煤矿采动覆岩离层水害致灾因素勘查与预测评价

采动覆岩离层突水在我国各地矿区均较为常见且危害性较大,现有的规范中鲜有针对离层水害的具体工程地质和水文地质勘查方法。探索煤矿离层水害工程地质水文地质勘查与评价方法,能够推动我国矿井水害防治水平进一步提升。首先从煤矿采动覆岩高位离层水害孕灾机制出发,分析了离层水害从孕灾到致灾的工程地质条件,将我国现有的离层水害归纳为3种典型类型:离层动力突水、离层静水压涌突水和离层携泥砂突水。然后,确定了“水源”“通道”“力源”和“物源”为控制离层水害类型与强度的关键隐蔽致灾因素,将位于传统导水裂隙带以上,可发生离层突水的复合层位称为采动覆岩“突水离层带”,并提出了煤矿采动覆岩“突水离层带”的判别流程,划分勘查阶段,指明勘查要点。煤矿离层水害采前勘查应包括2个阶段:①开展覆岩基本工程地质和水文地质条件勘探,评估勘探区离层水害的可能性并确定潜在“突水离层带”的层位;②将“突水离层带”和“物源”层作为勘查目标层,开展离层水害致灾因素专项勘查,评定离层水害类型和强度。回采期间对水动力条件和覆岩裂隙演化进行探查。最后,基于离层水害致灾因素互馈演化致灾机制,建立了适用于采动覆岩离层水害的矿井区域预测综合评价模型,提出了全矿井/采区尺度的区域危险性分区、采前工作面突水位置判定及涌水量预计的煤矿采动覆岩离层水害预测评价方法。

基于小波分层解耦的氢燃料电池复合电源拖拉机能量管理策略

针对单一能量系统无法充分发挥其优势,无法较好满足拖拉机作业时随机载荷谱密度大的问题,设计了基于氢燃料电池、动力电池、超级电容并联的电动拖拉机复合式能量系统.基于Haar小波与逻辑门限规则的分层解耦控制能量管理策略,实现了负载需求功率的高频信号、次高频信号、稳态信号的分层解耦,并对解耦后的功率信号进行功率分配.进行了模型在环仿真测试,结果表明:与功率跟随式控制策略及模糊控制策略相比,所建立的分层解耦控制策略氢燃料电池平均效率在试验循环内分别提高了2.85%、1.21%,整车等效氢气消耗量分别降低了16.11%、6.88%.本控制策略可以在满足整车负载需求功率的基础上提高整车经济性,并使燃料电池以高效平稳的工作状态输出功率.

煤层顶板水害风险保护系数法评价技术研究

关于近水体下采煤防水安全煤(岩)柱保护层厚度取采高倍数问题,《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(以下简称《“三下”开采规范》)附表4-3“防水安全煤(岩)柱保护层厚度”仅适用于“松散含水层”下采煤,至于基岩含水层下采煤以及老空水体下采煤如何确定保护层厚度并未涉及;常用的顶板水害风险评价技术方法评价的主要内容包括富水性评价、导通性评价、充水强度评价,在含水层富水性已知的情况下,评价方法可以进一步简化,仅评价“导通性”即可。基于以上2点,从《“三下”开采规范》出发,试图构建类似于底板突水系数那样简单的判据用于评价顶板水害风险。首先,基于“保护”一词的科学内涵,提出导水裂隙带顶界面至上覆含水层之间的隔水岩层均具有保护功能,应统称为保护层(Hb);基于《“三下”开采规范》中保护层厚度选取采高(A)一定倍数的做法,提出了保护系数(Bs)概念,即保护层厚度与采高的比值(Bs=Hb/A)。其次,基于《“三下”开采规范》附表4-3关于防隔水煤(岩)柱保护层厚度取值的规定,提出松散含水层下采煤的保护系数分区阈值Bi=(0,2、3、4、5、6、7);煤系地层一般为砂、泥岩互层型沉积建造,其中泥岩具有阻水功能(相当于松散层下的黏性土层),且泥岩总厚度一般大于累计采厚,故基岩含水层下保护层厚度可参照《“三下”开采规范》附表4-3“松散层底部黏性土层厚度大于累计采厚”的条件并按最大值选取,即4A,遂提出评价基岩含层的保护系数分区阈值Bi=(0,4)。根据保护系数和分区阈值,可将评价区划分为突水区(Bs≤0)、危险区(0<Bs<Bi)、安全区(Bs≥Bi)。当煤层上方有多层含水层时,应分别进行评价。最后,举例说明应用保护系数评价顶板水害风险的过程和方法,指出当含水层富水性为中等及以上时,“突水区”“危险区”的内涵侧重于安全性,通常作为防水安全煤柱留设;当含水层富水性弱或疏放经济时,“突水区”“危险区”主要用于指导疏干工程设计。

联合收获机轻量级数字孪生系统构建方法研究

针对现有农机装备数字孪生系统开发难度大、配置要求高以及资源占用过高的问题,提出基于轻量级网络的联合收获机数字孪生系统构建方法,包含物理、虚拟、数据交互、模型计算以及人机交互等多个子系统的实现方法。基于数字孪生的技术特点和联合收获机的作业特性,设计了一种基于JavaScript语言的轻量级数字孪生系统框架。通过采用Solidworks和CMdevelopment kit工具进行数字孪生系统的模型轻量化处理及坐标系整合,实现了在不影响模型精度和功能的前提下,显著降低系统对硬件要求和内存占用量。以雷沃GM100型联合收获机为对象,开发基于轻量级网络的联合收获机数字孪生系统,为联合收获机孪生系统性能分析、实时监控、瞬时计算以及远程操纵提供联合仿真、分析以及验证平台。为验证数字孪生系统性能和功能,开展了孪生系统性能测试及油耗预测实验。实验结果表明,在数据更新频率20 Hz下,响应时间在78 ms以内,内存占用量在331 MB以内;性能测试中,系统在运行状态下CPU和GPU的平均占用率分别为17%和30%;即使在高强度操作下,系统帧率仍可保持在75.6 f/s;在正常作业下油耗预测模型平均误差为0.34 L/h,平均相对误差仅为2.51%。本系统提供了一种低成本、高效率的数字孪生轻量化构建方案。

线粒体分裂基因dnm1缺失对粟酒裂殖酵母细胞有丝分裂及能量代谢的影响

在粟酒裂殖酵母细胞中,线粒体分裂蛋白Dnm1是调控线粒体分裂和融合动态过程的关键蛋白.为研究酵母细胞dnm1基因缺失后对有丝分裂和能量代谢的影响,采用活细胞成像技术分析其细胞有丝分裂动力学的变化、RTqPCR技术分析cdc2和cdc13基因的转录水平、高效液相色谱质谱联用技术检测其能量代谢物的变化并验证.结果表明dnm1基因缺失后抑制裂殖酵母生长.活细胞成像显示dnm1Δ菌株在有丝分裂间期微管束长度较野生型增长了(0.83±0.70)μm(P<0.01),产生5根微管束的菌株增加、3根微管束的菌株减少.有丝分裂前期dnm1Δ菌株中纺锤体伸长时间延长(0.85±0.02)min(P<0.05),后期时间延长(5.80±1.62)min(P<0.01),后期纺锤体伸长速度减慢0.06μm·min^(-1)(P<0.05),且dnm1Δ菌株出现纺锤体延迟断裂和滞后的染色体分离.高效液相色谱质谱联用技术检测结果表明,dnm1Δ菌株存在辅酶合成缺陷,NADPH含量显著降低(P<0.05),中间代谢产物6-磷酸葡萄糖、6-磷酸果糖、柠檬酸、顺式乌头酸、丙酮酸、异柠檬酸和L-苹果酸相对含量显著降低(P<0.05),出现ATP产生障碍.验证结果显示代谢物分析结果可靠,且dnm1Δ菌株在对数生长期cdc2基因的表达量显著低于野生型.本研究为进一步探寻Dnm1蛋白在细胞有丝分裂中的功能和相关分子机制提供了一定的科学依据.

神经调控技术在脑科学研究中的应用研究进展

通过药物和物理刺激(如光、电、磁、超声)的方法可实现对脑神经元功能的操控。其中,化学遗传和光遗传技术由于可精确操控目标脑区特定类型的神经元,在脑环路功能研究中应用最为广泛。近年来开发的磁遗传技术可在磁场条件下利用磁感应元件激活神经元,实现了对大脑特定脑区神经元的非侵入且瞬时的调控。本文主要对脑科学研究中最常用的化学遗传和光遗传技术的发展进程和存在问题,以及正处于探索阶段的磁遗传技术的最新进展进行综述,同时也讨论了经颅电刺激、经颅磁刺激、深部脑刺激和经颅超声刺激技术在脑疾病的治疗中发挥的作用。期望通过不断的调整和改善,这些技术能更好地应用于脑科学研究和脑疾病治疗。

苯膦酸和水杨酸修饰的{Ti_(6)O_(4)}钛氧簇合物的合成、结构表征与性能研究

用溶剂热合成了苯膦酸和水杨酸修饰的钛氧簇合物[Ti_(6)(μ_(3)-O)_(2)(μ_(2)-O)_(4)(PhPO_(3))_(2)(SA)_(2)(OiPr)_(10)](SA=水杨酸根),用元素分析、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱、热重分析等表征了簇合物的结构.单晶结构分析表明,该簇合物为具有对称中心的、由苯膦酸桥联两个{Ti_(3)(μ_(3)-O)}子单元所构筑的{Ti_(6)O_(4)}钛氧簇合物,呈现出四棱柱{Ti_(6)P_(2)}的框架构型.簇合物的带隙为2.49eV,光电流密度为0.46μA-cm^(-2),表现出较好的光电性质.研究表明簇合物对亚甲基蓝(MB)表现出较好的光催化降解性.

纯电动新能源割草机的车速控制

基于一款纯电动新能源割草机的整机行走驱动系统开发,介绍一种控制割草机行走驱动的驱动方式和车速控制策略。主要从整机驱动方式的构型和驱动过程中车速及车辆转向的控制方法和控制策略等方面进行了阐述,整机进行数轮持续测试和优化后,各个方面满足相关标准要求,且技术层面上具有先进性,整机性能优异。

基于多岛遗传算法的电动拖拉机分布式驱动系统优化设计与试验

针对分布式驱动电动拖拉机(Distributed drive electric tractor, DDET)牵引效率低、系统能量损耗大的问题,提出了一种基于多岛遗传算法(Multi-island genetic algorithm, MIGA)的分布式驱动系统参数优化设计与验证方法。根据犁耕作业工况,建立了拖拉机分布式驱动系统7自由度耦合动力学模型以及轮胎-土壤交互模型,完成了驱动系统关键部件参数设计和匹配选型。提出基于MIGA的前后轮边传动比参数优化策略,将轮边传动比作为决策变量,驱动系统能量损失最小为优化目标,驱动电机功率和转速为约束条件。搭建Matlab/Simulink-NI PXI联合仿真平台验证了参数优化策略的正确性和实时可执行性。结果表明,基于MIGA参数优化后的分布式驱动系统各方面性能得到了有效提升。犁耕循环工况下,拖拉机平均牵引力为10 610 N,最大牵引功率为31.25 kW;平均效率提升了0.38%,驱动电机能耗降低了7.53%。本研究可为分布式驱动电动拖拉机优化设计和系统控制提供理论基础和验证方法。

铁硫簇结合蛋白1的磁感应能力

目的探究铁硫簇结合蛋白1(ISCA1)磁场刺激后对细胞钙内流的影响。方法(1)制备携带ISCA1基因的质粒、携带Magneto 2.0序列的质粒和空载质粒,且3种质粒均携带mCherry基因,包装成慢病毒感染HEK293A细胞,荧光显微镜观察慢病毒感染效率。(2)免疫共沉淀技术检测ISCA1与隐花色素1(CRY1)和CRY2蛋白之间的结合。(3)在磁场(40 mT,0.1 Hz,90%占空比)条件下,活细胞钙成像技术检测高表达ISCA1或Magneto 2.0细胞的钙内流。结果(1)在HEK293A细胞中观察到红色荧光,表明慢病毒转染成功。(2)外源ISCA1蛋白与内源CRY1或CRY2蛋白不结合。(3)与加磁前相比,加磁后Magneto 2.0组细胞的绿色荧光强度增加(1.8±0.5)倍(P<0.05),即发生显著的钙内流;而ISCA1组及细胞对照组细胞的绿色荧光强度与加磁前相比无显著差异。结论外源高表达ISCA1的细胞在此磁场条件刺激后未引起细胞钙内流,无明显磁感应性。

3种药用甘草对重金属镉的生长响应、镉耐性及富集特征

通过3种药用甘草对重金属镉(Cd)生长响应、镉耐受性差异和镉积累特征的研究,为药用甘草种植和药材安全控制提供理论依据。本研究采用水培法育苗,分析不同浓度镉(0、50、100、150μmol·L^(-1))胁迫对生长30 d的3种药用甘草的生长指标、生物量和丙二醛(MDA)含量的影响,并用石蜡切片法制片观察根解剖结构;采用耐镉系数法和隶属函数值法对药用甘草的耐镉性差异进行评价;同时,利用电感耦合等离子体光谱仪(ICP)测定根、茎和叶中镉离子的含量,并计算镉富集系数和转移系数,分析镉富集特性。镉处理下3种药用甘草的株高、根长、叶片数和生物量显著下降,根横截面积显著减小,维管柱面积占根总面积比例上升,根部MDA含量升高,氧化胁迫加重;以生物量下降至75%时的镉浓度为适宜生长阈值,胀果甘草为12.462μmol·L^(-1),乌拉尔甘草为14.715μmol·L^(-1),光果甘草为1.952μmol·L^(-1);综合耐镉系数和隶属函数综合评价结果显示乌拉尔甘草的耐镉性最强,光果甘草最弱;镉富集系数在1.960~8.683之间,转运系数远小于1,镉主要富集在根中。在50μmol·L^(-1)处理下,胀果甘草根中镉含量是叶中的7.5倍,乌拉尔甘草为21.3倍,光果甘草为16.5倍,均超过国家标准GB/T 19618—2004。镉胁迫显著抑制了3种药用甘草根和叶片生长,药材根生物量显著下降,其镉耐受性表现为乌拉尔甘草>胀果甘草>光果甘草;镉主要积累在根部,在50μmol·L^(-1)镉处理下,3种药用甘草根中镉含量均超国家标准。因此,应关注野生甘草采挖和人工栽培地的土壤镉监测,以保证甘草药材生产的安全性;同时也应重视药材Cd 2+含量的抽检,进行甘草药材的安全性控制管理。

双特异性抗体治疗复发/难治性多发性骨髓瘤的研究进展

多发性骨髓瘤是骨髓浆细胞来源的血液系统恶性肿瘤,目前认为无法治愈且绝大多数患者最终发展为复发/难治性多发性骨髓瘤。双特异性抗体治疗是一种新兴的免疫治疗手段,在复发/难治性多发性骨髓瘤的治疗中已初步体现重要价值。本文就复发/难治性多发性骨髓瘤的发病机制、双特异性抗体的治疗机制及其研究进展进行综述,以期为多发性骨髓瘤的临床治疗提供新思路。

sST2在心血管疾病中的应用价值

可溶性基质裂解素2(soluble suppression of tumorigenicity 2,sST2)是生长刺激表达基因2(growth stimulation expressed gene 2,ST2)蛋白的亚型之一,是心血管疾病研究领域的新热点。近年来,sST2在炎症反应、纤维化和心脏应激领域备受关注[1],对sST2进行了深入研究,发现其在心力衰竭[2]、心肌梗死[3]、冠状动脉(冠脉)粥样硬化及冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)[4]、高血压[5]、心肌病[6]和心肌纤维化[7]的诊断和预测方面相比传统生物学标志物具有更大的优势。本文结合文献,对sST2与心血管疾病的研究进展进行综述。

中国共产党人斗争精神的理论渊源、实践过程与未来面向

党的二十大报告指出:“坚持发扬斗争精神。增强全党全国各族人民的志气、骨气、底气,不信邪、不怕鬼、不怕压,知难而进、迎难而上,统筹发展和安全,全力战胜前进道路上各种困难和挑战,依靠顽强斗争打开事业发展新天地”^(①)。斗争精神在中国共产党奋斗进程中充分展现出独特的精神力量,为中国共产党干事创业、敢打胜仗提供了精神动力。进入新时代,有必要从理论和实践的双重维度把握斗争精神的历史脉络,为实现中华民族伟大复兴提供进一步的精神支撑。

基于Nrf-2通路探讨蛭龙活血通瘀胶囊对脑出血大鼠氧化应激损伤的机制

目的探究蛭龙活血通瘀胶囊治疗脑出血氧化应激损伤的机制。方法将45只清洁级SD大鼠随机均分为假手术组(Sham组),脑出血模型组(ICH组),蛭龙活血通瘀胶囊组(ZL组)。ICH组及ZL组以自体血注入法造模,造模成功后,ZL组以蛭龙活血通瘀胶囊(1g∙kg-1∙d-1)灌胃,ICH组及Sham组以等剂量生理盐水灌胃,喂养7 d后,观察各组大鼠神经功能缺损程度,检测脑组织及血清内氧化因子与抗氧化因子的表达,检测脑海马组织中抗氧化应激相关蛋白表达情况。结果与Sham组相比,ICH、ZL组有明显神经功能缺损,脑组织及血清中抗氧化因子含量降低,氧化因子含量增加,脑组织中核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf-2)相关通路蛋白表达程度升高;与ICH组相比,ZL的神经功能缺损程度减轻,脑组织及血清中抗氧化因子含量增加,氧化因子含量减少,脑组织中Nrf-2相关通路蛋白表达程度更高。结论蛭龙活血通瘀胶囊能减轻脑出血大鼠的神经功能损伤,缓解脑组织病变,提高大鼠脑出血后Nrf-2相关蛋白表达及脑组织抗氧化能力,减轻脑出血后的氧化应激损伤。

降低镀锌高强钢表面漏镀缺陷生产实践

针对某公司冷轧热镀锌产线产生的高强钢漏镀缺陷进行原因分析和生产实践改善。通过优化清洗段电导率控制参数,改善退火炉预氧化工艺,改造炉鼻子溜槽结构等措施,总结固化高强钢生产控制工艺,解决了高强钢表面漏镀问题。改善后的高强钢表面质量良好,漏镀缺陷改判率由优化前8.93%降低至1.03%。

采动覆岩“突水离层带”岩体结构演化致灾机理及突水预报方法

离层水害是近年来我国东西部矿井较为常见且严重的水害类型,研究采动覆岩结构演化对揭示离层突水机理、灾害预测防治有着重要意义。为分析不同工程地质条件下离层突水演化机理,将可以产生采动覆岩离层涌水的离层水体及其上下位一定范围的岩层统称为“突水离层带”。建立“突水离层带”采动岩体结构力学模型,根据上位岩层和下位隔水层破断规律,分析5种突水类型(采动覆岩离层静水压突水、采动覆岩离层动力突水、多煤层叠加开采离层突水、传统顶板导水裂隙涌水和离层积水不突水)的形成机制和力学条件,研究回采期间导水裂隙带时空演化与离层突水的关系;基于工作面开采条件、覆岩条件、突水离层带发育位置和微震监测,分析了离层突水形成条件,揭示了离层突水演化机理,并对永陇矿区崔木煤矿和招贤煤矿工作面开展了实例分析,提出了工作面离层突水预报方法。研究得出:(1)随着工作面推进,充水离层上位岩层和下位隔水层破断规律的差异是导致出现5种突水类型的根本原因;(2)只有在采高M和充水离层与煤层间距H处于某种特定关系下,才会满足形成“突水离层带”的基本条件,发生离层突水;(3)陕西崔木煤矿21306工作面离层突水主要是由上位岩层破断导致,突水期间高能量矿震(>10^(4)J)发生次数增多,微震日总能量和平均每次能量显著升高;而陕西招贤煤矿1304工作面离层突水是由下位隔水层破断导致,突水期间<10^(3)J矿震每日次数显著增多,对应矿震每日总次数升高而平均每次能量值减小。

农业装备自动驾驶技术研究现状与展望

农业装备自动驾驶技术可以显著提升作业质量,提高作业效率,降低作业成本,减轻劳动强度,已成为智能农业装备发展的重要方向。在政策和市场的共同推动下,我国农业装备自动驾驶技术发展迅速,并通过多场景、多层次的示范和应用推动技术熟化,逐步建立了完整的技术体系。农业装备自动驾驶技术系统主要包括环境感知、工况感知、决策规划、横向控制、纵向控制等关键技术。本文首先阐述了农业装备自动驾驶关键技术研究的现状,分析归纳了各技术领域有待解决的关键科学技术问题;结合农业装备自动导航技术产品和自动驾驶技术集成应用两方面,介绍了国内外农业装备自动驾驶技术研发和应用情况;从自动驾驶技术分级研究和建立标准规范角度,对比分析了农业装备自动驾驶与智能网联汽车行业的差距,指出了农业装备自动驾驶等级划分的迫切需求。为应对智慧农业生产非结构环境、高精度农艺和强农时约束三大挑战,建议突出农业生产应用中作业精准化和驾驶自动化双重需求的特点,有针对性地开展农业装备自动驾驶技术研发、应用示范和技术分级等方面工作。

MoS_(2)植物油基纳米流体对GH4169镍基合金钻削性能的影响研究

为研究MoS_(2)植物油基纳米流体在镍基高温合金微量润滑钻削界面的摩擦学机理,以蓖麻油作为基础油,制备不同质量分数的纳米流体,搭建微量润滑钻削实验平台,以MoS_(2)植物油基纳米流体作为润滑液,开展了干钻、蓖麻油微量润滑和纳米流体微量润滑条件下镍基高温合金GH4169的钻削加工试验,对比分析干钻、纯蓖麻油微量润滑和不同质量分数的MoS_(2)纳米流体微量润滑对镍基合金钻削性能的影响。结果表明,MoS_(2)纳米流体微量润滑降低切削温度100℃以上,减少后刀面磨损量达75%,提高表面质量和刀具使用寿命,这主要归功于纳米颗粒的导热性能,减少了刀屑粘结,同时纳米颗粒的修补作用能填补切削刃上的微小缺口,进一步延长刀具使用寿命。

温室大棚喷药机器人设计及仿真分析

针对温室大棚喷药效率低、过量喷施农药、对喷药者身体危害大等问题,设计了一种温室大棚喷药机器人。首先对喷药机器人的行走机构、动力系统、电源系统、控制系统等进行了设计;其次根据所需的最大牵引力,确定驱动电机、减速器以及太阳能电池板的选型;最后利用SolidWorks软件对各零件进行建模及装配,在Simulation插件中对车架和药箱进行静力学和模态分析,在ADAMS中进行运动学仿真,结果显示,所设计车架和药箱满足强度要求,机器人能够平稳安全地运行,为后期实物制作奠定了理论基础。