煤厚变化区围岩能量积聚规律及开采方向对其影响

为揭示煤厚变化区围岩能量积聚规律以及开采方向对其影响,以鹤岗峻德煤矿17~#煤层冲击倾向性煤层为研究背景,以组合岩层为对象,探讨了煤厚变化区应力转移机制,揭示了煤厚变化区原岩应力与煤岩厚度比、弹性模量比之间关系,阐明了开采方向对煤厚变化区采动应力及能量积聚规律的影响。结果表明:由于岩石和煤的强度(刚度)差异,导致煤厚变化区域主应力分布不均匀,在煤厚变薄区域出现峰值应力,变厚区域出现谷值应力,且煤厚变化范围越大、煤岩弹性模量比越小,峰值应力越大,谷值应力越小;受采动应力影响,在煤厚变化区域超前支承压力与煤厚变化异常应力叠加,围岩应力集中程度高;由薄向厚回采,工作面前方超前支承压力区和应力异常区叠加,存在1个冲击危险区,由厚向薄回采存在2个冲击危险区,从而由薄向厚回采更为合理。针对煤厚变化区采动应力及能量积聚规律,提出调控采场围岩结构、围岩应力、增加冲击阻能的防控思路,并进行工程应用,效果良好。

高位钻孔瓦斯抽采参数的优化

为防治综采工作面上隅角瓦斯超限,提高瓦斯抽采效率,以平岗煤矿为例对象,依据采动裂隙“O”形圈理论确定高位钻场及钻孔位置,采用COMSOL模拟软件分析钻孔参数对瓦斯抽采效果的影响,优化钻孔参数,并进行现场应用。结果表明:高位钻场位置为煤层上方20 m,钻场间距70 m,压茬长度不小于35 m,钻孔平距不大于37 m;钻孔仰角控制在-3°~6°,钻孔方位角控制在0°~16°,钻孔数量为4;现场应用表明,经钻孔抽采参数优化,抽采瓦斯纯流量由3.8 m^(3)/min提升至8.1 m^(3)/min;钻孔抽取瓦斯浓度由17.53%增加到45.99%,工作面上隅角瓦斯浓度由0.94%下降到0.33%,工作面瓦斯浓度由0.88%减少到0.27%,回风巷瓦斯浓度由0.83%下降到0.24%。

倾斜煤层沿空留巷巷旁充填体承载特性及合理宽度研究

为研究倾斜煤层沿空留巷巷旁充填体承载特性及合理宽度,以黑龙江新铁煤矿左七工作面沿空留巷为背景,采用理论分析的方法,分析矸石动冲及静压作用,明晰了动冲及静压作用影响因素,运用数值模拟软件,分析充填体宽度效应下沿空留巷围岩应力分布及变形特征,揭示了充填体承载特性并确定充填体的合理宽度,最后进行工程应用。研究表明:矸石对巷旁充填体的动冲作用随矸石的质量、采高及煤层倾角增大而增大,随碰撞时间及滑移长度的增加而减小;矸石对巷旁充填体的静压作用随矸石容重、煤层倾角、采高及工作面长度增大而增大;理论计算出巷旁充填体最小宽度为1.36 m;随充填体宽度增加,充填体承载能力及抵抗变形能力逐渐增加,充填体内部形成偏向采空区的“椭圆形弹性核”,最终确定巷旁充填体宽度为2 m。工程应用表明,采用该巷旁充填体参数,沿空留巷围岩变形量较小,满足日常生产需求。

基于低温液化技术的CO_(2)捕集流程设计及分析

在工业生产中实现CO_(2)减排是一项艰巨的挑战,也是应对全球变暖的重要技术路线。CO_(2)捕集技术已得到了一定程度的发展,其中低温液化法具有可行性和经济性。利用工艺流程模拟软件Aspen Plus对低温液化分离CO_(2)工艺进行全流程模拟,选择3种物性方法对混合气的泡露点线进行模拟分析,基于某公司排放的含有高浓度CO_(2)的CO_(2)/N_(2)混合气为碳源,并对比文献数据,选择PR(Peng Robinson)状态方程作为本工艺的物性方法。分析了液化压力和温度对混合气液化率及CO_(2)纯度的影响,以CO_(2)液化率不低于90%、纯度不低于99.5%为目标,确定了最佳液化条件。为了最大限度地减少能耗,优化了冷却介质流量、冷凝温差、蒸发温度等工段参数,在最优条件下,CO_(2)液化率达91.80%、纯度达99.50%,液化单位总能耗最低为12.22 kW·h/kmol。该研究可为低温液化分离CO_(2)工艺设计与性能优化提供理论支持和技术参考。

真菌促进硅酸盐矿物风化的速率、机制以及地质、地球化学效应

真菌分布广泛,从地球表层到深达1.4 km的陆壳都可以找到它们的存在。根据它们的生态习性和营养方式,真菌可分为腐生、共生和寄生真菌。菌丝是真菌的基本结构单位。真菌的菌丝通过其顶端延长的生长方式和强大的代谢能力,在硅酸盐矿物的风化过程中发挥独特的作用,尤其是对含有营养元素的硅酸盐矿物。这一过程调控着成壤、成矿,以及元素的生物地球化学循环等重要地质与地球化学过程。但是,真菌在硅酸盐自然风化过程中发挥的作用一直没有受到足够的重视。本文首先梳理了真菌的生长方式,旨在阐明其促进硅酸盐矿物风化的速率、机制以及对硅酸盐矿物自然风化的贡献。通过文献回顾并结合全球变化的背景,本文提出了未来相关工作重点攻关方向;(1)进一步限定真菌在自然环境中对硅酸盐矿物风化的贡献;(2)阐明真菌促进的硅酸盐矿物风化与地质、地球化学过程的偶联;(3)应用功能真菌提高陆地增强硅酸盐风化(enhanced silicate weathering)的碳去除效率。这些研究将深化对真菌在地表关键过程中扮演角色的认识,为地球系统模型(GEOCARB、COPSE和SCION)提供重要信息,提高不同圈层相互作用预测的准确性,并为增强硅酸盐风化实现高效固碳提供新途径和科学依据。

绿盲蝽气味结合蛋白AlucOBP31配体筛选及EAG测定

绿盲蝽Apolyguslucorum是重要的农业害虫,了解其化学感受机制对该虫的绿色防控具有重要指导意义。气味结合蛋白(Odorant-binding proteins,OBPs)在昆虫化学感受过程中发挥关键作用。为深入探究绿盲蝽OBP家族成员AlucOBP31的生物学功能,本研究采用荧光竞争结合试验和触角电位技术(Electroantennogram,EAG),系统分析了AlucOBP31对候选配体化合物的结合特性及其电生理活性。荧光竞争结合试验结果表明,重组Aluc OBP31蛋白能够与16种配体化合物发生不同程度的结合,其中与植物挥发物β-紫罗兰酮的结合能力最强,而与十二醛和顺-丁酸-3-己烯酯的结合能力相对较弱。值得注意的,AlucOBP31能与绿盲蝽性信息素组分4-氧代-反-2-己烯醛结合,提示其可能参与绿盲蝽的性信息素识别过程。此外,AlucOBP31还对槲皮素、芦丁水合物、棉酚和单宁酸等4种非挥发性苦味物质具有强结合能力,暗示其可能在绿盲蝽的味觉识别中发挥一定作用。EAG试验进一步验证了AlucOBP31配体的电生理活性。绿盲蝽雌、雄成虫的触角对12种AlucOBP31挥发性配体均产生了明显的EAG反应,其中对顺-丁酸-3-己烯酯和4-氧代-反-2-己烯醛的EAG响应值显著高于其它配体,并且雄性触角对这些配体的EAG反应普遍强于雌性,提示AlucOBP31介导的化学感受过程可能存在性别差异。综上所述,本研究系统分析了绿盲蝽AlucOBP31的结合特性及相应配体的电生理活性,发现该蛋白能够结合寄主植物挥发物、绿盲蝽性信息素组分以及多种非挥发性苦味物质,表明AlucOBP31可能在绿盲蝽的嗅觉和味觉识别过程中发挥多重生物学功能。这一发现为进一步探究AlucOBP31与其配体在绿盲蝽寄主选择、交配等重要生命活动中的生物学意义提供了研究基础,加深了我们对绿盲蝽化学感受机制的认知,也为绿盲蝽的绿色防控提供了新的分子靶标。

丁子香酚对人参黑斑病菌的抑制活性及其作用机制研究

黑斑病是人参上最重要的真菌病害之一,严重影响人参的产量与品质。本文采用菌丝生长速率法和孢子萌发法,研究了丁子香酚对人参黑斑病菌的抑制活性,并评价了对病菌相对电导率、丙二醛含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明:丁子香酚对人参黑斑病菌的抑制作用显著,0.30 mg/mL时,对菌丝生长和孢子萌发的抑制率分别高达90.14%和94.40%;丁子香酚处理病原菌菌丝12 h后,其相对电导率和丙二醛(MDA)含量明显升高,分别为66.18%和1.83nmol/g;抗氧化酶过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性峰值出现在24 h,分别为379.80、38.80和305.10 U/g。丁子香酚能够破坏细胞膜完整性、增强膜脂质过氧化反应、促使活性氧大量积累,从而诱导细胞死亡,发挥抑菌功能。本研究可为丁子香酚在人参黑斑病绿色防控中的合理应用提供参考,同时为人参黑斑病防控增加了用药选择。

嗜虫耶尔森氏菌CSLH88的毒理学试验

为探究嗜虫耶尔森氏菌Yersinia entomophaga CSLH88对哺乳动物的毒害作用,选择无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级7周龄ICR小鼠评估急性经口毒性和急性经口致病性,设计特异性引物检测小鼠体内嗜虫耶尔森菌残留情况,评估其是否可作为携带毒素防治松墨天牛Monochamus alternatus的载体菌株。结果表明:该菌对小鼠的半致死剂量(LD_(50))大于5000 mg/kg,筛选得到特异性引物,检测发现小鼠组织及血液、粪便中残留CSLH88,但未出现病变,且在21 d后可以完全清除;小鼠在试验期间未出现异常现象。嗜虫耶尔森氏菌对小鼠无毒性和致病性,可作为防治松墨天牛的潜在工程菌株。

切顶留巷矸石帮演化过程及侧向压力分析

切顶留巷挡矸支护成功与否取决于矸石帮演化过程及其侧向压力分布。以杏花煤矿为工程背景,采用室内试验、相似模拟的方法,分析了矸石压实力学特性、顶板垮落过程及矸石帮演化过程;通过理论分析建立力学模型,分析了不同因素对矸石帮侧向压力的影响;数值模拟给出采空区边界覆岩压力、矸石帮侧向压力分布规律,从矸石帮侧向压力影响因素角度给出矸石帮挡矸支护方案。研究表明:①矸石帮侧向压力大小与采空区矸石演化过程相关:矸石自组织调整阶段,矸石帮侧向压力主要由矸石自重产生,侧向压力大小取决于堆积高度;矸石被动压实阶段,在顶板周期来压作用下,矸石体反复被压实,矸石帮侧向压力逐渐增大;矸石稳定阶段,此阶段矸石体被压实,对覆岩起到明显支撑作用,覆岩压力趋于稳定值为3.81 MPa,矸石帮侧向压力稳定值为2.12 MPa。②矸石帮侧向压力由巷道顶板位置至底板位置逐渐增大。③从外部环境角度,矸石帮侧向压力与顶板覆岩压力呈现明显的正相关关系,与切顶角度呈现明显的负相关关系;从矸石自身力学性质角度,矸石帮侧向压力与矸石内摩擦角呈现明显的正相关关系。基于此,提出“袋+网+U型钢+斜撑单体”挡矸支护方案,现场应用效果良好。此研究可为类似工程条件挡矸支护提供借鉴与参考。

基于集群划分的配电网多时间尺度分布式有功-无功协同优化方法

分布式电源大规模接入配电网增大了配电网应对源荷不确定性及传统集中调控模式的难度,因此文章提出一种基于配电网集群划分的多时间尺度分布式有功-无功协同优化方法。该方法首先在日前调度层面,建立集中式有功-无功协同优化模型,安排长时间尺度调节设备功率及启停计划。然后基于日前调度结果,考虑分布式光伏及负荷日前预测误差对电压带来的影响,建立配电网分布式电源集群划分模型。在日内调度层面,基于分布式电源集群划分结果及同步交替方向乘子法,以日运行成本最优及电压偏差最小为目标,建立分布式有功-无功协同优化模型,修正各连续调节设备日前功率计划。最后,以IEEE33节点系统为例,验证了文章所提方法有效性。

集贤煤矿切顶留巷关键参数及留巷稳定性分析

针对双鸭山集贤煤矿东二采区16#右三工作面切顶留巷难题,建立了切顶留巷围岩力学模型,给出了切顶高度、切顶角度等关键参数理论计算式;分析了切顶参数(切顶高度、切顶角度)对留巷围岩应力分布及变形特征影响规律。模拟结果表明:切顶高度越大,卸压效果越好;切顶角度增大,实体煤侧应力呈现增大趋势,同时也为矸石垮落创造一定条件。相似模拟结果表明:当煤层开采至一定距离时,采空区上位岩层同期垮落,切缝范围岩体和垮落岩体形成铰接,即巷旁充填基本完成,留巷上方形成“低位悬臂梁+高位铰接岩梁”结构。实践结果表明:切顶高度8.0 m(即切断2.39 m的中砂岩),切顶角度10°,切顶钻孔排距600 mm,距工作面60 m左右时,顶板下沉量为168 mm,实体煤帮移近量212 mm,矸石帮变形量几乎为0,底鼓量120 mm。

探究节能环保技术措施在火电厂中的实际应用

实现节能环保改造是降低火电厂生产能耗的重要途径,且具有广阔的市场前景。基于此,本文将分别从火电厂烟气脱硫技术、脱硝系统优化改造、除尘器节能降耗三方面入手,详细介绍了节能环保技术的应用要点,并综合评价上述措施的应用价值。根据本文介绍的火电厂案例的实际情况可知,在实施节能环保改造后则可以显著降低企业的运行成本。

适形骨片后壁重建技术在外耳道胆脂瘤术中应用探讨

目的 探讨自体乳突皮质骨制备适形骨片重建外耳道后壁治疗Ⅲ期外耳道胆脂瘤的手术效果。方法收集33例乳突气化良好的Ⅲ期外耳道胆脂瘤病例,行部分乳突切开+自体皮质骨外耳道后壁重建术,自体乳突皮质骨雕刻成适形骨片重建外耳道后壁,并以筋膜(骨膜)瓣覆盖完成外耳道成形。结果 33耳手术均顺利完成,共31耳一次手术实现干耳,随访无胆脂瘤复发、无重建外耳道后壁塌陷及狭窄闭锁;其中1例患者术后鼓膜穿孔,二次手术后鼓膜完整、愈合良好;1例患者术后重建的外耳道后壁出现窦道与乳突腔相通而导致间断耳漏,二次手术后干耳并恢复了外耳道的正常生理结构,共32耳干耳。另有1耳外耳道胆脂瘤复发,同时伴耳漏及耳道狭窄。结论部分乳突切开+自体皮质骨适形骨片外耳道后壁重建手术治疗Ⅲ期外耳道胆脂瘤,以筋膜(骨膜)瓣予以覆盖完成外耳道成形,可有效清除病变同时恢复接近正常外耳道的结构,可以进一步应用及深入研究。

两种听力老化小鼠听力特征及优缺点分析

目的利用听性脑干反应(ABR)阈值作为检测项目,系统总结C57BL/6J(B6J)小鼠与SAMP8小鼠在不同月龄时听力动态变化规律及其作为老年性听力损失研究模型的特点,并对比不同月龄C57BL/6J小鼠与SAMP8小鼠ABR反应阈值差异,为老年性听力损失研究动物模型选择提供经验。方法选用67只不同月龄C57BL/6J小鼠以及15只SAMP8小鼠,采用ABR阈值测试方法,以引出可辨认的ABR波I波的最小声强定为阈值,统计ABR反应阈值结果。结果C57BL/6J小鼠与SAMP8小鼠均表现出听力早衰问题。其中C57BL/6J小鼠在6月龄便有听力下降表现,但以高频听力衰退为主,直至18月龄时,出现双侧对称性全聋。该品系小鼠在听力衰老过程中表现出个体差异较大的特征,部分小鼠表现出双侧听力不对称性损失。SAMP8小鼠在5月龄时仅表现出高频听力损失,在7月龄时表现出全频听力下降,以高频听力损失为著。该品系小鼠个体差异较小,且表现为双侧听力对称性损失。结论C57BL/6J小鼠和SAMP8小鼠均可作为老年性听力损失研究的动物模型。C57BL/6J小鼠的优点在于:获取方式简单,对麻醉耐受性较好。缺点在于:该品系小鼠个体差异较大,部分小鼠在听力衰退过程中表现出双侧非对称性听力下降。SAMP8小鼠的优点在于:该品系小鼠个体差异较小,在听力衰退过程中表现为对称性听力下降。缺点在于:该品系小鼠麻醉耐受度较差,使用1%戊巴比妥麻醉易死亡,且引起听力早衰的作用机制不明确。

基于模型预测控制的双馈风电机组调频与转子转速恢复策略

双馈风电机组可通过释放存储在转子中的动能参与系统调频,但转速恢复时可能引起频率的二次跌落,不利于系统频率稳定。为此,提出了一种基于模型预测控制的双馈风电机组惯量控制转子转速恢复策略。首先,基于风电机组惯量控制转速恢复时刻有功减载量对系统频率和风机转速的影响,建立了预测控制模型;其次,将降低系统频率二次跌落和恢复转子转速作为目标函数,根据系统频率实时滚动优化风机有功减载量,在抑制频率的二次跌落深度的同时兼顾转子转速恢复,以提高系统的频率稳定性;最后,在Matlab/Simulink中建立仿真模型,验证了所提控制策略的有效性。

考虑分布式电源集群无功调节能力的配电网无功优化

近年来,光伏、风电等分布式电源大规模集群并网,增加了无功优化的难度。而现有研究并未考虑分布式电源集群(distributed generation cluster,DGC)并网后出现较大无功缺额时的电压越限问题。因此,研究了DGC容量特性曲线,当系统出现无功不足时,通过减载集群有功出力,提高集群无功出力范围,以满足系统无功需求。建立了含DGC的配电网无功优化模型,从配电网安全运行方面考虑,将电压偏差、网络损耗以及购电费用作为优化目标,通过ε约束法刻画多目标问题,并调用算法包进行求解。最后在IEEE33节点算例上验证了模型的有效性。

考虑SMESS的多阶段配电网弹性提升策略

极端天气会导致主动配电网出现多处故障,给电力系统的安全稳定运行带来了严重挑战。提出一种考虑可分离式移动储能系统(SMESS)的多阶段配电网(DS)弹性提升策略。首先,在主动防御阶段采用主动孤岛划分和储能模块(ESM)定位提高DS在极端事件来临时的抵御能力;其次,在故障渗透阶段对故障区域进行识别,在故障隔离阶段隔离故障阻断故障传播;然后,在负荷恢复阶段利用SMESS的时空特性与分布式电源(DG)协调配合对失电负荷进行供电恢复;最后,将该模型在IEEE33节点系统上进行仿真验证,采用GUROBI求解器对模型进行求解,仿真结果验证了该策略的有效性。

东保卫煤矿回采巷道围岩松动的特征与支护优化

针对深部回采巷道围岩变形大、控制困难等问题,以东保卫煤矿41号层三采区右-660运输平巷为研究对象,采用深孔多点位移计监测回采巷道变形,利用FLAC3D模拟回采巷道在无支护、有支护、优化支护3种工况下巷道围岩松动特征,并验证方案的可行性。结果表明:巷道掘进后经历了急剧变形、缓慢变形和平稳变形3个阶段,围岩性质属中松动圈Ⅲ类一般围岩;现有支护可改善围岩应力状态,但顶板存在支护过剩,两帮变形大,底角出现了应力集中;优化后的支护充分发挥了围岩的承载能力,两帮收敛速率明显下降,巷道面积缩量降幅达36%,减少了围岩的松动变形,增强了巷道的自稳能力,稳定变形阶段用时缩短了4 d。

中国共产党百年建设与发展经验的调查与理论判断

为了更准确地把握中国共产党在百年建设和推动社会经济发展中的宝贵经验,使对有关经验的理论判断与总结更具有共识性,2021年6月,包容性绿色发展跟踪调查(IGDS)对广大中国经济学工作者进行了有关问卷调查。在对改革开放前后两个历史时期的认识上,经济学人认为改革开放前社会主义建设对改革开放后社会主义建设最大的贡献是积累了较好的物质基础、建立了较完整的工业体系和国民经济体系。中国百年来取得巨大技术进步的最关键原因是在人力资本积累的基础上注重技术引进吸收和利用举国体制攻关关键核心技术。为了更好地向第二个百年奋斗目标进军,经济学人认为需要平衡好2035年远景目标的重要性与完成的难易程度;实现第二个百年奋斗目标最大的风险主要来自外部,在经济领域中重大风险最可能来自房地产、金融和资本无序扩张。

切槽形式及位置对夹矸煤巷卸压效果的影响

为研究夹矸煤巷的卸压效果,以城子河矿二水平中部采区3B号煤层右一面回采巷道为背景,依据夹矸位置制定切槽方案,采用FLAC^(3D)数值模拟软件建立了切槽卸压数值模型。研究结果表明:切槽卸压后,巷帮移近量降低了50.7%,侧向支承压力峰值点和蝶形塑性破坏区明显向围岩深部移动,有利于巷道围岩稳定;切槽形式不同,巷道侧向支承压力峰值和巷帮移近量变化均小于5.0%,而水平切槽使应力峰值向围岩深部移动1.52 m,卸压效果较好;切槽位置不同,下部煤层切槽侧向支承压力峰值及位置均居中,其巷帮移近量降低了62.1%,降幅分别为上部煤层切槽和夹矸切槽的近8倍、2倍,能更好的维持巷道稳定。在巷帮下部煤层中布设水平切槽对巷道围岩卸压效果最优。