Numerical and analytical investigations for the SOI LDMOS with alternated high-k dielectric and step doped silicon pillars

This paper presents a new silicon-on-insulator(SOI) lateral-double-diffused metal-oxide-semiconductor transistor(LDMOST) device with alternated high-k dielectric and step doped silicon pillars(HKSD device). Due to the modulation of step doping technology and high-k dielectric on the electric field and doped profile of each zone, the HKSD device shows a greater performance. The analytical models of the potential, electric field, optimal breakdown voltage, and optimal doped profile are derived. The analytical results and the simulated results are basically consistent, which confirms the proposed model suitable for the HKSD device. The potential and electric field modulation mechanism are investigated based on the simulation and analytical models. Furthermore, the influence of the parameters on the breakdown voltage(BV) and specific on-resistance(R_(on,sp)) are obtained. The results indicate that the HKSD device has a higher BV and lower R_(on,sp) compared to the SD device and HK device.

浸水含瓦斯抽采钻孔煤柱稳定性研究及控制

窄煤柱护巷可有效提高煤炭资源采出率,改善采掘接替关系,但施工维护难度大,尤其是在采空区积水且矿井瓦斯含量较高的条件下,煤柱稳定性控制显得更为重要。基于石泉煤矿30108工作面沿空巷道掘进及支护的工程背景,结合钻孔可视化探测技术提出了一种基于MATLAB图像处理的钻孔裂隙定量表征方法。综合浸水煤柱力学模型和数值模拟,确定了合理煤柱宽度,提出了采空区疏水及“锚索网梁+窄煤柱侧索梁补强+窄煤柱侧注浆加固”的巷道高强非对称支护方案,并进行了工业性实践。研究结果表明:钻孔截面中裂隙面积占比随钻孔深度增加呈负对数减小趋势,煤柱宽度为10.00 m时正常区段及含瓦斯抽采钻孔区段的煤柱内部均存在较大范围的弹性区,具备较强的承载能力;相应支护方案控制效果较好,具有显著的经济效益。

坚硬顶板高压磨料射流侧向切顶煤柱卸荷技术研究

针对坚硬顶板下临空巷道存在的高应力、大变形、难支护等问题,分析了磨料射流能量分布情况,研究了磨料颗粒及高压水射流的冲击破岩作用。基于“砌体梁”原理,建立不同岩性条件下的岩层周期破断力学模型,研究了巷道侧向切顶条件下上覆岩层断裂情况,采用数值模拟分析切顶前后煤柱应力变化情况,提出了磨料射流侧向切顶煤柱卸荷技术。现场试验结果表明,采用磨料射流切顶后巷道高度变形量减小38.7%,宽度变形量减小45.8%,巷道变形得到有效控制。同时,切顶后每日最大总能量降低85.5%,平均每日总能量降低82.6%。验证了磨料射流侧向切顶对坚硬顶板的弱化效果,为坚硬顶板弱化治理提供了一种新的技术手段。

煤田房柱式采空区地震响应特征物理模拟研究

在总结了蒙陕地区地震地质条件、煤田房柱式采煤时采空区特征的基础上构建了蒙陕地区房柱式采空区地质模型,并在水槽实验室对其进行物理模拟地震数据采集,使用针对性的处理流程对采集的数据进行处理,最后对成像结果中目的层进行属性分析,总结了蒙陕地区房柱式采空区的成像特征,其结果可以用于提升煤田采空区探测的效率和质量。

垂直分条采矿工艺在急倾斜薄矿体顶柱回收中的应用

急倾斜薄矿体在空场采矿法开采后会残留顶柱,由于透采时凿岩工人在逐渐变薄的顶柱下作业,安全风险较高,为避免出现大面积冒顶事故,常留设永久损失的高品位原生矿柱,造成了资源的极大浪费。为安全高效回收顶柱,提出一种垂直分条采矿工艺,详细介绍了该方法的采准切割布置、回采工艺及主要技术经济指标等。现场工业应用表明:采用该方法能够最大限度地回收顶柱,且空顶后暴露面积小,安全性高;台效由原工艺的15.4 t/台班提高至23.3 t/台班,提高了51.3%;采矿损失率由62%降低至5.3%,相比原采矿工艺降低了91.5%,取得了良好的技术经济效果,可在同类型矿山推广。

高强度采动影响下巷道非对称性加固技术与试验研究

以湾图沟煤矿3号煤层13405、13406工作面巷道大变形为工程背景,综合采用现场调研、工业性试验等方法,总结得到工作面采动支承压力扰动、巷道围岩强度低、巷道支护强度低和巷道支护质量差等是试验巷道变形破坏的主要影响因素。基于此,提出了巷道非对称性加固思路,开发了高强度采动影响下巷道非对称性加固技术,并进行了现场工业性试验,监测了巷道围岩变形量、锚杆受力状态、煤柱应力分布等矿压显现特征,分析了试验巷道采动影响规律和变形破坏特征,矿压监测结果验证了加固技术和支护参数的合理性。

铝土矿高水材料逐巷充填矿柱回收技术及应用

奥家湾铝土矿采用房柱式采矿法,留设大量矿柱支撑顶板,采出率低,矿石损失量大。为安全回收铝土矿柱,理论分析了充填前后矿柱及充填体的应力分布状态,根据铝土矿体赋存特征及开采条件,提出了高水材料逐巷充填矿柱回收技术并开展了现场试验:将铝土矿柱划分多条采巷,开采完毕后采用水灰比为4∶1的高水充填材料与矸石胶结充实接顶,逐巷有序充填回收矿柱。为评估充填体力学性能,进行现场取样并开展实验测试。结果表明:充填体单轴抗压强度为2.84MPa,可有效支撑顶板,弱化矿柱应力集中程度,提高采场稳定性。本技术可安全回收矿柱,将矿石采出率提高至81%,同时能有效控制采后覆岩活动,且充填成本低,技术经济效益显著。

同层位老空积水区防隔水煤(岩)柱的计算方法

煤矿井下采掘作业生产期间,为了避免老空水在高水压作用下破坏原始煤(岩)层(探水线)稳定性而发生井下透水事故,本文通过对采掘破坏影响以及老空透水机理进行分析,提出了“同一煤层,老空区导水裂缝带范围与开采煤层导水裂缝带范围不连通为基础,并保证足够的挡水岩柱”的防治措施,充分考虑老空积水区水头值高低、煤(岩)层厚度、强度、岩层移动规律、采煤后形成的导水裂缝带等相关因素,确定了合理的计算方法,从而对老空区防隔水煤(岩)柱尺寸进行计算。该方法思路正确,可达到安全警示与矿井保安的目的。

推动我国体育产业高质量发展的路径选择

体育产业是体育强国的重要基础,使体育产业高质量发展成为国民经济支柱产业是建成体育强国的内在要求。我国体育产业呈现良好发展态势,使其发展成为国民经济支柱产业具有较强的可行性。我国体育产业成为国民经济支柱产业既面临良好机遇,也面临诸多困难和挑战。必须从产业体系、企业主体、产业集群、运行机制等多个维度,系统探索加快体育产业高质量发展成为国民经济支柱产业的科学路径。

高容量锂离子电池正极复合材料pillar[5]quinone/CMK-3的制备

以有机醌类化合物柱[5]醌(pillar[5]quinone,P5Q)作为锂离子电池的正极材料,探索了其储锂性能。实验结果表明,P5Q首圈放电容量达到了431 mAh·g^-1,显示出100%的活性位点利用率。然而,P5Q在电解液中的溶解会导致循环过程中容量的衰减。采用超声法将P5Q填入有序介孔碳CMK-3的孔道,制备了P5Q/CMK-3复合材料,以此减少P5Q与电解液的接触,从而减缓了P5Q的溶解速率,提高了电池的循环稳定性。P5Q/CMK-3复合材料100次充放电循环后容量为300 mAh·g^-1,保持率高达71%,说明了该优化方法效果显著,提高了P5Q在锂离子电池中的实际应用价值。

超高压输变电装备三支柱绝缘子稳健性设计研究

三支柱绝缘子是超高压输变电装备中的关键组件之一,其绝缘性能的优劣直接影响了电力系统的可靠性。传统的绝缘子结构优化主要采用确定性优化方法,在加工精度、产品磨损老化等不确定因素的影响下,往往会造成性能的不稳定。为此,本文建立超高压三支柱绝缘子6σ稳健性结构优化模型,采用拉丁超立方法抽取样本空间,利用克里金法构建电场强度与结构尺寸的响应面,最终通过遗传算法得到最优绝缘子结构。

近距离煤层下行跨煤柱开采巷道的合理布局

为了探究遗留区段煤柱对下伏回采巷道布局的影响,以煤峪口矿为工程背景,通过最大主应力集中系数判别底板应力增高区,采用理论解析、编程计算、数值模拟的方法,研究了不同开采阶段底板应力增高区的演化特征.结果表明:区段煤柱宽度、埋深、煤柱边缘至峰值区的距离及其垂直应力峰值控制着应力增高区的发育,采空区应力恢复特征对应力增高区的影响可以忽略;对比各模拟方案中煤柱-巷道错距与应力增高区对下煤层的影响范围峰值,并结合采空区应力逐渐恢复及工作面矿压显现的区域化特征,认为煤柱-巷道错距10~15 m为优选区间.选择12 m错距进行工业试验,取得了良好效果.

高应力煤体小煤柱护巷围岩稳定性控制技术研究

高应力环境临空小煤柱巷道面临围岩稳定性差,巷道维护难度大等问题,以福达煤矿15#煤层5 m小煤柱应用现场为背景,针对影响小煤柱巷道围岩稳定性的关键因素,包括:地应力水平高、围岩稳定性差、煤柱内部遗留钻场空区等,提出了侧向水力压裂卸压、临空巷道围岩稳定性控制及煤柱内隐蔽钻场高水材料充填技术方案,并开展现场应用,结果表明:(1)水力压裂关键层位起裂压力峰值为26.5 MPa,各孔最大压力均值22.3 MPa,孔内原生裂隙受高压水挤压作用逐渐张开,对顶板完整性的弱化作用显著;(2)基于巷道矿压数据分析结论,顶板锚杆应力峰值为108 kN,帮锚杆应力峰值为86 kN,均远低于锚杆的屈服载荷,未出现断锚现象。巷道两帮及顶板下沉量均在可控范围内,巷道收缩量较小,围岩整体稳定性得到有效控制;(3)隐蔽钻场充填高水材料总体积682.9 m3,高于钻场空区总体积,每个充填钻孔均保证返浆后停止注浆,钻场充满率较高,残留1.5 m煤柱稳定性较好,达到了预期效果。

八大体系建设助推公立医院高质量发展

面对建立现代医院管理制度的课题,宁夏回族自治区人民医院存在院区布局分散、医疗质量与安全薄弱、临床学科成熟度低、科研教学提升缓慢、信息化建设支撑力度小等问题。面对挑战与机遇,医院不断在医疗救治、疾病预防控制、老年服务、接续医疗、科研支撑、医学教育、特需医疗、妇幼服务八个方面探索实践,积累经验。在公立医院高质量发展新阶段,医院在以上八个方面逐渐形成体系,推动和完善院区的综合发展布局,进入从“规模化”向“质量化”发展的转变阶段,为“十四五”时期公立医院高质量发展提供借鉴与思路。

临空宽煤柱超高压水力割缝卸压防冲技术研究

为解决葫芦素煤矿21105工作面临空宽煤柱冲击地压治理难题,提出了超高压水力割缝卸压防冲技术。采用理论分析研究了高压水射流对煤层的切割深度,以及煤柱切割后的应力转移规律,提出了基于卸荷减载、增加塑性屏障区的超高压水力割缝卸压防冲机制。通过FLAC 3D模拟了临空煤柱在不同割缝工艺条件下的煤岩体应力分布规律,获得了煤柱区域割缝工艺参数。在葫芦素煤矿21105工作面进行了工业性应用,试验区域内微震事件、应力水平及钻屑量较相邻对比区域均得到明显降低。研究结果表明:采用超高压水力割缝技术切割煤层能有效改变煤岩体应力分布状态,使高应力区向深部煤岩体转移,增大采掘空间附近的塑性屏障区范围,有效防治煤矿冲击地压事故。

三峡工程高质量发展概念内涵和实施路径研究

三峡工程是国之重器,是当今世界综合规模最大的水利枢纽工程。在深入分析新阶段三峡工程高质量发展的重大意义、概念内涵和战略定位的基础上,研究提出了强化三峡工程运行安全管理、推进三峡库区生态环境保护与修复、持续推进三峡移民稳定发展、协调推进数字孪生三峡建设、完善三峡工程管理法治体制机制五大实施路径,可为今后一个时期三峡工程高质量发展提供思路与方向。

王庄煤矿高应力综放面巷道围岩控制技术

以王庄煤矿2202工作面9106回风顺槽高应力条件切顶卸压后留设窄煤柱为工程背景,基于煤岩体岩石力学实验,通过现场调研、理论分析及数值模拟相结合的研究方法,对深井高应力条件下回采巷道的联合控制技术进行研究。最终确定合理的切顶角度为30°,水力压裂长度为21 m,留设窄煤柱宽度为7.5 m时可以获得较好的留巷效果,实现资源回收和回采巷道掘进速率的最大化;在9105工作面运输顺槽切顶后,进行91062回风顺槽掘巷,采用十字布点法对巷道变形量进行检测,巷道顶底板及两帮的最大变形量分别为231 mm、198 mm,能够满足巷道使用需求。

可恢复系梁对双柱墩桥梁抗震性能的影响

为研究桥梁在地震后的可恢复性,文中提出了一种适用于双柱式高墩桥梁的可恢复耗能系梁,以石坪大桥高架公路二桥为研究对象,对结构进行非线性时程分析。基于ANSYS软件建立双柱式高墩模型,分析了不同阻尼参数下双柱式高墩结构的地震响应参数,确定了最优阻尼参数。对可恢复系梁设置前后结构的抗震性能对比,得出设置可恢复系梁后,桥墩结构的墩顶位移、墩底剪力、墩底弯矩均有所降低。

乌东煤矿近直立特厚煤层上覆高阶段煤柱回采方法及应用

针对乌东煤矿近直立特厚煤层上覆高阶段煤柱安全回采问题,分析了上覆高阶段煤柱回采条件,提出了上覆高阶段煤柱回采处理方案,开展了近直立特厚煤层综放工作面回采高阶段煤柱工程实践。研究结果表明,在上覆高阶段煤柱中部专用爆破巷对煤柱进行预裂爆破,并在煤柱底部布置综放工作面对高阶段煤柱进行回采,解决了近直立特厚煤层上覆高阶段煤柱安全回采难题,消除了高阶段煤柱的安全隐患,为矿井+564 m分层以下深部资源开采创造了条件。

8318工作面无煤柱充填采煤工艺设计及试验

针对忻州窑矿8318工作面回采率低以及维护效率低的问题,采用高水速凝水灰比为1.5:1的充填材料为核心的充填采煤工艺,完成了机械化充填设备的选型,设计了对应的充填工艺流程。无煤柱充填采煤工艺可减少工作面顶底板近160 mm的移近量,工作面围岩支承应力减少近5.2 MPa,应力集中系数降低0.31。