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。

游离足背复合组织瓣修复手部软组织缺损

目的介绍应用游离足背复合组织瓣修复重建手背复合软组织缺损的方法。方法2015年6月-2021年6月,对13例手背复合神经肌腱皮肤缺损的患者采用游离足背复合组织瓣重建患手伸指、感觉功能。皮瓣切取面积:6.0 cm×4.0 cm~8.0 cm×5.5 cm,肌腱移植长度4.0~7.5 cm,肌腱移植数目1~4根,供区全厚皮片植皮加压包扎。结果术后13例皮瓣全部成活,经6~24个月的随访(平均13个月),皮瓣外观良好,无臃肿,质地佳,两点辨别觉为9~13 mm,患手重建伸指功能恢复良好,根据手指主动活动度(Total active movement,TAM)评价法,优良率达75%,患者较满意。供区植皮处稍有色素沉着,行走无影响,1例植皮部分坏死,经换药后瘢痕愈合;1例供区一期VSD覆盖,二期植皮。结论游离足背复合组织瓣修复手部复合软组织缺损,能很好地覆盖创面的同时通过携带肌腱神经重建伸指以及感觉功能,是一种较为理想的治疗方法。

氟西汀结合生物反馈治疗躯体形式障碍患者疗效及心理状态的变化

目的 探究氟西汀结合生物反馈治疗对躯体形式障碍患者疗效及心理状态的改善效果。方法 选取2020年7月至2021年6月108例衡水市第七人民医院收治的躯体形式障碍患者为研究对象,随机数表法分为氟西汀治疗组(氟西汀治疗,54例)与氟西汀联合生物反馈治疗组(氟西汀联合生物反馈治疗,54例),同期招募108名健康志愿者为对照组。比较三组心率变异性(HRV)各指标差异,比较氟西汀治疗组与氟西汀联合生物反馈治疗组治疗前后的心理状态变化情况,并记录治疗期间不良反应发生情况。结果 治疗8周后,治疗的两组SCL-90、SSS、HAMA评分均下降,且氟西汀联合生物反馈治疗组SCL-90、SSS、HAMA评分低于氟西汀治疗组,差异有统计学意义(t=2.361、3.859、12.329,P<0.05)。氟西汀治疗组及氟西汀联合生物反馈治疗组HF、LF、LF/HF均低于对照组,HF%、LF%高于对照组,差异均具有统计学意义(F=331.611、757.501、80.773、33.151、410.655,P<0.05)。治疗8周后,两组HF、LF、HF%、LF%水平均升高,LF/HF降低,且氟西汀联合生物反馈治疗组HF、LF、LF/HF水平高于氟西汀治疗组,HF%、LF%低于氟西汀治疗组,差异有统计学意义(t=6.417、6.075、3.917、5.738、2.206,P<0.05)。结论 与单用氟西汀治疗相比,采用氟西汀结合生物反馈治疗可有效改善躯体形式障碍患者心理状态,调节自主神经系统活性,疗效及安全性均较好。

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。

数字化激光扫描成像引信低空海面背景目标识别方法

激光成像技术能获得精细化的空间信息,在解决超低空海洋环境背景下的目标探测与识别时具有独特的优势。文中基于海谱波动模型和激光海面回波反射特征的模拟,仿真分析了探测系统的视场角和入射角参数对海面回波特征的影响,对比分析了宽视场和窄视场在不同海况下的激光回波特征,并对比窄视场成像探测系统对目标反射和海面反射的空间分布差异。提出了一种数字化阵列激光扫描成像探测系统,该系统通过电控阵列激光分时高速工作可实现周向360°的固态扫描探测,并通过高速AD采样获取数字化的回波幅度和距离阵列。针对弹目高速交会的工作特点,提出了帧内判定,帧间累积的低空海背景目标识别方法。该方法通过直通滤波、数学形态学滤波、目标形态特征等方法能快速滤除海背景杂波,保证弹载探测识别的实时性和可靠性要求。通过不同交会条件的仿真验证,该方法对不同海况下的识别准确率的平均值为96.9%。

压缩机噪声的主动噪声控制系统研究

主动噪声控制系统是运用声学干涉相消的理论,由自适应算法对参考噪声进行处理来产生抗噪声信号。针对燃气站压缩机在中低频段具有声压级高且难以抵消的问题,首先对压缩机噪声进行时频分析,然后提出了一种基于自适应IIR的主动噪声控制系统,该系统由两个参数可调的数字滤波器和相对应的自适应算法组成。最后利用Xilinx FPGA作为系统的核心控制模块进行系统的硬件设计。实测结果表明该方法在中低频段降噪效果可达20dBA,系统收敛速度为30μs,且消耗更少的硬件资源。

用于分布式主动噪声控制的低复杂度DFxLMS算法

针对大范围降噪的传统多通道主动噪声控制(multi-channel active noise control, MANC)系统计算复杂、降噪性能差且缺乏可扩展性的问题,提出了一种基于扩散协作方法的低复杂度分布式主动噪声控制(distributed active noise control, DANC)系统。该DANC系统开发了一种扩散滤波x最小均方(diffusion filter-x least mean square, DFxLMS)算法。提出的DFxLMS-DANC方案使用次级路径约束,以减少计算开销。仿真结果表明,在4个节点的情况下与基于多误差FxLMS的MANC系统相比,所提出DFxLMS-DANC计算乘法和加法数量分别减少42%和4.6%,所提出的算法在实际的空调噪声环境下仍然可以达到更好的降噪性能。

虚拟手术设计结合3D打印在复杂髋臼骨折治疗中的应用

目的探讨虚拟手术设计结合3D打印在复杂髋臼骨折治疗中的应用。方法回顾性分析连云港市第一人民医院急诊外科2017年2月—2020年2月收治的复杂髋臼骨折患者80例,男性47例,女性33例;年龄27~62岁,平均44.0岁。按照手术方法不同分为3D组(36例)和常规组(44例),常规组行传统方法切开复位钢板内固定;3D组为3D打印结合术前虚拟手术设计,钢板预成型进行切开复位钢板内固定。比较两组患者手术、骨折复位、髋关节功能恢复、并发症发生情况。结果3D组术中出血量、手术时间、术中透视次数、住院时间少于常规组(618.7±113.6)mL vs.(839.4±195.7)mL、(3.3±0.5)h vs.(4.1±0.7)h、(7.0±1.3)次vs.(10.5±2.7)次、(13.6±2.1)d vs.(15.7±3.4)d,P<0.05,3D组术后引流量少于常规组(309.9±37.6)mL vs.(321.4±44.1)mL,P>0.05;3D组骨折复位优良率优于常规组(92%vs.73%),术后6个月髋关节功能优良率优于常规组(94%vs.77%),P<0.05;3D组并发症发生率14%(异位骨化2例、骨神经牵拉1例、切口感染1例、创伤性关节炎1例),常规组并发症发生率18%(异位骨化3例、骨神经牵拉2例、切口感染1例、创伤性关节炎2例),两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论复杂髋臼骨折的治疗中,虚拟手术设计结合3D打印能减少术中出血量,缩短手术时间,避免术中多次透视,有利于骨折复位,促进恢复髋关节功能恢复。

基于阵列激光波形特征识别的激光引信抗干扰方法

针对激光引信易受云雾等气溶胶环境的干扰问题,提出了一种基于阵列激光波形特征识别的抗干扰方法。根据脉冲激光在气溶胶环境的散射特性,理论分析了发射脉冲宽度以及视场角对系统在干扰环境中目标识别的影响,仿真了目标处于干扰环境中的波形时域特征,并通过实验样机对仿真结果进行实测验证。基于回波波形特征,设计了一种窄视场阵列激光回波特征数字化识别的探测系统方案,并通过虚拟样机仿真技术获取了2°分辨率的目标和云雾的回波阵列数据。数据分析结果表明,由于目标形体和云雾弥散体的物理差异,目标回波阵列的能量方差极值及均值都大于云雾,通过设定帧内回波阵列的能量方差的阈值和帧间方差累计的方法能有效提升激光引信抗干扰性能。文中的仿真和实测结果都为基于阵列激光波形识别的抗干扰方法的有效性提供了理论和实验依据。

电容式快速手势识别系统设计

针对当前基于机器视觉及图像处理技术构成的手势识别系统,对周围环境要求高、难度大、算法复杂及成本高等特点,设计了一种基于FDC2214电容式传感器的手势识别系统。通过对特定手势特征的分析,阐述了系统手势数据获取部分的传感平面和FDC2214电容式传感器模块详细设计过程,对采集到的数据采用滑动均值滤波处理和多次训练,采用模糊分区简单模板匹配算法对采集到的手势信息进行快速判别和结果识别,该系统手势识别总耗时均小于1s,平均识别正确率97.1%,基本满足系统的实时性、准确率等性能要求。

耐高温可溶性聚酰亚胺树脂及其复合材料

制备了2种耐高温可溶型聚酰亚胺树脂(PI-1, PI-2)及其复合材料,系统研究了树脂的工艺性,纯树脂固化物的热性能及其复合材料的界面形貌、介电性能和力学性能.研究结果表明,树脂低聚物在极性非质子溶剂中具有良好的溶解性,且熔体黏度较低,表明其具有优异的加工性能.两种树脂固化物在空气中的5%热失重温度均高于550℃, PI-1树脂的玻璃化转变温度(Tg)为430℃, PI-2树脂的Tg为380℃.石英纤维/PI-1和石英纤维/PI-2复合材料具有较低的介电常数和介电损耗.碳纤维/PI-1复合材料在420℃下的弯曲强度保持率可达62%,层间剪切强度保持率可达48%,具有较优异的高温力学性能.采用普通模压工艺制备了厚度高达45 mm的复合材料制件,进一步证明这2种树脂具有优异的工艺性.

聚酰亚胺纤维增强树脂基复合材料的研究

以聚酰亚胺纤维为增强体,环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、氰酸酯和聚酰亚胺树脂为基体,通过模压成型法制备了4种聚酰亚胺纤维增强的树脂基复合材料。研究了4种基体树脂低聚物的固化行为和流变性能,并表征了4种相应树脂基复合材料的热学、力学、介电性能以及纤维与树脂之间的界面性能。结果表明:4种基体树脂低聚物最低黏度都低于15Pa·s,显示了良好的成型工艺性,环氧树脂基复合材料的力学性能最好,弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度分别达到716MPa、54.9GPa和56.5MPa;聚酰亚胺树脂基复合材料的耐热等级最高,玻璃化转变温度大于300℃;氰酸酯树脂基复合材料的介电性能最优,介电常数在低频段低于3.3。

大视场视频图像采集及SDI显示设计

针对Camera Link接口的大视场高速相机的图像实时存储显示及实时跟踪显示的实际需求,设计了一种基于FPGA的大视场视频图像采集及SDI显示系统。采用了Altera公司的FPGA EP2S90F1020为核心处理器件,外接两片SDRAM MT48LC4M32的硬件系统。提出了基于FPGA的图像实时缩放、Bayer格式彩色图像实时转换为SDI显示的方法,实现了将Camera Link接口的大视场彩色视频图像在SDI视频图像上的实时显示。实验结果表明,该设计方法能将Camera Link接口2048×2048、100Hz的视频图像实时转换为50 Hz三种SDI制式显示。在FPGA环境下,采用该设计方法,整幅图像处理时间为8.7 ms,满足系统的实时性要求,为大视场视频图像在嵌入式系统的实时显示提供了一种有效的实现方法。

高速PCB电路电源完整性仿真分析

针对日益复杂的高速印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)电源电压波动问题,提出一种基于电源分配网络(Power Distribution Network,PDN)与目标阻抗协同仿真设计的方法,对1.15V电源网络的电源完整性(Power Integrity,PI)进行研究。主要涉及两个方面:(1)直流分析,通过加宽覆铜面积、减少回流路径等措施使1.15V电压降从9mV跌落至2.5mV、温度从1.3℃降至0.1℃、直流电流密度从91.3403A/mm^2降至82.3935A/mm^2;(2)交流分析,从谐振分布和PDN输入阻抗分析,在987.34MHz谐振点处添加22μF去耦电容,搭建去耦网络去除风险点。仿真结果表明该方法有效地减少了高速PCB电路潜在的电压波动和目标阻抗不匹配的风险,从而提高了电源系统稳定性和可靠性。

混合量热法测定冰熔解热实验的新型测量装置

基于数字控制恒温水浴锅、温度传感器和保温锆沙,设计了冰熔解热测量的一种新型测量装置.利用恒温水浴锅为反应系统提供稳定的恒温环境,有效减少了系统与外界的热量交换;利用温度传感器制成的数显温度计,提高了读数的准确性;采用锆沙作为隔热材料,提升了保温效果.对比改进前后的实验数据可以看出,改进后的实验装置有效减小了实验误差.

3D打印浆砌层合结构复合材料层间断裂韧性的数值模拟

通过有限元数值模拟研究了3D打印浆砌层合结构复合材料的层间断裂韧性。首先建立了基于内聚力原理和位移控制加载法的Ⅰ型和Ⅱ型断裂韧性有限元模型,模拟复合材料层间张开和错开的过程,随后通过有限元数值模拟与模型试验对比分析,验证了有限元数值方法的可靠性,最后分析了复合材料初始裂纹长度、断裂韧性、起始界面刚度、界面强度、黏结层厚度以及净距等参数对3D打印浆砌层合结构复合材料层间力学性能的影响。研究结果表明:对Ⅰ型模型,减小初始裂纹长度、增大断裂韧性和增大黏结层厚度均能提高层间承载能力,起始界面刚度和界面强度的改变对拉伸力峰值无明显变化;对Ⅱ型模型,减小初始裂纹长度、增强界面强度、增大断裂韧性和减小黏结层厚度均能提高层间承载能力,起始界面刚度的改变对荷载-位移曲线无明显影响。

3D打印仿贝壳珍珠层复合材料的压缩力学性能

为了研究3D打印仿贝壳珍珠层复合材料在准静态压缩情况下的力学性能,探索3D打印贝壳珍珠层复合材料细部尺寸变化对力学性能的影响规律,采用光固化3D打印成型的制备方法,应用刚性不透明塑料Vero Blue作为硬质砖块,软质橡胶Tango Black作为软质胶层,制备了不同砖块长宽比和不同软胶层厚度的仿贝壳珍珠层复合材料试样。运用准静态压缩的力学测试方法,同时结合有限元分析软件ABAQUS的验证,考察了仿贝壳珍珠层复合材料的压缩力学性能。实验和数值分析结果清晰表明,3D打印仿贝壳珍珠层复合材料的主要破坏形式是软质胶层开裂。数据结果显示:当软质胶层厚度不变,增加硬质砖块的长宽比可以提升整体材料的弹性模量22%~48%;而硬质砖块长宽比保持不变时,软质胶层厚度的减少则能提升断裂能量190%~253%.另外分析了试样在压缩应变为0.05时的压缩应力,结果显示有限元分析与实验结果比较吻合。

Scattering Window Material:Transparent A1_(2)O_(3)Ceramics and Its Fabrication

A kind of highly transparent A1_(2)O_(3)ceramics is fabricated in a way of reducing the scattering origins such as the boundary scattering and the facies-difference scattering.The ceramics is a hopeful substitute of the optoelectronic detector windows made of crystalline A1_(2)O_(3)with several advantages such as lower cost,improvement of detecting accuracy and increase of the damage threshold etc.

轻汽油醚化回收再沸器结垢原因分析

通过对轻汽油醚化装置换热器装置结垢样品E-104垢样和E-110垢样的主要成分及结垢原因的分析,发现E-104垢样主要是醚化反应器和蒸馏上塔内的酸性阳离子交换树脂的功能基团-SO_(3)H伴随物料流失,在E-104内生成Fe_(2)(SO_(4))_(3)盐产生腐蚀。生成的Fe_(2)(SO_(4))_(3)盐作为烯烃聚合的引发剂,使原料中C5烯烃或其它烯烃产生缩合,导致再沸器管程堵塞。E-100垢样主要是上游萃取水净化器(R-105A/B)中的酸性阴离子交换树脂产生泄漏成分为大量铁锈和少量的阴离子交换树脂,在E-110中堆积并导致再沸器腐蚀。2者温差过大是导致垢样产生的原因。针对具体产生原因,提出改善现场工艺防垢和其它相关预防处理措施。

T轴碳纤维高速桁架机器人的设计

设计了一种T轴碳纤维高速桁架机器人,对其结构和工作原理进行了介绍,并进行了受力分析、有限元分析与运行试验。通过有限元分析与运行试验,确认这一T轴碳纤维高速桁架机器人额定载荷达到205.76 kg,最快输送速度为3.13 m/s,均优于传统桁架机械手。