基于深度迁移学习的矿山微震到时精确拾取与自动定位策略

矿山智能化建设大背景下,微震监测作为冲击地压等复杂动力灾害智能预警体系建设的基础保障技术现已得到广泛应用,如何基于微震监测数据实现矿山动力事件的高效精确捕捉与定位是当前研究的重点与难点。为解决矿山低信噪比震动波到时自动拾取不准、定位结果受人为因素干扰等问题,结合大数据与深度学习相关理论与方法,初步尝试建立基于深度迁移学习的矿山微震实时自动定位方法。设计了基于百万条地震波数据的矿山微震到时自动拾取初始模型,为进一步使该模型适用于矿山微震定位与信息解析,结合所建立的一万余条矿山微震到时拾取数据集,构建了矿山震动波到时自动拾取模型,实现矿山震动波P波到时自动精准拾取。在此基础上,设计了微震定位台站自动优选方法,提出定位台站波速自动微调策略,实现了矿山微震事件自动精准定位。以内蒙古某煤矿强开采扰动工作面的顶板爆破数据为验证对象,结果证明自动定位算法在水平空间平均定位误差为27.88 m,三维空间平均定位误差为28.40 m,满足矿山冲击地压等动力灾害的微震定位精度需求,有效降低台站波速标定精度不足对事件定位误差的影响,鲁棒性较强,并将耗时数分钟的人工定位缩短至200 ms内完成,初步实现了矿山微震事件的自动实时定位。研究结果可为矿山动力灾害微震信息准确解析挖掘与智能预警提供可靠技术支撑。

基于地震槽波与纵波的采煤工作面高应力区探测技术

随着煤矿生产区域向深部转移,开采深度持续增加,开采条件趋于复杂,冲击地压灾害趋于严重,迫切需要能够准确探测采煤工作面高应力区空间分布的探测手段。通过单轴压缩试验,研究了煤岩样在单轴压缩下的地震纵波速度变化,发现在单轴压缩下的弹性阶段,煤岩样轴向地震纵波速度随着应力增加而升高,直至煤岩块遭受破坏,波速迅速下降,地震波速与应力的响应曲线表明在煤岩样弹性阶段地震纵波与应力呈正相关关系;同时也尝试研究了单轴压缩条件下地震槽波速度与应力的响应曲线特征,发现地震槽波与应力呈正相关关系,也可用于采煤工作面高应力区探查;拟将地震槽波与纵波联合用于探测应力集中区。选取了地质条件简单的采煤工作面开展高应力探测试验,在试验数据中提取了纵波的初至速度和槽波特定频率下的速度,经过CT层析成像后形成波速等值线图,然后结合巷道相关资料对比分析,分别圈出各自的高速区,并按照地震波速与应力的正相关关系,将高速区解释为高应力区,最终把两者的重叠区域作为工作面冲击地压高风险区。经钻孔和回采验证:在应力重叠区施工钻孔时煤粉量明显偏大,易缩孔;回采通过应力重叠区时,巷道变形相对较大,“煤炮”时有发生。联合勘探试验表明槽波可用来探测采煤工作面的高应力区,与纵波相结合能够克服单一物探手段的局限性,更准确地探测冲击地压矿井采煤工作面的高应力区。

高分子絮凝剂在油田含聚合物废水处理中的应用研究

针对单一有机高分子絮凝剂在油田废水处理过程中除油率较低的问题,以丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和甲基丙烯酸甲酯为原料,在不同单体总质量分数、疏水单体摩尔分数、阳离子单体摩尔分数和引发剂质量分数的条件下,合成了不同的新型有机高分子絮凝剂P(AM-DMDAAC-MMA),通过分析其除油性质,确定了P(AMDMDAAC-MMA)的最优合成条件。通过改变P(AM-DMDAAC-MMA)的用量、反应温度和反应时间,确定了P(AM-DMDAAC-MMA)的最优反应条件。实验结果表明:在制备条件为单体质量分数25%、MMA占单体摩尔分数3.0%、DMDAAC占单体摩尔分数20%、(NH4)2S2O8质量分数0.10%时,在反应条件为絮凝剂质量浓度30 mg/L、反应温度60℃、反应时间8 h时,P(AM-DMDAAC-MMA)的除油率可达到85%。

长江下游巢湖9870cal.aB.P.以来孢粉记录的环境演变

根据对巢湖490cm湖泊沉积物柱样7个AMS14C年龄的测定以及98个孢粉样品的分析，植物种类分属于86个（科）属，可以划分为6个孢粉组合带：孢粉带I（9870～6040cal．aB．P．）代表了末次冰期之后全新世温暖气候到来之前气候转暖的早全新世过渡时期，气候呈现温和略干的特点，其中亚带Ⅰ-1（9870—7700cal．aB．P．），Ⅰ-2（7700—6250cal．aB．P．）和Ⅰ-3（6250～6040cal．aB．P．）分别对应温暖湿润-温暖较湿-温和干燥的气候波动；孢粉带Ⅱ（6040～4860cal．aB．P．）代表中全新世温暖湿润期，水热配置条件最佳；孢粉带m（4860～2170cal．aB．P．）体现中全新世后期温和干燥的气候，约2170cal．aB．P．干旱程度达到最高；孢粉带Ⅳ（2170—1040cal．aB．P．）反映巢湖流域由干燥向湿润气候的转型，气候总体上温和湿润；孢粉带V（1040～200cal．aB．P．）反映了晚全新世巢湖流域温凉稍湿的气候；孢粉带Ⅵ（200cal．aB．P．至今）则体现巢湖流域处在相对温暖湿润的时期。植被类型演替大体为：以壳斗科的落叶、常绿属种为主的落叶阔叶、常绿阔叶混交林-以落叶栎类、栗属、青冈属和栲／石栎属为主的落叶阔叶、常绿阔叶混交林-以落叶栎类占绝对优势的落叶阔叶、常绿阔叶混交林-以禾本科为主的草地-以禾本科、蒿属和蓼属等为主的草丛。

聚(丙烯酰胺-丙烯酸)/聚(丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵)聚电解质复合溶液动态光散射研究

通过动态光散射、粘度和透光率测定，研究了聚（丙烯酰胺丙烯酸）［Ｐ（ＡＭＡＡ）］／聚（丙烯酰胺二甲基二烯丙基氯化铵）［Ｐ（ＡＭＤＭＤＡＡＣ）］聚电解质复合溶液的结构和性能．结果表明，Ｐ（ＡＭＡＡ）与Ｐ（ＡＭＤＭＤＡＡＣ）复合比、溶液浓度和氯化钠用量影响溶液中复合物的构象和流体力学半径．Ｐ（ＡＭＡＡ）与Ｐ（ＡＭＤＭＤＡＡＣ）分子链间适度的库仑相互作用，可形成均相Ｐ（ＡＭＡＡ）／Ｐ（ＡＭＤＭＤＡＡＣ）聚电解质复合溶液，复合物具有较伸展的构象和较大的流体力学半径，因而溶液粘度较高．Ｐ（ＡＭＡＡ）与Ｐ（ＡＭＤＭＤＡＡＣ）分子链间过强的库仑相互作用或小分子电解质的屏蔽作用，可使复合物构象卷曲，结构紧缩，流体力学半径减小，甚至产生相分离，导致溶液粘度降低．

新型疏水缔合聚合物P(AM/POEA)与表面活性剂的相互作用

采用粘度法、荧光探针和透射电镜研究了新型疏水缔合聚合物P(AM/POEA)和表面活性剂SDS和CTAB在水溶液中的相互作用.聚合物P(AM/POEA)结构中,疏水体(2-苯氧乙基丙烯酸酯)呈嵌段状无序地分布在聚丙烯酰胺主链上.这类聚合物很容易和表面活性剂相互作用,通过疏水缔合,形成混合胶束状聚集体,导致溶液粘度剧增.随聚合物溶液中SDS的加入,溶液粘度发生大幅度起伏变化,出现最大值.粘度最大值对应的表面活性剂浓度cS,max位于表面活性剂CMC附近,并发现它的位置不随聚合物微结构而变化.然而它们缔合作用的增粘程度却与聚合物疏水体含量XH及疏水嵌段尺寸NH有关.在实验浓度范围内,XH和NH愈大,溶液的粘度越高.此外用透射电镜直接观察到聚合物/表面活性剂体系中聚集体的交联结构形貌.

菌丝室接种解磷细菌Bacillus megaterium C4对土壤有机磷矿化和植物吸收的影响

通过30μm尼龙网将根盒分成根室和菌丝室,菌丝室中的低磷土壤施加75 mg P/kg土壤的植酸钙,研究了菌丝室土壤中丛枝菌根(AM)真菌Glomus intraradices和解磷细菌Bacillus megaterium C4对有机磷的矿化和吸收。结果表明,在试验条件下,植酸钙的溶解性很低,对土壤溶液有机磷的贡献不大。接种解磷细菌C4提高了土壤中磷酸酶的活性,减少了土壤中有机磷的含量。但是,由于存在解磷细菌与AM真菌对磷的竞争,解磷细菌矿化出的磷大部分被自身利用,AM真菌的生长受到抑制,解磷细菌对植物磷营养的改善没有表现出显著的贡献。

不同施磷水平下AM真菌发育及其对玉米氮磷吸收的影响

【目的】不同丛枝菌根(abuscular mycorrhizal,AM)真菌菌种(株)因其分离地点及宿主的不同,其生理发育与生态功能差异显著,尤其是土壤养分状况对其影响更明显。研究不同土壤磷水平对AM真菌侵染宿主及生长发育繁殖的影响,以及不同AM真菌对玉米生长及氮磷吸收的影响,可以深化了解AM真菌与土壤磷的关系。【方法】采用盆栽试验,以玉米为宿主植物,土壤灭菌后分别添加0、50、200、500 mg/kg 4个水平的磷营养(P0、P50、P200、P500),并分别接种6种AM真菌,以不接种为对照。测定了AM真菌侵染率、丛枝丰度、孢子数、菌丝密度、玉米植株氮磷比(N/P)生态化学计量特征,讨论了不同土壤磷水平与AM真菌生长发育间的关系,以及AM真菌对玉米吸收利用氮、磷的影响。【结果】在P50条件下,AM真菌的侵染率、根内丛枝结构、根外生物量(孢子数、菌丝密度)显著高于不加磷P0和P200和P500处理,而且AM真菌侵染及生长发育指标在高磷水平时,显著下降。不同磷水平处理下,不同AM真菌对玉米的侵染能力及生物量存在明显差异。在P0和P50条件下,接种G.m处理侵染率达到75%,菌丝密度达240 m/g,显著高于其他五个AM真菌。AM真菌C.c、R.a、C.et的菌根侵染状况及生物量次之,D.s、D.eb最差。在高磷P200和P500条件下,仅有F.m真菌处理的侵染状况及生物量最高。在P0、P50水平下,接种F.m、R.a、D.eb显著降低了植株氮含量;在不加磷(P0)水平下,接种处理均显著促进了玉米植株中磷含量的提高,在P50水平下,F.m植株磷含量显著高于不接种对照;在P0、P50、P200水平下,接种AM真菌处理降低了玉米植株中N/P比,且不同菌种间存在差异,接种真菌F.m处理的N/P比明显最低。【结论】土壤添加低量磷(50 mg/kg)更适合AM真菌的侵染及生长发育,也利于菌根效应的发挥。侵染能力及效应以耐高磷菌种F.m最好,然后依次为C.c、R.a、C.et。在适量磷条件下,接种AM真菌能够调节植株体N/P比达到平衡,改善植物营养状况,促进玉米生长。

阳离子型高分子絮凝剂P(DMC-AM)的合成

介绍了P(DMC-AM)使用氧化还原K2S2O8/NaHSO3体系作聚合引发剂的水溶液聚合方法,探讨了其最佳反应条件对聚合物特性粘度的影响,并用红外光谱和共振光散射光谱对聚合物的结构进行了确认。实验表明:P(DMC-AM)的最佳聚合条件为:引发剂用量为体系的0.4%,单体配比DMC(重量)为40%～60%,DMC溶液浓度为14%～18%,反应温度为45～55℃,反应时间为4～5h。比较了P(DMC-AM)对气井、屠宰、酿造、印钞、农药和造纸废水的不同絮凝效果,结果表明P(DMC-AM)对COD(Cr)有较高的去除率,是一种性能优良、用途广泛的絮凝剂。

神农架大九湖15.753kaB.P.以来的孢粉记录和环境演变

根据对大九湖297cm厚的泥炭地层10个AMS^(14)C年龄的测定以及148块孢粉样品的分析,发现每块样品的孢粉(浓度)含量都很高,植物种类繁多,分属于137(科)属,可划分为6个孢粉组合带,植被类型演替大体为含少量常绿树种的针阔叶混交林—含常绿阔叶树种的落叶阔叶林—常绿落叶阔叶林—含常绿阔叶树种的落叶阔叶林—含少量常绿树种的针阔叶混交林。孢粉带Ⅰ(15.753~11.280kaB.P.)记录了该区域晚冰期及其向全新世过渡时期冷暖波动频繁的气候条件,其中亚带Ⅰ-1(15.753~15.549kaB.P.),Ⅰ-3(14.936~14.505kaB.P.)和Ⅰ-5(12.655~11.280kaB.P.)可能分别对应最老仙女木期、老仙女木和新仙女木冷期,而亚带Ⅰ-2(15.549~14.936kaB.P.)和Ⅰ-4(14.505~12.655kaB.P.)分别对应博令和阿勒罗德暖期。孢粉带Ⅱ(11.280~9.218kaB.P.)代表了由晚冰期冷湿气候向全新世温暖气候转换的早全新世缓慢升温的过渡时期。孢粉带Ⅲ(9.218~7.530kaB.P.)代表中全新世前期的气温波动上升期,7.7kaB.P.前后达到最高温。孢粉带Ⅳ(7.530~4.051kaB.P.)代表中全新世适宜期,水热配置条件最佳。孢粉带Ⅴ(4.051~0.911kaB.P.)体现晚全新世温干的气候。孢粉带Ⅵ(0.911~0kaB.P)反映了大九湖温凉稍湿的气候。

阳离子型高分子絮凝剂P(DMDAAC-AM)的分散聚合制备初探

采用分散聚合法,在乙醇-水体系中制备了二甲基二烯丙基氯化铵(dimethyl diallyl ammoniumchloride,DM-DAAC)和丙烯酰胺(acylamide,AM)的共聚物P(DMDAAC-AM)。研究了醇水质量比、单体质量分数、单体的物质的量比、引发剂用量、引发温度、EDTA等因素对聚合物的转化率和特性黏度的影响。使用红外光谱仪和透射电镜对产品的结构和形貌进行了表征。结果表明:以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,用量为单体总质量的4%;在醇水质量比为1:1、单体质量分数为40%、DMDAAC与AM物质的量比为2:8、过硫酸钾为引发剂(其用量为体系总质量的0.04%)引发温度为40℃的条件下,得到特性黏度为94.77(cm3/g)、易分离提纯、溶解迅速的产品。

丛枝菌根真菌对植物营养代谢与生长影响的研究进展

综述了国内外有关丛枝菌根(AM)真菌对于改善植株水分代谢与碳素营养,促进植株对N,P等矿质营养吸收及其运转途径与机制的研究进展,提出了AM真菌研究中存在的问题,以期今后加强对AM真菌的深入研究,进而提高植物对矿质元素的吸收转运效率,增强植株的代谢能力.可以预见,AM真菌作为一种经济而有效的生物肥料,将广泛应用于农业生产与生态农业中,带来不可估量的经济效益和生态效益.

P(DMC-AM)阳离子絮凝剂的絮凝性能研究

对P(DMC AM)的絮凝条件、P(DMC AM)与不同种类的絮凝剂的絮凝性能比较和不同工业废水的絮凝处理效果比较等方面进行了研究 .实验结果表明 ,P(DMC AM)的最佳絮凝条件为 :[η]=70 0～ 80 0mL g,用量为 1.5～ 3.0mg L ;在电荷密度较大 ,分子量较大的各类有机污 (废 )水体系中 ,CODCr的去除率可达6 5 %～ 90 % ;P(DMC AM)絮凝性能优于聚合硫酸铁、聚碱式氯化铝和PAM等常用絮凝剂 .

环介导恒温扩增法(LAMP)检测金黄色葡萄球菌

建立一种能够快速准确地检测金黄色葡萄球菌的LAMP方法。根据金黄色葡萄球菌的femA基因设计了引物,然后进行LAMP反应条件的优化、特异性和灵敏度的检测并与实际样品进行检出率的比较。LAMP方法特异性好,最佳反应温度为61℃,只对金黄色葡萄球菌进行扩增;灵敏度高,金黄色葡萄球菌的检测灵敏度为8～9cfu/mL时仍能检出。LAMP方法检测金黄色葡萄球菌特异性强、灵敏度高、时间短且操作简便,有望成为快速检测金黄色葡萄球菌的新方法。

不同氮磷比例营养液对AM真菌生长发育的影响

温室条件下,研究不同氮磷比例营养液对丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌(Glomus mosseae)生长发育的影响。结果表明:在一定磷水平条件下增加氮的水平,有利于菌根真菌的生长发育,但超过一定水平则会抑制菌根真菌的生长发育,说明氮水平也会影响菌根真菌的生长发育,这种影响与氮磷比例有关。综合比较菌根长度、根外菌丝量及孢子数三项指标,在20%浓度Hoagland营养液的基础上,将氮磷比例提高到4∶2有利真菌生长。在AM菌剂生产中,通过营养液中氮磷比例的调控能获得较大数量的侵染根段、菌丝及孢子等繁殖体。

激光光散射研究丙烯酰胺丙烯酸共聚物的溶液行为

用激光光散射技术研究了丙烯酰胺 丙烯酸共聚物 (简称P(AM AA) )的溶液行为 .结果表明 ,纯水中P(AM AA)分子的流体力学半径Rh的分布存在 10 0～ 5 0 0nm的范围 ,与溶液中的网状结构对应 .当加入NaCl后 ,Rh 分布变窄 ,集中在 10 0nm以下的范围内 ,10 0～ 5 0 0nm这一范围消失 ,说明P(AM AA)在纯水溶液中主要以网状结构存在 ,小分子盐如NaCl的加入会破坏这种网状结构 .网状结构的破坏导致溶液稳定性下降 ,在0 1mol LNaCl溶液中 ,当c <c (≈ 1 34× 10 - 3g mL)时 ,溶液稳定 ,长时间放置不会出现沉淀 ;当c >c 时 ,放置一段时间后 ,溶液中出现白色絮状沉淀 .

杂交狼尾草不同外植体愈伤组织诱导

本研究以杂交狼尾草(Pennisetum americanum×P.purureum)种子和心叶为外植体研究不同质量浓度2,4-D与6-BA组合对愈伤组织诱导及6-BA,NAA对分化的影响。结果表明种子最佳的胚性诱导培养基MS+5.0mg·L-12,4-D+0.4 mg·L-1 6-BA,诱导率为75%,心叶最佳的胚性诱导培养基MS+3.0 mg·L-12,4-D+0.5mg·L-1 6-BA,诱导率为60%;种子愈伤组织诱导高于心叶,为较好外植体。种子分化的最佳培养基为MS+3mg·L-1 6-BA+0.5mg·L-1 NAA,分化率62.5%。该研究建立了稳定有效的再生体系,为杂交狼尾草的遗传转化和定向改良提供了技术支撑。

稳态和动态荧光研究疏水缔合共聚物P(AM/POEA)的自缔合行为和聚集体

应用稳态和动态荧光光谱方法 ,包括荧光探针、标记荧光和荧光淬灭等研究了共聚物P(AM/POEA)在水溶液中的自缔合性质 .这种共聚物由丙烯酰胺 (AM)和少量疏水单体 2 苯氧乙基丙烯酸酯 (POEA)组成 .实验结果表明这类共聚物的自缔合行为和聚集体结构主要取决于聚合物的链结构和浓度 .由胶束共聚合方法得到具有多嵌段结构的共聚物 ,它们容易发生疏水缔合 ,并产生很强的增粘作用 ,而由普通共聚合方法得到的无规共聚物却没有这些性质 .同时这类聚合物的缔合类型及其增粘能力也直接与共聚物中的疏水体含量相关 ,随疏水体含量增加 ,由于分子间和分子内缔合的竞争 ,出现粘度先增后降的现象 .在荧光研究的基础上提出了多分子聚合物聚集体的结构模型 ,它随聚集体浓度增加 ,进一步形成多联聚集体和网状结构 .同时还观察到聚集体中疏水体有序排列现象 .

新型缔合聚合物P(AM/POEA)溶液的流变性质

应用黏度法和动态模量研究了新型缔合聚合物P(AM/POEA)的溶液流变性质。该聚合物由丙烯酰胺(AM)和少量2-苯氧乙基丙烯酸酯(POEA)(n(POEA)≤1.0%)组成。结果表明,共聚物的微结构对其溶液的流变性能有重要影响。嵌段共聚物(BP系列)具有显著的增黏能力,而无规共聚物(RP系列)则没有这种作用。这种由分子间的疏水缔合作用而产生的疏水缔合增黏能力与疏水嵌段的数量和长度密切相关。同时进一步研究了聚合物浓度、盐浓度、温度和剪切速率对溶液黏度的影响。动态模量测试表明,该聚合物缔合体系在实验浓度范围内黏性响应占有优势。

阳离子絮凝剂P(AM-DAC)的合成、表征及应用

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,通过水溶液聚合的方法合成了阳离子絮凝剂P(AM-DAC)。探讨了单体配比、单体浓度、引发剂用量、反应时间、反应温度等因素对阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)主要性能的影响。实验得出了较佳的反应条件:聚合温度为70℃,引发剂用量为0.16%,单体配比m(AM):m(DAC)=1:8,总单体浓度为20%,反应时间3 h。在上述条件下,所得阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的特性黏数为18.692 4 dL/g,在其加入量为0.003%的条件下处理巡司河污水,上层清液透光率达90.7%,污泥脱水率达89.2%。并对该聚合物絮凝剂的结构和热行为进行了表征。