深部直墙半圆拱巷道围岩时效损伤劣化特征与动态补强技术

随着煤矿开采向深部逐渐延伸,巷道的大变形和长时间持续流变特性已成为支护中极具挑战的课题之一。为了探究深部巷道围岩损伤劣化的时效特征及动态补强技术,基于实验室试验,并结合理论分析、数值模拟及现场工业试验进行了研究。研究结果表明:(1)基于Laplace逆变换推导出圆形轴对称巷道的变形规律解析解,结合理论分析、非圆形巷道等效变换和现场试验确定塑性区半径为1.5~2.1m,进一步得到直墙半圆拱巷道时效变形解析解;(2)基于弹性与弹塑性巷道模型,采用能量耗散表征了围岩损伤劣化的时效特征与塑性区演化趋势,并提出了一次支护的时机;(3)阐明了围岩在一次支护后的时效性损伤劣化的演化趋势,基于垂直应力峰值比率,提出了二次支护方案与时机,进一步分析围岩剪应力与垂直应力,确定了二次支护锚杆的长度为3.0 m,支护时机为40~70 d。研究结果可为深部煤矿巷道的设计与维护提供理论依据和实践指导。

2023年ESMO会议食管癌药物治疗进展

2023年欧洲肿瘤内科学会(European Society for Medical Oncology,ESMO)年会于2023年10月20日~24日在西班牙马德里隆重召开。本次大会报道多项食管癌领域的最新前沿研究。本文将从食管癌围手术期治疗和晚期食管癌药物治疗方面整理并解读此次会议中食管癌的重要进展。

黄河流域工业水资源利用与碳排放时空特征及脱钩分析

为了明晰黄河流域工业水资源利用与碳排放的关系,选取工业碳排放量、工业碳排放强度、工业用水量、工业用水强度以及工业碳水系数5个指标,采用全局莫兰指数以及局部莫兰指数分析其空间相关性,并利用Tapio脱钩模型分析黄河流域各省(区)碳水脱钩关系。结果表明:1)各研究指标的空间聚集性表现为强正相关性。2)工业碳排放量高-高聚集区主要分布在甘肃、陕西、山东,低-低聚集区分布在内蒙古、青海;工业碳排放强度高-高聚集区主要分布在青海,低-低聚集区分布在内蒙古;工业用水量高-高聚集区分布在河南,低-低聚集区分布在青海;工业用水强度高-高聚集区和低-高聚集区分布在甘肃;工业碳水系数高-高聚集区分布在青海,低-低聚集区分布在内蒙古和山东。3)在研究期内,黄河流域碳水脱钩关系大部分时间处在负脱钩状态,各省(区)碳水脱钩关系的阶段差异性较大。

逆断层上下盘开采扰动下断层活化响应模拟研究

为探究煤层不同开采方式下逆断层应力场、位移场演化规律和断层活化规律,通过数值模拟分析逆断层地质条件下进行上盘开采和下盘开采时断层处的正应力和剪应力演化规律、断层活化过程以及断层和覆岩的位移场变化特征。研究结果表明:随工作面逐渐靠近断层,断层上部的正应力逐渐降低、剪应力逐渐升高,断层下方的正应力逐渐升高、剪应力逐渐降低,正应力和剪应力升高或降低的速率随工作面与断层距离减小而增加;当工作面与断层距离在80 m和40 m时,断层处正应力和剪应力发生异于前期应力规律性的变化,出现大幅度增长和降低的情况;相对于上盘开采,下盘开采时断层更易受煤层开采扰动而发生活化,且活化程度和范围均大于上盘开采;随工作面不断向断层靠近,下盘开采时采空区上覆岩层下沉量和断层两侧岩体相对位移量均明显大于上盘开采。研究结果对煤层开采遇断层时围岩治理和防灾减灾具有一定科学指导意义。

太阳辐射作用下大型预埋件温度效应分析

在结构施工过程中,因温度变化导致钢结构变形的情况较为普遍,尤其是大型钢结构。为此,以大型钢结构预埋件为研究对象,考虑预埋件单元迎光面与背光面的换热面间温差,建立了太阳辐射作用下预埋件的表面温度计算方法。结合预埋件表面温度实测数据,采用MIDAS Gen软件分析了预埋件的温度场分布和变形规律,发现天气晴朗情况下,预埋件单元温度场具有较强的非均匀性,迎光面测点温度较背光面高5~10℃;多云天气和阴天的情况下,由于傍晚或天气转阴时太阳辐射较弱,结构温度场的非均匀性变弱;减小预埋件纵向长度可以有效减小预埋件的温度变形;此外,可以采用不同施工措施以减小其温度变形,改变钢结构表面涂料种类、颜色的措施最有效,采用隔热板效果次之,改变钢构件截面尺寸效果最差。

粉煤灰在磷酸镁水泥体系中的作用机制研究

本工作采用粉煤灰(Fly ash,FA)替代一部分(≤30%)氧化镁对磷酸镁水泥(MPC)砂浆进行改性,研究了粉煤灰在MPC体系中的活性和作用机制,分析了FA对MPC物理力学性能和微观结构的影响。结果显示,FA在MPC体系中体现了复杂的物理和化学效应。球形粉煤灰颗粒具有滚动轴承的功能,优化了MPC的流动性;FA不仅填充了MPC的微孔隙、微裂缝,还体现了“晶核效应”,为MPC水化提供了成核位点,促进水化产物鸟粪石(MgNH_(4)PO_(4)·6H_(2)O)的生成,使MPC的微观结构变得致密,从而提高了MPC的力学性能。此外,在水化热激活下,FA中的Al_(2)O_(3)会参与反应,生成少量磷酸铝相无定型凝胶。

一种应用于精密隔振平台的双曲线磁通磁轴承设计

针对精密隔振系统磁轴承存在悬浮力密度小、波动大以及耦合力大问题,设计了一种双曲线磁通结构的磁轴承(MBHFM)。首先利用等效电流法和永磁体镜像法推导了带有磁轭的双曲线磁通的磁轴承的气隙磁场和悬浮力的表达式,并分析了磁轴承悬浮力波动对隔振性能的影响。其次根据双曲线磁通的磁轴承悬浮力线性分布特点,采用电流前馈补偿方法使磁轴承获取更低悬浮力波动的恒定悬浮力。最后,对双曲线磁通的磁轴承与常见的双边Halbach结构磁轴承(MBBH)进行了仿真分析与测试。仿真结果表明所设计双曲线磁通的磁轴承样机静态悬浮力平均值为153.75 N,静态耦合力系数为0.42%,电流前馈补偿后合成悬浮力波动系数为0.15%,较双边Halbach结构磁轴承静态悬浮力密度提高了20%,静态耦合力系数减小了72.2%,合成悬浮力波动系数减小了89.3%。测试结果进一步验证了所设计样机的高性能。

一种新型四象限洛伦兹力电机的设计及优化方法

为满足六自由度隔振平台(VIP)高定位精度、高动态响应和短运动行程的使用需求,设计了一种应用在六自由度隔振平台的新型四象限洛伦兹力电机,这种电机具有低推力波动和小耦合力的优点。首先介绍了提出的新型四象限洛伦兹力电机的结构和工作原理。然后基于等效电流法和永磁体镜像法推导这种电机磁场分布以及电磁力情况。并且分析不同结构参数对气隙磁场以及电磁力的影响,再基于遗传算法在兼顾推力波动、耦合力的情况下对推力密度进行参数优化。最后,根据提出的电机电磁力模型进行3D有限元仿真和实验验证,实验结果表明,所设计电机在线圈电流为5 A,y、z向位移台运动位移在-1 mm~1 mm时,推力波动小于0.23%,耦合力在19.3 mN以内。

食管癌患者循环肿瘤细胞与临床特征和全身炎症标志物的关系及其预后价值

目的构建一个列线图模型来评估食管癌(EC)患者根治性手术(RS)后的生存率,并通过限制性立方样条(RCS)来评估循环肿瘤细胞(CTC)、全身炎症标志物和预后之间的非线性关系。方法测定RS后采集的500例EC患者血液中CTC计数,计算系统免疫炎症指数(SII)、中性粒细胞与淋巴细胞和血小板的比值(NLPR)、全身炎症聚集指数(AISI)和全身炎症反应指数(SIRI),分析临床数据与这些指标的相关性。评估CTC计数和全身炎症标志物对总生存期(OS)和无进展生存期(PFS)的预测价值。结果CTC与临床特征(新辅助治疗、术前合并症、病理分级、脉管侵犯、神经侵犯和肿瘤大小)和炎症标志物(SII、NLPR、SIRI、AISI)存在较强的相关性。单因素和多因素Cox回归分析显示:新辅助治疗(P=0.031)、术前合并症(P=0.028)、治疗方式(P<0.001)、病理分级(P=0.006)、脉管侵犯(P=0.012)、神经侵犯(P=0.012)、SII(P<0.001)、NLPR(P=0.008)、AISI(P<0.001)、CTC(P<0.001)为独立的预后影响因素。T分期(P=0.036)、N分期(P=0.002)和脉管侵犯(P<0.001)与PFS有相关性。RCS图显示CTC、SII、NLPR、SIRI和AISI与预后呈非线性关系。Kaplan-Meier生存曲线显示,CTC、SII、NLPR、SIRI和AISI值较低的患者OS和PFS较长(P<0.05)。结论CTC、SII、NLPR和AISI可能是EC患者行RS的临床预后的有力指标,结合这些因素的列线图和RCS有助于临床实践中患者预后的个体化判断。

结合电-热-氢储能的综合能源站多时间尺度优化运行

多元储能是提高综合能源系统可再生能源消纳水平的有效途径,然而,随着耦合储能设备的增多,系统复杂程度增大,由此所带来的系统运行不稳定、能效低等问题制约着综合能源系统发展。因此,提出将储电、储热、储氢集成到综合能源系统中,并开展多时间尺度优化的研究。从构建系统模型到提出日前优化调度、日内滚动优化、实时调整多时间尺度优化方案,充分发挥多元储能优势,解决源荷不确定性对系统的影响。运行结果可见,储电共计调整12.42199MW不平衡电功率,社区可再生能源消纳水平提升0.42%,购电成本降低3.5%,碳税降低1.5%。这表明提出的多时间尺度优化运行方法,通过灵活调整各设备出力,使系统运行更加平稳,提高了系统的稳定性与可再生能源消纳水平。

强风下输电塔破坏分析与加固研究

为了提高服役输电塔抵抗极端荷载的能力,保障线路的安全稳定运行,结合输电塔的失效模式和破坏特点,提出了一种无损加固措施,通过加载试验和数值模拟验证了该加固措施的可行性.以220 kV典型输电塔为研究对象,运用多尺度分析手段,建立了加固前后输电塔精细有限元模型,模拟分析了输电塔动力特性,以及风荷载下输电塔的非线性响应和连续性倒塌模式,进而评估了无损加固措施对输电塔抗风性能的提升效果.结果表明,该加固措施能够有效降低输电塔风振响应和提高其抗风性能,临界倒塌风速由29.2 m/s提高至30.8 m/s,加固节间以及相邻节间的刚度得到了提升,且加固后节间内力分布更加均匀,该无损加固措施为提升服役输电塔抵抗极端荷载的能力提供参考.

基于CT试验的黔北凤冈地区牛蹄塘组含方解石脉页岩的力学行为研究

通过黔北地区牛蹄塘组页岩的岩心观察显示,方解石脉作为天然裂缝的充填物,并在很大程度上影响着页岩的破坏模式,研究含方解石脉页岩的破坏特性对水力压裂过程中裂缝的起裂、扩展行为的预测与工程设计有重要意义。为揭示方解石脉对页岩力学特性和破裂特征的影响,进行0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°7种倾角的单轴压缩和声发射试验,并结合CT扫描技术、有限元计算,构建了三维细观数值模型,讨论不同角度方解石脉对页岩的细观破坏过程和力学性能的影响,分析页岩微裂纹的时空演化规律。结果表明:(1)不同方解石脉角度页岩的声发射和应力应变曲线形态变化基本相同,均经历压密阶段、弹性阶段、屈服阶段和峰后破坏阶段等4个阶段,各阶段区分明显,特征强度的变化曲线整体呈“U”形,变化程度不断加快,θ为75°时为最低值;(2)方解石脉显著影响页岩的破坏模式,随着角度的提高,由劈裂破坏转变为劈裂型剪切破坏再到剪切滑移破坏,最终变为劈裂张拉破坏;(3)重构的三维模型和物理试验的表现较为一致,并且能够观察到页岩内部和表面裂纹扩展与贯通过程,声发射的空间分布反映了不同阶段下的压缩、张拉和剪切破坏的单元类型,从微观角度揭示了含方解石页岩的破裂机制;(4)页岩的宏观力学特征同时受方解石和基质的影响,体现了明显的各向异性特征,方解石角度越高,对滑移导向作用越强,试件的力学性能越弱。

基于NOA-VMD的炮口冲击波谐振噪声降噪算法

火炮发射时产生的炮口冲击波信号频谱范围广,受限于采集系统中压力传感器有效工作带宽导致采集过程引入大量谐振噪声。为了降低谐振噪声对炮口冲击波信号的影响,提出了一种基于星鸦优化算法(NOA)优化变分模态分解(VMD)的炮口冲击波谐振噪声降噪算法。首先以最小包络熵为适应度函数的NOA对VMD的分解模态数与惩罚因子参数进行优化;其次通过NOA-VMD算法对炮口冲击波信号进行分解,计算各分量谐振能量损失比筛选出谐振分量;最后对剩余信号分量进行重构得到去除谐振分量的炮口冲击波。实验结果表明,NOA寻优效果最佳,基于NOA-VMD算法有效降低谐振噪声对炮口冲击波信号的干扰。

可提高漆酶酶活的载锰活性炭-纤维素复合吸附剂的制备及应用

利用废弃的载锰活性炭与纤维素,通过溶剂再生法制备了一种可用于固定化漆酶、提高固定化漆酶酶活的载锰活性炭-纤维素复合吸附剂,并用其固定化漆酶制备漆酶-载体材料。研究结果表明,Mn^(2+)含量对漆酶-载体材料酶活有一定的影响,复合吸附剂中Mn^(2+)含量为1.5 mg/g时,漆酶-载体材料酶活最高;漆酶固定化的最佳工艺条件为固定化温度45℃、pH值=4,初始酶浓度6.5 g/L;在最佳固定化反应条件下,漆酶-载体材料的漆酶固定化率最高达48.24%;漆酶-载体材料的热稳定性和pH稳定性均得到明显增强;利用漆酶-载体材料降解双酚A,降解率达68%,重复使用5次后的双酚A相对降解率仍可达51%。

贵州西部地区石炭系祥摆组煤系气储层特征分析

根据威宁地区钻探揭露情况,结合测井等资料,通过有机地球化学测试分析、核磁共振、电镜扫描和岩芯解吸实验,对黔西威宁地区煤储层特征及含气性进行分析。研究表明:煤层热演化程度较高,显微组分以镜质组为主,宏观煤岩类型主要为半亮煤,煤层孔隙和裂缝较发育,以溶蚀孔、粒间孔为主;泥页岩孔隙中介孔对总孔容的贡献远远大于大孔和微孔,祥摆组煤系页岩显示出较好的含气性,超过评价开发的最低标准。

优质香型水稻新品种兴粳21号

兴粳21号是兴安盟农牧科学研究所和黑龙江省五常市民乐水稻研究所合作选育的优质长粒香型水稻新品种,具有米质优、食味性好、分蘖能力强、适种范围广等优点。2023年通过内蒙古自治区农作物品种审定委员会审定,审定编号:蒙审稻2023014号,适宜内蒙古东部区、吉林、长春、四平、松原、白城等中晚熟稻区种植。

大型金属矿山上下矿带同步开采通风系统方案研究与应用

金属矿山矿井通风系统随着开采顺序和开采方法的变化而调整,以满足安全通风需求。某大型铅锌矿山由一个矿带开采改为上下矿带同步开采,采矿方法改为上向水平分层进路式充填采矿法。通过对通风系统进行测定与分析,得出万吨耗风量小、通风能力不足、主扇和通风网路不匹配、风量分配不合理、新增矿带开采增加用风等问题,提出上下矿带整体综合分区,形成中央进风两翼回风的对角抽压混合式通风方案,并利用Ventsim软件对通风系统进行验证。工程应用实测表明,通风方案满足矿山井下生产需求。

岩体模型双向加载巷道开挖卸荷效应

动态卸荷具有瞬时性,瞬态卸荷效应在深部岩体爆破开挖过程中产生影响。为了研究巷(隧)道围岩在动态开挖卸荷条件下的变形规律及破坏机制,实现围压加载条件下巷(隧)道开挖卸荷过程良好的模拟与再现,深入了解岩体开挖瞬态卸荷的动态特征及动力效应。采用自主研发的巷道围岩动力扰动相似模拟试验装置,进行巷道开挖瞬态卸载破坏的相似模拟试验,并使用应变仪、高速摄影仪及光纤解调仪对试验过程进行实时监测。获得了动态开挖卸荷全过程的应力-时间曲线,监测到裂纹产生与扩展及开挖后岩体测点的拉压状态。试验结果表明:在动态开挖过程中围岩应力经历了原岩应力阶段、动态加载阶段、动态卸载阶段、初始应力卸载阶段和蠕变阶段这5个阶段。巷(隧)道开挖后围岩布置的各监测点应变变化不一,有压变化也有拉变化,模型整体呈受压状态,开挖卸荷后岩体有蠕变现象。捕捉到卸荷效应过程中裂纹扩展,首先,动态冲击快速产生围岩径向裂纹,随开挖巷(隧)道形成,围岩储存能量快速朝临空面释放,在拉应力作用下产生环向裂纹。环向裂纹垂直径向裂纹产生并沿相邻径向裂纹扩展,产生的环向裂纹平行于临空面。巷道围岩动力扰动相似模拟试验系统监测到动态岩体模型开挖过程的瞬态卸荷效应,卸荷应变随距离产生变化,将开挖后的岩体模型分为卸荷近区、卸荷中区和卸荷远区。

含夹矸厚煤层地面定向钻预注浆围岩改性及巷道支护技术研究

为解决复杂地质条件下,巷道掘进期间施工难,工序复杂等问题,以淮北矿业信湖煤矿818里机巷为工程背景,提出了利用地面定向钻预注浆技术对巷道围岩进行掘前治理的方案,运用FLAC^(3D)软件模拟了注浆前、后巷道开挖后围岩变形特征,并在现场注浆试验后,通过钻孔窥视的手段,观察了浆液在围岩中的扩散情况;结合巷道的地质条件及施工特点,确定了夹矸顶板巷道的支护形式,并对注浆区域与非注浆区域进行长期持续性的矿压监测。结果显示:同一支护形式下,治理区域相较于非治理区域,两帮移近量和顶板下沉量分别降低了31.82%、36.77%,证明了地面定向钻预注浆围岩改性技术,对加强围岩自承载性能,提高巷道稳定性具有良好效果。

ORC系统蒸发器夹点温差的数值分析和实验研究

有机朗肯循环(ORC)是一种高效回收余热的可靠手段。考虑蒸发器的换热面积和系统的热力性能,自定义了性能评价指标F(·),在热源温度为105~165℃、蒸发器夹点温差为3~30℃时,分别从工质流量和蒸发温度的角度,模拟分析了夹点温差对系统性能的影响。结果表明:系统的净输出功和热效率均随夹点温差的降低而增加,且分别在热源温度为165℃、夹点温差为3℃时达到最大值53.53 kW和12.21%;一定工质流量下,热源温度为165℃时,F(·)的值最小,此时最优夹点温差为15℃;一定蒸发温度下,F(·)的值随夹点温差的增大一直减小。在自主搭建的小型ORC低温余热发电试验平台上,分别研究了不同的热源流量、冷却水流量和工质流量下,蒸发器夹点温差对ORC系统性能的影响。结果发现:当热源流量为4 m^(3)/h,系统在较低的蒸发器夹点温差下有更好的表现,此时存在使系统性能最佳的工质流量和冷却水流量,分别为700 kg/h和3 m^(3)/h。