“两步法”蠕化处理工艺的开发与应用

蠕墨铸铁传统蠕化处理工艺采用冲入法或喂丝法,严格控制原铁液的化学成分、熔炼温度和蠕化处理过程,但因影响蠕化率的因素多铁液质量波动较大。为此采用预蠕化处理+第二次喂丝处理的“两步法”蠕化处理工艺,通过快速准确判断预蠕化处理铁液的状态,根据浇注铸件蠕化率和孕育要求,自动计算出二次喂丝的加入量,从而获得蠕化质量稳定的铁液,有利于提高蠕墨铸铁件质量的一致性。

直线电机分段供电协同控制策略

针对多个变流器交替为长定子直线电机多个定子段分段供电存在的问题,该文提出一种电流协同控制策略来减小推力波动。首先,优化电机电路连接拓扑,将由同一变流器供电的定子段的中性点连接在一起,采用电流过零开通的切换策略,使得电流由一个定子段切换至另一个定子段的过程中,变流器的电流连续无畸变。然后,建立电机单个定子段(简称单元电机)的电压和推力方程。根据单元电机的状态方程,得出2个单元电机的电流之和、电流之差对应的状态方程及推力表达式,设计相应的电流协同控制器。通过2个单元电机的电流之和来控制系统输出推力、2个单元电机的电流之差来控制推力波动。该电流控制策略减少了动子过分段时产生的推力波动,实现推力与电流偏差导致的推力波动之间的解耦控制。仿真和实验结果验证了所提电流协同控制策略的有效性。

抑制电流波动的直线电机分段供电切换方法

分段并联供电的长定子直线电机在进行定子段供电切换时,电机参数发生改变,在高速运行期间会出现电流超调或断相情况,动子过分段时电机推力波动大。该文仿真分析几种动子过分段供电切换方法的特点,提出一种分段并联供电长定子直线电机定子段供电切换方法,在电路拓扑中仅需要将同一变流器交替供电的定子段中性点相连接,切换开关采用双向晶闸管,切换策略为在定子段切换过程中各相电流依次过零开通和关断。该方法抑制了切换过程中变流器的电流断续或波动,减小了电机推力波动。通过采用比例–积分–谐振(proportional integral resonance,PIR)控制器,抑制电机电感不平衡带来的电流2倍频波动。以一台双三相永磁同步直线电机为例,进行仿真实验,并验证该方法的有效性。

基于NF-κB/NLRP3/caspase-1通路研究白及多糖对溃疡性结肠炎大鼠肠黏膜炎症损伤的保护作用

目的:探究白及多糖对溃疡性结肠炎(UC)大鼠核因子κB(NF-κB)/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)/半胱天冬酶-1(caspase-1)通路蛋白表达及对肠道屏障损伤的影响。方法:采用三硝基苯磺酸(TNBS)+乙醇法建立UC模型,并将SD大鼠随机分为空白组、模型组、白及多糖低(100 mg/kg)、中(200 mg/kg)、高(400 mg/kg)剂量组、柳氮磺胺吡啶阳性组(0.67 g/kg),除空白组外,其余各组均建立UC模型。白及多糖低、中、高剂量组和阳性组分别灌胃给予相应剂量白及多糖和柳氮磺胺吡啶,空白组和模型组灌胃给予10 ml/kg生理盐水,各组大鼠连续给药2周,1次/d。末次给药12 h后,观察大鼠一般行为并对大鼠进行疾病活动指数(DAI)评分;取大鼠结肠组织,苏木精-伊红染色观察组织病理形态;ELISA检测结肠组织髓过氧化物酶(MPO)、炎症因子IL-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平及肠道屏障功能受损指标二胺氧化酶(DAO)和肠型脂肪酸结合蛋白(i-FABP)水平;Western blot检测结肠组织通路蛋白NF-κB p65、磷酸化NF-κB p65(p-NF-κB p65)、NLRP3、caspase-1、cleaved caspase-1蛋白表达。结果:与空白组比较,模型组大鼠形体消瘦、大便稀溏、结肠组织可见黏膜溃疡、充血、扩张及炎症细胞浸润等病理损伤,DAI评分、结肠组织MPO、IL-1β及TNF-α含量、p-NF-κB p65/NF-κB p65、NLRP3、caspase-1、cleaved caspase-1蛋白表达均升高(P<0.05),DAO和i-FABP含量均降低(P<0.05)。与模型组比较,白及多糖各剂量组及柳氮磺胺吡啶组大鼠DAI评分、结肠组织病理损伤程度、MPO、IL-1β及TNF-α含量、p-NF-κB p65/NF-κB p65、NLRP3、caspase-1、cleaved caspase-1蛋白表达均降低(P<0.05),DAO和i-FABP含量均升高(P<0.05),且呈剂量依赖性,高剂量白及多糖改善效果与柳氮磺胺吡啶相近(P>0.05)。结论:白及多糖可抑制NF-κB/NLRP3/caspase-1通路激活,降低炎症反应和肠屏障损伤,改善UC症状和肠黏膜损伤。

盐碱胁迫下不同倍性水稻4种转录因子家族基因的表达模式分析

以二倍体水稻(Oryza sativa L.)桂育12及其同源四倍体水稻为试验材料,研究二倍体、四倍体水稻中bZIP(Basic leucine zippers)、MYB(V-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)、AP2/ERF(APETALA2/ethylene response factor)、WRKY转录因子家族基因在盐碱胁迫条件下的表达模式变化,为解析不同倍性水稻的耐盐碱机制奠定基础。结果表明,不同倍性水稻中同一转录因子基因对盐碱胁迫的响应不同。在盐胁迫条件下,OsbZIP05、OsbZIP45、OsJAMYB和OsDREB1A(Dehydration responsive element binding protein 1A)等基因在四倍体水稻中的诱导(抑制)程度高于二倍体水稻;OsbZIP49、OsbZIP61、CSA(Carbon starved anther)、OsWRKY5、OsDREB41和OsAP211等基因在四倍体水稻中的表达趋势与二倍体水稻完全相反。在碱胁迫条件下,OsbZIP61、CSA、OsJAMYB和OsWRKY70基因在四倍体水稻中的诱导(抑制)程度高于二倍体水稻;OsbZIP49、OsWRKY1、OsWRKY8、OsWRKY24、OsWRKY45、OsWRKY72、OsWRKY76、OsDREB1A和OsEREBP2(Ethylene-responsive element binding protein 2)等基因在四倍体水稻中的表达趋势与二倍体水稻完全相反。综上,盐碱胁迫条件下同一转录因子基因在不同倍性水稻中的表达模式有较大的差异,并且碱胁迫引起四倍体水稻中转录因子基因的表达模式更加复杂。

有杆采油导管架平台的安全性

基于结构极限工作状态和累积损伤理论,建立导管架平台增加载荷的安全评价标准。针对导管架式固定平台,建立海洋环境-有杆采油联合作用下的海洋平台力学模型。以LD某导管架平台为例,选用五十年一遇极值海洋环境载荷,基于安全准则得到目标平台加载阈值。按有杆采油的设计额定载荷,载荷加载后该平台的安全因数与加载前相比降低不超过3%,由此可见相似结构的导管架平台具有足够的结构强度承受有杆举升工艺所产生的附加载荷。

中老年居民膳食模式与高尿酸血症的关系研究

目的探讨中老年居民膳食模式与高尿酸血症(hyperuricemia,HUA)的关系。方法于2009年1月-2012年12月采用分层抽样的方法选取青岛地区3349例45~74岁的中老年人群,并对其进行问卷调查(人口学信息、个人疾病史、行为习惯、食物摄入情况等)、体格检查与生化指标检测等;采用因子分析法提取膳食模式,采用非条件Logistic回归分析膳食模式与HUA的关系,采用限制性立方样条模型分析膳食模式因子得分与HUA的剂量-反应关系。结果因子分析得出内脏-禽肉-河鲜模式、蔬果-粮谷-豆类模式、蛋类-畜肉-奶类模式等3种膳食模式。非条件Logistics回归分析显示,在校正年龄、性别、BMI、饮酒、运动、高血压、血脂异常等混杂因素后,内脏-禽肉-河鲜模式T3水平与HUA患病风险呈正相关(OR=1.32,95%CI=1.02~1.70),蔬果-粮谷-豆类模式T3水平与HUA患病风险呈负相关(OR=0.74,95%CI=0.58~0.95),蛋类-畜肉-奶类模式与HUA患病风险无关。限制性立方样条模型显示,内脏-禽肉-河鲜模式和蛋类-畜肉-奶类模式与HUA患病率呈线性的剂量反应关系,蔬果-粮谷-豆类模式与HUA患病率呈现非线性的剂量反应关系。在蔬果-粮谷-豆类模式得分为0.833时,HUA患病风险最低(OR=0.72,95%CI=0.56~0.92)。结论内脏-禽肉-河鲜模式与中老年人群HUA患病风险呈正相关,而蔬果-粮谷-豆类模式与中老年人群HUA的患病风险呈负相关,中老年人群尤其是HUA患者应合理均衡膳食。

基于小油管的致密气井柱塞气举工艺影响因素

致密气储层极易被污染,储层伤害后气井产能难以恢复,采用基于小油管的排采接替工艺可以实现致密气井全生命周期低成本、高效开采。为了给科学制定致密气井小油管柱塞气举工作制度提供参考,建立了柱塞气举上行阶段的柱塞-液段力学模型,分析了小油管柱塞气举上行的摩擦阻力,以及小油管柱塞气举运行的工作压力。研究结果表明:①柱塞-液段的摩擦阻力受柱塞运动的速度影响较大,摩擦阻力比值是速度比值的1.85倍;②不同管径油管在相同的柱塞运动速度下,摩擦阻力的倍数关系相同;③相同的周期举升液量,油管直径越小,满足柱塞气举工作制度的运行套压越大。结论认为:①油管直径越小,柱塞-液段的摩擦阻力越大,以常规油管的柱塞速度推荐值修正1.9英寸小油管柱塞速度推荐值为150 m/min~215 m/min;②油管直径越小,相同周期排液量下满足柱塞气举工作制度的运行套压越大,小油管柱塞气举的周期排液量要适当减小。

钠长石玉与仿制品石英岩玉的鉴别特征

钠长石玉和石英岩玉在外观上极为相似,因此常规检测手段难以区分。通过宝石学常规仪器测试并结合红外光谱和X射线荧光光谱对钠长石玉及其常见仿制品石英岩玉进行了系统研究。结果表明:钠长石玉和石英岩玉在折射率、相对密度等宝石学物理参数方面较为相近。红外吸收光谱揭示两者具有明显不同的吸收峰,X荧光光谱分析表明石英岩玉主要元素为O和Si,SiO_(2)含量高达99%,而钠长石玉主要元素为O、Si、Al、Na,SiO_(2)含量达66.9%,Al_(2)O_(3)含量为20.3%、Na_(2)O含量为12.2%。研究可为鉴定钠长石玉和石英岩玉提供必要指示。

基于BSRGAN的集气站仪表读数识别

为解决集气站的巡检机器人采集到的仪表图像分辨率低、常伴有噪点和仪表图像畸变、不便于读数算法直接应用等问题,提出了一种基于盲超分辨率生成对抗网络(BSRGAN)的仪表读数算法。首先,利用BSRGAN提高输入仪表图像的分辨率,较传统方法能够显著增强仪表图像的视觉感知水平。自然图像质量评估(NIQE)在测试集中表现较好,结构相似性指数(SSIM)值均大于0.85。利用尺度不变特征变换(SIFT)算法对重建图像进行特征提取。特征点数量在重建后显著增加,有助于表盘图像的校正。然后,采用连通域划分和指针细化等形态学操作提取指针中心线。最后,利用角度法识别表盘读数。试验读数结果与真实值的平均相对误差为0.625%。试验结果表明,所提算法可行、有效、精准,能够提高仪表图像清晰度和视觉感知,适用于集气站及其他复杂环境的仪表读数。

煤层气井管壁煤粉清洗弯曲射流影响因素分析

为了解决煤层气排采过程中井筒管壁黏附煤粉和井底沉积煤粉导致的埋泵、卡泵等问题,基于煤层井管壁煤粉黏附特性,建立了煤层气井管壁黏附煤粉清洗临界流速模型,采用理论计算与Fluent软件模拟分析相结合的方法,在垂直射流和斜射流的基础上,研究了旋转喷头弯曲射流流场规律,得到了不同喷嘴偏转角、喷嘴直径、喷头转速对弯曲射流流场的影响变化规律。研究结果表明:随着喷嘴偏转角变小,弯曲射流流线与管壁接触面增大,即弯曲射流冲洗面积增大;喷嘴直径越大,所产生的弯曲射流最大流速相应的减小。清洗时随着喷嘴直径和转速的增加,弯曲射流产生的壁面冲击力减小;当转速为200 r/min、喷嘴直径为2.0 mm时,产生的壁面冲击力为20 MPa;转速由600 r/min增速至800 r/min,弯曲射流产生的最大壁面冲击力减小了29.03%。所得结果可为煤层气井管壁/炮眼黏附煤粉清洗工具现场实施和参数优化提供理论依据。

深厚表土综放采场应力加载型冲击地压机理

应力加载型冲击地压是深厚表土综放采场特有的冲击地压类型,其发生机理尚不清晰,导致煤矿面临此类型冲击地压时无法有效防治甚至发生严重事故。以山东巨野煤田赵楼煤矿3304(超前100 m)长时间(持续38 d)冲击预警为工程背景,采用相似材料试验、理论分析、数值模拟、现场实测等方法,研究了深厚表土综放采场应力加载型冲击地压的发生机理,得出了以下结论:由模拟试验和理论分析提出了深厚表土综放采场的覆岩空间运动特征,基于承载基岩初次破断时厚表土的成拱性和延时加载性,推导了厚表土垮落拱和压力拱的轮廓表达式,建立了深厚表土综放采场走向覆岩传递应力估算模型。揭示了深厚表土综放采场应力加载型冲击地压机理:当承载基岩达到悬露极限发生断裂回转时,厚表土层运动下沉形成土压力拱结构,其上覆巨厚表土层自重通过拱脚传递至煤层中,导致煤壁前方大范围煤层应力在短时间内大幅度持续升高,容易诱发应力加载型冲击地压。数值模拟结果表明深厚表土综放采场承载基岩断裂后,厚表土呈现由下至上渐进式破碎、垮落的运动特征,采场以岩、土接触面为界形成2个压力拱,表土压力拱传递的表土自重导致煤壁前方大范围煤层应力高度集中。现场实测表明应力加载效应发生后采场动载释放水平较低且呈现固定位置的微震集中带,土压力拱的形成将限制表土层快速下沉,工作面位于土压力拱的支点区域进行回采工作,当工作面推过该支点加载区域后,土压力拱破坏导致采场地表整体大幅度下沉。设计并实施了深厚表土综放采场应力加载型冲击地压的防治方案,包括井下地面联合监测预警、围岩高强度钻孔弱化、显现区域支护体系补强、“监测−卸压”临界推速控制。

煤层气井低产水期产量预测模型

煤层气产量高低直接关系到区块或气井的开发价值,准确预测煤层气产量是选区、井位部署的关键环节。针对煤层气藏气井生产后期产水较少的情形,根据煤层气渗流连续性方程、煤层气解吸模型,推导得出煤层储层压力分布半解析解。结合压降叠加原理,推导建立了菱形井网中心井的产量预测模型。采用博文盆地Duckworth井组储层基础参数,预测气井产量,并与实际产量进行对比。结果表明,气井生产初期煤储层含水高,受该因素影响,该模型对煤层气生产初期产量预测效果差,预测相对误差达56%;但后期产水量较低时,实际产气量0.19×10^(4) m^(3)/d,预测产气量0.18×10^(4) m^(3)/d,预测相对误差仅5%,预测精度较高;该模型可在产水量较低的煤层气井产量预测中推广应用。

绿色系列危地马拉翡翠的宝石矿物学特征研究

翡翠以其优质的品质,悠久的历史为大众喜爱。目前对危地马拉所产翡翠的认识存在争议与不足。本文通过手标本观察、常规宝石学实验、显微岩相学观察、电子探针显微分析、傅里叶变换红外光谱仪及激光显微拉曼光谱仪等测试手段,对危地马拉翡翠宝石学基本属性、结构及构造、化学成分和谱学特征等进行了详细表征,并与现阶段缅甸翡翠研究成果作对比。结果显示,危地马拉翡翠折射率偏高,平均为1.669,相对密度平均值为3.31。其主要组成矿物为硬玉和绿辉石。以硬玉为主要组成矿物的翡翠元素含量与缅甸翡翠存在差异,缅甸翡翠中FeO含量为0~0.19 wt.%,Na_(2)O含量处于14.33~15.00 wt.%范围内,而危地马拉翡翠FeO含量处于0.110~1.294 wt.%范围内,Na_(2)O含量变化范围为13.063~14.470 wt.%,表明危地马拉翡翠相较于缅甸翡翠表现为富Fe贫Na,指示危地马拉翡翠中所含硬玉向绿辉石转变趋势更为显著,且绿辉石化进程将影响翡翠结构。

湖北兴山陆生脊椎动物多样性

生物多样性调查是生态学基础研究的重要内容,是生物多样性保护最为重要的任务之一。为确定兴山县陆生脊椎动物的物种数量,通过对湖北兴山县陆生脊椎动物本底情况进行调查,并结合历史文献和资料,对兴山地区陆生脊椎动物进行了较为详细的整理和汇总。实地调查主要采用样线法、访问调查法等针对不同脊椎动物类群的多样性及分布进行调查。同时,根据近年来国内外陆生脊椎动物类群分类系统的研究结果,确定了各物种有效性和分类归属。湖北兴山县共有陆生脊椎动物27目105科477种,分别占湖北省和全国陆生脊椎动物物种总数的66.71%和16.37%。其中,灰腹绿蛇(Rhadinophis frenatus)、火冠雀(Cephalopyrus flammiceps)、黄额鸦雀(Suthora fulvifrons)、台湾灰麝鼩(Crocidura tankake)、霍氏缺齿鼩(Chodsigoa hoffmanni)和毛翼管鼻蝠(Harpiocephalus harpia)是我们近期调查中发现的6种湖北省新记录物种。从动物地理区划分布上来看,兴山县境内东洋区动物占有主导优势,古北界与东洋界物种在此区域汇集交融,其中东洋界分布的物种数(62.55%)约为古北界物种数(30.99%)的2倍,广域分布的物种仅占7.36%。兴山县陆生脊椎动物物种中,中国特有种较为丰富,共47种,占兴山县陆生脊椎动物物种总数的9.85%,全国特有陆生脊椎动物总数的7.33%。对湖北兴山县陆生脊椎动物的汇总分析,表明兴山县陆生脊椎动物种类较为丰富,以期为兴山县以及其他县域进一步开展生物多样性调查及保护、管理工作提供参考。

致密气产区集输管道悬空段安全性分析

黄土高原区域可能发生水土流失等情况,从而形成管道悬空,严重影响致密气管道的输送安全。为了提升埋地管道悬空段的安全性,采用ABAQUS,建立了悬空管道三维数值计算模型,综合考虑了重力和内压载荷共同作用下的不同悬空长度、内压、壁厚的管道最大应力与轴向应变变化情况。结果表明,应力的失效准则相对应变失效准则更加保守,基于应力的失效评价准则得出了不同悬空距离下管道安全等级的划分标准,因此增大壁厚或减小内压可在一定程度上提升悬空管道的安全性。

煤矿冲击地压的推采速度效应及其动态调控

针对采煤工作面冲击地压存在推采速度效应问题,通过案例与微震监测数据分析,探讨了采场推采模式及速度与冲击地压的关系,揭示了采场推采速度效应产生机制,并通过对类似工作面微震特征的分析,建立了采场推采速度效应动态调控的方法。研究表明:回采工作面冲击地压危险性与采场推采模式及速度具有相关性,其中高速推采、非匀速推采易诱发冲击地压;高速推采造成多顶板势能转化和多煤层应变能均衡释放,非匀速推采导致煤层应变能集中释放;基于微震响应特征构建的采场推采速度效应动态调控方法具有良好的实用性。

煤矿冲击地压巷道三级吸能支护的强度计算方法

针对冲击危险巷道防冲吸能支护缺乏量化设计方法这一难题,从冲击地压巷道围岩的静-动力学环境与结构特征两方面,开展防冲吸能支护强度计算方法研究。结果表明:由于支护与卸压双重作用,巷道周围形成了以巷内支护层、锚固层、卸压层以及原岩层为主的多层圆环结构,各层圆环内的围岩材料性能在巷道围岩径向方向形成典型的梯度结构特征。基于拟静态法,将远场冲击动载荷与围岩静载荷叠加,通过简化锚固层内锚杆(索)支护作用,弱化卸压层内煤岩力学参数,建立了冲击地压巷道围岩梯度结构力学模型。利用梯度结构内多层圆环接触面上的应力计算方法,进行了梯度结构围岩内多层圆环接触面间的受力分析,验证了弱化卸压层内的煤岩力学性能、增加卸压层的结构尺寸、提高锚固层的支护强度,可减小冲击载荷对巷内支护层的作用,提高巷内支护层的抗冲击能力。引入冲击破坏等级系数,建立了吸能防冲支护强度与冲击地压等级间的关系,给出了冲击危险巷道三级吸能防冲支护的强度计算方法,实现了冲击危险巷道吸能防冲支护参数的量化设计。结合某矿具体工程实践,核算了该矿所采用的“锚杆(索)+可缩性36U棚支架+液压抬棚和吸能液压支架”三级吸能防冲支参数最大能够抵抗等级为2级(相当于震源距离巷道100 m,释放108 J能量)的冲击地压。

典型深厚表土煤层冲击地压模式研究

煤矿冲击地压发生过程可描述为外部力源驱动围岩结构失稳或系统平衡状态突变。冲击地压发生过程中,应力起着重要作用。根据主控性应力来源或类型可得到我国煤矿冲击地压的区域性特点。其中,深厚表土地层控制型冲击地压属于巨野矿区特有的冲击地压类型,其显现特征与地层结构具有密切的关联性。针对此类冲击地压,通过案例与现场监测数据分析,探讨了典型深厚表土煤层冲击地压特征,结合煤层应力演化分析,表征了深厚表土煤层瞬时冲击和延时冲击过程,最后通过相似材料模拟试验揭示了煤层应力演化与覆岩运动、地层变形之间的关系,并对典型深厚表土煤层冲击地压模式进行了验证。研究表明:覆岩整体失稳促使煤层应力快速达到冲击地压临界应力,发生大能量冲击地压,表土层持续变形和移动促使煤层应力缓慢达到冲击地压临界应力,再次发生冲击地压;离层发育高度与回采距离有关,但具有明显的“平台效应”,煤层应力演化与离层发育有关,但相对于回采距离具有明显的滞后性;瞬时冲击地压加载机理为“覆岩结构运动→煤层应力演化→冲击地压”,延时冲击地压加载机理为“地层变形→煤层应力增长→冲击地压”;最后,提出了深厚表土煤层冲击地压监测对策。

孤岛工作面防冲安全开采论证方法研究与应用

为便于执行《煤矿安全规程》和《防治煤矿冲击地压细则》中关于开采冲击地压煤层孤岛煤柱应进行防冲安全论证的规定,提出一种孤岛工作面防冲安全开采论证方法,并进行工程应用。结果表明:孤岛工作面防冲安全开采论证包括冲击地压矿井属性论证,孤岛工作面冲击类型论证,孤岛工作面冲击危险等级评价,矿井防冲能力论证;依据煤层冲击倾向性鉴定结果和煤层冲击危险性评价结果论证煤层冲击地压属性,进而得到冲击地压矿井属性;对于冲击地压矿井,根据孤岛工作面支承压力分布论证冲击地压类型;在开展冲击危险因素排查和冲击危险性评价的基础上,计算防冲工程量;依据矿井防冲机构与人员配备情况、监测系统覆盖能力、卸压机具配备情况,论证矿井防冲能力;最后,综合冲击地压类型、冲击危险等级及防冲能力与防冲工程量之间的关系,得到能否保障安全开采的结论。