膏体充填:金属矿绿色开采的变革性技术

膏体充填具有安全、环保、经济、高效的显著优势,是近年来金属矿绿色开采的重要变革性技术。本文对近40年来中国膏体充填的发展历程、主要科技成就、基础理论与关键技术装备进行了分析与总结,并重点阐述了膏体充填对采矿工艺变革的推动作用。最后,提出了无人化膏体充填、基于膏体充填的全废综合利用这两大重要发展趋势。

用于运动状态监测的纸基柔性摩擦电传感器

为解决柔性摩擦电传感器制备流程复杂、成本高、不够环保等问题,设计了一种基于纸基导电银浆的低成本柔性摩擦电传感器。当外部压力由5 N增大至50 N时,其输出电压和输出电流逐渐增大,在频率为1 Hz、幅值为50 N的外部压力作用下,输出电压的峰值约为7.52 V。当外部压强在17~173 kPa的范围内变化时,输出电压峰值与压强呈分段线性关系。当外部压力的频率变化时,输出电压保持不变。结果表明,该传感器压力传感性能良好。当应用于运动传感中时,该传感器能够感知肘关节、腕关节的弯曲角度,并能有效区分走、快走、跑3种运动类型以及踮脚、深蹲、抱腹跳3种健身动作,计算人体行走频率与健身动作次数,在人体运动状态监测等领域具有良好的应用价值。

煤气化炉渣对煤矸石膏体充填材料性能影响

目的利用煤气化炉渣颗粒的球形特征,研究其对煤矿采空区膏体充填材料流动性和强度的影响规律,并分析其影响机理。方法以质量分数为85%的煤矸石骨料充填膏体为对照组,煤气化炉渣等质量取代膏体中煤矸石细骨料10%,20%,30%,40%,50%,分别测试新拌膏体泌水率、坍落度、扩展度、流变屈服应力和塑性黏度等浆体性能,同时测试膏体结石体抗压强度。结果结果表明,随着炉渣取代率增加,膏体泌水率增加,坍落度和扩展度增加,流变屈服应力和塑性黏度减小;与对照组相比,炉渣取代率为10%时,膏体屈服应力和塑性黏度分别降低16.7%,1.6%;与10%取代组相比,炉渣取代率为20%时,膏体屈服应力和塑性黏度分别降低47.4%,15.0%,降低速率大幅增加;继续增加炉渣取代率,膏体屈服应力和塑性黏度又缓慢增加;膏体结石体早期强度(3,7 d)随着炉渣取代率增加而小幅降低,后期强度(28,60 d)无显著变化。结论煤气化炉渣作为骨料取代膏体充填材料中的煤矸石细骨料,可以改善新拌膏体流动性,取代率达到20%时,可以充分发挥球状炉渣颗粒在多棱角煤矸石骨料间的滚珠润滑作用,减小矸石骨料机械咬合,大幅降低充填膏体屈服应力和塑性黏度;且炉渣对充填膏体结石体后期强度无显著影响。

干湿循环下复合激发膏体充填材料宏-细-微观强化与损伤特性

为探明盐-碱复合激发膏体充填材料的性能变化规律及干湿循环作用下充填体结构多尺度损伤机制,对以脱硫石膏和水泥熟料为复合激发剂的膏体充填材料进行多目标优化,并对最优配比下的充填体试块进行0~25次干湿循环,开展抗压强度、X射线衍射(XRD)、低场核磁共振(NMR)、扫描电镜(SEM)试验,揭示充填体宏观力学行为和微细观结构演化规律。研究结果表明:充填材料最优配比是矿渣掺量为50%,脱硫石膏与水泥熟料质量比为3:7,硅灰掺量为2.5%。随着干湿循环次数的增加,充填体宏观表现为抗压强度的折减及累积电导率升高,干湿循环10次时出现拐点,质量损失率和强度损失率分别达极小值-1.91%和-8.36%;在细观尺度上,T2谱反演良好,干湿循环作用10次后,横向弛豫时间逐渐右移且谱面积增大,表明膏体充填材料孔隙尺寸及数量随着干湿循环次数增加而增大;微观尺度上,钙矾石、石膏和方解石等侵蚀产物的膨胀结晶应力加速了微观孔隙结构的发育,反复干湿循环作用削减了C-S-H凝胶的黏聚力,由最初的堆叠蜂窝状劣化为小块状。综合宏、细、微观结构演变规律可知,孔隙结构的损伤演化与力学性能的劣化特征具有较好的同步性。

粉煤灰浆液氨吹脱及其膏体制备特性

为改善含氨粉煤灰对充填膏体性能带来的不利影响,提高粉煤灰的利用率,实验采用空气吹脱粉煤灰浆液的方式进行脱氨,探究吹脱时间、气浆比、固液比、温度和加碱量等影响因素对粉煤灰脱氨率的影响.结果表明,通过响应面优化吹脱条件,控制吹脱时间1h、气浆比900、固液比0.219、温度26.785℃和加碱量1.802%,预测总脱氨率最高达97.178%,与实际误差率在2%以内.经优化吹脱后所制备的粉煤灰充填膏体,仅在养护前期有少量的氨气释放,其泵送性能和微观结构相较于原含氨粉煤灰膏体都得到改善,且在养护28d后,抗压强度提升高达57%.

扶养义务的“激活”与“过去时间的扶养费”的有限可追索性

古罗马皇帝哥尔迪安的敕答开创了过去时间的扶养费的法律地位问题,将之降等,允许其成为和解的对象。虢多弗雷多把这一问题改造成时间错位问题,形成不诉追过去时间的扶养费构成不需要此等经济支持的表面证据的推理,以此保护扶养义务人并鼓励权利人自力更生。波坦诺明确提出了过去时间的扶养费不受追诉的原则,被至少被10部现代民法典采用。其中,《德国民法典》对这一问题作了最明确细致的规定,它原则上不许追索过去时间的扶养费,但允许一定的例外。《意大利民法典》的德译者把父母与其未成年子女的生活保持关系排除作为过去时间的扶养费不受追索的适用对象,强调了抚养与扶养、赡养的不同,甚有道理。王利明教授负责起草的民法典学者建议稿也采用了这一规则。有了这些作为基础,我国应通过司法解释确立过去时间的扶养费不可无限追索的规则。

粉煤灰基充填膏体制备过程中氨气释放的超声强化特性

将粉煤灰作为主要胶凝材料的膏体充填开采不仅能有效控制地面沉降、解决“三下”压煤问题、提高煤炭采出率,还可解决燃煤电厂粉煤灰堆积难题。而粉煤灰基充填膏体的氨气释放会对充填作业面的气体环境造成污染,亟需治理。提出一种利用超声波促进膏体氨气释放的新思路。通过对粉煤灰浆液进行超声处理,采用以超声时长(A)、超声功率(B)、固液比(C)作为考察因素,进行单因素实验,结果表明:随着超声时长、超声功率以及固液比的的增加氨气释放速率呈现出先增大后减小的趋势,并在超声时长、超声功率以及固液比分别为30 min、80 W和1∶10时达到最大值。在单因素实验结果的基础上进行响应面实验建立回归模型。通过响应面优化确定最佳实验参数。结果表明:影响因素主次顺序为:A>B>C,AB>AC>BC;去除氨气最佳实验参数为:超声时长为32 min,超声功率为80 W,固液比为1∶7.7。验证结果表明:实测值与预测值仅存在-1.6%的相对误差。利用优化后的实验参数处理粉煤灰,并制备成充填膏体测定氨气释放量,发现膏体氨气释放量平均减少了95.94%,氨气释放速率提高84.02%,膏体3 d和28 d的单轴抗压强度分别提高185.00%和86.50%,坍塌度、泌水率和凝结时间均降低,同时减少了膏体内部多害孔数量,使孔隙率由33.58%降低到28.13%,为粉煤灰基充填膏体的氨气释放治理提供新的方法与思路。

不同油炸条件对挂糊肉制品品质的影响

【目的】探究油炸参数对挂糊肉制品品质的影响及淀粉糊的作用。【方法】通过改变油炸温度和油炸时间,借助质构仪、傅里叶红外光谱仪、X-射线衍射仪等仪器,研究挂糊肉制品的品质和淀粉糊的结构变化,采用皮尔逊(Pearson)相关性分析探讨淀粉糊的结构改变对挂糊肉制品品质形成的贡献。【结果】随着油炸温度的升高和油炸时间的延长,挂糊肉制品亮度值升高,红度值与黄度值降低,水分含量降低,硬度与咀嚼性无显著变化,总体感官得分逐渐上升;表面淀粉的结晶结构及分子构型遭到破坏,含油率上升,直至19.4%;包裹淀粉糊可以提高挂糊肉制品亮度值,减少水分流失,并降低油炸挂糊肉制品的硬度与咀嚼性;直至温度达到170℃或时间延长至140 s以后时,淀粉的结晶衍射峰逐渐平缓,含油率下降,水分含量进一步降低至46.13%,硬度与咀嚼性迅速升高至819.12 g和472.18 g,此时挂糊肉制品表面呈现金黄色,口感质地最为酥脆;淀粉R 1值降至最低值0.9982,结构被破坏转为无序,对肉的保护作用降低,但此时挂糊肉制品的感官得分达到最高点。【结论】马铃薯淀粉糊可以提高油炸肉制品的亮度值,增加水分含量及出品率,并降低硬度与咀嚼性,进而提高挂糊肉制品的感官评分。

绿豆糜/亲水胶体复合物流变学性质及在三维打印吞咽障碍食品中的应用研究

该文以绿豆糜为食物基质,系统研究了黄原胶、阿拉伯胶、κ-卡拉胶、高酯果胶、魔芋葡甘聚糖5种亲水胶体(添加量为绿豆干重的1%)对绿豆糜流变学性质、3D打印性及吞咽性的影响规律。结果表明,添加亲水胶体可有效提升产品的流动应力、剪切稀释性、触变性(除魔芋葡甘聚糖)、蠕变恢复性和凝胶强度,并且减少流动水含量。纯绿豆糜及添加高酯果胶、κ-卡拉胶和阿拉伯胶的绿豆糜打印效果不佳。添加黄原胶和魔芋葡甘聚糖的绿豆糜打印精确度高。吞咽障碍测试结果表明,除纯绿豆糜外,添加亲水胶体的绿豆糜均达到吞咽障碍食品5级-细馅型标准。该研究对深入理解物料流变学特性与3D打印之间的内在关联、丰富吞咽障碍食品的研发手段具有重要价值。

稀土元素Ce对AISI 410钢膏剂渗硼层组织与性能的影响

钢的表面强化技术在各个工业领域的应用都具有重要的实际意义。渗硼技术是最经济的选择之一,然而,该技术存在的主要问题是难以获得厚且致密的渗硼层。为解决这一问题,在AISI 410不锈钢表面进行了添加6 mass%的CeO_(2)的膏剂渗硼处理。采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、摩擦磨损实验和电化学工作站等研究了渗硼层的组织、物相和耐蚀耐磨性能。结果表明:渗硼层的显微组织由外到内分别是FeB和Fe_(2)B。在渗硼剂中添加CeO_(2)可以使AISI 410不锈钢基体表面产生更厚、更致密的渗硼层,从而提高其耐磨性和耐蚀性。稀土元素铈的催化机理可以归结为两个方面。首先,添加CeO_(2)可以参与渗硼过程中的化学反应,从而产生更活跃的硼原子。二是由于Ce原子尺寸大,扩散到钢表面会产生严重的晶格畸变,从而促进了硼原子的扩散。

海藻酸钠和改性糊料的流变性能研究及应用测试

文章研究了印花过程中使用的海藻酸钠和改性糊料各自的流变性能,并分别探究了糊料黏度和湿度对其印花渗透效果的影响。结果表明,改性糊料由于分子间较多的阴离子和疏水基团的缔合作用,增稠效果比较显著。随着剪切速率变化,其表观黏度具有较大的变化,触变效应更加明显;同时,随着角频率增加,改性糊料的弹性和黏性行为相互转变更加明显;当蒸化湿度从70%增加到80%时,两种糊料的得色量增加,相同湿度下,改性糊料更容易透过网孔渗透到织物上,使印花得色量和颜色渗透性增加。

模内装饰技术在汽车外饰件上的应用

模内装饰技术已经在注射模中得到了很好的应用,而在模内装饰技术上融合电子电路是一项新工艺创新。对模内装饰与模内注射成型应用进行了介绍,以汽车侧门面板外饰件为案例阐述了嵌件加工工艺流程,着重介绍了导电银浆定义与导电银浆怎样做到嵌件上加工过程,及注射工艺情况。导电银浆应用于电子线路,电子线路并在模内装饰技术中应用,为拓展汽车外饰件功能的应用奠定了较好地基础。

皱肺定喘膏对慢性阻塞性肺疾病急性加重及相关炎症介质的临床观察

目的:观察皱肺定喘膏对慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者急性加重次数及相关炎症介质的影响。方法:选取2019年4月至2020年4月苏州市中医医院和通安卫生院收治的稳定期COPD患者66例作为研究对象,随机分为对照组(n=32)和膏方组(n=34)。对照组予以噻托溴铵吸入剂治疗,膏方组在对照组治疗的基础上加用皱肺定喘膏,比较2组治疗后急性加重次数及急性加重风险炎症指标白细胞介素-6(IL-6)、IL-8、IL-17a、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的变化情况。结果:膏方组在治疗后COPD急性加重次数低于对照组(P<0.05);膏方组治疗后IL-6、TNF-α、IL-17a水平明显降低,优于对照组(均P<0.05),IL-8水平与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:皱肺定喘膏可抑制COPD稳定期患者体内的IL-6、TNF-α、IL-17a水平,减少急性加重次数,从而发挥治疗作用。

一种基于贝叶斯优化和XGBoost的膏体流变参数预测模型

探究膏体充填料浆流变特性,对矿山合理布置充填管路,高效进行充填作业有重要意义。目的:将繁琐且影响因素众多的膏体流变参数测量试验与先进的机器学习回归预测模型相结合,实现膏体流变参数的准确预测。方法:利用不同物料配合比条件下共128组膏体流变特性试验数据作为模型数据集,选择极度梯度提升回归树(XGBoost)模型,结合贝叶斯算法(BO)对模型进行超参数寻优设置,建立了多目标参数回归预测模型。结果:研究结果表明:经贝叶斯算法优化后的BO-XGBoost模型较XGBoost模型性能显著提升,决定系数R^(2)提高6%。所构建BO-XGBoost模型真实值与预测值在屈服应力数据集上相对误差维持在0.02水平;黏度数据集维持在0.1水平。结论:BO-XGBoost模型可实现膏体流变参数的高效准确预测,创新性地使用了多目标回归模型,为矿山充填作业设计提供参考,具有一定实际工程应用意义。

大宗煤基固废膏体充填材料少水化配比优化研究

为解决西部采煤区固废多、处理难的问题,以宁东矿区的脱硫石膏、粉煤灰、水泥为主要原料,对原料的微观形态及少水配比的煤基固废膏体充填材料的成分进行分析,以初期流动性、脱模后7 d和28 d的抗压强度为指标进行充填材料配比优化。设计了3因素3水平17组配比方案,建立响应面回归模型,分析单因素及多因素交互作用对少水充填材料强度和流动性的影响。研究结果表明,粉煤灰与水泥质量比是影响少水充填材料强度的重要因素,料浆质量分数是影响少水充填材料流动性的重要因素。少水配比的煤基固废膏体充填材料的最优配合比:脱硫石膏质量分数53%,粉煤灰与水泥质量比2∶1,料浆质量分数74%。波速与强度的响应关系表明,可以利用充填体的波速来预测其强度。

不同焙炒工艺对芝麻酱品质的影响

焙炒是芝麻酱风味物质形成的关键工艺,对芝麻酱的风味有重要影响,若焙炒温度过低,美拉德反应程度也相对较低,使得芝麻酱风味物质不足;若焙炒温度过高,会产生焦糊气味,使得芝麻酱中风味物质损失。该研究基于此,对比不同焙炒方式下芝麻酱的离心析油率、风味物质和感官品质的差异。研究结果表明,不同焙炒工艺条件下制作的芝麻酱的离心析油率差异显著,当出料温度为170,180℃时,芝麻酱的析油率大小是电磁转锅>微波炉>油浴锅。3种焙炒方式的芝麻酱中共有风味物质有11类,其中烃类、醇类、醛类和吡嗪类为主要的风味化合物。

HS-GC-MS联用测定河南传统西瓜豆酱中的挥发性成分

以河南传统发酵的西瓜豆酱为研究对象,采用自动顶空进样-气质联用(HS-GC-MS)法测定其挥发性成分。通过单因素试验分别考察了平衡温度、平衡时间、震动频率及样品氯化钠的添加量对挥发性成分的影响。结果表明,平衡温度90℃,平衡时间50 min,震动频率6次/秒,不添加氯化钠为测定较优条件。在此条件下,鉴定出自然发酵西瓜豆酱中挥发性成分有10类共82种,其中醇类12种,酯类10种,烯烃类14种,醛类6种,酮类8种,醚类4种,酸类1种,烷烃类10,含N化合物7种和其他10种。相对含量较高的是烯烃类、醛类和醇类,分别为23.848%,22.537%和19.743%,三者之和占挥发性成分总量的66.12%,其次是酯类和酮类,分别占11.945%和6.839%,这三种成分对河南传统西瓜豆酱的特征风味起着至关重要的作用。

舒肺贴穴位外敷治疗冬季慢性阻塞性肺疾病急性加重的疗效及对呼吸功能的影响

目的探讨舒肺贴穴位外敷法治疗冬季慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)的疗效及对呼吸功能的影响。方法选取2020年12月一2023年2月河南中医药大学第一附属医院收治的76例冬季发AECOPD患者,按照入院顺序编号分为对照组和试验组各38例,对照组给予常规西医治疗,试验组在此基础上给予舒肺贴穴位外敷法。比较两组临床疗效、临床症状积分、呼吸功能(血氧分压[PaO_(2)]、血二氧化碳分压[PaCO_(2)]、血氧饱和度[saO_(2)])以及安全性。结果治疗后,试验组总有效率高于对照组(P<0.05);两组咳嗽、咳痰、气短症状积分、PaCO_(2)均低于治疗前(P<0.05),试验组均低于对照组(P<0.05);两组PaO_(2)、SaO_(2),均高于治疗前(P<0.05),试验组均高于对照组(P<0.05);试验组不良反应率与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论舒肺贴穴位外敷治疗冬季慢性AECOPD疗效良好,可有效改善呼吸功能,安全性良好。

低盐紫苏虾酱制备工艺优化及其挥发性风味物质分析

本研究以东方白虾和紫苏为原料,通过传统制备结合添加曲种协同发酵的方法制备了低盐紫苏虾酱,研究了紫苏添加量、盐添加量、发酵时间和曲种接种量对低盐紫苏虾酱配方的影响。利用Box-Behnken得到的最佳工艺预测方案并基于实际生产条件对预测工艺条件进行修正,结果表明,加曲协同发酵能有效降低盐的添加量,即固定虾的添加量300 g,当紫苏添加量35%、盐添加量10%、曲种接种量3.5%,在32℃发酵时间5 d条件下,制备的低盐紫苏虾酱感官评分达到87.94;挥发性风味物质相对含量占97.82%,其中酯类6种,醇类11种,酸类9种,醛类5种;氨基酸态氮、盐分、蛋白质、水分和灰分等含量均达到SC/T 3602-2016行业标准要求,其中盐分含量为106 mg/100 g,低于GB/T 23789-2009国家标准中对于盐分含量不高于120 mg/100 g的要求,与市场上的产品相比具有低盐、高蛋白的特点。本研究的配方产品属于低盐食品,既保留了虾酱鲜醇适口的特点,又揉入了微辛淡甜的紫苏芳香。

煤系高岭石热活化及其对水泥净浆长期强度的影响研究

【目的】煤矸石的高值化利用是目前研究的热点,煤矸石中高岭石的活化及作用对煤矸石的高值化利用意义重大。【方法】首先采用正交试验方法进行了煤系高岭石的热活化参数优化设计研究,再以最优条件形成的煤系偏高岭土替代部分水泥,对净浆的抗压强度、物相组成及微观结构进行了分析。【结果】试验结果表明,煤系高岭石最佳热活化条件为煅烧温度800℃,保温时间2 h,粉磨细度2.82μm.煅烧温度对煤系偏高岭土活性影响最大,粉磨细度次之,保温时间最小;采用煤系偏高岭土替代20%(质量分数)水泥,可加快水泥的水化反应速率,有效提升净浆在各养护龄期的抗压强度,其中早期强度提升最显著;微观机理分析发现,煤系偏高岭土发生火山灰反应消耗了大量氢氧化钙,形成了结构更致密的低钙硅比水化硅酸钙。