水泥-粉煤灰胶结矸石充填材料的流变特性与固结机理

将粉煤灰、水泥、煤矸石和水作为充填材料进行充填,既能实现固体废弃物的资源化利用,还能有效控制矿山地表沉降。研究针对胶结矸石充填材料进行了流变测试、力学性能测试以及水化特性试验,分别研究了矸石充填材料的流变特性、抗压强度、水化产物以及微观结构。结果表明:当325普通硅酸盐水泥含量为15%、低钙粉煤灰掺量超20%、料浆质量浓度保持在77%以上时,所制备的矸石充填试样28 d龄期的最小抗压强度超4.229 MPa,可以为井下充填开采提供良好的顶板支撑。通过流变试验探究了粉煤灰掺量和料浆质量浓度变化对矸石充填料浆流变性能的影响,并得到了充填料浆所对应的流变参数以及流变方程拟合。此外,对矸石胶结充填材料的矿物成分、水化产物以及微观结构进行了研究。研究可为大宗固体废弃物在矿山充填领域应用提供一定的理论指导。

分级添加矸石颗粒的充填浆料流变学特性研究

煤矸石是矿山开采后遗留的固体废物,传统的测坍落度已无法解决煤矸石基充填料浆泵送过程出现的离析、堵管等问题。为此,通过Herschel-Bulkley模型拟合流变曲线,对屈服应力、表观黏度和流变特征等进行系统分析,研究了Talbol连续级配下分级添加矸石颗粒的矸石充填料浆流变学参数变化规律及影响因素。结果表明:1)小粒径范围内连续级配浆料“絮网结构”承载性能更好,非连续级配中大颗粒的配位数比小粒径大,屈服应力更高;2)添加0.5、0.5~1 mm矸石颗粒后,料浆“絮网结构”存在一个临界最大值,是更大粒径矸石颗粒实现悬浮的基础;3)“絮网结构”的承载性能随矸石粒径的增大而减小,表观黏度随剪切速率变化呈现先减小再增加后趋于平缓;4)当γ<50 s^(-1)时,料浆状态呈现剪切稀化或近牛顿流体状态,更易于搅拌和输送。该研究为矿山矸石充填料浆管道输送提供了借鉴。

瞬变电磁勘探技术在采空区空间探测中的应用

陕北矿区生态环境脆弱,煤炭资源的大规模开发利用及煤矸石外排诱发了以地表沉陷为主,并发地下水位下降、土地沙漠化加剧、土壤污染等一系列生态环境问题。分析现有煤矸石处理技术,结合陕北地区煤矿特点,煤矸石最彻底有效的处置方式就是井下充填,而查明煤矿采空区空间分布规律,是进行采空区注浆充填的前提条件。采用瞬变电磁探测技术,对小保当煤矿112207工作面地下空间进行探测,通过分析该工作面瞬变电磁的电性规律,精确刻画出地下空间分布规律,为采空区注浆充填指明了方向。

微动勘探在查明采空区空间分布中的应用

陕北矿区煤炭资源大规模开发利用时的煤矸石外排,诱发了地表沉陷、地下水位下降、土地沙漠化加剧、土壤污染等一系列生态环境问题,而井下充填是最有效的煤矸石处置方式之一。为指明煤矸石在采空区的充填靶区,以小保当煤矿112201工作面为工程背景,采用微动勘探法查明采空区沉陷和地下空间分布规律。利用5条微动测线的横波速断面处理结果,以插值方法对该区域进行空间重构,得到勘探区横波速度立体图及地下空间分布断面图,再通过切片方式对采空区发育及影响范围进行分析。结果表明,深度350~400 m处为冒落带强裂隙发育带,距离两帮50~100 m处、深度350 m处为最佳注浆靶区;此外,根据裂隙带和冒落带发育特征,深度范围在250 m时大量裂隙发育,开始具备注浆潜力。

圆环形压电振子疲劳仿真分析与实验研究

压电振子作为压电驱动机构的核心部件,其工作状态和疲劳强度直接决定系统的工作性能和使用寿命。该文利用ANSYS软件对圆环形压电振子进行疲劳仿真分析,得到振动模态云图和最大受力点。研究不同结构尺寸参数对压电振子疲劳寿命影响,并进行双晶片与单晶片压电振子相关数据对比。结果表明,金属材料65Mn的抗疲劳性能最好,减小振子直径或增加振子厚度能较好提高其疲劳寿命,而施加电压幅值过高会降低振子的使用寿命,双晶片压电振子的疲劳寿命比单晶片压电振子疲劳寿命长。对圆环形压电振子进行了疲劳寿命实验,研究表明,选取的此批振子完全能达到使用要求。

油井套管对工作面矿压显现规律的影响

针对双马煤矿4^-1煤层I0104105综采工作面开采过程由废弃石油井所引发的一系列矿压显现问题,运用理论分析、相似材料模拟试验及现场实测的方法,对无套管和有套管2种情况下工作面矿压显现规律进行探究。以工作面覆岩结构及工作面液压支架承载力为研究对象,详细分析了覆岩破断规律和工作面周期来压规律。研究结果表明:无套管工作面周期来压强度低,顶板回转变形接触底板,形成支架-直接顶-底板铰接结构,降低了工作面支架阻力;有套管工作面中套管对覆岩有锚固作用,周期来压强度高、步距大,顶板回转变形没有接触底板,矿压显现较剧烈。在接近套管时液压支架阻力出现峰值,比无套管工作面高9.4%。

晶片型压电换能器发电能力影响因素分析

为了分析晶片型压电换能器发电能力的影响因素,建立了压电换能器的数学模型,得出了换能器电压表达式,明确了影响换能器发电能力的参数;通过仿真得出换能器输出电压与结构参数的影响关系曲线;最后实验测试输出电压与激励振幅、厚度比及宽长比的影响规律,实验数据与理论分析进行对比,测试结果与理论分析相吻合。结果表明:当厚度比为0.5,杨氏模量之比为1.1,宽长比为1时,压电换能器发电效果最佳,为压电陶瓷材料发电应用提供了理论依据和技术参考。

复合绝缘子交界面非线性力学模型及弱粘接缺陷无损检测方法

复合绝缘子交界面缺陷是造成绝缘子异常发热、断裂的主要原因。现有的无损检测方法主要基于电磁波或机械波在内部空气间隙处的折反射实现无损探伤,对更加普遍存在的弱粘接缺陷无能为力。针对无明显空气间隙的弱粘接缺陷,从粘接机理出发,根据氢键弹簧假设与迟滞摩擦模型,分别建立了完好粘接与弱粘接交界面的本构模型;并利用本构模型的数值仿真,初步证明了当界面粘接性能下降时,机械波的非线性畸变程度将会增加;之后搭建了非线性声学平台,并分别制备了含弱粘接缺陷的平板与绝缘子短样,并测试了其非线性畸变程度。根据试验结果,提出了弱粘接缺陷的无损识别方法。

生物农药辣椒素在农业领域的研究进展

近年来,生物农药快速发展,由于其具有选择性强、无污染、不易产生抗药性、不破坏生态环境等特点,已经成为农药可持续发展的研究重点。辣椒素是由辣椒果实中提取出来的活性成分,具有特殊的杀虫、抑菌及驱避作用,在农业领域具有良好的应用前景。笔者综述了生物农药发展现状、国内登记情况、辣椒素的主要作用、应用领域及其在农业领域的应用状况,探讨了生物农药辣椒素在农业领域应用的可行性及可发展的剂型,并对其应用前景进行了展望,旨在为辣椒素制剂的发展和在农业领域的应用提供理论指导。

废旧复合绝缘子硅橡胶伞裙定值热解制备纳米二氧化硅的方法

由于优异的耐污特性,复合绝缘子在我国电网中应用广泛,但是随着复合绝缘子使用年限的增长,退役复合绝缘子中包含的大量难以自然降解的硅橡胶材料将对环境造成极大的压力。为此基于定值热解法,提出了一种绿色回收废旧复合绝缘子得到高经济价值产物的方法。首先收集了运行20 a后自然退役的复合绝缘子伞裙材料,详细研究了硅橡胶材料的热解过程以及固体、气体副产物,初步验证了方法的可行性。然后对比了不同加热温度以及不同保温时间的产物理化特性,并基于超微颗粒生长模型,得到了最优的热解工艺参数。最后对所得纳米粒子进行了纯度、粒径分析,并与商用白炭黑进行了对比。研究结果表明:定值热解法可以绿色分解废旧硅橡胶材料,在700℃、恒温120 min的情况下,所得纳米二氧化硅中心粒径为160 nm,纯度超过97%,且微粒尺寸均匀,外形光滑,性能超过商业白炭黑。

抗菌药合理使用分析

我国在2018年开始加大培养基层卫生人才,而在基层的实践工作和学习中,抗菌药的合理使用非常重要,天津医科大学第二医院作为天津市河西区的基层卫生人才培训基地,已经陆续开展了2018届、2019届和2020届三届基层卫生人才培训,在抗菌药合理使用方面结合医院本身的相关工作内容为学员做了相关培训,取得不错的成绩。本文将通过对培训医院和社区卫生服务中心的抗菌药合理使用情况进行分析,梳理抗菌药合理使用原则,希望能对医生在日常的抗菌药使用方面有所借鉴。

超声强化零价铁活化过硫酸盐降解地下水中二恶烷

本文采用超声强化零价铁活化过硫酸盐氧化降解地下水中的二恶烷污染物。主要探讨了零价铁添加量、超声强化、不同过硫酸盐用量及地下水中不同碳酸根浓度等对二恶烷降解效果的影响,并对零价铁进行了表征分析。结果表明:超声能够促进硫酸根自由基和Fe^(2+)的产生,提高二恶烷的降解率;零价铁添加量和过硫酸盐浓度的增加均能促进二恶烷的降解,但零价铁相对过硫酸盐过多时将降低最终降解率;地下水中的碳酸根会消耗硫酸根自由基,因此碳酸根浓度越高,二恶烷降解率越低。超声强化零价铁活化过硫酸盐氧化法能够有效降解二恶烷,并具有应用于处理地下水中二恶烷的潜力。

pH敏感型水凝胶在药物递送中的研究进展

水凝胶是一种由亲水性聚合物进行交联形成的三维多孔网络结构材料,在水溶液中膨胀,由于其独特的物理或化学性质(如生物相容性、生物可降解性、亲水性等)被广泛应用于药物缓释、靶向递送、组织工程等领域。智能响应型水凝胶会根据体内环境微小变化和刺激做出感知及响应,如温度敏感型水凝胶、pH敏感型水凝胶、光敏感型水凝胶、磁敏感型水凝胶、离子敏感型水凝胶等。其中pH敏感型水凝胶能够在不同pH环境刺激下产生形貌及结构变化,作为一种新型的药物递送载体材料,近年来受到越来越多的关注。pH敏感型水凝胶可根据人体环境的不同pH值调节自身性质或结构,在身体局部形成半固体,有良好的粘附性,可靶向递送药物。pH敏感型水凝胶的聚合材料主要包括天然高分子材料和合成材料,其中天然高分子材料包括壳聚糖、羧甲基纤维素、海藻酸钠,人工合成材料有聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等。pH敏感型水凝胶的制备方法主要有物理交联聚合法和化学交联聚合法。本文归纳了pH敏感型水凝胶的研究进展,分别对pH敏感型水凝胶的常用聚合材料、制备方法及其在药物递送领域应用的最新进展进行了综述,对其研究方向和应用前景进行了展望,并为后期开展pH敏感型水凝胶研究与应用提供参考。

复合绝缘子交界面缺陷及脉冲热流远场无损检测研究

现有工程经验表明,复合绝缘子的交界面缺陷是导致复合绝缘子发热乃至异常断裂的关键因素,针对复合绝缘子交界面缺陷无损检测方法的研究具有重要科学意义与工程价值。本文首先对交界面故障情况、机理以及现有的交界面检测方法进行了综述,然后建立了一维数值模型及三维仿真模型,研究了脉冲热流在多层材料中的传播过程。研究结果表明,在对数坐标下对辐射量进行求导运算,有无缺陷区域的辐射量变化率差异相比之前将增大7倍。文章以此为基础提出了一种基于脉冲热流的远场无损检测方法。该方法检测距离超过30 cm,无需对绝缘子逐点测试,测试速度快,同时检测精度可达1 mm。

自组装在多肽药物中的应用

自组装是指分子、纳米级结构材料等基本单元自发地组装成一个稳定而又紧密结构的过程。多肽可在各种非共价驱动力下自组装形成纳米纤维、纳米层状结构、胶束等不同的形貌。因多肽具有氨基酸序列明确、易于合成、便于设计等优势,多肽自组装技术成为了近年来的一个研究热点。有研究表明,对某些多肽类药物进行自组装设计或者使用自组装肽材料作为药物递送的载体,可以解决药物自身存在的半衰期短、水溶性差、生理屏障穿透率低等问题。本文重点介绍了自组装多肽的形成机制、自组装形貌、影响因素、自组装设计方法及其在生物医学领域的主要应用,为多肽的高效利用提供参考。

压电微小载荷疲劳试验机设计与实验

为了实现対微小高频受力器件的疲劳试验与检测,本文提出一种悬臂式压电微小载荷疲劳试验机,该机构采用矩形压电振子作为驱动力源。首先设计并分析了疲劳试验机结构与工作原理,然后对系统振动模态进行了分析,得到系统工作状态的振动模型,并建立微分方程对系统进行动力学研究,推导出工作时试件的振动位移与承受载荷的表达式,确定影响振动位移和承受载荷的参数因素。最后对疲劳试验机进行了实验测试,结果表明,系统工作在共振频率为31.5 Hz时输出位移最大,工作频率区间为30 Hz-33 Hz,被测试件在共振状态下承受载荷随驱动电压的增加而增大。对长期处于高频、受力较小的微小驱动器件、仿生器件及传感器等微小型受力器件的疲劳寿命预判具有一定的参考价值。

天然源材料在农药剂型加工中的研究进展

天然源材料具有资源丰富、结构多样、环境友好等特点,一直是农药剂型加工领域的研究重点。笔者归纳了农药剂型加工中天然源材料的主要种类与特点,重点论述了其在优化环境相容性、调控活性分子释放、构建环境响应性剂型与功能化省力剂型等方面的作用与优势。提出进一步开发利用天然源材料生产环保剂型、建立健全质量要求与加工标准、构建与病虫害发生规律相符的响应性材料等展望,以期为构建防效优异的功能化环保剂型提供理论参考。

Laser-induced fluorescence:Progress and prospective for in vivo cancer diagnosis

Cancer diagnosis and treatment are of great interest due to the high death rate of cancer.To improve the cure rates of cancer,a diagnostic tool which can detect and treat cancer at initial stages is great needed.Laser-induced fluorescence(LIF) is an adequate analytical technique with advantages of high sensitivity,low sample consumption,short testing time,and suitable for in situ testing.Therefore,it has become one of the most widely used spectroscopic methods for cancer in vivo diagnosis in recent years.This review mainly focuses on the applications of in vivo LIF to distinguish premalignant,malignant from normal tissues in a variety of organ systems,such as lung breast,colon,cervix,esophagus,and bronchus.The potential influence factors for cancer diagnostics and the subsequent suitability of the method to different applications are well discussed.Meanwhile,the technical merits and weaknesses of the LIF technology for cancer diagnosis are also evaluated.Furthermore,different exogenous fluorophores,endogenous fluorophores,and fluorophores synthesized in the tissue are compared on their active principle and effect contrast.The technical potentials of LIF for further development and future applications are also presented as well in this review.