井下断层活动的定量监测及其对冲击地压的影响研究

为建立断层活动与冲击地压之间的定量关系,实现煤矿冲击地压有效防控。通过理论分析义马矿区地质构造环境,以及耿村煤矿13200工作面与断层影响带的相对位置关系,研究了断裂构造对冲击地压的宏观控制作用。计算了井田构造应力并进行了构造应力区划分,分析了构造应力分区对冲击地压的控制作用。提出了井下断层活动性的定量监测方法,构建了“震源区煤岩体与动力核区尺度等量,震源能量随传递距离逐渐衰减”的模型,建立了大能量微震事件与断层活动的关系,确定了断层活动性对冲击地压的影响。研究结果表明:义马煤田内相对复杂的逆冲推覆构造体系,构成了义马矿区冲击地压的地质构造背景条件。F_(16)断层的影响带范围为7000~7600 m,13200工作面全部处于F_(16)断层的影响带内,在开采活动的影响下进一步增大了冲击地压的发生危险。Ⅰ-2断裂、Ⅲ-4断裂和Ⅳ-7断裂等控制的区域是冲击地压和大能量微震事件显现的主要区域,且冲击地压和大能量微震事件大多位于应力梯度区范围内。在大能量微震事件孕育和发生期间,F_(16)断层位移分别增长50 mm和45 mm;大能量微震事件发生前,断层活动拉力的增幅均相对最高,分别为2.58 kN和2.93 kN,断层位移量的快速增加和较高的应力增幅构成了大能量微震事件的主要能量来源。表明大能量微震事件和冲击地压的发生均与断层的活动联系紧密。井下断层的实际定量监测方法可以广泛应用于矿井冲击地压预测与防控的指导工作中。

以结构设计大赛为平台的以赛促学教学模式研究

大学生结构设计大赛是全国范围内土木工程领域参与度最广泛、专业性较强的赛事。为丰富土木工程专业学生的实践教学内容,提升学生创新意识、团队协作和工程实践能力,对土木工程专业以赛促学教学模式进行研究,论述以赛促学教学模式推广的可行性和优势,建立了清晰的以赛促学教学模式框架。同时,详细分析了各个教学环节的内容及要点,并对以赛促学教学方法进行了小范围的实践尝试,获得了较好的教学效果,表明以赛促学教学模式的可行性。其思路和成果可为类似教学模式实践提供参考。

热力学视角下的碳中和三问

2060年碳中和目标下,发展清洁可再生能源势在必行。然而,颠覆百年工业革命下以化石能源为基础的工业文明,建立以清洁能源为基础的全新工业架构存在巨大挑战。关键问题在于可再生能源的物质转化与能量利用的理论极限未知,与之相匹配的工业流程仍不明晰。基于“绿电引入后工业过程热的缺失”问题,本文从“系统—环境”、“热—电”及“效率—速率”三个方面提出热力学视角下的碳中和三问,利用能够描述过程理论极限的热力学方法剖析碳中和问题;并尝试思考基于绿电转换器、光电化学工程、膜分离及热泵等再电气化手段的化学工业流程再造蓝图,以期为理解和布局碳中和所需颠覆性技术提供化工新视角。

铝合金双面焊对接接头内部缺陷扩展行为分析

基于ABAQUS和FRANC3D联合仿真方法分析了铝合金双面焊对接接头中内部缺陷在疲劳荷载作用下的裂纹扩展行为。对比接头全模型中不同裂纹深度a下裂纹尖端应力强度因子K及疲劳寿命N,验证了对称模型的准确性,进而基于对称模型分析了不同形状比(深度a/长度2c)下初始缺陷的疲劳扩展规律。结果表明:当椭圆形缺陷的深度a不变而长度2c逐渐增大时,初始应力强度也随之增加,试件的疲劳寿命显著降低,当长轴长度增加3倍时,疲劳寿命降低了50%;随着裂纹的扩展,a/c的比值逐渐趋近于1,即形状趋近于圆形。

基于虚拟现实技术的电站设备检修及巡检培训系统设计与实现

为提高火力发电厂设备检修质量及安全性,本文基于虚拟现实技术设计开发了电站设备检修培训系统,该系统应用了三维激光点云扫描技术、模型轻量化技术等手段,解决了数据存储和系统运行稳定性等问题。开发了虚拟巡检、设备工作原理仿真、检修工艺仿真功能。通过沉浸式培训体验提升了培训效果,为智慧电厂建设和创新型技术人才培养提供了新思路。

蛇床子素诱导内质网应激抑制SMMC7721人肝癌细胞增殖的机制研究

目的研究蛇床子素抑制肝癌细胞增殖的机制。方法采用20-100μM蛇床子素干预SMMC7721人肝癌细胞24 h、48 h和72 h,运用MTT方法检测细胞增殖;采用20-80μM蛇床子素干预SMMC7721肝癌细胞24 h,运用流式细胞术检测细胞凋亡及Western blot检测Bax和Bcl-2蛋白表达;采用60μM蛇床子素干预SMMC7721肝癌细胞48 h,运用流式细胞术检测细胞周期,以实时荧光定量PCR技术检测GRP78、DDIT3、GADD34、ATF4、EIF2A、GDF15、CDKN1B、FOXO3、RICTOR、SGK1基因表达,Western blot方法检测CyclinD1、CyclinE1、p27Kip1和CDK4细胞周期蛋白及GRP78、GRP94、PERK、XBP-1s、CHOP、peIF2α(Ser51)内质网应激蛋白表达。各实验均以0.1%DMSO为对照组,并以0.1μM毒胡萝卜素为内质网应激诱导剂组。结果与对照组比较,100μM蛇床子素干预24 h显著抑制SMMC7721肝癌细胞增殖,其抑制率为36.76%(P<0.05);60-100μM蛇床子素干预48 h后显著抑制SMMC7721肝癌细胞增殖,抑制率为30.84%-52.49%(P<0.05);40-100μM蛇床子素干预72 h后显著抑制SMMC7721肝癌细胞增殖,抑制率为32.7%-73.15%(P<0.05)。大于60μM蛇床子素可诱导SMMC7721肝癌细胞晚期凋亡且显著抑制促凋亡蛋白Bax表达(P<0.05)。60μM蛇床子素干预SMMC7721肝癌细胞48 h后,G1期细胞数增加、G2期和S期减少,且CyclinD1、CyclinE1和p27Kip1蛋白表达显著被抑制(P<0.05)。20-80μM蛇床子素处理SMMC7721肝癌细胞24 h后,均显著促进GRP78、DDIT3(CHOP)、ATF4、FOXO3、RICTOR和SGK1基因表达(P<0.05);20μM蛇床子素显著促进GADD34和EIF2A基因表达(P<0.05);80μM蛇床子素显著促进GDF15基因表达(P<0.05),且CHOP、XBP-1s蛋白表达显著增强。结论蛇床子素通过诱导内质网应激反应以抑制SMMC7721肝癌细胞增殖,从而发挥抗肝癌活性。

断裂构造分形维数对冲击地压的控制及防治措施优化研究

针对耿村煤矿开采过程中多次发生冲击地压的问题,在分析义马矿区地质构造背景条件的基础上,根据Ⅴ级地质动力区划断裂图确定的断块构造边界,建立了相应的地质构造模型,分析了断裂构造分形维数对耿村煤矿冲击地压的控制作用。采用FLAC 3D和Midas GTS NX数值模拟方法对煤体钻孔卸压和爆破卸压方法效果进行对比分析。研究结果表明:耿村煤矿开采过程中发生的34次冲击地压(大能量微震)事件中,10次位于断裂构造复杂区域,分维值为1.4~1.6,占比29.41%;10次位于断裂构造中等区域,分维值为1.2~1.4,占比29.41%;14次位于断裂构造简单区域,分维值为1.0~1.2,占比41.18%.由此表明,冲击地压(大能量微震)事件大多位于断裂构造复杂区域和断裂构造中等区域,冲击地压发生与分维值正相关,断裂构造分形维数对矿井冲击地压具有控制作用。钻孔卸压后煤岩体应力可降低19.1%~42.8%;采用爆破卸压时,当炮孔间距为5 m时,应力降低幅度为8%~70%;当炮孔间距为8 m时,应力降低幅度为6.6%~62%.建议在低应力区采用炮孔间距为8 m的爆破卸压措施,降低施工成本;在其他应力区域,继续采用炮孔间距为5 m的爆破卸压措施。

新常态下电站锅炉深度调峰改造与调试实践

本文以某电厂600MW机组为例,介绍了深度调峰下锅炉技术改造与调试实践。通过对深度调峰下宽负荷脱硝改造技术路线的对比分析,确定采用省煤器水旁路改造方案,经过调试,该机组成功实现了20%的额定负荷深度调峰,从而满足了电网的调度需求,有效降低了烟气中的氮氧化物排放,满足环保要求。

燃料贮箱结构可重复使用性能评价与关键技术探讨

重复使用运载火箭作为运载火箭更新换代的核心特征,其技术发展的必然趋势无疑凸显了国家工业水平的高度集成,同时也成为实现航天强国地位的关键标志之一。鉴于国际先进水平的对标需求,尤其是美国Falcon9火箭以及星舰垂直起降等成功案例,我国迫切需要加快可重复使用运载火箭的研制步伐。本文围绕火箭燃料贮箱可重复使用关键技术进行了深入探讨,对于多次服役焊接结构制造过程的控制、原位表征技术的研发以及实时评价方法与体系的建立至关重要。在断裂力学理论的坚实支撑下,借助模拟服役典型载荷与足尺寸疲劳试验,对贮箱关键承载位置焊缝的疲劳损伤过程及机理深入探究,制定可重复使用焊接结构性能评价流程,进而搭建铝合金贮箱焊接结构的服役寿命预测模型,这不仅有助于量化支撑重复使用焊接结构耐久性的分析评价,更为研制新一代可重复使用近地载人火箭提供了强有力的技术支持。

葡萄糖氧化酶纳米药物介导癌症联合治疗的应用进展

纳米药物在癌症疾病的诊断和治疗中展示了重要的作用。葡萄糖氧化酶(GOD)纳米药物催化消耗葡萄糖,同时消耗O2,产生葡萄糖酸和H2O2,阻碍肿瘤的营养供应,降低肿瘤微环境的O2含量和酸度,增强氧化应激等效果。GOD纳米药物联合其他治疗手段可实现对癌症的协同治疗。本文介绍了近年来国内外关于GOD纳米药物联合化药、Fenton试剂和光敏剂等活性分子在协同治疗癌症中的应用所取得的进展,有望提供更优、安全、高效的抗肿瘤策略。

我国专门矫治教育中的权力行使与权利保护之维

对罪错未成年人进行专门矫治教育在少年司法领域、义务教育领域越来越受重视,从教育矫治的权力与罪错未成年人权利的关系来审视其发展过程,呈现出不同的阶段性特征,存在着公安、司法机关与教育行政机关权力混乱和罪错未成年人实体性和程序性权利保护不完善的突出问题。对此,检察机关应成为统筹行使权力的中心,在决定环节科学协调专门教育指导委员会中各组成单位的权力,厘清自身与公安机关的职责范围;在执行环节以保护处分为导向,积极探索罪错未成年人矫治的检校合作机制,主动融入其他五大保护体系,做到对未成年人矫治的综合保护,以检察监督带动整个未成年人程序参与权的实效性保障和实体性权利的保护。

泼尼松龙致不同品系小鼠药源性证候的比较

目的研究糖皮质激素药物作用于不同品系小鼠后肾上腺皮质功能抑制程度及其诱导药源性证候的差异性。方法选用ICR、BALB/c、C57BL/6J、KM和裸小鼠5种小鼠为实验对象,采用泼尼松龙进行干预。每种小鼠16只,其中正常对照组8只,泼尼松龙组8只。以0.5 mg/(kg·d)泼尼松龙连续灌胃14 d,每日观测小鼠体重,在给药第14天,运用小鼠辨证论治实验方法学检测小鼠中医四诊信息,次日处死小鼠,取脾、胸腺称重并计算脏器指数;运用ELISA检测血清皮质酮和ACTH含量;采用实时荧光定量PCR技术检测肾上腺Star、Cyp11a1、Cyp21a1、Cyp11b1、Cyp11b2基因表达;运用Western blot方法检测肾上腺LDLR、SRBI、StAR蛋白表达。结果与各自对照组比较:1)0.5 mg/(kg·d)泼尼松龙给药后第7天起ICR小鼠体重显著下降(P<0.01);给药后第13天起BALB/c小鼠体重显著下降(P<0.01);给药后第5天起C57BL/6J小鼠体重显著下降(P<0.01);给药后第13天裸鼠体重显著下降(P<0.05)。2)泼尼松龙导致ICR小鼠抓力显著下降以及躯干平均温度显著降低(P<0.05)。3)泼尼松龙导致ICR小鼠和裸鼠脾重量显著下降(P<0.01)以及裸鼠脾指数下降(P<0.05),泼尼松龙导致ICR、C57BL/6J和KM小鼠胸腺重量和胸腺指数均显著下降(P<0.01)。4)泼尼松龙显著导致BALB/c与KM小鼠血清皮质酮下降(P<0.05),也显著引起BALB/c小鼠血清促肾上腺皮质激素(ACTH)含量下降(P<0.01)。5)泼尼松龙显著下调ICR小鼠肾上腺Cyp21a1基因表达(P<0.05),下调C57BL/6J小鼠Star基因表达(P<0.01),下调KM小鼠Cyp11a1、Cyp21a1基因表达(P<0.01),下调裸鼠Star与Cyp21a1基因表达(P<0.05);且泼尼松龙抑制ICR小鼠肾上腺LDLR蛋白表达以及KM小鼠肾上腺StAR蛋白表达。结论泼尼松龙造成的小鼠药源性虚证主要表现为"气虚",涉及中医"肾藏象"与"脾藏象",其物质基础以肾上腺皮质类固醇激素合成酶分子表达被抑制以及垂体-肾上腺皮质轴功能被抑制为主;开展糖皮质激素药源性虚证研究建议首选ICR小鼠。

红外热像技术在小鼠阳虚证研究中的运用及其评价体系

目的运用红外热像技术评估糖皮质激素药源性证候小鼠"阳"盛衰程度。方法将120只ICR小鼠分3次实验依次开展,每次实验分成正常对照组以及4个不同剂量糖皮质激素(氢化可的松、泼尼松龙、地塞米松)用药组,在给药第14天拍摄各组小鼠的红外热像图,并尝试分析小鼠头部、侧腹部、尾根部共三个区域的温度情况。结果氢化可的松和地塞米松给药后小鼠头部最高温度、躯干平均温度和尾部最低温度均出现不同程度的下降。泼尼松龙给药后仅仅极低剂量组小鼠头部最高温度出现显著下降。结论红外热像技术可以评估实验小鼠"阳"盛衰程度;氢化可的松和地塞米松可诱发药源性虚证小鼠类似阳虚的外寒征象。

控制摄食对小鼠肝脏及肾上腺胆固醇代谢的影响

本试验旨在研究控制摄食对小鼠肝脏及肾上腺胆固醇代谢的影响。采用雄性ICR小鼠为试验对象,先适应性饲养3 d,在体重达24~25 g后,随机分为5组,每组6只,分别为正常对照组(自由摄食)、摄食4.0 g组[摄食量:4.0 g/(只·d);控食比例:正常摄食量的88%]、摄食3.0 g组[摄食量:3.0 g/(只·d);控食比例:正常摄食量的66%]、摄食2.0 g组[摄食量:2.0 g/(只·d);控食比例:正常摄食量的44%]和摄食1.5 g组[摄食量:1.5 g/(只·d);控食比例:正常摄食量的22%]。各组自由饮水,控食14 d后处死小鼠,取心脏、肝脏、肾脏、脾脏、胸腺及睾丸称重并计算脏器指数,取肝脏和肾上腺组织分别抽提总RNA和总蛋白,以实时荧光定量PCR技术检测胆固醇代谢相关基因mRNA的相对表达量,以W estern blot方法检测类固醇合成急性调节蛋白(St AR)蛋白的相对表达量,并以酶联免疫吸附测定(ELISA)方法检测血清皮质酮含量。结果表明:1)与正常对照组相比,各控食组小鼠体重均有不同程度的减轻,心脏、肝脏、肾脏、脾脏、胸腺均有不同程度的萎缩。2)与正常对照组相比,摄食3.0 g组、摄食2.0 g组和摄食1.5 g组小鼠肝脏低密度脂蛋白受体(Ldlr)、B类清道夫受体1(Scarb1)、羟甲基戊二酰辅酶A还原酶(Hmgcr)、激素敏感脂酶(Lipe)、载脂蛋白E(Apoe)、ATP结合盒转运体G5(Abcg5)、ATP结合盒转运体G8(Abcg8)、细胞色素P450家族成员7A1(Cyp7a1)、固醇调节元件结合蛋白裂解激活蛋白(Scap)、肝脏X受体β(Nr1h2)、过氧化物酶体增殖剂激活受体α(Ppara)、过氧化物酶体增殖剂激活受体γ(Pparg)基因的表达均显著上调(P<0.05或P<0.01),而胰岛素诱导基因2(Insig2)基因的表达则显著下调(P<0.05)。3)与正常对照组相比,摄食2.0 g组和摄食1.5 g组小鼠肾上腺细胞色素P450家族成员11A1(Cyp11a1)、细胞色素P450家族成员21A1(Cyp21a1)基因的表达均显著上调(P<0.05),摄食1.5 g组小鼠肾上腺St AR和细胞色素P450家族成员11B1(Cyp11b1)基因的表达也显著上调(P<0.05),而摄食3.0 g组、摄食2.0 g组和摄食1.5 g组细胞色素P450家族成员11B2(Cyp11b2)基因的表达显著下调(P<0.05)。此外,与正常对照组比较,各控食组小鼠肾上腺St AR蛋白表达均增强且随着摄食量的降低而增强。由此可见,严格控制摄食会影响小鼠免疫器官脾脏与胸腺,同时代谢器官肝脏也受到严重影响,进而影响胆固醇在肝脏与肾上腺的代谢与转化。

黄连-大黄-肉桂复方及其最佳组分配伍对肝癌小鼠肿瘤增殖及证候的影响

目的研究黄连-大黄-肉桂复方及其最佳组分配伍对肝癌小鼠肿瘤增殖及证候的影响。方法通过右腋下皮下注射人肝癌细胞建立移植瘤裸鼠肝癌模型,成模小鼠分为模型对照组(模型组)、黄连-大黄-肉桂复方组(复方组)、小檗碱-大黄素-桂皮醛组方组(组方组),各组给予相应的药物治疗,共2周。给药期间观察小鼠的状态,给药前后分别测定各组小鼠的瘤径并计算瘤体积,测定体质量、腋温、抓力、旷场水平移动格数及垂直站立次数、爪尾显微拍照,据此计算各组的阴盛衰度、血盛衰度、气盛衰度和阳盛衰度,以各四诊指标治疗后/治疗前的比值用于分析证候的变化。最后取瘤体称重,计算抑瘤率。结果①小鼠状态:实验过程中,各组小鼠状态尚可,活动较灵敏,大小便正常。②抑瘤作用:各组小鼠瘤体积随时间增大,其中模型组>复方组>组方组,瘤重结果与瘤体积一致。③证候变化:两用药组小鼠的气盛衰度均有所提升,组方组优于复方组;两用药组小鼠的血盛衰度均有所升高,复方组优于组方组;两用药组小鼠的阴盛衰度、阳盛衰度均变化不大。结论黄连-大黄-肉桂复方及其最佳组分配伍均能一定程度抑制肝癌小鼠肿瘤的增殖,且具有益气血的趋势。

基于多尺度有限元的隔震支座更换仿真分析

为了研究大吨位隔震支座的更换过程,建立了铅芯橡胶隔震支座的精细化模型,并通过支座性能试验与模拟结果对比验证了模型的准确性,在此基础上,建立了带隔震支座的上部结构一体化多尺度有限元模型和支座更换模拟技术,并对两种不同的支座更换方案进行仿真分析,对比了更换过程中千斤顶加载吨位、支座及主体结构分离位移、结构极值应力、支座柱轴力等一系列关键指标,评价了两种更换方案的特点,研究成果可为类似大吨位隔震支座更换的顺利实施等提供技术支持和科学依据。

葡萄糖氧化酶介导的智能响应胰岛素递送的研究进展

外源性胰岛素的递送对于1型和晚期2型糖尿病的治疗至关重要。传统的注射式给药易引发低血糖,而智能胰岛素系统具有安全、长效、高响应性等优点。葡萄糖氧化酶(glucoseoxidase,GOx)能够消耗O_(2),催化葡萄糖生成葡萄糖酸和H_(2)O_(2),因此GOx系统的O_(2)水平、H_(2)O_(2)含量及pH大小与系统中的葡萄糖水平密切相关。本文总结了近年关于GOx在闭环胰岛素递送系统中的应用,按照机制分为pH响应、缺氧响应、H_(2)O_(2)响应的单一响应及多重响应,并探讨了GOx在未来应用方面所面临的机遇与挑战。

新型可更换钢连梁设计及其静力性能研究

可更换钢连梁是实现建筑震后功能快速恢复的重要方法,但是现有的设计没有考虑结构震后变形导致非消能梁段间轴向长度缩短的问题。针对这种不足,设计了一种轴向长度可调节的新型可更换钢连梁,可以通过调节连梁的轴向长度确保连梁能够顺利拆卸与更换安装。对这种新型可更换钢连梁进行了精细化有限元模拟,分析了其在静力作用下的力学性能,掌握了新型钢连梁的刚度、承载力等关键力学指标,并以连梁与中间连接件连接长度、中间连接件截面特性为参数,对其进行参数影响分析,得到了各参数对其力学性能的影响规律,给出了相应的设计建议。

新工科背景下针对生物制药专业《化工原理》教学的探索与研究

在新工科发展背景下,各类课程也急需改革,其中生物制药专业所开展的《化工原理》课程对于学生而言,学习难度方面仍旧较大。围绕新工科背景,着重探索了生物制药专业《化工原理》教学改革的路径,希望能给《化工原理》课程教学效果水平的提升提供参考和借鉴。

城市黑臭水体治理中污水截流方案设计的探讨

城市黑臭水体的治理需要采取控源截污、内源治理、水质净化、生态修复等一系列措施。在进行污水截流方案设计时,在污水排除规划、河道规划、下游出路、截流、拦污、污水收集、近远期、拆迁等关键问题上要充分调查,因地制宜。笔者以实际工程为例,阐述了工程中污水截流方案设计的思路和方法,可供类似工程参考借鉴。