mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
渤海湾盆地盆缘洼陷新近系天然气成因与油气差异富集机理 --以黄河口凹陷东洼为例

以往认为盆缘洼陷埋藏浅、面积小、生烃能力有限,因而未能引起足够重视。随着油气勘探的深入,盆缘洼陷现已成为渤海湾盆地油气勘探的重点与热点领域,但对其油气成藏机理及富集规律的研究亟待深入。基于地球化学资料,对黄河口凹陷东洼新近系油气的成藏机理及分布规律进行了系统研究。研究结果表明:黄河口凹陷东洼新近系原油和天然气具有不同的来源和成因,其中原油来自古近系沙河街组三段和沙河街组四段烃源岩,而天然气则为新近系油藏原油降解次生生物气;原油的形成早于天然气的形成,气藏的分布整体浅于油藏的分布,但其具体分布受控于新近系馆陶组中-上部、明化镇组下段中-下部和明化镇组上段底部3套区域盖层的封闭能力,总体呈现"南部富油、北部富气,西部富油、东部富气,下部富油、上部富气"的分布规律。
煤矿无轨胶轮车智能调度管理技术研究与应用

针对煤矿无轨胶轮车辅助运输系统在提升矿井生产效率的同时,给煤矿带来的无轨胶轮车无序运行、高能耗及环境污染、运输安全等问题,提出了采用多系统融合技术将煤矿井下无轨胶轮车运行相关有效数据充分筛选,研究采用高精度定位技术实现车辆30 cm 高精度定位,通过交通信号、视频图像、位置信息等关联数据采集分析处理和车辆运行流程全数字化管控,实现井下无轨胶轮车日常运行网上及移动端申请、车辆运行无人化自动调配、车辆数据统计分析、人员乘用及物料运输车辆全面数字化、智能化管控。结果表明:通过无轨胶轮车辅助运输系统的全数字化管控的研究及应用,大幅提升了煤矿井下无轨胶轮车辅助运输效能,提高统一指挥调度和信息共享水平,实现煤矿无轨胶轮车调度管理的智能化。
虚拟现实技术在煤矿领域的研究现状及展望

针对国内外煤矿领域虚拟现实研究大多是局部或单向性研究,整合各阶段、各领域、各环节进行综合性研究且获重大突破的极其缺乏的实际情况,在概述国内外虚拟现实技术在煤矿虚拟场景仿真、虚拟现实监测监控、虚拟规划方法和“VR+AR”技术融合设计等应用领域的研究现状基础上,剖析了其在应用中存在的困难和问题,明确提出了虚拟现实技术应整合多技术手段进行融合设计,并实施“四步走”战略,即首先解决在技术培训、数据可视化分析、虚拟规划等方面的问题;其次是解决整个生产过程中的虚拟监测监控问题;再其次是利用以上成果加上创新突破实现矿山智能装备虚拟设计,特别是突出虚拟设计和多环节的融合交互关联,把智能操控平台高度集成到整个生产操控中,最终真正实现高智能、自关联、绿色化,高效率无人值守的目的。
智慧矿山标准发展现状及路径分析

针对矿山信息化建设存在信息孤岛,无法真正实现数据融合、业务融合以及全面的智慧决策分析问题,提出完善智慧矿山建设标准体系是有效解决手段。在明确智慧矿山标准内涵、特征和意义的基础上,从公开发布标准和学术论文2个方面研究了智慧矿山标准的发展现状,得出智慧矿山标准面临三大挑战:边界及范围不易确定、缺乏标准化组织和人员、标准扩散与推行存在阻力;参考已发布的智慧矿山相关标准,综合利用结构化方法和面向对象方法,构建了智慧矿山标准体系,并详细对比现有标准与标准体系的差距,给出对比明细表,并明确了现有标准的完善方向和策略;最后结合智慧矿山发展现状和标准体系建设情况,分析了我国智慧矿山标准的发展路径。
智能矿山大数据关键技术与发展研究

针对我国煤矿开采过程中数据生产量大但无法将这些数据进行有效的利用,无法为煤炭开采提供可靠的数据信息支撑等问题,研究分析了大数据技术在煤炭生产工业中的应用。介绍了智能矿山大数据的基本概念、特征及价值体现,概述了国内外智能矿山大数据研究与应用现状,分析了智能矿山大数据技术发展的驱动因素和存在的阻碍;通过分析智能矿山中的数据来源、数据集成以及数据分析应用,总结了智能矿山大数据的关键技术,如数据获取技术、数据集成与融合技术、大数据分析与挖掘、大数据的数据解析应用技术等;通过分析神东智能矿山的大数据平台架构、大数据平台的物理架构以及总体架构建设中的应用案例,提出智能矿山大数据应从矿山安全管理、生产执行、经营管理等领域进行应用研究;最后给出了我国在智能矿山建设过程中的建议。
智慧煤矿主体架构设计与系统平台建设关键技术

针对煤矿建设过程中存在的信息孤岛、子系统割裂等问题,提出了以“自主感知与控制-信息传输系统一操作平台-井下系统平台-生产经营管控平台”为主线的智慧煤矿建设主体架构,通过底层的自主感知系统对井下的“人-机-环-管”信息进行全面感知,并对感知信息的数据格式、通信协议、存储方式等进行统一,构建了井下多源异构大数据共享平台,实现了井下各子系统之间的数据统一管理与信息共享。利用统一操作平台对井下生产系统、安全保障系统、综合保障系统进行统一管理,解决了信息孤岛、子系统割裂等问题。井下系统平台不仅为上层的生产经营管理平台提供数据支撑,而且为底层机械设备的智能操控提供决策依据,实现了井下信息感知、分析、决策、控制的智能化操控。将智慧煤矿智能生产系统细分为地质及矿井采掘运通信息动态管理平台、井下精准定位导航通信管理操作平台、智能化少人采掘系统综合管理平台,详细阐述了智能综采子系统间的组织架构与实现路径。按照井下危险源的种类对智慧煤矿智能安全保障系统进行了分类,搭建了智能安全保障系统的主体架构,分析了井下危险行为、危险区域识别系统的技术路径。基于井下采掘工程需求分析,对智慧煤矿智能综合保障系统进行了分类,构建了智能综合保障系统的主体架构,详细论述了井下设备在线诊断与远程运维系统的实施过程。从基础理论、信息感知、数据处理、高效传输、精准控制5个方面,对未来需要突破的智慧煤矿建设关键技术进行了展望。
煤矿井下碎软煤层空气复合定向钻进技术与装备

针对碎软煤层瓦斯高效抽采与治理已成为制约煤矿安全高效生产的关键技术瓶颈问题,在分析碎软煤层顺层钻孔钻进关键技术难题的基础上,提出采用空气复合定向钻进技术与装备进行碎软煤层钻孔施工的技术方案,介绍了其技术原理与技术优势,开发了复合定向钻进技术、顺煤层长距离成孔技术和复合强排渣技术,选配了矿用空压机和孔口除尘器,研制了空气螺杆马达、空气流量与压力监控系统、配套钻具等钻进装备。在贵州省青龙煤矿开展了现场试验,在普氏系数为0.37的碎软突出煤层中,完成5个定向钻孔和2个定向主分支孔施工,最大孔深385m,总进尺3014m,最大单孔瓦斯抽采纯量超过1500m~3/d,取得了碎软煤层定向钻孔成孔深度和瓦斯抽采效果的重大突破。空气复合定向钻进技术与装备可在工作面圈闭之前对碎软煤层瓦斯进行超前区域递进式抽采治理,掩护巷道掘进和工作面回采,具有钻孔施工周期短、成本低、瓦斯抽采效果好等显著优势,可对革新井下碎软煤层瓦斯治理模式、助力煤矿企业降本增效提供技术参考。
采煤塌陷区周边土壤典型重金属元素调查与评价

为了查清毛集试验区采煤塌陷区周边农田土壤重金属元素Cu、Zn、Ni、Cd、Cr 和Pb 含量与污染水平,选择新集一矿3处(A、B、C 处)典型采煤塌陷区周边土壤为研究对象,通过系统采集23个土壤样品,利用火焰原子吸收分光光度法测定6种元素含量,并采用单项污染指数法和综合污染指数法开展重金属污染评价。结果表明:基于元素含量的空间分布规律,得出Cu 与Zn、Pb 与Cd、Ni 与Cr具有相似污染源;土壤重金属二级超标率测定结果表明Cu、Pb、Ni、Cr 未超标,而Cd 和Zn 普遍超标;元素的单项污染指数结果表明Ni 含量达到警戒线,Zn 达到轻度污染,而Cd 达到重度污染;A、B、C 处周边农田土壤的综合污染指数高低顺序为A>C>B。研究结果为毛集试验区内开展农用地重金属污染防控与修复提供了技术参考。
冻结井壁解冻过程中突水溃砂机理及防治技术

为了解决富水砂层冻结井壁解冻过程中突水溃砂灾害问题,通过理论分析、室内试验和现场测试,研究富水砂层冻结壁解冻过程中突水溃砂形成机理,低温环境下浆液的凝结特性和强度变化特征,注浆驱水、固砂技术和方法。研究结果表明:解冻过程中渗水通道为施工冷缝和混凝土收缩裂缝,涌水量随着解冻范围的扩大而增大,缝隙亦随之扩大,最终导致突水溃砂灾害;袖阀管注浆可有效充填井筒周围裂缝、驱水、固砂,添加水泥质量5%的工业盐可显著缩短水泥浆凝结时间,并且抗压、抗折强度增长明显。注浆后,井筒涌水量由400 m~3/h 下降到70 m~3/h,达到封堵通道、减少物源、降低水头的目的。
有机质页岩孔隙分形模型的适用性研究

为了深入研究分形理论模型计算不同尺度孔隙分形维数的适用性,以焦页1井龙马溪组页岩与慈页1井牛蹄塘组页岩的钻井岩心样品为研究对象,采用CO_2和N2等温吸附试验,获得了2组页岩微孔与介孔的吸附数据,并分别结合微孔分形模型和FHH 分形模型计算了微孔与介孔的分形维数,讨论了2种模型的有效性。研究结果表明:微孔分形模型适用于计算CO_2吸附数据,可有效表征页岩微孔的分形维数;而选FHH 分形模型适用于计算N2吸附的高压段数据,可有效表征页岩介孔的分形维数。微孔与介孔可具有不同的分形结构,页岩孔隙结构的评价应综合考虑两类孔隙的分形维数。
塔山煤矿综采工作面切顶留巷技术

为解决塔山煤矿三采区采掘接替紧张的问题,采用切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术在该采区进行切顶留巷试验研究。首先,系统介绍了切顶留巷技术原理、工艺流程及切顶留巷关键技术;其次,结合该煤矿工程地质条件,采用理论分析计算、数值软件模拟和现场爆破试验等方法,得出顶板预裂切缝高度为7.5 m、切缝角度为15°、恒阻锚索长度为9 m 等关键参数,单孔最优装药结构为4+3+ 3+2,孔间距500 mm。留巷稳定后,顶板最大下沉量为188 mm,底鼓最大值为100 mm,两帮收缩最大值为164 mm,监测结果表明切顶卸压条件下,留巷效果满足生产需求。
基于程序升温的不同粒径煤氧化活化能试验研究

为了研究粒径对煤氧化反应活化能的影响,利用煤自燃程序升温试验装置,研究了不同粒径煤样在低温氧化阶段的耗氧速率以及气体产物与温度对应关系,分析了气体产物与耗氧速率随温度的变化规律,得到不同粒径煤样的临界温度点,并使用该温度点将低温氧化阶段划分为2个阶段,并对不同阶段开展了动力学分析。建立了耗氧速率与煤体温度之间的阿伦尼乌斯公式并对其进行对数处理得到活化能方程,分析该方程的线性回归直线斜率并计算出煤样低温氧化表观活化能。研究结果表明:粒径对表观活化能的影响较大,且基本遵循粒径越大,活化能越大的规律。粒径为5~ 7mm的煤样在临界温度前的活化能是最大的,证明相较于其他粒径,该粒径的煤样在低温阶段不易自燃。通过混样活化能的对比可以看出,2~(-2中)煤层比3~(-1)煤层自燃倾向性低。
西山煤田古交矿区煤层气分布模式及开发效果评价

为揭示古交矿区煤层气分布规律及其主控因素,综合野外地质勘查、煤矿采掘地质、煤层气井相关资料及煤心测试数据等资料,讨论了构造演化、构造形态、断裂分布、埋深、煤体结构、煤层厚度、直接顶板性质等因素对煤层气分布的影响。结果表明:构造条件和埋深是控制矿区内煤层气分布规律的主因,并据此将矿区划分为平缓单斜浅埋、平缓单斜深埋、陡峭单斜和复杂褶皱4种煤层气分布模式,平缓单斜浅埋区和平缓单斜深埋区为煤层气富集有利区。平缓单斜浅埋模式下,埋深小、渗透性好是煤层气井高产的有利条件;平缓单斜深埋模式下,埋深小、含气量高有利于煤层气井高产。
应力条件对受载煤体声发射活动特征的影响研究

为研究外部应力条件对受载煤体的声发射活动特征的影响作用,采用岩石力学试验系统和声发射仪,开展了单轴、不同围压三轴、卸围压三类应力条件下的煤样破坏试验,对比分析了煤体在不同应力条件下的破坏特征及声发射活动特征。试验结果表明:煤体的声发射活动宏观上与煤体的破坏阶段相对应,应力条件对煤的破坏特征及声发射活动特征具有重要影响作用。在增围压作用下,煤体的弹性模量、强度增加,主破裂面与轴向加载方向的角度逐渐增大,主破裂机制由张拉破坏向剪切破坏转变;在卸围压作用下,煤的主破裂机制由剪切破坏向张拉破坏转变。在围压应力增加条件下,在弹性变形阶段,煤体的声发射事件显著减少;在屈服变形阶段,声发射事件的能量逐步降低,并且能量的分布形态从相对“聚集”向相对“分散”的转变;在峰后变形阶段,煤体呈现渐进损伤的延性破坏特征,声发射活动持续逐步降低。在三轴卸载围压应力条件下,在煤体屈服阶段,声发射事件率与能量都随着应力的快速跌落而迅速增加,声发射活动趋于活跃,煤体的破坏方式最为剧烈。
巷道层状顶板三向承载梁承载能力弱化机理研究

为了研究影响煤巷安全和稳定性的层状顶板结构承载能力衰减问题,采用理论推导、数字试验和相似模拟方法,建立了巷道层状顶板三向承载梁结构的物理和力学模型,依据Drucker-Prager 强度准则提出了巷道层状顶板三向承载梁结构的弹塑性分析方法,基于三向承载梁结构的承载机理和极限平衡理论,以淮南张集矿17246工作面轨道巷顶板为分析对象,通过Matlab 等数值计算软件,推导出了特定工程地质条件下三向承载梁结构峰后软化阶段和残余承载阶段的极限承载应力及其影响规律。结果表明:巷道层状顶板呈现层状分布、相互作用、分区承载的三维长板结构;基于应力通过岩层逐层传递特性,可求解出岩层当中任意岩层上的作用应力;巷道顶板三向承载梁结构的压剪破坏判断值f<0表示该点进入压剪破坏状态,f = 0表示该点达到压剪破坏的临界状态,f>0表示该点仍处于弹性承载状态;煤巷顶板在峰后残余阶段依然具有一定的承载能力,计算得到试验巷道层状顶板的极限承载应力约为5.1MPa,残余承载应力约为2.9MPa;煤巷开挖后顶板经历弹性承载、弹塑性承载、塑性承载,当顶板处于峰后残余承载时,顶板结构受到外界应力扰动可能发生大变形灾害;随着围压的增加,岩体的峰值抗压强度、残余抗压强度均呈增加趋势。该研究结果揭示了顶板结构承载能力弱化的本质。
综采工作面上隅角瓦斯流动活跃区形成机理研究

为解决综采工作面回采期间上隅角瓦斯超限问题,以山西某高瓦斯矿井主采工作面为原型,基于物理相似模拟试验,采用分形理论从细观角度证实了瓦斯流动活跃区的存在性,通过构建瓦斯流动活跃区的空间模型和力学模型,研究了工作面上隅角瓦斯流动活跃区的形成机理,并结合FLUENT数值模拟软件,对上隅角埋管抽采瓦斯的布置参数进行了优化。结果表明:通过对比局部瓦斯优势通道裂隙网络与整体覆岩裂隙网络的分形特征,认为局部裂隙网络发育更为丰富,进而证实了瓦斯流动活跃区的存在;推导出了瓦斯流动活跃区关键岩块的二次失稳形式及判据,认为关键岩块不会发生二次失稳,保证了关键岩块的存在,从而保证了瓦斯流动活跃区不会消失,为上隅角埋管抽采活跃区瓦斯提供了可稳定参考的位置基础;通过对埋管深度为5、15、25 m 时采空区及工作面的瓦斯浓度分布进行数值模拟,认为埋管深度为15 m 时的抽排效果最佳。
基于保水采煤的煤炭开采带与泉带错位规划问题

榆神府矿区2017年原煤产量达到4.00亿t,是我国西部最重要的煤炭产区,矿区地下水资源相对贫乏,具有供水和生态双重价值的含水层为第四系萨拉乌苏组含水层和侏罗系烧变岩含水层,含水层位于煤层之上,矿区中东部、东南部煤层埋藏浅,煤炭开采对含水层扰动强烈,并造成了部分含(隔)水层结构损伤,隔水层的隔水性丧失,含水层地下水渗漏,造成地下水位下降,部分泉干涸。调查发现,目前的煤炭开采主要集中于泉密集分布的窟野河、秃尾河沿岸的北东向条带内,这一条带既是泉带,也是煤炭开采带,二者的重叠,无疑加剧了煤炭开采对泉的扰动。为了保护泉及生态环境,通过煤炭对地下水的影响机理分析,提出煤炭开采带西移东进的建议,认为西部煤炭资源埋藏深度大,煤层开采形成的导水裂隙带无法导通至第四系萨拉乌苏组含水层,东部第四系含水层富水性弱-极弱,属无水开采区。错位规划后,煤炭开采带内煤层埋藏深度适中区,普遍推广保水采煤技术;浅埋、极浅埋煤层区,推广地下水库技术,并加大水资源生态利用;对于不能推广保水采煤技术和水资源综合利用的矿井,可采取有偿异地置换的模式,根本上解决泉带破坏问题。为统筹布局泉带与煤炭经济带的错位布设,建议加大榆神矿区三、四期规划区的地下水监测密度,进一步完善区内地下水监测网。
煤矿坑道回转钻进动力学研究现状与展望

针对煤矿井下坑道钻探安全高效发展的技术需求,阐述了煤矿坑道回转钻进动力学技术系统组成及工作特征。从钻进装备系统动力学、钻柱动力学和钻头破岩动力学等3个方面评述了相关技术领域的主要研究成果。结合煤矿井下坑道钻探特点,分析了当前煤矿坑道回转钻进动力学研究现状及存在问题,包括亟待解决的多技术系统与工作环境的一体化动态模型建立,复杂交变载荷下的钻柱动力学研究途径以及PDC 钻头高效破岩问题等。探讨了煤矿坑道回转钻进动力学研究的发展方向:其一,需实现煤矿坑道钻进系统多领域建模与仿真,初步建立钻探设备机械、液压、电气、控制、信息等模型库,针对钻探施工中钻机钻进参数、泥浆泵压及控制信息感知等具体施工应用中建立系统级模型,形成多学科耦合对钻进技术系统动力学性能进行综合分析和预测。其二,借助半物理仿真试验将钻探对象实体特性在虚拟环境下的动态特性试验中分析得出,通过建立数学模型、编程、交互反馈等技术流程在计算机上运行,进一步得到动力头转矩、给进/起拔力、泥浆泵压力等钻探系统主要参数的动态反馈。随着煤矿坑道回转钻进动力学研究的不断深入,有助于进一步提高煤矿井下钻探技术与装备设计水平,为实现煤矿安全高效智能钻探提供技术参考。
坚硬顶板型冲击地压发生机理及监测预警研究

针对坚硬顶板条件下冲击地压发生频率高、强度大、破坏范围广等问题,以华丰煤矿1411工作面为工程背景,采用理论分析研究了坚硬顶板型冲击地压发生机理,分析了坚硬顶板型工作面的声发射及应力前兆信息特点,最后进行了现场实践。研究结果表明:坚硬顶板型冲击地压以能量及应力判据为主,冲击地压前兆信息主要有2个特点,即能量增大和应力突变;坚硬顶板悬空长度大,导致煤体内部集中应力持续升高,若积聚的大量弹性能不能有效安全释放,可能会导致冲击地压的发生;采用声发射和应力监测手段可及时得到坚硬顶板工作面回采过程中煤体应力及能量动态发展情况,从而对冲击危险进行预警。结合现场条件,设计采用大直径钻孔和深孔断顶爆破进行卸压解危,卸压前后最大钻粉量由4kg/m 降为3kg/m、应力集中系数由2.03降1.72,且支承压力峰值向深部转移,煤体应力集中得到明显释放,卸压效果较好。
松散煤岩组合体不均匀破坏试验研究

为了研究薄煤层开采下松散煤岩体巷道不均匀破坏问题,以松散煤岩体回采巷道为工程背景,对松散煤岩体组合试件进行了一系列单轴试验研究。试验结果表明:松散煤岩组合体试件的平均单轴抗压强度介于全岩试件与全煤试件强度之间(2.19 ~ 3.37 MPa) 。不同加载速率试验条件下,松散煤岩组合体与全煤试件的试验结果与一般完整硬岩有较大区别,试样平均单轴抗压强度和平均残余强度没有增加,反而随加载速率增加而减小(1 MPa 左右) 。松散煤岩组合体试件存在着一个加载速率的临界值效应,力学特性呈现出先减小后增加的规律。组合体试件松散煤体和岩体环向应变最大值发生在单轴应力加载至峰值强度附近。从煤、岩环向应变等值线分布云图来看,岩体在受载全过程环向应变较为平稳,而煤体应变波动敏感较大,煤体部位环向应变幅度范围明显大于岩体部位的环向应变值。可见,松散煤岩组合体试件整体变形呈非线性,二者不均匀破坏明显。
复杂地层井筒冻结壁异常状况监测技术研究现状与展望

为了实现对复杂地层条件下井筒整体冻结壁异常状况的早期预报、过程监测、效果评价,综述了测温孔观测、水文孔观测、冻结器内纵向测温、地质雷达技术、超声波监测技术等在技术原理、检测方法、应用现状等方面的进展。以新疆塔什店煤矿副井冻结工程为典型案例,分析出目前井筒冻结壁异常状况监测技术在应用过程中存在的主要问题包括:测温孔受限于布置位置,无法准确反映远距离冻结壁局部温度异常情况;水文孔在事故井筒冻结工程当中无法布置;纵向测温法具有停冻准备时间长,测试人员多,冻结壁开窗距离推算结果偏差较大等缺点。针对此,对纵向测温监测技术、超声波监测技术、冻结壁异常状况监测体系等方面的研究方向进行了展望,提出了复杂地层条件下井筒冻结壁异常状况监测体系构思。
滇东老厂矿区多煤层条件下地应力特征及其影响研究

基于滇东老厂矿区发育有多煤层,并具有高地应力特征,且对煤层气的勘探开发具有重要影响,为探究地应力对煤层气开采的影响,通过分析该矿区水力压裂试井数据,探讨了地应力对储层压力、渗透率及超压现象的影响。研究结果表明:老厂矿区煤储层压力中大部分来自于地应力,煤层气属于压力主导型应力气;同时,高地应力对煤层流体能量的贡献相对较大,对维持深部煤层的压力状态起到了重要作用,但也给煤储层改造带来较大困难;各煤层压力系数、地应力梯度在层域上呈现波动性变化,且部分煤层普遍超压;随着最小主应力的增大,煤层渗透率逐渐降低,压力系数逐渐升高;各煤层最小主应力梯度同样表现出波动性,表明各煤层地应力特征有较大差异,这与压力系数所表现出的波动性具有一致性,验证了地应力是老厂矿区多层叠置独立含气系统形成的主要控制因素之一。
急倾斜煤层铣采机机械化采煤方法

针对倾角大于70°、煤层厚度3~5m 的急倾斜煤层难以实现机械化开采的难题,通过应用铣采机,配合柔性掩护支架,提出了走向长壁伪俯斜柔性掩护支架后退式铣采机械化采煤法。在弘利煤矿80°急倾斜煤层布置沿走向推进的伪俯斜长壁工作面,上巷回风,下巷运输;履带式铣采机由截割部、推运部等7个大部件组成,可以对急倾斜煤层机械铣挖;在工作面铺设搪瓷溜槽,铣挖破碎的煤体在重力作用下从搪瓷溜槽向下运输;设计的柔性支架成组布置在伪俯斜工作面,随着煤体的采出逐渐向下移动,形成稳定的回采空间。这种新型急倾斜煤层机械化开采方法的提出与应用,实现了该类煤层条件下落煤方式的机械化,有效提高了工作面效率。
智慧煤矿与智能化开采技术的发展方向

发展智慧煤矿是我国煤炭工业发展的必由之路,我国煤炭以井工开采为主,在薄煤层、大采高、超大采高、特厚煤层综放智能化开采方面取得重要进展。提出智慧煤矿应基于一套标准体系、构建一张全面感知网络、建设一条高速数据传输通道、形成一个大数据应用中心、开发一个业务云服务平台,面向不同业务部门实现按需服务,构建8大智慧系统,并对智慧煤矿智能系统设计建设的基本结构和原则进行分析。同时提出了智慧煤矿当前5大重点研发方向:精准地质信息系统及随掘随采探测技术与装备;智慧煤矿物联网技术与装备;巷道智能化快速掘进技术与装备;智能化无人开采关键技术与装备;煤矿机器人技术及产品研发,对各研发方向所涉及的关键核心技术问题进行了具体分析,并提出了研发的技术路线与关键装备。指出智慧煤矿与智能化开采是一个巨系统,应遵循系统工程理论和采矿规律,开发智慧煤矿巨系统综合管理开发式操作平台,智慧煤矿巨系统操作平台核心应包括:基于Ethernet/IP 的生产过程控制数据交换标准化;基于Web Service 的信息系统跨平台交互;煤矿大数据采集分析处理平台;开放式多系统管理软件及操作平台。根据智慧煤矿巨系统业务逻辑,提出建设“1+8智能操作平台”,实现各生产环节多信息融合和智能化协同生产。最后提出了智慧煤矿建设的总目标和阶段性实现目标及发展路径。
采场空间结构模型及相关动力灾害控制研究

基于社会对煤炭行业安全生产的重视,煤矿灾害事故控制研究显得愈发重要,尤其现阶段煤矿灾害事故多发,安全形势愈发严峻。为了有效控制预防煤矿动力灾害事故,提出了采场空间结构模型;探讨了采场空间结构模型中应力分布和结构发育的力学特征,以及采动时上覆岩层的运动变化规律和矿压显现特征;以采场空间结构模型和采动应力孕育力学特征为基础,提出了采场顶板、巷道顶板控制、冲击地压、顶板水害,以及地表沉陷等煤矿灾害事故致灾条件及其控制措施,构建了相关采场灾害控制结构力学模型。建立的采场空间模型解释了“裂断拱”和“应力拱”结构演化规律以及采动应力与覆岩空间结构演化的相关性;指出了导水裂隙带高度与“裂断拱”高度范围基本一致,是顶板水害治理依据;建立了基于" 应力拱" 拱外岩梁下沉预测地表沉陷的方法;提出了对直接顶采取“给定载荷”控制方式,对基本顶采取“给定变形”和“限定变形”控制方式的支护方案;预测了冲击地压可能发生位置并提出了控制措施;提出了透水判据和不发生透水事故的合理工作面长度和开切眼位置的计算方法;建立了以开采工作面长度和覆岩裂断步距相关性为核心的采动沉陷模型,从力学的角度解释并计算分析了地表沉陷范围。实践证明,正确建立决策模型是实现煤矿灾害事故控制的基础,模型的建设有效实现了煤矿灾害事故控制从定性到定量的发展,可为煤矿灾害事故的有效预测和科学控制提供指导。
煤矿冲击地压灾害防控技术研究现状及展望

基于我国煤矿冲击地压矿井的最新数据,从冲击地压致灾机理、监测预警和防治技术3个方面归纳了我国煤矿冲击地压灾害防控领域研究现状。综述了冲击地压发生机理、致灾机理,并从煤岩介质属性、环境应力以及赋存结构3个方面探讨了冲击地压防控机理的研究现状。冲击地压监测预警平台及设备较多,阐述了在现场应用较为广泛的自震式微震监测系统、应力在线监测系统、“震动场-应力场”联合监测预警系统、“全频广域”震动监测系统、电磁辐射监测仪、电荷监测系统等6种系统的应用现状。当前我国已经初步形成了浅部冲击地压灾害防控技术体系,重点阐述了主动支护防控冲击地压技术与装备的发展现状。最后对我国冲击地压防控研究提出了以下认识:灾变破坏的多尺度效应以及多尺度转变机制是揭示冲击地压发生机理新的突破口;从煤岩属性、环境应力以及煤岩结构控制3个方面着手,结合高效率、智能化防控装备是冲击地压防控技术发展的必由之路,煤岩动力灾害的一体化防控是深部开采的必然要求。
我国土地复垦与生态修复30年:回顾、反思与展望

在《土地复垦规定》颁布实施30周年之际,回顾了土地复垦与生态重建的相关政策法规文件、理论和技术成果、科研成果以及人才培养情况;重点阐述了对土地复垦有里程碑作用的法规,介绍了3个独特技术原理的研究进展,对监测诊断、采煤沉陷地治理、煤矸石山生态修复、露天矿复垦等方面的技术进行了述评,并从科技获奖、学术论文和研究生培养等方面给予了定量分析。从最基本的名词概念和发展历史阶段划分等基本问题的反思入手,重点对“谁破坏、谁复垦”的基本原则、复垦责任、复垦资金、复垦监管机制等土地复垦的政策与监管进行了反思,并分别对露天矿、沉陷地、煤矸石山等损毁土地复垦技术进行了反思。最后,对我国土地复垦与生态重建进行展望,认为未来研究的重点是:监测诊断技术、边采边复技术、高质量耕地复垦技术、系统的生态修复技术、关闭矿山的生态修复技术和生态修复监管技术。
喀斯特地区小尺度农业土壤砷的空间分布及污染评价

贵州岩溶地貌分布广泛,部分地区的土壤砷(As)污染问题比较突出.为了解高As 背景地区农业土壤As 含量分布特征,选取贵州省兴义市西南部具有代表性的As 污染区(典型喀斯特区、亚喀斯特区)为研究对象,并以非喀斯特区作为对照组,采用地统计分析与GIS 相结合的方法研究农业土壤As 的空间变异和污染状况,并采用Moran's I 系数分析在小尺度下土壤As 的空间自相关性及其方向性特征.结果表明,不同地貌区土壤中As 含量从高到低依次为:典型喀斯特区>亚喀斯特区>非喀斯特区,其中典型喀斯特区农业土壤As 的算术均值与几何均值分别为47.9mg·kg~(-1)和43.3mg·kg~(-1),亚喀斯特区其值分别为36.8mg·kg~(-1)和30.1mg·kg~(-1),两个区域农业土壤As 含量明显高于贵州土壤As 背景值,As 的超标率分别为98.5%和96.7%,表现出明显的As 累积,而非喀斯特区As 超标率仅为6.7%;独立样本T 检验结果表明,在3个不同地貌类型中,农业土壤与自然土壤As 含量均无显著性差异(P >0.05).农业土壤As 的Moran's I 系数为0.45,Z 值为11.61,在本采样尺度下具有显著的正空间自相关(P <0.05),存在空间聚集,尤其是东北-西南方向空间自相关性较好,以结构性变异为主.农业土壤样本As 总体上处于轻微污染至轻度污染之间,分别占27.10%、29.02%,部分地区处于中度污染级别,而处于无污染状态的样本占41.94%.
黄土高原不同植被带人工刺槐林土壤团聚体稳定性及其化学计量特征

为研究黄土高原不同植被带对土壤团聚体稳定性及团聚体化学计量变化特征的影响,本研究选取黄土高原不同植被带人工刺槐林地土壤为研究对象,分析了不同粒径团聚体含量,团聚体化学计量及稳定性指标.结果表明,>2mm 和0.25~ 2mm 粒径团聚体含量,机械团聚体的平均重量直径(E_(MWD))和机械团聚体的几何平均直径(E_(GMD))表现为森林带>森林草原带>草原带,而0.053~ 0.25mm 粒径团聚体含量和可蚀性因子K 呈现相反的变化特点;各粒径团聚体有机碳和全氮含量在3个植被带整体表现为森林带显著高于森林草原带和草原带,而全磷含量在各植被带间无明显变化规律;有机碳和全氮含量在草原带以<0.053mm 和0.25~ 2mm 粒径占绝对优势,在森林草原带以0.053~ 0.25mm 和0.25~ 2mm 粒径为主,而森林带各粒径间均无显著差异;草原带和森林草原带<0.053mm 粒径全磷含量最高,而森林带全磷含量在各粒径间无显著差异;<0.053mm 和0.053~ 0.25mm 粒径团聚体C∶ N 值以草原带和森林草原带高于森林带,而0.25~ 2mm 和>2mm粒径在3个植被带间无显著差异;各粒径C∶ P 和N∶ P 值以森林带显著高于森林草原带和草原带.综上可见,土壤团聚体稳定性和团聚体化学计量在3个植被带间存在较大差异,团聚体稳定性和团聚体有机碳、全氮含量整体表现为森林带显著高于森林草原带和草原带.
典型城市化区域土壤重金属污染的空间特征与风险评价

随着我国城市化的快速发展,土壤环境面临着较高的生态环境风险.本文以我国南方某典型城市化区域土壤环境作为研究对象,共采集表层(0~ 20cm)土壤样品106份,亚表层(20~ 40cm)96份并测定其重金属含量,然后采用内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害法评价其生态风险程度,最后通过空间插值探讨其生态风险空间分布.结果表明,表层土壤Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb 和Hg 的含量范围分别为2.87~ 84.64、1.40~ 56.00、2.75~ 125.05、15.05~ 201.39、1.46~ 89.92、0.001~ 0.92、15.29~ 160.07和0.006~ 0.52mg·kg~(-1);亚表层土壤的含量范围为3.56~ 75.14、1.65~ 71.58、3.28~ 290.04、17.99~ 296.94、3.07~ 65.67、0.02~ 1.00、11.10~ 97.59和0.01~ 0.41mg·kg~(-1).依据农用地土壤污染风险管控标准,表层土壤中Cd、Cu、Pb、As 和Zn 的超标率分别为71.70%、40.57%、4.72%、3.77%和0.94%,亚表层土壤中Cd、Cu、As、Zn、Pb 和Ni 的超标率分别为72.92%、39.58%、6.25%、3.13%、3.13% 和1.04%,可见区域主要重金属污染因子为 Cd 和Cu,土壤重金属空间分布特征显示超标区域集中在区域北部.基于两种评价结果可以看出,北部地区污染程度和生态风险较高,其中Cd 为风险指数偏高的主要驱动因子,风险评价空间分布特征与Cd 的含量空间分布特征类似,说明区域土壤 Cd 污染应该引起重点关注.
好氧颗粒污泥处理畜禽养殖沼液污染物的特性

采用序批式反应器,研究了好氧颗粒污泥处理畜禽养殖沼液中传统和新兴污染物的去除特性,以及系统的微生物群落结构演变情况.结果表明,畜禽沼液所含高浓度污染物不会对好氧颗粒污泥结构产生显著毒性胁迫,好氧颗粒污泥系统可实现对沼液所含有机物和氨氮的稳定去除.系统出水平均化学需氧量和氨氮浓度分别为(267 ± 81)mg·L~(-1)和(62 ± 12)mg·L~(-1),去除效率分别为73% ± 8%和91% ± 2%.同时,也可实现对沼液所含四环素类和磺胺类抗生素的有效去除,去除效率分别为65% ± 16%和98% ± 2%.但对磷素的去除效率较低,约为16% ± 2%.好氧颗粒污泥系统处理沼液过程中微生物群落结构稳定,但其中功能微生物菌群丰度会受到水质的作用影响,从毛单胞菌科Comamonadaceae(相对丰度约为16.66%)为污泥中的主导微生物群落.
鄱阳湖湿地候鸟栖息地微塑料污染特征

微塑料(粒径<5mm 的塑料)污染问题日益严重.以鄱阳湖湿地候鸟栖息地之一的白沙湖为研究区,采集了湖岸边、湖中心和候鸟活动区域的湖水、底泥和候鸟粪便,利用浮选分离法对其中的微塑料进行分离,分析其微塑料污染特征.结果表明:①研究区不同采样点水体和底泥中微塑料丰度有较大差异,表现为湖中心<湖岸边<候鸟活动区域,水体和底泥中微塑料平均丰度分别为263.28个·m~(-3)和215.9个·kg~(-1),候鸟粪便中微塑料平均丰度为4.93个·g~(-1).研究区存在颗粒、薄膜、碎片和纤维这4种不同形貌的微塑料.②水体中微塑料以颗粒类最多,颜色主要为红色,微塑料粒径丰度表现为<1mm >1~ 2mm >2~ 3mm >3~ 5mm,且基本呈随粒径增大丰度减小的趋势.③底泥中微塑料以纤维类为主,颜色主要为紫色,湖岸边和鸟类栖息地微塑料粒径以<1mm 为主,湖中心以1~ 2mm 为主.④候鸟粪便内微塑料以颗粒类为主,颜色主要为红色,粒径以<1mm 为主.⑤水体、底泥和候鸟粪便中微塑料类型分布无一致性,水体和候鸟粪便颜色和粒径分布保持一致.可见,鄱阳湖鸟类栖息地已经受到了微塑料的污染,鸟类也无可避免地接触到了微塑料,警示人们微塑料将会是候鸟的新兴威胁.
鄱阳湖流域多尺度C、N 输送通量及其水质参数变化

本文选取鄱阳湖流域内从初级支流到最大干流再到湖区(香溪→架竹河→赣江→鄱阳湖)这一联通水系线路为研究对象,通过对丰水期和枯水期内各级河流对应流域及鄱阳湖湖区内水体中的各形态C、N 浓度进行监测,计算各级河流间C、N元素运移通量,探讨鄱阳湖流域水体C、N 迁移过程机制和水质参数变化特征,为鄱阳湖流域生态系统的综合健康管理提供科学依据.结果表明:①鄱阳湖通江流域的C、N 浓度呈明显季节变化,其中TIC、TOC、TC 浓度丰水期较高,而NO_3~- -N和 DTN 浓度枯水期较高.丰水期TC 增加的主要原因是TIC 增加,丰水期TN 主要以非溶解态存在,而枯水期TN 主要以DTN中的NO_3~- -N形式存在.②鄱阳湖通江流域的C、N 输出通量呈明显季节变化,其中香溪各形态C 丰水期通量较枯水期小,架竹河、赣江各形态C 丰水期通量较枯水期大,香溪、架竹河、赣江流域各形态N 在丰水期通量大多较枯水期小,各形态C、N通量与径流量在99%的置信水平上呈极显著正相关关系.③鄱阳湖流域水体参数丰水期COND、TDS、pH 小于枯水期,丰水期ORP 大于枯水期.
基于高山湖泊沉积记录的贵州北部大气重金属污染历史重建

大气重金属污染是全球面临的主要环境问题之一,受监测资料的局限,目前我国在大气重金属污染的历史过程及其对偏远地区地表环境的影响方面的研究还较为薄弱.通过对贵州北部梵净山顶沉积物中金属元素含量和Pb 同位素的分析,研究了近400年来Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb 和Zn 等大气污染的历史过程.公元约1800年之前,沉积物中金属元素含量较为稳定;1800年以来,Cr、Cu、Ni 和Zn 等含量总体呈先增加后降低的趋势;而Cd、Hg 和Pb 含量逐渐增加.富集系数与207Pb/206Pb 结果表明,Cd、Pb 和Hg 是典型的大气污染元素;Hg 污染开始于公元1880年前后,Cd 和Pb 污染开始于20世纪50年代,近年来污染程度均逐渐加重.沉积记录反映的贵州北部梵净山地区目前大气Hg 污染水平与我国东部其他远离人类活动直接影响的地区相当,但远高于欧美及青藏高原等地区;不同地区间Cd 与Pb 污染水平具有较大的差异.梵净山地区大气Hg 污染可能受到全球和区域污染排放的共同影响,Cd 和Pb 污染主要来自于区域有色金属冶炼及燃煤等释放.
长江源区降水氢氧稳定同位素特征及水汽来源

基于长江源区冬克玛底流域2014年5~ 10月连续采集的73个降水同位素数据,结合相关气象资料,分析了降水中 δD、δ~(18)O及氘盈余(d-excess)变化特征,讨论了δ~(18)O与气温、降水量的关系,利用HYSPLIT 模型追踪流域降水的水汽来源并估算不同水汽来源对降水量的贡献比例.结果表明:研究区降水中δ~(18)O和δD 变化范围分别为- 26.5‰ ~ 1.9‰和- 195.2‰ ~ 34.0‰,且δ~(18)O和δD 值随时间变化波动较大,与不同来源水汽输送有直接的关系;区域降水线的斜率和截距均大于全球大气降水线,与青藏高原北侧地区的降水线相近;不同降水类型中的δ~(18)O和δD 的关系差异显著,主要与水汽来源和形成降水时的气象条件有关;由于受局地蒸发水汽及水汽输送过程影响,流域大气降水d-excess 值整体上相对偏大;研究区的降水同位素存在显著的降水量效应,但不存在温度效应,表明降水量对大气降水中稳定同位素含量的控制作用更强;水汽来源轨迹表明,研究区大气降水水汽来源主要有西南季风携带的海洋性水汽、局地蒸发水汽及西风输送水汽,对降水量的贡献比例分别为43%、36%和21%.该研究结果有助于进一步了解长江源头区冬克玛底流域的大气环流特征及水循环过程.
北京春季一次霾-沙天气污染特性与成因分析

2017年5月3~ 5日,北京发生一次特别的重污染过程,与之相配的气象条件较为特殊,对污染形态和成因展开研究.基于北京35个环境监测站和与之最近的35个自动气象站,获取本次污染过程的总体特征及PM_(10)、PM_(2.5)浓度与地面风场的匹配形态;利用MODIS 和CALIPSO 研究污染空间分布、输送路径、污染物类别;根据欧洲中期天气预报中心ECMWF 第三代再分析资料ERA-Interim 及风廓线雷达数据研究污染成因.以期以地-空立体监测技术手段配合气象条件得到本次污染特有的形态特征和影响因素.结果表明,利用以上多源数据,对本次污染进行立体观测和综合分析,能较好地反映污染特性和受制因素.本次污染骤然开始,陡然下降,持续约30h,整个过程PM_(10)和PM_(2.5)浓度高,分别可达600~ 1000μg·m~(-3)和200~ 700μg·m~(-3).全过程分为三段,前半段、间歇期、后半段.前、后半段污染成因以及由此造成的PM_(10)和PM_(2.5)浓度在空间分布上各有特点.前半段主导风向为西北风,风速小,PM_(10)浓度空间差异小,在800μg·m~(-3)以上,而PM_(2.5)浓度空间差异大,南部和城区高,达600~ 700μg·m~(-3),其余地方低,在350~ 500μg·m~(-3).间歇期低层风向从西北风切变为南风,高层维持西北风,南部和城区PM_(10)浓度下降明显,到650μg·m~(-3),北部依然在800μg·m~(-3),而此时北部PM_(2.5)浓度甚至降到200μg·m~(-3).后半段主导风又回到了西北风,且风速激增,此时PM_(2.5)浓度空间差异小且同一站点的浓度均小于前半段,在250~ 500μg·m~(-3).而PM_(10)浓度又回到了800μg·m~(-3)的水平.说明本次过程属典型霾-沙混合型污染.在偏西气流的影响下,对北京污染的主要贡献是沙尘型的PM_(10),而在偏南气流下,对北京污染的贡献除了沙尘外,还有PM_(2.5).污染重的同时,风速也大,大气垂直运动交汇于大约2~ 3km 高度,在此高度层内有大量污染物累积.
北京城郊PM_(2.5)中金属元素的污染特征及潜在生态风险评价

为了解北京市PM_(2.5)中金属元素的污染来源及其潜在生态风险,分别在北京城区(东直门)和郊区(怀柔)建立观测站点,使用中流量颗粒物采样器采集样品.利用微波消解-电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)分析其中的16种金属元素的质量浓度.结果表明,北京市城区PM_(2.5)的总平均浓度为92.35μg·m~(-3),超标率(PM_(2.5)的浓度超过我国《环境空气质量标准》(GB3095-2012)的天数占总天数的比例)为41.7%,郊区PM_(2.5)的总平均浓度为70.90μg·m~(-3),超标率为31.7%.北京城郊金属元素的时空变化主要趋势为:夜间浓度略高于日间,秋冬质量浓度高于春夏,城区浓度大于郊区.通过计算富集因子表明,北京城区Pb、As、Zn、Ni、Cu 和郊区Pb、As、Zn、Cr、Ni、Cu 金属元素来自人为活动.地累积指数法分析可知,Ni 的I_(geo)值为0.79,受到人为和自然源的共同影响,而Cu、Zn、As、Cd 和Pb 有着中度以上的污染,受到人类活动的影响较大,例如煤燃烧、汽车尾气、刹车及轮胎磨损等.北京城郊生态风险指数极强,对于元素单项污染物生态风险,Cd 的风险极强,Cu、Zn、Pb 的单项污染物生态风险较强.
镉离子污染条件下微生物群落中细菌与藻类的相互作用

【背景】水体微生物有着丰富的多样性,不同种类的微生物之间的相互作用对水体生态系统的组成结构与功能具有重要影响.水体内的藻类与某些微生物可以发生多种相互作用,然而人们对逆境条件下的菌藻有益相互作用尚缺乏深入研究。【目的】为了研究镉对水体微生物群落的影响以及镉胁迫下菌藻之间可能的相互作用.【方法】本研究运用了基于16S rRNA基因的高通量测序技术,分析在不同Cd~(2+)条件下微生物群落结构的变化,利用微生物相互作用网络分析菌藻之间可能发生的相互作用.【结果】通过分离培养筛选出了与集胞藻PCC6803互作抗Cd~(2+)的关键细菌Y9菌株。【结论】研究结果表明Y9菌株属于Phyllobacteriaceae科,与微生物群落组成和微生物互作网络的分析结果相符.本研究为探索水体环境中微生物种间相互作用、菌藻互作抗Cd~(2+)的生态效应提供参考依据。
多功能一体化信标机在海洋施工的应用

勘察人员在海洋地质勘察测量放样时,采用的定位导航设备通常是分体式信标机。分体式信标机主要由天线头、电缆、主机、数据线电源线、计算机和电瓶6大部件连接组成。在实际生产时,连接天线头和主机的电缆经常受到海水腐蚀而损坏,应用过程中经常需要搬运诸多装备,尤其风浪较大时候,操作过程烦琐且不安全,经市场调查,国内尚无专门的主机-天线一体化信标机。在此背景下,勘察处计划开发一款便携、操作方便的一体化信标机来解决上述问题,该系统不需要架设基站,并通过信标来发射差分信号,在离岸较远的海域使用星站差分服务提供高精度位置结果。经测试验证发现满足工程精度要求,提高海上定位的效率和安全性。
北极苔原土壤中可培养细菌的分离及其抗菌活性测定

【目的】北极地区具有高纬度、低温、高辐射等独特的环境条件.北冰洋及周围大面积的陆地区域鲜有人类踪迹,其中微生物数量不可低估.本研究旨在了解北极土壤中的可培养微生物的多样性及其抗菌活性。【方法】对来源于北极黄河站附近的7份不同植物根下苔原土壤进行直接涂布和富集培养后涂布.【结果】共获得细菌菌株721株,对其中608株进行细菌16S rRNA基因序列测定,归属于86个属,229个种,主要分布于变形菌门(Proteobacteria,54.3%)、放线菌门(Actinobacteria,21.2%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,12.8%)、厚壁菌门(Firmicutes,10.0%)和奇异球菌门(Deinococcus-Thermus,1.6%).其中从16S rRNA基因序列同源性推测有22株细菌菌株为潜在新种/属。从分离菌株中筛选出16株可抑制金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)或鲍氏不动杆菌(Acinetobacter baumannii)生长的拮抗菌。【结论】获得了北极土壤地区特有的微生物菌株资源,为进一步筛选拮抗菌的活性物质提供了菌株基础.
绒毛膜羊膜炎与早产儿肺部疾病研究进展

早产是威胁母婴安全的全球关注性问题,在可能导致早产的诸多因素中,绒毛膜羊膜炎(CAM)是最常见的原因。CAM可在胎儿体内产生多种炎性因子,影响胎儿肺脏成熟、引起胎儿肺脏结构重塑,影响肺血管的收缩功能,从而影响早产儿出生后的肺部疾病患病率,甚至对早产儿远期肺功能产生一定的影响,是围生医学关注的重要问题之一。
灾害背景下新生儿重症监护病房的应急准备方案解读

2017年中华医学会儿科学分会灾害儿科学学组、中国人民解放军儿科学专业委员会发布灾害背景下NICU应急准备方案,现对该方案进行解读。需提前制定灾害应急计划,作为灾害条件下医疗机构提供医疗救援的原则和指南。灾害救援的实施是一个系统工程,包括满足灾害救援的各种条件、保证医疗救治措施的施行、建立高效的转运/撤离机制和家庭成员在灾害救援中的参与。在灾害救援过程中,要重视伦理问题的解决。在灾后重建过程中,要注重对新生儿家属及医务人员的心理疏导。NICU医务人员需通过不断学习和演练,提高对灾害的应对能力。
无人机森林航摄影像三维点云估测林分蓄积量研究

森林蓄积量能够评估林地生产力的高低及经营措施的效果,为森林经营与采伐提供重要依据。目前,大多基于无人机影像的蓄积量估算,均建立在测绘标准所生成的DOM、DSM、DEM等测绘成果基础上,而未充分利用原始影像数据上的林业特征,无法从点云层面上加入林业业务逻辑产生成果数据。获取无人机影像后,利用特征点提取与匹配方法自动相对定向,结合控制点和光束法平差的迭代求解,解算出精确的相机姿态数据,并沿核线方向一维搜索特征点进行影像密集匹配生成密集点云。对原始三维点云过滤后进行树冠分割,在聚类后的林冠点云中提取了树顶点和树高因子估测了森林蓄积量。研究结果表明,冠幅的提取精度85.15%,树高的提取精度83.69%,林分蓄积量估算的精度达到了82.46%。
油茶籽在成熟过程中化学成分的积累动态

以普通油茶果为试验材料,研究了油茶籽在成熟过程中主要成分的积累规律。结果表明:1)油茶籽成熟过程中,9月份是油脂积累的最高峰,种仁含油率比8月份增加了33.18%;2)可溶性糖和可溶性蛋白质含量呈“单峰”变化趋势,淀粉含量一直增加;3)脂肪酸中,油酸含量不断增加,亚油酸和棕榈酸含量不断降低,油酸分别与亚油酸及棕榈酸呈此消彼长的趋势;4)硬脂酸基本维持在1% ~ 2%之间;5)活性成分角鲨烯含量呈上升-下降趋势,在采收前含量降到最低110 μg/g,维生素E从7月底至10月上旬含量不断增长,在10月中下旬有所下降;6)综合考虑油脂及活性成分的保存率,建议普通油茶的采摘期在霜降节前后(10月23日左右)。
湘西北石漠化区不同植被类型土壤C、N、P的化学计量特征

探讨湘西北石漠化区阔叶林、针阔混交林、针叶林和灌木丛4种典型植被类型各土层土壤有机C、全 N和全P及其土壤化学计量特征的变化规律。结果表明:1)4种植被类型土壤有机C、全N和全P的含量均随土层深度的加深而下降,不同植被类型土壤有机C和全P均表现为:阔叶林>针阔混交林>针叶林>灌木丛。 2)阔叶林和针阔混交林0 ~ 20 cm土壤有机C比灌木丛分别高出了158.98%和64.87%;土壤全N和全P含量的变异系数较小,仅为0.26和0.21,属弱变异,在4中植被类型和不同土层间,其值比较稳定。3)不同植被类型土壤C/N和C/P均表现为:阔叶林>针阔混交林>灌木丛>针叶林,其中阔叶林和针阔混交林0 ~ 20 cm土壤C/N显著高于针叶林和灌木丛,分别高出了132.98%和92.72%;土壤C/P和N/P的值较稳定,变异幅度较小,变异系数仅为0.23和0.25,属弱变异。4)相关性分析表明,土壤有机C和全P与土壤化学计量比具有较强的正相关性,土壤C/N与有机C和全P具有显著正相关关系,土壤C/P与土壤有机C具有极显著正相关关系,土壤N/P与土壤有机C和全P具有显著负相关关系。5)主成分分析表明,阔叶林对土壤有机C、全N和全P及其化学计量比的影响最为显著。
抚育间伐强度对大兴安岭落叶松次生林土壤肥力的影响

为改善大兴安岭落叶松天然次生林的生态环境,观测间伐后林地土壤肥力的变化情况,探讨最有利于林地土壤改良的间伐强度。在大兴安岭设置间伐强度分别为9.43%、16.75%、29.00%、40.01%、53.09%、67.25%的实验样地和未间伐的对照样地,样地分别栽植兴安落叶松Larix gmelinii、兴安樟子松Pinus sylvestris、红皮云杉Picea koraiensis Nakai、西伯利亚红松Pinus sibirica促进林分更新。选取能够反映土壤肥力的化学性质指标和物理性质指标共13项,利用改进层次分析法和熵权法相结合的方法确定指标权重,同时运用灰色关联法,对各间伐样地的土壤肥力进行综合评价。结果表明:土壤有效磷(0.222)、有机质(0.145)在所有评价指标中所占权重偏高,灰色关联度(间伐强度)由大到小排序为0.73(40.01%)> 0.70(29%)> 0.65(16.75%)> 0.64 (9.43%)> 0.63(53.09%)> 0.60(0)> 0.55(67.25%)。说明土壤有效磷、有机质是土壤肥力的重要影响因素,间伐强度40.01%的改造样地土壤肥力最佳,间伐强度9.43% ~ 53.09%的落叶松次生林土壤肥力优于对照样地。适当的间伐强度能够改善林地内的土壤肥力,为大兴安岭落叶松次生林的改造提供参考。
大兴安岭北部主要树种生长季根际土壤氮素含量特征

为了探讨大兴安岭地区主要树种(樟子松、兴安落叶松、白桦和山杨)根际土壤氮素的富集程度和差异性,选用抖落法采集根际和非根际土壤样品,对其全氮、铵态氮与硝态氮含量特征进行研究。结果表明:1)4个树种根际土壤全氮含量5—10月波动在1.22 ~ 5.43 g·kg~(-1)之间,最大值均在5月;根际土壤铵态氮和硝态氮分别波动在22.41 ~ 53.75 mg·kg~(-1)和0.79 ~ 2.06 mg·kg~(-1)之间,含量均在7、8月较低,且兴安落叶松根际土壤月平均铵态氮和硝态氮含量均为最高。2)研究区无机氮素以铵态氮为主,占95%以上;根际土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量均显著(P < 0.05)高于非根际土壤,分别高出101.77%、29.26%和9.07%;兴安落叶松根际土壤全氮富集率达101.25%,铵态氮、硝态氮富集率均最高为39.37%和15.34%;樟子松根际土壤全氮、铵态氮、硝态氮富集率分别为95.98%、34.86%和7.84%;白桦全氮的富集率最高为125.73%,铵态氮、硝态氮富集率为30.30%和7.31%;山杨根际土壤氮素富集率最小。3)根际土壤铵态氮与全氮、硝态氮均呈极显著正相关,而全氮与硝态氮之间相关性不显著。4)4个树种根际土壤对氮素养分含量均具有明显的正根际效应,其中针叶树种对无机氮素的富集能力强于阔叶树种,且兴安落叶松对氮素的富集能力最强。因此,在森林经营和调整林分结构时可适当调整兴安落叶松树种比例,以提高森林生产力。
毛竹辐射诱变实生优株生长性状的综合评价

由于传统的毛竹育种难以获得创新种质,本课题运用60Coγ射线处理毛竹实生种子。2007—2010年在肥西县苗圃开展了苗期试验,并筛选出16个苗期优株;2011—2017年在广德县开展造林试验,以不辐射的竹苗为对照,并对16个优株的6个生长性状指标连续6年进行差异分析、相关性分析;结合主成分分析和隶属函数法对不同优株的优劣性、稳定性进行综合评价。结果表明:6个生长性状指标在不同优株、不同时期下进行双因素方差分析均达到极显著水平;主成分分析将6个单项指标集约于3个主成分,累积贡献率达94.9%;通过隶属函数值D评价优株的生长质量,优CK-1、优10gy-17生长性状最优,结果与造林试验中生长表型相近。本研究为毛竹辐射优株的选择提供1种可行的方法,同时为进一步筛选毛竹辐射诱变出优异基因类型奠定基础。
南亚热带海岸沙地不同林分土壤微生物功能多样性及影响因素

以福建省东山县海岸沙地4种人工林分(木麻黄Casuarina equisetifolia、卷荚相思Acacia crassicarpa、湿地松Pinus elliottii、尾巨桉Eucalyptus grandis × E. urophylla及天然次生林Secondary Forest)为研究对象,采用Biolog-eco微平板法研究了南亚热带海岸沙地表层(0 ~ 10 cm)土壤微生物碳源代谢活性及多样性特征,分析了不同树种土壤微生物功能多样性、土壤理化性质影响的差异及相关性。结表果明:1)不同林分对土理化性质的影响存在显著差异(P < 0.05),与人工林分相比,天然次生林土壤有效磷、全碳、速效钾含量及阳离子交换量均较高,而4种人工林分之间差异不明显;2)主成分分析(PCA)表明,与人工林分相比,天然次生林有较独特的碳源利用方式和较高的活性;碳水化合物类、氨基酸类、胺类是滨海沙土微生物利用的主要碳源;3)土壤微生物功能指数与土壤pH、有效磷、有机碳含量显著正相关,较低的有机碳、有效磷含量可能是限制滨海沙土微生物功能发挥的关键制约因素。4)在防护林更新改造过程中可通过套种乡土阔叶树种、增施磷肥等措施,调节土壤pH值,提高土壤有机碳及有效磷含量,增强土壤微生物活性,从而促进沙土质量的持续改良。
基于系统力学结构方程模型(SEM-SD)的高危岗位矿工习惯性违章行为干预策略研究

煤矿安全一直国家和人民关注的对象。为降低煤矿安全事故发生率,本文基于系统动力学理论和结构方程模型,构建了高危岗位矿工习惯性违章行为干预策略的系统力学结构方程模型(SEM-SD),并采用Vensim 仿真软件进一步探索安全氛围、示范性规范和安全监管等3个干预策略与习惯性违章行为影响因素的关系,深层次研究了干预策略对高危岗位矿工习惯性违章行为的作用机理。研究结果表明,干预策略实施过程中,高危岗位矿工习惯性违章行为水平与不安全心理水平呈现先上升后下降的变化趋势,作业环境水平、安全认知水平、安全能力水平均保持上升趋势;干预策略实施初期,作业环境水平高于安全能力水平,安全能力水平高于安全认知水平;干预策略实施后期,安全认知水平高于安全能力水平,安全能力水平高于作业环境水平。基于此,本文给出通过营造良好的安全氛围、鼓励示范性规范行为、加大安全监管力度能够有效控制高危岗位矿工习惯性违章行为发生的建议。
石羊河流域咸水灌溉下土壤水盐动态及春玉米产量模拟

为了探究石羊河流域地下咸水资源的利用方式,利用春玉米咸水灌溉田间试验观测资料对SWAP( Soil- Water- Atmosphere- Plant)模型参数进行了率定和检验,并利用率定参数后的SWAP模型模拟了较长时期咸水灌溉对土壤盐分动态及春玉米产量的影响。研究结果表明:土壤含水量、土壤含盐量和春玉米产量的实测值与模拟值吻合较好,均方误差( RMSE)和平均相对误差( MRE)均在允许的误差范围之内,经过率定和检验后的SWAP模型可以用于研究区春玉米咸水灌溉的模拟;较长时期咸水灌溉模拟结果表明,在模拟期内,矿化度在3. 0 mg/cm~3以下的微咸水灌溉土壤盐分累积量在2. 8 mg/cm~3以下,春玉米减产幅度在20%以内,矿化度在6. 0 mg/cm~3以上的咸水灌溉土壤盐分累积量在4. 0 mg/cm~3以上,春玉米减产幅度在38%以上.在研究区可以较长时期利用灌水矿化度低于3. 0 mg/cm~3的微咸水进行灌溉,土壤积盐量较少,对春玉米产量影响较小,可以达到合理利用地下咸水资源的目的。
膜下滴灌不同灌水定额及水氮耦合对打瓜耗水规律的影响

为研究不同灌水定额和不同施氮量对北疆打瓜耗水规律的影响, 2016- 2017年在新疆阿勒泰地区灌溉试验站陆续开展2 a大田打瓜灌水试验,讨论连续2 a不同灌水定额及水氮互作下打瓜耗水规律.2016年试验设置5个不同的灌水定额分别为300、375、450、525、600 m~3/hm~2。2017年设置3个不同灌水定额分别为300、450、600 m~3/hm~2,3个不同施氮量分别为0、138、276 kg/hm~2,共9个处理.研究结果表明:不同灌水定额和水氮互作下打瓜旬均耗水量变化规律均呈先增大后减小变化规律;耗水量、耗水强度和果实膨大期的耗水模数随着灌水定额增加而呈“增大-平缓”态势;打瓜作物系数随灌水定额增加而增大,且在0. 360~ 0. 431间变化,其中600 m~3/hm~2灌水定额耗水量、耗水强度和作物系数最大;合适的水氮供给量有利于打瓜耗水模数、作物系数、耗水量和耗水强度增大,作物系数在0. 317~ 0. 445间变化;与其他生育阶段相比,不同灌水定额和水氮互作均在果实膨大期对打瓜耗水量、耗水强度和作物系数的影响最大。研究可为理解大田打瓜的耗水特性和当地打瓜节水高效生产提供依据。
基于心形线特性的锚固洞体型优化研究

针对预留锚固洞对拉锚索的锚固方式,传统梯形锚固洞周围拉应力过大的问题,以某工程预应力闸墩中墩为研究对象,建立三维有限元模型,根据心形曲线的几何特性,提出了心形锚固洞体型,在不同的荷载组合下,对梯形和心形锚固洞进行了对比分析,并对其设计参数做了深入研究.结果表明:心形锚固洞与传统梯形锚固洞相比,周围拉应力明显降低,受力情况更好;将心形锚固洞上游曲面改为铅直面,能有效控制锚固洞体积,且在满足施工情况下,可尽量靠近下游面中心;心形锚固洞顶面与下游面交线到顶层锚索中心距离取1. 5~ 2. 0m,底面与下游面交线到底层锚索中心距离取1. 2~ 1. 5m,较为合理.