基于CESE方法的煤矿风井泄爆全过程模拟与消波增效研究

为揭示煤矿风井泄爆过程、探寻增强泄爆效果方法,针对现行泄爆方法和多种改进泄爆方法,建立了系列全尺寸三维仿真模型,利用LS−DYNA软件的CESE求解器,进行了全过程流固耦合模拟分析。结果表明:现行防爆门在泄爆过程中会引发较强烈的反射冲击波且不能快速有效地予以消弱,致使风硐中先后出现可对风机造成二次冲击的2道冲击波;去除防爆门立壁结构对提升泄爆效果作用不明显,但可使防爆门受到的冲击明显减弱;在一定范围内,减轻防爆门质量对提高泄爆效果的作用较为有限,且会使防爆门吸收的爆炸能量明显增加;在增量不大的情况下,增大防爆门到风井和风硐交岔点的距离即能有效改善泄爆效果;侧向和正向先行泄爆方法均能明显增强泄爆效果,并对防爆门有显著的减冲和保护作用,在算例条件下,最优可使反射波超压峰值下降49.4%和28.3%;防爆门开启时间、泄爆面积和防爆门到风井/风硐交岔点的距离是影响泄爆效果的重要因素;风井达到良好泄爆效果所需要的开启时间比现行防爆门要短得多;仅在井口设置防爆门存在不能消减风硐中第1道冲击波超压峰值的局限性。基于对风井泄爆过程、机理和方法的新认识,提出了以“两区域多通道”泄爆为特征的主辅防爆门协同泄爆方法,以系统提升风井泄爆效果和防爆水平。

Shwachman-Diamond综合征7例患儿临床特点和基因变异分析

目的 探讨Shwachman-Diamond综合征(SDS)患儿的临床表型和基因变异特点。方法 选取2018年1月至2023年9月于儿内分泌遗传科长期随访的7例SDS患儿,收集其临床资料,采集外周血样进行外显子组测序(ES)分析,并通过Sanger测序对变异位点进行家系验证。结果 7例SDS患儿中男3例、女4例,初诊中位年龄为3.0(0.9~4.0)岁,6例为SBDS基因缺陷,1例为EFL1基因缺陷。6例SBDS缺陷的患儿中,5例携带复合杂合突变,2例为c.258+2T>C/c. 183_184 delinsCT,1例为c. 258+2 T>C/c. 40 A>G,1例为c. 258+2 T>C/c. 184 A>T,1例为c. 258+2 T>C/第3外显子杂合缺失;余1例携带c.258+2T>C纯合突变。SBDS缺陷患儿以矮小(6/6,100%)伴慢性腹泻(3/6,50%)和反复呼吸道感染(1/6,16.7%)就诊,经检查发现6例(100%)均存在中性粒细胞减少和肝酶升高,4例有骨骼发育异常表现,3例有胰腺外分泌功能不全表现。1例EFL 1缺陷患儿携带复合杂合突变(c. 2260 C>T/c. 316 G>A),表现为矮小和骨骼发育异常,但无胰腺和血液系统受累。结论 SBDS缺陷患儿具有异质性的临床表型,以上发现丰富了中国SDS的表型谱和变异谱,并首次在中国人群中报道了1例EFL1变异患儿的临床特征。对矮小合并中性粒细胞减少、胰腺外分泌功能障碍、骨骼畸形等症状的患儿,应完善基因检测以免漏诊SDS。

瓦斯抽采SCMC-Bent基封孔水凝胶漏失特性及黏度演化机制

为实现瓦斯抽采钻孔漏气裂隙的有效动态封堵,防止负压驱动下浆液在裂隙中漏失,以羧甲基纤维素钠(SCMC)与钠基膨润土(Bent)为主料,通过引入系列添加剂制备了SCMC-Bent基封孔水凝胶,并测试了该水凝胶黏度的演化过程。然后通过开展负压作用下的浆液运移实验,研究了SCMC-Bent基水凝胶在煤颗粒间裂隙网中的运移及漏失特性。最后测试了SCMC-Bent基封孔水凝胶pH演化过程,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)表征了其微观结构,进而揭示SCMC-Bent基水凝胶黏度演化的微观机制。研究表明:①在恒温条件下,SCMC-Bent基水凝胶的黏度随时间呈现“先上升、后降低”趋势;水料比越大,SCMC-Bent基水凝胶的黏度越低、越早发生后期黏度下降。②水料比越高的水凝胶在裂隙网络中运移越快,但负压作用下却越早发生漏失;相较其他水料比,水料比10∶1的水凝胶在负压抽气第24天仅运移41 mm,更容易长时间密封漏气裂隙。③SCMC-Bent基水凝胶内部的蒙脱石层结构随时间先增多后减少,存在中间产物(SCMC-CXP)插入蒙脱石层间的现象,SCMC-CXP插入量随时间先增多后减少并随水料比增大而减少;蒙脱石层与层间SCMC-CXP形成了类似“三明治”的夹层结构,在水凝胶体系中逐渐形成了由蒙脱石层、层间SCMC-CXP、层外SCMC-CXP组成的三维网络。④三维网络结构的形成是造成SCMC-Bent基水凝胶黏度前期升高的原因;但随时间持续,中蒙脱石层结构减少且SCMCCXP大分子链断裂,导致了三维网络结构消散进而致使水凝胶黏度降低;另一方面,高水料比削弱了SCMC-CXP在蒙脱石层间的插入量及大分子间的相互作用、增强了三维网络结构的过水能力,进而导致水凝胶黏度下降。

终端分质供水的系统结构与技术优势研究

针对管道直饮水建设难、管理难、造价高、水费贵的问题,构建了终端分质供水系统及净水机,无需建设户外设备,直接设置在用水终端,以便供水分类处理与分流利用,实现直饮水现制现饮、清洁水水质优于自来水、尾水与自来水混合为冲洗水,用于洗衣、沐浴、冲厕。其创新点于:一是构建终端分质供水系统,解决了传统管道分质供水存在的结构性技术缺陷;二是研发分质供水净水机,推动终端分质供水模式的落地。

异戊酸血症患儿临床特征、基因型及随访分析

目的 探讨异戊酸血症(IVA)患儿临床特征、基因变异特点及随访结果,为该病的早期识别和诊断治疗提供依据。方法 回顾性分析2012年4月至2023年10月在儿内分泌遗传科明确诊断为IVA患儿的临床资料。结果 34例IVA患儿中,男22例、女12例。其中15例为急性新生儿型,3例为慢性间歇型,16例为来自新生儿筛查确诊的无症状型。与无症状型组相比,有临床症状组(包括急性新生儿型和慢性间歇型)血异戊酰肉碱(C5)水平,C5/乙酰肉碱(C2)比值及C5/丙酰肉碱(C3)比值以及尿中异戊酰甘氨酸水平显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。34例患儿IVD基因共检出40种基因变异类型,以错义突变为主(30/40, 75.0%),最常见的突变位点为c.1208A>G(n=8)。临床表现与基因变异类型未见明显相关性。随访死亡4例,均为急性新生儿型起病患儿。30例存活患儿最近1次随访时尿异戊酰甘氨酸水平显著下降,与治疗前相比差异有统计学意义(P<0.05)。结论 IVA患儿临床表现无明显特异性,血C5、C5/C2比值、C5/C3比值及尿异戊酰甘氨酸增高对诊断IVA具有特异性。新生儿筛查有助于该病的早期诊断、治疗及预后。

基于天然多糖的功能化食品包装薄膜的设计与实现

目的综述功能化多糖基薄膜的设计与实现方面的文献,为提高可生物降解包装膜的功能性与稳定性,以及拓展它在各类食品包装中的应用提供参考。方法系统梳理天然多糖基薄膜在抗菌、抗氧化等活性包装,以及pH响应、温度监测等智能包装方面的功能性设计。阐述活性包装膜中活性物质的控释技术,并探讨多糖基活性包装和智能包装应用于食品保鲜面临的机遇与挑战。结论采用多糖基活性包装和智能包装薄膜,不仅能够延长食品的保质期,还可以监测食品的品质和新鲜程度。开发绿色、安全、功能性的多糖基食品包装薄膜及其在食品保鲜中的应用具有重要的意义和实用价值。

松软煤层“护孔卸压”钻进力学机制

为解决常规套管钻具应用软煤层钻进存在着钻进阻力大、效率低的技术难题,提出“护孔卸压”钻进新观点,建立护孔钻进旋转阻力矩模型、轴向阻力模型及护孔数值模型,分析常规套管钻具应用于软煤层钻进存在的技术缺陷,探讨“护孔卸压”钻进工艺方法实现卸压、降阻的力学机制。结果表明:受软弱煤岩层钻孔收缩产生的围压影响,应用常规套管钻具钻进,在较短的钻孔深度范围内其旋转阻力矩和轴向阻力超过了钻机的额定扭矩及提拔力,钻杆将无法旋转及退钻,致使钻进终止;通过在套管钻具表面设置间隙或孔结构,减小护孔钻杆与钻孔壁的接触面积,为钻孔孔壁留设变形空间,钻杆表面形成的“卸压区”释放了钻杆周围煤体膨胀应力,并且旋转的钻杆不断切除膨胀的煤体,降低了软煤钻孔膨胀变形对钻杆产生的摩擦阻力;提出护孔面积比Sk概念,用来表征钻杆表面孔隙留设面积大小,伴随Sk减小,其旋转阻力矩和轴向钻进阻力呈逐渐降低趋势,降低幅度可达50%以上,从而降低了钻机的动力损耗,有效提高松软煤层的钻孔深度。基于“护孔卸压”原理,构建了螺旋护孔钻杆模型和多孔结构护孔钻杆模型,在实际应用中,结合施工地点的煤岩力学参数,合理确定护孔面积比Sk是护孔卸压钻具结构优化设计的关键。

瓦斯抽采二次膨胀封孔材料膨胀机理及应用研究

为降低瓦斯抽采漏气,开发了1种具备后期膨胀的二次膨胀材料(DE),以水泥基材料为对比样,利用自制的膨胀力测试装置,以XRD和SEM分别表征其膨胀力及微观结构。研究结果表明:相比水泥基材料,DE材料的膨胀力明显,并表现出显著的时间效应,且DE材料的膨胀力随约束刚度增大而增大;水化1 d时,DE材料较水泥基材料生成更多的钙矾石(AFt)晶体;随着DE材料水化,AFt晶体不断增多,且水化7 d后AFt晶体发生延迟膨胀,这是引起DE材料后期膨胀的主要因素;工程应用表明DE材料可提高瓦斯抽采浓度及纯量,有效改善抽采效果。

孔底组合钻具瓦斯喷涌阻尼机制及工程应用

为解决抽采钻孔喷孔瓦斯超限的技术难题,提出将钻孔瓦斯喷涌压力在孔内进行削弱的思路,构建了孔底组合阻尼钻具结构模型,通过建立气流阻力力学方程、孔底组合钻具阻尼效果数值模拟,分析孔底组合钻具瓦斯喷涌阻尼机制,研制了孔底组合阻尼钻具,包括揭露钻头、熔涂阻尼钻杆、扩孔钻头,并在屯兰矿8号煤层18407轨道巷开展了现场钻进工业性试验。研究结果表明:①降低钻孔孔底揭露面积和增加喷孔源高压气体流动的阻力是削弱瓦斯喷涌压力技术的关键,采用小直径钻头钻进、大直径钻头扩孔分层、分段逐渐增大钻孔,通过合理设计阻尼钻具“降压间隙”β,改变钻具相对粗糙度,提高沿程阻力系数,增加风阻,能够将喷出的瓦斯压力降低到初始的25%以下。②数值计算表明:孔底组合钻具能够大幅削弱喷孔的气流压力,降低了高压气流在孔口高速喷出的风险;揭露钻头与阻尼钻杆形成的“降压间隙”对阻尼效果起决定作用。③现场使用孔底组合阻尼钻具施工,钻具供水阀门开度全开,钻进速度略有降低,同时在钻孔孔口处检测到2次明显瓦斯波动现象,钻孔揭露到高压瓦斯富集区,未出现喷孔瓦斯超限,表明孔底组合阻尼钻具对钻孔瓦斯涌出压力具有显著的削弱作用,降低了孔口防喷装置的防喷压力。

煤矿风井防爆门设计爆炸载荷计算方法研究

为解决煤矿风井防爆门研发中的设计爆炸载荷取值问题,采用理论分析和数值模拟方法,研究MFBL防爆门在被冲击波冲飞过程中的能量转化、传递、耗损关系,以及空气阻力因素的影响;改进拉断钢丝绳消耗能量的算法,着重考虑空气阻力影响因素,重新建立基于事故中防爆门的飞起高度计算防爆门设计爆炸载荷的方法,并以典型案例进行验证。结果表明:防爆门在拉断牵引钢丝绳的过程中,传递给配重的能量相较于拉断钢丝绳所消耗能量较小,可忽略不计;MFBL防爆门的空气阻力系数接近于1,其以较大速度飞行时受空气阻力影响显著,故考虑克服空气阻力作功是必要的;鉴于计算结果,推荐根据20~50 m飞起高度设计防爆门爆炸载荷,并提出根据防爆门飞起高度划分安全防护等级等建议和应用指南,其可提高计算方法的可靠性和可用性,可为防爆门研发等提供参考依据。

基于GA-GPC改进算法的分布式电源并网应用

针对分布式电源并网对配电网系统的影响,以电压质量和网络损耗为目标解决分布式电源并网的规划问题,将其转化为多目标寻优模型,采用GPC算法实现目标优化。为解决GPC算法在求解非线性约束时的失效性问题,将遗传算法与GPC结合形成GA-GPC改进算法,将有约束广义预测控制性能指标优化的极小值问题转化为遗传算法优化的极大值问题,经过遗传迭代计算得到满足约束的最优控制量。IEEE33节点系统仿真结果表明,采用GA-GPC改进算法可以优化分布式电源并网配置,加强分布式电源并网时系统的稳定性,兼顾提高各节点电压并有效降低网络损耗。

新时期大学生体质健康状况及提升策略探析

对大学生体质的现状及形成原因进行论述,深入探讨了大学生体质提升的意义与具体的策略,旨在为全面提高大学生整体素质提供理论依据。

渗流-应力耦合作用下巷道预排瓦斯等值宽度研究

准确确定巷道预排瓦斯等值宽度,对于矿井瓦斯涌出量预测、抽采达标评判及提高掘进工作面瓦斯灾害防治效果具有重要意义。为了确定合理的巷道预排瓦斯等值宽度,推导了考虑应变软化和扩容特性的巷道周围煤体弹塑性力学模型,得到了巷道周围煤体应力及体积应变的解析表达式,以渗透率为桥梁建立了考虑巷道卸压及基质收缩效应的瓦斯运移耦合模型,得出了巷道周围煤体瓦斯运移规律及影响因素,确定了不同条件下的巷道预排瓦斯等值宽度。研究结果表明:巷道周围煤体瓦斯运移受到应力场和渗流场的控制,巷道卸压范围越大,其周围煤体渗透率提高得越多,越有利于瓦斯排放;排放时间、煤层透气性系数、地应力、煤体强度、支护应力、巷道尺寸和煤变质程度是影响巷道预排瓦斯等值宽的主要因素;排放时间60、120、180、240 d的巷道预排瓦斯等值宽度分别为9.2、11.9、13.8、15.3 m,随着排放时间的增加而增大;较难抽采煤层排放180 d的巷道预排瓦斯等值宽度小于15m,可以抽采煤层为15~20 m,容易抽采煤层厚度大于20 m,巷道预排瓦斯等值宽度随煤层透气性系数的升高逐渐增大;地应力、煤体强度、支护应力和巷道尺寸通过控制煤体变形而影响瓦斯运移,巷道预排瓦斯等值宽度与排放时间、煤层透气性系数和巷道尺寸呈正比关系,与煤体强度、地应力、支护应力及变质程度呈反比关系;确定了试验巷道排放时间120 d的预排瓦斯等值宽度为11.9 m,瓦斯含量测试结果表明确定的预排瓦斯等值宽度合理可靠。

miRNA调控EMT机制对鼻咽癌细胞侵袭及迁移的影响

目的通过对比分析miRNA调控EMT机制对鼻咽癌细胞侵袭及迁移的影响,为治疗鼻咽癌提供理论依据。方法选取226例患者为研究对象,确诊为鼻咽癌并在本科室实施治疗的患者158例,非鼻咽癌患者68例。患者年龄为35～75岁,平均年龄(57. 7±8. 6)岁。应用细胞划痕实验检测鼻咽癌患者和非鼻咽癌患者鼻咽癌细胞的迁移能力,应用miRNA芯片技术检测鼻咽癌细胞HNE1中miRNA的表达水平,采用荧光定量RT-PCR法检测mRNA的水平,观察记录患者的姓名、年龄、身高、体重、病程、肿瘤大小等基本信息,及时监测患者生化指标,记录患者治疗效果和患者满意度等指标。结果两组患者HNE1/DDP浓度分别为28. 59±0. 92、15. 23±0. 83,HNE1浓度分别为5. 36±0. 35、4. 02±0. 23,差异有统计学意义(P <0. 05);鼻咽癌患者肿瘤细胞HNE1/DDP迁移距离为1. 1 mm,HNE1为0. 4 mm,HNE1/DDP的侵袭距离为2. 1 mm,HNE1为1. 2 mm,差异有统计学意义(P <0. 05); HNE1细胞中间质标志分子的表达水平1. 1,明显低于HNE1/DDP水平12. 3,中上皮标志分子表达水平0. 86,明显高于HNE1/DD水平0. 23。结论 miRNA在鼻咽癌肿瘤细胞中差异化表达,在EMT和顺铂耐药性中起重要作用,mir-10b-5p促进肿瘤细胞的侵袭和迁移,引发EMT的发生,为研究和治疗鼻咽癌提供科学依据。

居住建筑的能耗构成与节能途径研究

针对我国建筑节能目标越来越高,但居住建筑能耗总量和单位面积能耗不降反升的问题,指出传统的节能措施和认识是有局限的。通过解析建筑能耗构成,利用文献和统计数据,论证了建筑能耗的主要部分在于物化阶段和使用阶段,两者的能耗将持续增加;通过剖析能耗的作用与价值,提出居住建筑能耗分能源消费与浪费两种情形,保障能源消费、多途径降低能源浪费才是建筑节能的正确方向;通过剖析居住建筑的能耗构成,采用归纳法将居住建筑能源消费分为户内环境能耗、居住行为能耗和公用设施能耗3类,并分析了3者持续增加的内因;通过分析能源浪费的成因,构建了居住建筑能耗模型,揭示了居住建筑节能的关键在于科学决策、改善生活方式和采用适宜的节能技术与措施。

乙状窦还纳及窦壁重建术治疗搏动性耳鸣的疗效分析

目的观察乙状窦还纳术及窦壁重建术治疗乙状窦憩室及骨壁缺损引起的血管搏动性耳鸣的手术疗效。方法回顾性分析2019年1月-2021年9月威海市立第二医院耳鼻咽喉头颈外科收治的7例血管搏动性耳鸣患者的临床资料,观察术后当天、1个月、6个月、1年耳鸣变化情况。结果7例患者均为女性,右侧发病6例,左侧发病1例。根据临床表现及颞骨薄层CT及颅脑MRA、MRV检查确诊为乙状窦源性血管搏动性耳鸣,耳鸣致残量化表(THI)评分分级,均为3级以上,7例患者均在全麻下手术,其中6例乙状窦憩室伴发乙状窦骨质缺损患者接受乙状窦憩室回纳及窦壁重建术治疗,1例合并横窦憩室患者接受乙状窦、横窦憩室回纳+窦壁重建术治疗。术后1年随访,痊愈5例、显效1例、有效1例。结论对乙状窦憩室或骨壁缺损引起的搏动性耳鸣进行乙状窦还纳术及窦壁重建术疗效确切,值得临床借鉴。

新型高分子泡沫堵漏材料试验研究及工程应用

针对煤矿井下破碎煤岩体力学强度低、可注性差的特点,以有机树脂为基料,配以交联剂、发泡剂等添加剂,制备一种黏度低、膨胀倍数适宜、固结体力学强度较高的新型高分子泡沫堵漏材料。通过研究不同发泡剂添加量对材料性能的影响以及材料凝胶特性变化规律,得到了材料各组分最佳配合比;并开展堵漏模拟实验,结果表明:该材料能够渗透至10μm以下的细微裂隙,与煤体结合稳定,相对于传统堵漏材料,该材料具有优越的堵漏效果。工程试验结果表明,采用高分子泡沫堵漏材料对抽采钻孔进行堵漏处理后能够显著提高钻孔瓦斯抽采效果,延长了钻孔的抽采周期,具有广阔的工程应用前景。

聚酰亚胺/氧化铝复合薄膜耐电晕性能研究

采用逐层流延铺膜及热亚胺化法制备了掺杂层纳米氧化铝含量不同的聚酰亚胺/氧化铝(PI/Al_2O_3)三层复合薄膜。通过透射电子显微镜、X射线衍射仪对复合薄膜进行表征,并对复合薄膜的力学性能、热稳定性及耐电晕性能进行测试。结果表明:复合薄膜具有明显的三层结构,掺杂层中纳米Al_2O_3颗粒分散均匀,纳米Al_2O_3的加入会降低PI基体的排列有序度。加入纳米Al_2O_3颗粒后PI/Al_2O_3三层复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率降低,热稳定性和耐电晕性能提高。当掺杂层无机含量为16%时,PI/Al_2O_3三层复合薄膜的耐电晕时间比纯PI薄膜提高了48倍。

慢性化脓性中耳炎不同状态I型鼓室成形术后疗效meta分析

目的系统评价慢性化脓性中耳炎不同状态行I型鼓室成形术后疗效,分析术后鼓膜穿孔率及听力改善率。方法电子检索PubMed、Cochrane、CBM、CNKI维普、万方数据数据库,系统收集2000年1月至2020年1月之间国内外公开发表的关于慢性化脓性中耳炎干耳与湿耳状态行I型鼓室成形术后患者鼓膜愈合情况及听力恢复情况相关资料,对符合纳入标准的文献收集资料进行Meta分析。结果本研究共纳入文献12篇,包括1375例耳,干耳及湿耳术后鼓膜穿孔复发率分别为9.8%(69/704)和11.2%(64/571),差异无统计学意义(RR=0.81,95%CI为0.59-1.13,P=0.22)。干耳及湿耳术后听力改善率分别为69.1%(385/557)和73.1%(301/412),差异无统计学意义(RR=0.81,95%CI为0.91-1.07,P=0.79)。结论慢性化脓性中耳炎不同时期(非急性感染期)行I型鼓室成形术后穿孔复发率及听力改善率无明显差别。

光束阻断式小粒蔬菜种子漏充与堵孔同步检测系统研究

针对气力式排种器直播小粒蔬菜种子时易产生漏充与堵孔的问题,设计了一种光束阻断式小粒蔬菜种子漏充与堵孔同步检测系统。该检测系统调用ARM嵌入式系统的中断资源,采用旋转编码器实时测定排种盘转速,实时调整时间窗口与理论脉冲频率;在时间窗口内采集对射型激光传感器的输出脉冲,计算实际脉冲频率;通过对理论脉冲频率和实际脉冲频率实施运算,同步测定漏充率与吸孔堵塞率,并在触摸屏上显示。选用雪白玉萝卜、中双11号油菜和上海青3种蔬菜种子为研究对象,以排种盘转速和吸室真空度为试验因素,以漏充率和吸孔堵塞率为试验指标,在气力式精量排种器上进行该系统与高速摄像同步检测试验验证。试验结果表明,该系统可根据排种盘转速变化自行调整时间窗口,对漏充判断相对偏差不大于1.67%,对吸孔堵塞判断相对偏差不大于0.95%。该方法能够有效实现小粒蔬菜种子漏充与堵孔的实时同步检测,为解析排种器漏播成因与排种器改进设计提供依据。