酶基因(Rhamnosyltransferase gene,rhl AB)以单、中、高3种拷贝数分别在大肠杆菌ATCC 8739中异源表达,实现了不同产量的鼠李糖脂异源合成。对rhl AB基因和rha BDAC基因簇(TDP-L-鼠李糖合成的基因簇)进一步利用合成启动子进行组合调控,筛选获得了最优生产鼠李糖脂工程菌——大肠杆菌TIB-RAB226。对大肠杆菌TIB-RAB226进行发酵温度优化,鼠李糖脂产量达到124.3 mg/L,是优化前的1.17倍。通过分批补料发酵,12h时鼠李糖脂产量达到209.2 mg/L。对发酵产物进行高效液相色谱-质谱联用技术分析,共检出相对含量变化的5类质核比不同的鼠李糖脂同系物。本研究可为异源合成产鼠李糖脂提供重要参考。