大断面隧道掘进爆破分区优化设计研究

某隧道工程地质、水文地质等条件均较复杂,采用原爆破设计施工方案(常规“两步”台阶法)常出现隧道断面超挖、冒顶等情况,严重制约了隧道工程建设,无法满足隧道工程建设目标,需对原设计方案参数进行优化调整。根据隧道断面规格、工程岩性等条件,为控制隧道顶板暴露面积、防止顶板冒落及降低支护成本等,优选“CRD法”“三步台阶”及“两步台阶”作业法,开展隧道爆破分区掘进试验研究,并严格控制隧道顶板周边孔布置间距(400~450 mm)。为降低隧道爆破数码电子雷管使用量,隧道顶部周边孔采用导爆索与32 mm乳化炸药绑扎(胶布缠绕),各炮孔间通过导爆索传爆,取代传统光面爆破参数。现场施工结果表明:Ⅴ级围岩隧道采用“CRD法”施工,顶部超、欠挖量满足技术规范;Ⅳ级围岩隧道采用“三步台阶”施工,炮孔残留率达60%~72%;Ⅲ级围岩隧道采用“两步台阶”施工,炮孔残留率达84%~94%。优化传统光面爆破参数布置,利用导爆索实现顶部周边孔孔间传爆、孔内起爆,可总体降低数码电子雷管使用量,降低爆破成本约18.5%,该技术可为类似隧道工程及地下矿山巷道掘进爆破提供参考。

基于电导率对相对介电常数补偿的土壤含水率电容传感器标定方法

针对土壤含水率电容传感器检测精度低,标定模型对盐渍土壤的适用性不高等问题,提出基于电导率对相对介电常数补偿的含水率电容传感器标定法。在标准溶液中建立相对介电常数与传感器输出电压关系对数模型(R^(2)=0.983),进一步基于二元二次回归分析法,建立标准溶液电导率对相对介电常数补偿的相对介电常数与传感器输出电压及电导率的回归标定模型(R^(2)=0.979)。对传感器进行土壤含水率标定,建立土壤体积含水率与相对介电常数关系的三阶多项式标定模型(R^(2)=0.996)。对两步标定模型进行实测,结果表明:土壤电导率为0~2 dS/m时,体积含水率检测最大误差从未电导率补偿时0.0383 m^(3)/m^(3)降至电导率补偿后0.0127m^(3)/m^(3),最大相对误差从12.0200%降至6.2241%。结果表明,在不同电导率的同类土壤中,使用基于电导率对相对介电常数补偿的含水率传感器标定法能明显提高土壤含水率检测精度和对不同电导率土壤(黄土)的适用性。

聚多巴胺修饰的Ag/AgCl参比电极的制备及其性能试验

为了适应栽培基质等非均相体系pH值的在线检测,并提供稳定的参考电位,采用磁控溅射沉积银膜、NaClO溶液氯化获得的AgCl层和多巴胺沉积修饰膜,研制了聚多巴胺修饰的Ag/AgCl固体薄膜参比电极,并在沉积时间分别为4、8、12、16 h时,对聚多巴胺修饰的参比电极在磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffered saline,PBS)中的稳定性、可逆性和循环伏安特性曲线进行了对比测试.结果表明:参比电极在PBS溶液中电位标准差均约为1.00 mV,在不同pH缓冲溶液中均能够恢复到相对稳定的电位,且偏差小于5.00 mV,具有良好的可逆性;在50次循环伏安试验中电位漂移很小;根据参比电极的氯离子灵敏度为2.00~2.50 mV/pCl,聚多巴胺修饰的参比电极对氯离子浓度不敏感,证实聚多巴胺修饰的参比电极可以用作参比电极;沉积时间为12 h时的参比电极在各项试验中综合性能表现最优,应用试验表明该参比电极更适用于开展栽培基质pH检测.

面向栽培基质的二氧化钛电极EGFET pH传感器设计

针对农业生产中栽培基质直接在线检测pH准确性差的问题,采用化学腐蚀法,制备出具有氢离子敏感特性和超亲水特性的二氧化钛(TiO_(2))电极,并且采用退火工艺以提高电极表面硬度;将TiO_(2)电极与金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)组合成基于延伸式栅极场效应晶体管(EGFET)的pH传感器.测试得到传感器灵敏度为0.05063 V/pH,重复性试验的变异系数最大为0.0057.测试结果表明该传感器具有良好的灵敏度、重复性和稳定性.选取4种典型栽培基质进行pH在线检测应用试验,pH检测误差的绝对值最大为0.18,经过温度补偿后误差的绝对值最大为0.11;使用后电极表面的亲水性依旧保持良好.应用试验结果表明,该传感器适用于栽培基质pH在线检测.

离心不耦合条件下寒区碎软岩体预裂爆破参数优化方法

一般来说,预裂爆破采用同心不耦合装药结构,但由于药柱自身重力原因,药柱和炮孔壁贴合在一起,这种情况可能增强了对预裂爆破保留岩体的损伤。基于传统预裂爆破技术,结合理论分析,提出了离心不耦合装药条件下任意一点的不耦合系数计算公式,推导出其与同心不耦合系数的关系,并比较了2种装药条件下预裂爆破对保留岩体的损伤情况。以白云鄂博西矿为例,在现有2种规格预裂药柱基础上,依据理论分析得出:在不改变预裂孔直径的前提下,当预裂药柱直径为60 mm时,需要对预裂孔孔距和预裂孔装药结构进行优化。通过开展现场试验,对预裂孔孔距和预裂孔装药结构进行了优化,得出了最佳孔网参数。通过三维倾斜摄影技术建立三维模型,对孔网参数优化前后的爆破效果进行了评价,孔网参数优化后半壁孔率提升了27.09%。研究表明:孔网参数优化后,对于保护采场边坡、维护边坡安全稳定具有积极作用,对于类似工程也有借鉴意义。

地面钻柱扭摆导向钻井的理论建模及应用研究

在滑动导向钻井中,钻柱的扭摆可以将钻井过程中井眼与钻柱的静摩擦改为滑动摩擦,可有效减少钻探摩阻,并缓解滑动钻井中普遍存在的“托压”情况。基于滑动钻井技术,分区域构建了钻柱扭摆运动控制方程,通过理论模型研究扭摆角度(100°~600°)和扭摆速度(20~80 r/min)对扭摆深度、钻压及工具面变化的影响,并利用钻柱扭摆试验装置进行了试验。研究结果表明:随着扭摆角度、扭摆速度的增加,扭摆深度不断增加,钻压趋于平稳,扭摆减阻效果更好;过度增加扭摆角度、扭摆速度会造成工具面波动,影响钻井效率。现场应用结果表明,工具面平稳度高符合率达到96%,防“托压”效果明显,能够满足现场作业要求。研究结果可为钻柱扭摆导向钻井技术提供技术参考。

某矿井下多工作面协同爆破智能管控体系研究

基于某矿穿孔和爆破工序分割、多中段多工作面同时作业的工程背景,采用跟踪调研的方法得出该矿具有爆破作业管控难度大、工序反馈衔接不及时、有效作业人员占比小等问题。为解决上述难题,采用工序分析、问题提出、风险评估等层层递进的方法,开展井下多工作面协同爆破智能管控体系研究。结果表明:井下爆破作业各工序间具有严谨的先后顺序;爆破器材运输和装药工序的危险程度最高,需精准管控;采用智能软件协同监管多工作面爆破作业工序,不仅精准管控效率高,还可降低矿山爆破作业的事故机率。最后结合某矿的实际作业条件,基于多工作面同时爆破作业的先后流程,采用Python语言开发了井下多工作面协同爆破智能管控软件,并通过爆破作业工作面的管理调试,证明研发的管控软件适合辅助该矿爆破工序的监管。

响应面法优化面条菜总黄酮提取工艺的研究

为探索提取面条菜总黄酮的最优工艺,通过考查乙醇体积分数、料液比、提取温度、提取时间对面条菜总黄酮提取率的影响,以总黄酮提取率为指标,筛选并确定最佳单因素范围,设计响应面试验得到最佳提取工艺为乙醇体积分数70%,料液比1∶60(g∶mL),提取温度53℃,提取时间88 min,在此工艺条件下,面条菜中总黄酮提取率为14.60 mg/g。

介电法土壤水分传感器研究进展

土壤水分传感在精准农业研究过程中起着关键作用。以介电法土壤水分传感器为例,系统地总结了土壤水分传感器的分类和传感器的特点,分析了现有技术、土壤温度、土壤湿度、土壤类型、土壤盐分对介电法土壤水分传感器测量精度的影响比例,提出了如何加强土壤水分传感器测量精度的方法,以期有助于更好地了解和应用土壤水分传感器。

基于DTS的注水井吸水剖面解释方法

针对注水井分层注水量诊断技术难题,提出基于分布式光纤温度传感(Distributed Temperature Sensing,DTS)的注水井吸水剖面解释方法。建立考虑微量热效应的注水井温度剖面预测模型,模拟分析注水量、注水时间、储层导热系数等7个因素对温度剖面的影响规律。通过正交试验模拟分析,确定不同因素对注水井温度剖面的影响程度从强到弱分别为注入水温度、注水时间、注水量、井筒半径、储层导热系数、井筒倾斜角度、注水层渗透率,明确影响注水井温度剖面的主控因素为注入水温度、注水时间和注入量。采用模拟退火(Simulated Annealing,SA)算法建立注水井DTS数据反演模型,对一口注水井现场实测DTS数据进行反演,获得较为准确的吸水剖面,单层最大吸水量误差百分比14.25%,平均误差11.09%,验证该反演方法的可靠性。通过DTS数据反演可以实现注水井吸水剖面定量解释,为注水效果评价提供直接依据。

海上注水井温度剖面预测模型研究

由于目前对海上注水井温度剖面影响规律认识不足,使基于分布式光纤温度监测(DTS)定量诊断海上注水井吸水剖面仍十分困难。本文建立了考虑微量热效应和储层非等温渗流的海上注水井温度剖面预测模型,模拟分析了注水量变化对注水井温度剖面的影响规律,并通过正交试验分析评价出不同因素对注水井温度剖面的影响程度,依次为:注水温度>注水时间>注水速度>井筒直径>地层导热系数>井眼轨迹>注入层渗透率(T_(inj)>t>Q_(inj)>D>K_(t)>θ>k),明确了影响注水井温度剖面的主控因素为注水温度、注水时间和注水速度。本文研究成果为海上注水井吸水剖面定量解释及注水优化奠定了模型基础。

基于YOLOv5s-CBAM的海上平台注水流程现场漏液智能检测

针对海上平台注水流程现场原油泄漏问题,提出基于双通道注意力机制的改进YOLOv5s模型,实现漏液智能检测。首先,通过监控摄像头及单反相机采集海上平台注水流程现场漏液数据并对其进行标注。其次,将双通道注意力机制引入YOLOv5s模型,增强模型的特征提取能力,构建高精度漏液检测模型。最后,对该模型进行功能及性能测试。测试结果表明,该检测模型可大幅度提升海上平台注水流程现场漏液检测能力。

井下油管电驱切割装置设计与应用

针对海上油气田油管切割作业受井斜限制,且割断后不易判断的难题,研制了一种油管电驱切割装置。该装置包括地面控制系统和井下切割仪器串两部分,配备电驱马达和支撑锚定,可在油管内任意位置切割管柱,并通过数值模拟对锚定机构进行了强度校核。室内试验及现场应用结果表明:井下油管电驱切割装置锚定可靠、切削铁屑为碎末,断面整齐;地面控制系统界面数据可视、易于判断是否完全切割。该装置已成功应用于3口井油管切割作业,各项指标及性能良好,切割成功率100%。

基于双目近景图像的车体相对车位方位视觉检测方法

为了提高自动泊车领域单一应用机器视觉技术对目标空车位方位检测的适应性,研究了一种基于双鱼眼镜头近景图像的车体相对车位方位机器视觉检测方法.采用双鱼眼镜头采集车位近景图像,通过对图像校正、图像拼接、逆透视变换和图像二值化等图像处理,提取俯视平面上目标空车位线轮廓边缘和双鱼眼镜头位置点.建立车体相对目标空车位的坐标系,通过视觉识别和像素点坐标计算确定双鱼眼镜头在车位二维坐标系下的坐标.基于已知车位和车体尺寸、鱼眼镜头在车体上安放位置等信息,运用几何方法建立车体相对车位方位角与距离的计算关系模型.结果表明:方位角检测最大相对误差为9.16%,距离检测最大相对误差为3.89%,提高了目标空车位检测的适应性.

栽培基质超亲水pH传感器测量误差影响因素分析与补偿

栽培基质pH值是设施园艺中重要的生产过程信息之一。针对栽培基质pH值在线检测误差大、结果易受基质含水率和基质成分影响的问题,基于超亲水pH传感器,以泥炭、蛭石基质为原料,以配置的不同质量比和不同含水率的栽培基质为试验对象,开展了栽培基质超亲水pH传感器pH值测量试验研究。结果发现:栽培基质的质量含水率(θ_(m))降低会引起超亲水pH传感器的pH值测量值线性降低和pH值测量误差线性增加,其测量误差绝对值最大为0.81,显著低于锑电极pH传感器(测量误差绝对值最大为2.15);超亲水pH传感器的测量误差受混合基质中泥炭、蛭石质量比的影响相对较小,由基质成分变化导致的测量误差最大变化为0.23,显著低于锑电极pH传感器(最大变化为1.10)。在此基础上建立了栽培基质超亲水pH传感器的测量误差补偿模型,并在采集的栽培基质中进行了应用试验;补偿前测量误差绝对值最大为0.32,补偿后降为0.18,测量误差进一步降低,验证了超亲水pH传感器及其测量误差补偿模型的有效性。研究结果为实现栽培基质pH值快速、准确在线检测奠定了基础。

阿贝西利全程管理临床实践

细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)4/6抑制剂的研发开启了激素受体(HR)阳性(+)、人表皮生长因子受体2(HER2)阴性(-)乳腺癌患者内分泌治疗的新格局。目前国家药品监督管理局已经批准阿贝西利用于HR+HER2-局部晚期或转移性乳腺癌、早期高危乳腺癌辅助治疗的适应证,而且是首个纳入国家医保目录的CDK4/6抑制剂,随着阿贝西利在国内患者使用比例的急速升高,为推动临床实践中阿贝西利的全程管理,本文系统性介绍该药的药理学特征、临床循证证据和临床应用,尤其是不良反应的发生机制及管理措施。阿贝西利的治疗不良反应包括腹泻、血液学毒性、静脉血栓栓塞、肝损伤、间质性肺疾病和血清肌酐升高等,本文对上述阿贝西利所致不良反应的临床表现、分级标准、发生特点、患者教育、阿贝西利剂量调整进行了详细描述,加深临床肿瘤医师对阿贝西利疗效和不良事件的管理,推进临床决策的精准性,提高患者“净”获益,达到延长患者生存时间和提高生活质量的目的。

爆破中双线型聚能药包最佳成缝角度

为探究聚能张开角对双线型聚能药包结构炸药有效利用率和聚能效应的影响,通过瞬时爆轰假说理论对有效聚能炸药边界方程进行推导,分析不同聚能张开角聚能装药结构炸药的有效利用率;通过水泥砂浆物理模型试验,研究不同聚能张开角预裂孔成缝规律;采用LS-DYNA数值模拟软件,建立不同聚能张开角数值模型,揭示不同聚能张开角的双线型聚能结构药包射流的侵彻过程。研究结果表明聚能张开角为75°时,炸药产生聚能效应的有效利用率最大;聚能结构药包聚能槽张开角为75°时,预裂孔成缝效果明显优于聚能槽张开角为60°的聚能结构药包,沿聚能槽方向应力集中效应和侵彻深度最佳,炮孔壁上岩石单元最先达到应力峰值。针对聚能张开角为75°的双线型聚能结构药包开展了不同岩性预裂爆破现场试验,板岩和白云岩两种不同岩性,在孔距增大20%的条件下,双线型聚能预裂爆破效果优于常规预裂爆破。

基于迁移学习算法的深部爆破振动速度预测

为了更好地预测深部矿山爆破振动速度,针对深部爆破振动速度预测中存在的样本量小、数据分布同浅部爆破不同的问题,将浅部地下矿山爆破数据中有用的知识迁移至深部矿山爆破振动速度预测模型中,提出一种逻辑回归迁移学习算法(LR-TrAdaboost),提升模型的样本容量及预测准确率;以某铜矿深部爆破振动速度预测为研究对象,结合该铜矿27条深部爆破数据以及梅山矿等5个地下金属矿204条浅部爆破数据,利用支持向量回归机(SVR)、回归迁移学习算法(TrAdaboost-R 2)以及LR-TrAdaboost算法分别进行预测和对比。结果表明:3种算法的模型分数分别为0.24、0.38、0.81,均方根误差(RMSE)分别为0.152、0.107、0.06,LR-TrAdaboost算法预测误差相比SVR、TrAdaboost-R^(2)分别降低了60.5%、43.9%;同时,LR-TrAdaboost在迭代次数为50时已经收敛,而TrAdaboost-R^(2)在迭代次数100次后才收敛,收敛速度前者是后者的2倍;LR-TrAdaboost算法的预测性能更好。

皖北某电厂周边土壤重金属污染现状及评价分析

【目的】分析皖北某电厂周边土壤污染程度状况及特点,为该地土壤重金属污染评价及治理提供参考依据。【方法】在其周边2.5 km范围内进行采样并分析土壤中重金属元素含量特征,运用潜在生态危害指数法对研究区域的重金属污染进行潜在性的污染程度划分。【结果】在含量特征上,沿主导风下风向45°夹角方向、主导风下风向、主导风上风向和次主导风下风向,Ni、Zn和Cu含量逐渐减少。Mn、Cu、Ni三种元素的平均含量与安徽省土壤背景值相比较高,Ni和Zn的变异系数最大值达22%和21%;在污染评价上,所有方向上都处于轻微生态危害。【结论】电厂长期堆放的工业废料渣会对周边土壤造成重金属污染,加剧潜在生态风险。当地须重视此类使土壤环境恶化的因素。

湖州市人工影响天气对农业生产的作用及具体实践

人工影响天气是指根据当地的天气、湿度、气温及其他可利用的条件调整原有的天气变化路径,改变天气情况,以起到科学减灾的作用。浙江省湖州市属于农业较为发达的地区,受地理位置影响,当地时常出现高温、冰雹天气,严重影响农作物的正常生长。因此,为充分发挥人工影响天气的优势,从人工增雨和人工防雹方面探究了湖州市人工影响天气在农业生产中的作用,介绍了高度重视气象灾害、加强科研投入等具体实践措施。