mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
盐度对镭同位素在海南红树林沉积物解吸行为的影响

天然放射性镭同位素在沉积物上的解吸行为是影响其在陆 -海交换过程中的关键所在。采用沉积物室内解吸实验和现场采集间隙水测量 ~(224)Ra 含量两种方法, 对水体盐度梯度控制镭在海南八门湾红树林沉积物的解吸行为进行了讨论。结果表明: 沉积物上可交换态 ~(224)Ra 的最大量为0.44dpm/g, 解吸比为35%。利用间隙水的 ~(224)Ra 含量确定镭的分配比 K_d与水体盐度S呈反比例函数 :K_d = 8.4×10~2/S, 与室内解吸实验的结果相比更能代表镭在沉积物上的真实解吸行为。在深度25-40cm 内, 湿地沉积物的 ~(224)Ra 处于与其母体 ~(228)Th 的平衡状态, 但 ~(223)Ra 很可能处于相对其母体 ~(227)Th亏损状态。
南极普里兹湾及其邻近海域表层水镭同位素的分布及应用

中国第27次南极科学考察期间(2010年12月30日至2011年1月16日), 对普里兹湾及其邻近海域表层海水进行了 ~(226)Ra 和 ~(228)Ra 的分析, 结果表明 : ~(226)Ra 和 ~(228)Ra 比活度的变化范围分别为1.47-2.43Bq/m~3和0.17-0.45Bq/m~3, 平均值分别为2.13Bq/m~3和0.29Bq/m~3, ~(228)Ra/~(226)Ra)A.R.(~(228)Ra与~(226)Ra 的活度比)的变化范围为0.08-0.20, 平均值为0.14。根据盐度和 ~(226)Ra 的质量平衡方程, 计算出研究海域表层水中冰融水、南极夏季表层水和普里兹湾中深层水的份额。研究海域表层水中温度、盐度、~(226)Ra、~(228)Ra、~(228)Ra/~(226)Ra)A.R.和冰融水份额的空间分布显示, 在埃默里冰架前沿海域, 西侧海域较东侧海域具有低温、高盐、高 ~(226)Ra、低 ~(228)Ra、低 ~(228)Ra/~(226)Ra)A.R.、低冰融水份额的特征, 证实埃默里冰架下水体东进西出的运动规律。根据埃默里冰架前沿东、西侧水体 ~(228)Ra/~(226)Ra)A.R.的差异, 估算出埃默里冰架下表层水体东进西出所经历的时间为1.85a。此外, 在普里兹湾湾口中部海域(66.5-67.5°S, 72°-74°E), 观察到次表层水的上升通风作用, 该区域较高的 ~(228)Ra 含量和 ~(228)Ra/~(226)Ra)A.R.证明这些表层水体并非来自湾外绕极深层水的上涌, 而可能来自湾内埃默里冰架输出水体。
机械密封端面液膜空化的研究进展

水力空化是流体机械和液压系统等旋转机械中存在的一种流体力学现象,旋转机械使用的机械密封凭借动压效应在密封端面间形成厚度为微米级别的润滑膜,而微尺度液膜产生的空化现象对机械密封的性能有着重要的影响,端面液膜空化问题成了机械密封研究的热点问题之一.为了更好地把握研究方向,从空化机理、试验研究和理论研究等3个方面分析了液膜润滑机械密封空化问题的研究现状,综合分析了宏观空化、微观空化、空化边界条件和空化算法等问题的研究进展.在对相关研究进行总结的基础上,对未来机械密封空化的研究方向进行了展望:应着重从空化理论模型、数值仿真技术、空化控制新技术和有效测量新技术等方面深入开展机械密封空化研究.
中国节水灌溉装备发展现状、问题、趋势与建议

节水灌溉装备在提高农业用水效率、农民增产增收及生态环境建设等方面发挥着重要作用,对于缓解水资源短缺矛盾、保证国家粮食安全、推动农村经济可持续发展具有重要的战略地位.经过近60 a的发展,节水灌溉装备在理论研究、技术水平等方面取得了长足进步,生产规模基本能满足中国节水灌溉发展的需要,但自主研发能力较弱,在产品质量、技术性能、可靠性等方面还有待于进一步提高.加强基础理论研究,提高自主创新能力,研发多功能、低能耗、低成本、智能化、精准化、绿色化的节水灌溉装备,是今后的发展趋势.建议开展丘陵山区节水灌溉综合配套技术与装备的研究,研制多功能、智能化精确喷灌机组,开发低成本高效水肥药协同精准灌溉技术与装备,研究清洁能源节水灌溉装备与技术,促进我国节水灌溉装备行业的健康全面发展.
多级离心泵转子固有频率影响因素的比较

为了有效改善多级离心泵转子系统的临界转速问题,利用转子动力学理论结合有限元分析方法,分析比较了几种不同因素对多级离心泵转子固有频率(可转化为临界转速)的影响,同时利用实体模型进行了振动模态数值分析,给出了相应的弯振和扭振阵型图.定量地比较了流固耦合作用和旋转软化效应对转子固有频率的影响,给出了影响转子临界转速的因素与优化方法,并将数值计算结果与试验结果进行了比较.分析表明准确地简化支承,并合理地确定支承刚度、阻尼矩阵是精确计算临界转速的必要前提;流固耦合作用对叶片产生的液体力相当于对叶轮添加了虚质量的缘故,而旋转软化通过科里奥利效应起作用;多级离心泵转子的干临界转速与湿临界转速差别较大,计算值与试验值基本一致. ANSYS数值模拟具有一定的准确性,为多级离心泵的转子的设计提供了一定的参考.
灌水量对烤烟产量和水分利用效率的影响

灌水时期不当或灌水量过大会降低烟叶的产量,同时造成水分的浪费,探究烟草适宜的灌水量至关重要.在蒸渗仪中开展试验,研究了不同灌水量对土壤水分、烤烟的水分利用效率和产量的影响.结果表明:烤烟K326各处理不同土层含水率变化规律比较一致,(0,10]cm土层含水率受气温、日照等气候因素较大; (10,20]cm土壤含水率变化较剧烈; (20,60]cm土壤含水率在整个生育期变化比较平缓,尤其在成熟后期各处理均出现不同程度的回升趋势,结合烤烟成熟期生理活动减弱、需水量减少,说明成熟期采取较小的灌水量比较适宜.成熟期烤烟的干物质产量在一定范围内随灌水量的增大而增加,如果继续加大灌水量将出现“报酬递减”现象.结合烟叶产量、烟株长势、耗水量和水分利用效率的结果,表明2 700 ~ 3 000 m~3 /hm~2可以作为烤烟 K326适宜的灌水量.在烤烟生产中,应均衡协调产量、水分利用效率与耗水量之间的关系,在高产前提下,适当减少灌水量,可达到既高产又节水的协调统一.
基于固液两相流的纸浆泵磨损预测

分别采用Euler - Euler和Euler - Lagrange两相流模型对离心式纸浆泵进行了数值模拟,考虑叶轮间隙流动,预测了泵的磨损特性.欧拉方法采用Particle两相流模型,壁面的磨损程度与固相体积分数和滑移速度相关.拉格朗日模型采用Finnie磨损预估模型.开式叶轮纸浆泵多个流量工况的计算结果显示,欧拉方法预测的叶片和前盖板在设计流量下磨损严重,压水室在小流量工况时磨损严重.拉格朗日方法显示叶片和前盖板的磨损最严重,磨损率随流量增加先增大后减小,压水室和后盖板的磨损率逐渐减小. 2种模型预测的叶轮与前盖板磨损严重的现象与实际吻合;拉格朗日模型可定量分析磨损部位和磨损程度等特性.本研究为纸浆泵的两相流数值模拟和磨损特性研究提供了一定参考.
基于主成分分析及GIS 的环渤海区域土壤质量评价

以环渤海沿海地区为研究区域,在进行土壤详细调查的基础上,进行具有代表性样点土壤样品(0 ~ 30 cm)的采集,并对土壤的养分、盐分和质地等理化性质进行系统测定,选取土壤盐分、pH值、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全氮、砂粒质量含量、黏粒质量含量为土壤质量评价指标,采用主成分分析综合得分法,结合GIS技术,进行环渤海区域土壤(0 ~ 30 cm)质量综合评价.研究结果表明:土壤有机质、全氮和黏粒含量对土壤质量产生正面影响,而土壤全盐含量、pH值及土壤砂粒含量则产生负面影响;获得了土壤质量评价的主成分得分综合模型;土壤质量综合得分在空间分布上具有明显的地带性,根据综合得分划分为6级地力等级,研究区50%以上面积属于五或六级地力水平,土壤质量低下.在此基础上,分析了各土壤质量等级的主要影响要素,可为针对性综合提升环渤海区域土壤质量提供理论依据.
慢病毒介导的热休克蛋白70基因对缺血/缺氧嗜铬细胞瘤细胞钙稳态的影响及机制研究

目的探讨慢病毒介导的热休克蛋白70(HSP70)基因表达对缺血/缺氧嗜铬细胞瘤(PC12)细胞钙稳态的影响及机制。方法取对数生长期的PC12细胞,分为重组慢病毒感染组(感染含HSP70及荧光蛋白基因的慢病毒)、慢病毒对照组(感染含荧光蛋白而不含HSP70基因的慢病毒)及未感染组3组。用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测转染细胞HSP70 mRNA表达,蛋白质免疫印迹试验(Western Blot)检测HSP70蛋白表达。PC12细胞缺血/缺氧处理4 h后,用四甲基偶氮唑盐比色法(MTT)检测细胞活性,乳酸脱氢酶(LDH)检测试剂盒测定细胞上清液LDH水平,流式细胞仪检测细胞内游离钙离子([Ca~(2+)]i)浓度,ATP酶试剂盒测定Na~+-K~+-ATP酶、Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATP酶、总ATP酶活性。结果重组慢病毒感染组PC12细胞HSP70 mRNA和HSP70蛋白表达呈阳性。经缺血/缺氧处理后,与慢病毒对照组和未感染组比较,重组慢病毒感染组细胞活性明显增强(A值:0.575±0.020比0.395±0.014、0.363±0.045,t_1=17.996,t_2=10.600,均P<0.001),细胞上清液中LDH水平明显降低(U/L :743.46±23.68比935.43±34.77、962.89±26.68, t_1=11.179,t_2=15.044,均P<0.001),[Ca~(2+)]i浓度显著降低〔相对荧光强度:(31.60±2.43)%比(41.48 ±3.33)%、(40.40±3.05)%,t_1=5.853, t_2=5.502,均P<0.001〕,Na~+-K~+-ATP酶、Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATP酶、总ATP酶活性显著升高〔Na+-K~+-ATP酶(μmol·mg~(-1)·h~(-1)): 8.608±0.307比6.728±0.173、6.450±0.091, t_1=9.237、P_1=0.001,t_2=11.675、P_2<0.001;Ca~(2+)-Mg~(2+)-ATP酶(μmol?mg~(-1)·h~(-1)): 10.523±0.036比7.910±0.209、8.064±0.195,t_1=9.718、P_1=0.001,t_2= 11.535、P_2<0.001 ;总ATP酶(μmol·mg~(-1)?h~(-1)) : 17.041 ±0.324比14.150±0.182、13.983 ±0.085, t_1 = 16.113,t_2= 17.602,均P<0.001〕。慢病毒对照组与未感染组各指标差异均无统计学意义。结论HSP70能维持缺血/缺氧PC12细胞钙稳态,可能是其抗凋亡的重要机制之一。
解剖学评分联合生理学评分对严重创伤患者死亡的预测价值:一项多中心614例病例分析

目的比较单用或联用解剖学评分、生理学评分对重症加强治疗病房(ICU)严重创伤患者死亡的预测价值。方法采用回顾性研究方法,选择2011年1月至2014年12月第三军医大学大坪医院、遵义医学院重症医学科收治的严重创伤患者,纳入年龄≥16岁、伤后24 h内入院、ICU住院时间≥ 48 h、损伤严重程度评分(ISS)≥ 16分的创伤患者。按预后分为存活组和死亡组。计算患者解剖学评分〔ISS、新的损伤严重程度评分(NISS)〕和生理学评分〔急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHE Ⅱ)评分〕,评价各评分系统单用或联用对严重创伤患者死亡的预测能力。结果共纳入614例严重创伤患者,死亡153例,病死率为24.9%。死亡组ISS、NISS、APACHE Ⅱ、ISS + APACHE Ⅱ、NISS + APACHE Ⅱ评分均明显高于存活组〔ISS (分):29.15±7.75比24.31 ±6.50,NISS (分):41.96± 12.01比29.64±8.19, APACHE Ⅱ(分):23.71 ±6.58比17.02±5.49,ISS + APACHE Ⅱ(分):52.86± 10.00比41.33±8.70,NISS + APACHE Ⅱ(分):65.67± 13.46比46.66± 10.43,均P<0.01〕。ISS、NISS、APACHE Ⅱ、ISS + APACHE Ⅱ、NISS + APACHE Ⅱ预测创伤后死亡的受试者工作特征曲线下面积(AUC)分别为0.687、0.792、0.782、0.809和0.860。ISS + APACHE Ⅱ、NISS + APACHE Ⅱ较单独应用ISS、NISS或APACHE Ⅱ有较大的AUC,且NISS + APACHE Ⅱ的AUC明显大于ISS + APACHE Ⅱ的AUC (均P<0.05)。NISS + APACHE Ⅱ预测严重创伤患者死亡的AUC最大,最佳诊断阈值为56分时,敏感度为75.2%,特异度为82.0%,阳性预测值为58.1%,阴性预测值为90.9%,阳性似然比为4.17,阴性似然比为0.30,约登指数为0.572。结论解剖学评分联合生理学评分较其单独使用对严重创伤患者死亡具有更好的预测价值,为临床筛选高危创伤患者并进行早期干预提供了新的方法。
色素上皮衍生因子对晶状体上皮细胞生长的促进作用及其机制

背景晶状体上皮细胞(LECs)是研究晶状体生理病理的基础,色素上皮衍生因子(PEDF)是存在于房水和晶状体中的多效能因子,但PEDF对LECs的生物学效应及其机制尚需深入探讨。目的探讨PEDF在体内及体外对人LECs生长的调节作用及其机制。方法在体内研究部分,纳入年龄相关性白内障患者181例181眼,在白内障手术过程中取患眼晶状体中央区5.0~5. 5 mm直径的前囊膜标本,检测LECs密度并依此选择其中60份分为低密度组和高密度组各30例。采用逆转录PCR(RT-PCR)法检测并比较2个组LECs中PEDF mRNA相对表达量的差异。在体外研究部分,PEDF培养组在培养液中加入50 ng/ml PEDF培养人LECs株(HLE-B3)72 h,正常培养的细胞作为对照组,采用流式细胞仪通过AnnexinV-FITC/7-AAD双染法检测并比较各组细胞周期的细胞比例和细胞凋亡率,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测细胞中VEGF mRNA的相对表达量。结果低密度组晶状体中央区前囊下LECs密度为(3 672±326)/mm~2,PEDF mRNA相对表达量为0. 43±0.05,明显低于高密度组的(4 857±350)/mm~2和0. 55±0. 04,差异均有统计学意义(t = 4. 16,P<0. 05 ; t = 3. 82,P<0. 05)。PEDF培养组G_2+S期细胞比例为(54. 05±4. 98)%,明显高于对照组的(28. 54±4. 27)%,差异有统计学意义(t =-6. 32,P<0. 01) ;PEDF培养组细胞凋亡率为(2. 08±0. 48)%,明显低于对照组的(13. 50±0. 72)%,差异有统计学意义(t=7. 90,P<0. 01)。PEDF培养组细胞内VEGF mRNA相对表达量为6. 1±2.2,明显低于对照组的27.4±4.8,差异有统计学意义(t=5.48,P<0.01)。 结论人眼内PEDF可通过抗凋亡及抑制VEGF表达等机制发挥促LECs增生的作用,LECs中PEDF的变化可能与晶状体的老化及白内障的发生和发展有关。
角膜移植术后复发性真菌性角膜炎的治疗及疗效分析

背景真菌性角膜炎患者行角膜移植术后真菌感染复发是导致手术失败的重要原因,临床上因患者复发部位的不同和复发特征的多样化,在选择合适的治疗方法时仍存在困难。目的探讨真菌性角膜炎患者角膜移植术后真菌感染复发的特征、治疗及转归,为临床诊断和治疗提供参考。方法采用系列病例回顾性研究设计。收集2004年1月至2011年12月在山东省眼科医院因真菌性角膜炎行角膜移植术的628例患者的临床资料,对其中41例复发性真菌性角膜炎的炎症部位和治疗方案进行分析。结果复发性真菌性角膜炎的复发部位包括植床感染复发、前房炎症和玻璃体腔炎症;穿透角膜移植术(PKP)术后复发者28例,占7. 12%,板层角膜移植术(LKP)术后复发者13例,占5.53%,二者间差异无统计学意义(χ~2= 0. 61,P>0. 05)。复发性病变的总体治愈率为87. 80%(36/41)。边缘植床复发者11例,包括单纯药物治愈者3例,经手术治愈者8例,其中直径≤2 mm的复发灶经病灶切除术和/或结膜瓣遮盖术治愈6例,而直径>2 mm的复发病灶则再次行PKP治愈。LKP后植片下植床复发4例,均再次行PKP。前房复发者5例,前房注药后治愈2例,行前房灌洗者2例,再次行PKP者1例。混合复发型12例,即植片、植床、前房均可见炎症复发,通过结膜下或前房注射氟康唑、局部病灶切除或结膜瓣遮盖治愈5例,再次行PKP者7例。眼后段复发者9例,仅4例治愈,5例因治疗无效行眼内容摘除术。结论真菌的复发特征是选择合适治疗方式的依据,植床复发者首选药物治疗,若药物治疗后3~5 d效果较差,则选择再次手术治疗;前房复发者则首选前房内药物注射;眼后段复发应采取玻璃体腔药物注射联合玻璃体切割术。眼前节炎症复发者易治愈,眼后段炎症预后较差。
利用核心简单重复序列(SSR)标记分析西洋梨品种资源遗传多样性

由于梨(Pyrus)本身的自交不亲和特性导致不同地区品种间基因存在较大差异。为鉴定品种资源的多样性,探索重要的遗传特性,本研究利用覆盖梨全基因组17个连锁群中的134个核心简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)标记对45份西洋梨(Pyrus communis L.)品种资源进行遗传多样性和群体结构分析,对不同来源的SSR标记进行多态性分析。结果表明,来自梨基因组的SSR标记多态性更高,更适合梨的遗传多样性研究;所有SSR引物共检测到673个等位基因,每个SSR位点平均扩增5.02个;45份西洋梨品种的观测等位基因数(observed number of alleles, Na)、有效等位基因数(effective number of alleles, Ne)、观测杂合度(observed heterozygosity, Ho)、期望杂合度(expected heterozygosity, He)以及 Shannon信息指数(Shannon's information index, I)平均值分别为5.02、3.84、0.73、0.72和1.42;遗传相似系数和聚类分析结果表明,45份西洋梨具有较高的遗传多样性,且品种的演化趋势较均匀,欧洲和美洲的品种没有因地理位置不同而产生太大差异,而是不同来源地的品种相互交织在一起,更加体现了西洋梨之间广泛的基因交流;同时推测未知来源地的库介梨、费莱茵和地里拜瑞可能来源于西欧地区;群体结构分析表明,当K=2时,西洋梨分为Pop1和Pop2两大类群,利布林、波12、拉达那、地里拜瑞、红安久和孔德梨体现了较高的杂合性;不同品种的指纹图谱分析结果表明,至少需要两个以上的引物组合才能够将不同品种区分开。研究结果为全面评价西洋梨的遗传背景和特征、准确鉴定不同品种资源提供了科学依据和高效标记,为今后西洋梨种质资源的保护利用以及遗传育种提供基础资料。
太平洋海温场不同时间尺度背景下华南前汛期持续性暴雨的统计特征

利用1961-2012年华南逐日降水资料,分析了太平洋海温场两种不同时间尺度背景下华南前汛期持续性暴雨的统计特征,并探讨了海洋外强迫信号可能对华南前汛期降水的低频变化周期造成的影响,以期为华南前汛期持续性暴雨过程的延伸期预报提供依据。结果表明:PDO(Pacific Decadal Oscillation,太平洋年代际振荡)冷位相年,华南前汛期发生典型持续性暴雨过程的概率比PDO暖位相年大,且暴雨强度偏强,持续时间偏长;太平洋海温场两种不同时间尺度背景下,华南典型持续性暴雨过程呈现不同的特征,PDO冷位相配合冬春Nino区海温异常,华南前汛期易出现强度较强、持续时间较长的典型持续性暴雨过程;太平洋海温两种不同时间尺度的外强迫信号可能影响华南前汛期降水的低频变化周期,进而影响华南前汛期持续性暴雨的持续时间和强度。
四种豆科牧草种子萌发和幼苗生长对干旱的响应及抗旱性评价

牧草种子在萌发和幼苗生长期对逆境的适应能力是决定干旱区草地种群分布及延续的关键因素,对牧草种子抗旱性的综合评价,可为干旱、半干旱地区草地补播、人工草地建植和矿山植被恢复进行水分调控及苗期养护等提供支持。采用不同渗透势聚乙二醇(PEG-6000)溶液梯度(0~-1.2 MPa)模拟干旱条件,选择鄂尔多斯干旱草原区补播或建植常用的4种豆科牧草:狭叶锦鸡儿(Caragana stenophylla Pojark.)、黄花草木樨(Melilotus suavelens Ledeb.)、内蒙准格尔苜蓿(Medicago sativa L.cv.Neimeng Zhungeer)和沙打旺(Astragalus adsurgens Pall. cv.Shadawang),研究其种子萌发和幼苗生长特性对模拟干旱的响应及抗旱性评价。结果表明,轻微干旱(-0.05~-0.2 MPa)对4种牧草种子萌发和幼苗生长均有促进作用,除内蒙准格尔苜蓿外,干旱均促进其他3种牧草幼根生长及根苗比的增加;中度干旱条件下(-0.4~-0.6 MPa),狭叶锦鸡儿和沙打旺种子的相对活力指数较高,但前者的萌发抗旱指数最差;在重度干旱条件(≤-0.8 MPa)下,内蒙准格尔苜蓿萌发期各指标相对值均最高。运用模糊数学隶属函数法综合评价,4种牧草种子萌发期抗旱性强弱排序为:内蒙准格尔苜蓿>沙打旺>黄花草木樨>狭叶锦鸡儿。幼苗生长期:黄花草木樨>内蒙准格尔苜蓿>狭叶锦鸡儿>沙打旺。总体评价为:黄花草木樨>内蒙准格尔苜蓿>沙打旺>狭叶锦鸡儿。
雅安市谢家山两种密度柳杉人工林群落结构和物种多样性研究

林分密度是影响林分生长、群落结构及生物多样性的重要因素之一,对近自然森林的经营改造、森林生态系统稳定性的维持及林业可持续发展具有重要意义。为研究林分密度对群落结构和物种多样性的影响,并探索维持人工林生态系统的稳定性和促进近自然林业改造的合理林分密度,采用典型样地法,以物种丰富度指数D值、Shannon-wienner指数H值、Simpson优势度指数H′值和均匀度指数J_(sw)值作为综合衡量群落物种多样性的指标,对比研究了雅安市谢家山两种林分密度(高密度和低密度)对柳杉(Cryptomeria fortunei)人工林群落结构和物种多样性的影响。结果表明:(1)共记录到植物109种,隶属57科95属。高密度群落物种组成为乔木11种,灌木27种,草本41种;低密度群落物种组成为乔木17种,灌木35种,草本35种;(2)从群落结构上看,在高密度下,物种多分布在中径级(胸径11.0~23.0cm)和高高度级(高度15.0~24.0 m);在低密度下,物种多分布在小、中径级(胸径5.0~23.0 cm)和小、中高度级(高度9.0~21.0 m);(3)两种密度下群落的各指数均表现为:草本层>灌木层>乔木层。物种丰富度指数D值在乔木层和灌木层表现为低密度>高密度,在草本层表现为低密度<高密度。从Simpson指数H′值、Shannon-Wiener指数H值和均匀度指数值Jsw值分析来看,乔木层这些指数均表现为低密度>高密度,而灌木和草本层则与之相反;研究认为低密度(1250~1375/(株·hm~(-2)))更利于谢家山地区柳杉人工林多样性的维持及柳杉树种的自然更新。
桂林市典型园林绿地与水体的降温效应研究

随着城市化的快速发展,城市热岛现象也越来越突出。作为城市生态系统中两种重要的地物类型,园林绿地和水体对城市热岛均有明显的降温效应,因此对其进行定量研究具有重要意义。以桂林市建成区为研究对象,利用TM影像数据提取了区域的地表温度(LST)、植被覆盖度(FV)以及改进的归一化差异水体指数(MNDWI)等生物物理信息,同时借助空间统计和缓冲区分析方法,对区域典型园林绿地和水体地表温度的空间特征及其相关性进行了定量研究。结果表明:桂林市5城区的地表温度以低温区和中温区为主。高温区与极高温区也占有较大比例,两者占市区总面积27.8%,较全市平均地表温度高约2~4℃,整体上呈现显著的热岛效应。城市中园林绿地和水体的平均地表温度分别为26.76和24.86℃。相关性分析揭示,城市园林绿地和水体面积与其内部地表温度呈现极显著负相关关系(sig=0.001),园林绿地的 FV、水体 MNDWI则呈显著负相关关系(sig=0.015和sig=0.038),说明地表温度随着上述参数的增大而降低。除典型水体面积与地表温度的拟合曲线为对数函数之外,其他参数的最佳拟合效果均为线性。缓冲区分析说明,不论是城市园林绿地还是水体,都会对外围一定区域的热环境产生影响。伴随城市园林绿地与水体样区缓冲带距离的增大,外围区域的地表温度呈上升趋势,但这种趋势随距离变化在不断减弱,其有效影响范围在距样区边界120~240 m 处。通过对比研究发现,城市中较大面积的公园绿地或水体其降温效应要比面积较小者显著,而水体对于周围热场的影响和敏感度要强于园林绿地。
水稻品种对CH_4产生、排放及δ~(13)CH_4的影响

水稻品种是调控CH_4产生和排放的关键因素。关于水稻品种对稻田产生和排放CH_4的稳定性碳同位素组成(δ~(13)CH_4)的影响研究鲜见报道。通过温室盆栽和室内培养试验并结合稳定性碳同位素方法,研究了持续淹水条件下4个水稻生育期镇稻624、农香98和中早33的土壤CH_4产生潜力、土壤溶液CH_4浓度、CH_4排放通量及产生、排放CH_4的δ~(13)C值,为最终筛选优质高产且低 CH_4排放的水稻品种提供 CH_4排放相关过程及其稳定性碳同位素方面的参考数据。结果表明:在分蘖期和拔节期,镇稻624和农香98的土壤CH_4产生潜力显著高于中早33,在灌浆期和成熟期显著小于后者(P<0.05)。三者土壤CH_4产生潜力、土壤溶液CH_4浓度最高值和土壤Eh的最低值依次出现在拔节期(2.6μg·g~(-1)·d~(-1),346.9μmol·L~(-1),-296 mV)、拔节期(3.2μg·g~(-1)·d~(-1),425.9μmol·L~(-1),-316 mV)和灌浆期(2.4μg·g~(-1)·d~(-1)、435.2μmol·L~(-1),-308 mV)。各品种土壤CH_4产生潜力均与相应土壤溶液中CH_4浓度显著正相关(P<0.01),且与土壤Eh显著负相关(P<0.01)。镇稻624和农香98在分蘖盛期CH_4排放通量最大(67.1和68.7 mg·m~(-2)·h~(-1)),中早33则在拔节期(58.5 mg·m~(-2)·h~(-1))。各品种CH_4季节排放总量依次为55.29、55.74和40.82 g·m~(-2),前二者无显著差异,显著高于中早33,这可能是镇稻624和农香98的土壤CH_4产生潜力在分蘖期和拔节期显著大于中早33,而各品种CH_4排放又相对集中在分蘖期和拔节期的缘故。相关分析表明,各生育期CH_4排放通量与相应的土壤 CH_4产生潜力显著正相关(P<0.01)。可见水稻品种通过影响土壤的 CH_4产生,进而影响稻田CH_4的排放。镇稻624和中早33土壤产生CH_4的δ~(13)C值从约-67.0‰增至-55.5‰,农香98则先减后增,范围为-64.2‰~-52.9‰,这说明镇稻624和中早33的土壤CH_4产生途径差异较小,而二者与农香98差异较大。各品种排放CH_4的δ~(13)C值均先减后增,分别为-67.6‰~-48.5‰、-73.0‰~-47.3‰和-60.9‰~-46.7‰,季节平均值依次为-52.7‰、-52.5‰和-54.8‰。总体上,水稻品种影响排放δ~(13)CH_4值的季节变化。
基于R-S-T 控制的复合电源双向DC/DC 变换器设计

为了提高复合电源双向DC/DC变换器工作过程中的动态特性,提出一种用于三通道交错并联双向 Buck/Boost变换器的R-S-T控制策略。分析该变换器在Buck/Boost模态下工作过程,建立了交流小信号模型并得出控制变量到状态变量的传递函数,在此基础上设计了双向DC/DC变换器的R-S-T控制系统。相较于传统的PI控制,R-S-T控制策略具有更好的动态和稳态响应特性,最后运用Matlab/Simulink软件对该变换器系统进行仿真。结果表明,基于R-S-T控制的复合电源双向DC/DC变换器具有响应速度更快,超调量更小,鲁棒性更强的特点。
智能变电站二次设备状态监测技术研究

设备状态监测及评估是状态检修的基础,针对智能变电站技术特点,对二次设备状态监测及评估技术进行了研究。用IEC 61850釆集交换机的状态信息,选取交换机端口流量、端口接收光强、发送光强、工作温度及端口误码率作为交换机的评价指标,用模糊综合评价方法,对交换机的状态进行综合评价。为防止保护出口跳闸回路触点粘连、失效、忘投压板等问题,设计后台监控系统与智能组件配合,实现了跳闸触点的定检。对间隔层、过程层之间的SV-GOOSE收发异常,提出了一种不依赖网络报文分析仪的诊断方法,诊断出是间隔层装置、还是智能组件故障。
基于Kaiser 自卷积窗的相位比较式输电线路故障定位方法

长距离输电线路对地分布电容引起电流行波畸变,不利于行波初始时刻的准确标定,并且弧垂因素的累积加大了定位误差。为缩短行波双端间距,保证在基频波动环境下可靠定位,提高故障定位精度,提出一种基于Kaiser自卷积窗FFT相位比较式输电线路故障定位方法。该方法设置多个电流测量点,采用FFT程序求解电流故障分量的相位,比较相邻测点的相位差以判别故障区段;利用Kaiser自卷积窗优良可调的旁瓣特性,充分抑制FFT相位求解时的频谱泄漏效应,提高了相位比较的可靠性。理论分析了产生相位频谱泄漏的原因,阐述了Kaiser自卷积窗的旁瓣特性,最后通过仿真验证所提方法的正确性。结果表明方法可有效抑制频谱泄漏,相位比较可靠性高,基频波动下仍能可靠定位。
基于EMD-TFPF 算法的电力线通信噪声消除技术研究

针对电力线通信系统中,发射端与接收端之间存在大量噪声严重影响通信质量的情况,引用时频峰值滤波算法(Time-Frequency Peak Filtering, TFPF)作为噪声消除技术。考虑时频峰值滤波算法中窗长选择的严格限制,引用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)方法对TFPF进行改进。将信号分解为不同模态,在不同模态采用不同窗长进行TFPF滤波,以在信号保真和噪声压制方面得到更好的权衡。实验证明,相对原始TFPF,该方法具有更好的信号保真和噪声压制作用,可以有效地消除电力线通信系统噪声,降低误码率(BER),提高通信质量。
平抑风电出力波动储能技术比较及分析

风电出力波动影响到其利用效率及电网安全,若利用储能设备可以减轻风电出力波动的影响。开展不同储能技术的特性和效能研究,目的是找到可用的平抑风电出力波动的设备。收集并研究了现有技术下储能设备的技术参数,并对其接入电网的方式、效能及规模效应等方面进行分析和技术经济对比。经过大量的数据分析,借助其他相关课题的研究成果,发现电网是唯一可聚集巨大调节能力的储能系统,也是目前最有效、最经济的储能系统。最终论证了中国减轻能源行业污染、增强能源安全,应该大规模开发三北的风电,而建设大电网才是我国开发大风电的出路。
风电T 接双电源系统对距离保护的影响分析

风电并网影响接入系统距离保护测量阻抗及保护动作特性,风电T型接入对保护的影响有其特殊性。推导风电T接双电源系统距离保护测量阻抗公式,研究故障点位置、风电场运行方式及过渡电阻对风电T接线路距离保护测量阻抗的影响,并讨论上述因素对本段距离保护和下段距离保护的影响。以新疆某地区风电T接系统为算例,仿真验证了理论分析的正确性。研究成果可为风电T接电网的继电保护配置和整定提供依据,具有一定的实际应用价值和意义。
基于RT-LAB 的双馈风电场动态建模

风电场动态等值模型需要与风电场动态详细模型进行比较,以评估其等值效果。RT-LAB仿真平台具有强大的计算能力,能保证大规模风电场模型的仿真计算。在RT-LAB仿真平台上建立了包含48台2 MW双馈机组的风电场动态详细模型,研究了双馈机组空载并网前后控制策略、电机模型及其切换。对风电场按最大功率跟踪控制发电和按调度指令发电以及机组并网、解列的工况进行了仿真分析。结果表明该模型能较好地反映风电场动态特性,对风电场动态等值模型的评估以及风电场控制器的开发具有重要意义。
基于改进下垂控制的逆变器并联运行技术

为了实现逆变器并联系统中负荷功率的合理分配,针对输电线路阻抗不同的情况,给出一种基于逆变器输出端电压调节的改进下垂控制方案。利用逆变器参考电压幅值与其输出功率的关系,粗略调节其参考电压的幅值,针对该环节导致的电气波动量大的问题,加入通过下垂系数调节逆变器输出端电压的微调环节。利用该方案对通过不同输电线路并联的两台同容量逆变器进行仿真,并与采用传统下垂控制方案的结果进行比较分析。仿真结果表明,改进下垂控制方案不但能够保证并联逆变器之间的负荷功率均分以及优质的电能质量,而且系统环流小。
基于改良三比值法的变压器故障基本信度分配计算方法

为了解决三比值法诊断结果不能直接应用于故障基本信度分配函数的构造问题,提出一种基于空间插值的变压器故障基本信度分配计算方法。根据有限元法基本原理,在分析了三比值法定义的故障特征空间基础上,按照各故障特征区域在空间几何上的分布特征对整个空间进行离散化,最后利用空间插值得到整个空间连续的故障基本信度分配函数。所述方法能够满足基本信度分配函数的要求,且计算结果定量地反映了各种故障发生的可能性。通过实例计算,验证了该方法的正确性和工程实际应用的可行性。
调控一体化系统防误校核研究

为提高电网智能防误校核结果的准确性和全面性,针对调控一体化运行模式,提出了智能防误拓扑计算的开关单元模型及环路拓扑搜索算法。基于电网拓扑模型和防误专家知识库,采用与/或树推理和拓扑防误计算方法,实现包括电磁合环、设备过载等调度操作防误规则以及二次防误规则等的防误功能。采用该方法建立某区域电网的拓扑防误模型,并结合防误规则专家库实现了应用。现场实践证明,基于电网开关单元防误模型和防误专家知识库的调控一体化防误校核方法能够对防止误调度、误遥控、误操作提供准确丰富的校验结果,从而保障电网调控操作的安全性。
光伏逆变器短路特性分析

通过理论分析、故障仿真和试验等方法,系统研究了光伏逆变器的故障特性。阐述光伏逆变器的拓扑结构和双环控制原理,建立光伏发电系统的仿真模型。仿真不同短路故障时光伏逆变器的输出特征,分析影响光伏逆变器输出特征的主要因素,给出了某光伏逆变器的试验数据。研究表明,与传统同步电机电源相比,光伏电源馈出的短路电流在其基本组成、衰减速率以及幅值特征等方面均存在较大差异,将对微网保护性能带来直接影响。
结合模糊综合评判与决策的电力系统状态估计

针对电力系统状态估计中各种类型量测数据精度对状态估计结果有重要影响的问题,在基本加权最小二乘法估计的基础上,结合模糊综合评判与决策中的层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)讨论了一种改进权值确定方法的加权最小二乘法。它是将电力系统状态估计分解为量测值与估计值的差值平方最小(目标)、不同类型的量测值(准则)、各类型量测值相对精度的大小(方案)等层次,在此基础上进行定性和定量分析。通过IEEE 14-bus、 IEEE 30-bus和IEEE 57-bus的标准算例进行仿真分析,证明层次分析法确定权值的加权最小二乘法能够有效地计算出电力系统的状态估计值。通过和基本加权最小二乘法进行比较,证明了该方法的优越性和实用性。
基于电压突变量的同塔双回直流输电线路故障选线方法

同塔双回直流线路极线间复杂的电磁耦合关系,增加了其故障极线识别的难度。基于平行四线系统解耦理论,对同塔双回直流线路电压量进行解耦分析,提取出相互独立的一个同向量与三个环流量电压。在此基础上详细分析了同塔双回直流输电线路在不同故障类型以及不同极线故障情况下的同向与环流电压突变量的极性和幅值大小特征,进而利用同向与环流电压突变量极性和幅值大小的差异及相互间的关联关系,提出了一种同塔双回直流输电线路故障选线方法。基于实际同塔双回直流输电系统的PSCAD/EMTDC大量仿真结果表明,该方法准确可靠,且不受过渡电阻影响。
基于ESPRIT 分解算法的短期电力负荷预测

电力负荷具有一定的周期相似性,为此,提出一种基于子空间旋转矢量不变技术(ESPRIT)的综合负荷预测方法。对电力负荷数据进行移位平移处理构造出满足子空间不变性的数据矩阵,利用最小二乘法ESPRIT原理进行谐波检测,提取出各主要频率分量成分。利用K均值聚类法把提取的分量根据频率特点分为不同类型,之后建立不同预测模型对各部分进行独立负荷预测,最终得到综合的预测负荷值。ESPRIT算法具有较高的频谱分辨率,可降低原数据维数,且综合预测法能针对不同成分有更好的预测。最后仿真也证明了该方法预测的准确性及有效性。
防止距离III 段保护因过负荷误动方法的分析与改进

深入研究了防止距离III段保护因过负荷误动作的方法——基于转移潮流灵敏度因子的潮流转移识别方案。在归纳转移潮流灵敏度因子矩阵特征的基础上,指出了该方案仅依靠有功潮流判据可能导致故障和过负荷误判断的缺陷,深入分析了错误产生的原因。补充了阻抗角附加判据以改善原有方案的性能,引入潮流转移特征量的概念并应用于提出的改进方案。该方案在发生潮流转移过负荷时能可靠闭锁距离III段保护,有效预防连锁跳闸。对新英格兰10机39节点系统的仿真结果验证了改进方案的优越性和实用性。
配电网单相接地电弧建模及仿真分析研究

为选择有效的配电网接地消弧措施及选线方法,有必要进行电弧建模及仿真研究。给出Cassie、Mayr、 Schwarz、控制论等四种电弧模型的数学方程,其中Mayr、Schwarz、控制论等三种电弧模型适合描述接地电流较小的电弧的故障特征。建立Schwarz和控制论电弧仿真模型,并利用电弧特性测试电路对这两种模型做仿真对比分析。控制论模型因能直接设置弧长,直观地反映配电线路故障拉弧情况,更适用于谐振接地系统单相弧光接地故障仿真研究。采用ATP-EMTP软件建立谐振接地系统模型和控制论电弧模型,分析了不同电弧长度对电弧阻抗、接地电弧稳态和暂态特性的影响。仿真结果表明,利用控制论电弧模型可较直观且准确地仿真谐振接地系统弧光接地故障。
风电功率短时骤降的极值统计分析

风电功率短时骤降是大规模风电发电中需要有效处理的问题之一,如何描述风电功率短时骤降的极值分布尚缺乏有效方法。基于大量实测数据的分析,研究了不同时间尺度的风电功率下降幅值的高分位数变化的规律,发现在较短时间尺度下风电功率骤降极值与风电功率下降幅值的总体分布的标准差的比值较大。采用广义Pareto分布描述风电功率短时骤降的概率分布的尾部,广义Pareto分布的T年重现水平适合作为风电功率骤降极值的指标。在不同并网容量和时间尺度利用广义Pareto分布对风电功率骤降极值进行建模,分析表明:并网容量的增加可以降低风电功率骤降极值与并网容量的比值,但在超过一定容量后有饱和效应,风电功率骤降极值随时间尺度的增加呈非线性缓慢增长。
微网中混储/柴协调运行策略研究

提出一种基于混储/柴的专家协调控制系统和算法。目的是在研究混合储能和微网中可调度单元在相同容量下,与传统单一储能和其他调度单元策略对比,以最大化微电网整体运行经济性和延长储能寿命。模型对比传统含单一储能协调控制策略,拟定负荷波动指标,将微网调度分为上层决策和下层实时调度,求解微网可调度单元的合理组合运行方式。采用费用折算耦合微网运行成本、环境效益和储能寿命量化为单目标函数,结合分阶段优化算法和自适应遗传算法求解。通过对实际算例分析,验证了该方法能有效提高电池使用效率,延长寿命,同时提高微网整体运行的经济性。
基于结构分析的信息网络社团趋势预测

社团结构在现实世界各种信息网络中广泛存在。传统信息网络中社团演化的研究均基于单一层次的观察与分析,存在算法不稳定,无法处理社团结构剧烈变化等问题。为解决该问题,提出了基于结构分析的信息网络社团趋势预测方法。该方法基于层次聚类来发现社团层次结构,对相邻网络快照的社团进行跨层次匹配,以解决社团发现算法带来的随机性问题,且使基于结构的社团演化研究成为可能。在两个真实数据集上进行了多层次社团演化挖掘实验,实验结果表明,与最优划分方法相比,新方法在效率和稳定性方面有较大优势。
质子转移反应质谱检测不同品种桂花挥发性有机物

为了研究金桂、银桂和丹桂释放的挥发性有机物特征,利用自制的质子转移反应质谱分别检测金桂、银桂和丹桂中的挥发性有机物。在三种漂移管电压(250 V、320 V和461 V)下分别获得了金桂、银桂和丹桂的特征全谱图。研究表明金桂的特征产物离子有m/z=171、105、91、87、73和69,银桂的特征产物离子有m/z=120、105、91、77、73和69,丹桂的特征产物离子有m/z=137、73、69和51 。通过比较分析发现三种桂花有共同特征产物离子,但不同品种桂花的特征离子及其强度存在一定的差异性。实验结果表明该仪器可以实现快速检测,利用特征产物离子可对不同品种的桂花进行鉴别。质子转移反应质谱技术已应用于环境监测领域,实验结果对开展环境气体监测研究具有一定的参考意义。
口服人α干扰素转化双歧杆菌促进小鼠淋巴细胞的增殖和成熟

目的探讨人α干扰素(IFN-α)基因转化双歧杆菌口服后对小鼠免疫功能的调节作用。方法构建含人IFN-α基因的大肠杆菌-双歧杆菌穿梭表达载体pBADX-hIFNα2b,电转化获得IFN-α基因转化双歧杆菌,收集L-阿拉伯糖诱导hIFN-α2b表达后的菌体制备成活菌悬液,灌胃Balb/C小鼠。实验组(IFN)小鼠用0.2% L-阿拉伯糖诱导表达后的hIFN-α2b转化双歧杆菌处理,每只按0.1 ml 10~(10)/ml活菌灌胃;阴性对照组(NC)用等量等体积空载体pBADX转化双歧杆菌活菌灌胃;空白对照组(BC)用等体积生理盐水灌胃。隔天灌胃1次,连续处理2周。流式细胞术检测小鼠胸腺、脾脏和血液中淋巴细胞亚群和比例,流式试剂盒检测 IFN-γ、IL-4等免疫因子的含量。结果与NS组和BC组相比,IFN组小鼠胸腺CD3~+CD8~+、CD4~+CD8~+细胞的比例显著升高(P< 0.01);脾脏CD3~+CD4~+、CD3~+CD8~+和CD4~+CD8~+细胞的比例均显著升高(P<0.01);血液中只有CD3~+CD8~+细胞的比例显著升高(P<0.01)。血液中IFN组IFN-γ的含量比BC组和NS组显著升高(P<0.01);此外,NS组IFN-γ的含量比BC组显著升高(P< 0.05);3组小鼠中血液hIFN-α2b和IL-4的浓度无显著性差异(P>0.05)。结论口服hIFN-α转化的双歧杆菌促进小鼠胸腺和脾脏淋巴细胞增殖和成熟,增高血液Th1类细胞因子水平。
Incidences of C5 nerve palsy after multi- segmental cervical decompression through different approaches

Objective To investigate the incidence of C5 nerve root palsy after multi-segmental cervical decompression through different approaches. Methods This study was conducted among 375 patients undergoing multi- segmental cervical decompression in anterior corpectomy and fusion fixation, anterior cervical corpectomy and fusion fixation+ posterior decompression and fusion fixation, posterior cervical laminectomy decompression, fusion and internal fixation, and posterior laminoplasty and fusion groups. The exclusion criteria included lack of follow- up data, spinal cord injury preventing preoperative or postoperative motor testing, or surgery not involving the C5 level. The incidence of C5 palsy was determined and the potential risk factors C5 palsy were analyzed including age, sex, revision surgery, preoperative weakness, diabetes, smoking, number of levels decompressed, and a history of previous upper extremity surgery. Results Of the 375 patients, 60 patients were excluded and the data of 315 patients were analyzed, including 146 women and 169 men with a mean age of 57.7 years(range 39- 72 years). The overall incidence of C5 nerve palsy was 6.03%(19/315) in these patients; in the subgroups receiving different surgeries, the incidence was 8.62% in the cervical road laminectomy and fusion fixation group, 7.79% in the anterior cervical corpectomy and fusion fixation+ posterior decompression and fusion and internal fixation, 4.68% in the anterior corpectomy and fusion fixation group, and 3.85% in the posterior laminoplasty and fusion group. No significant difference was found in the incidences among the subgroups, but men were more likely than women to develop cervical nerve root palsy(8.28% vs 3.42%, P<0.05). Conclusion The overall incidence of C5 nerve palsy following postoperative cervical spinal decompression was 6.03% in our cohort. The incidence of C5 nerve palsy did not differ significantly following different cervical decompression surgeries, but the incidence was the highest in the posterior cervical laminectomy and fusion and internal fixation group.
塌陷区下部采场顶板稳定性分析及岩移预测

为了分析塌陷区下部顶板的稳定性,采用了RMR岩体分类与Q系统岩体分类对某矿区围岩进行岩体质量评价,得出围岩条件,并建立塌陷区力学模型分析了采空区顶板的受力状态,结果表明了-127 m中段采空区顶板已具备塌陷的力学条件。根据三维有限元模型的计算结果,验证了-127 m中段采空区塌陷的可能性,根据监测值进行岩移量时间序列预报。预报结果表明,-127 m中段顶板岩移量有逐渐增大的趋势,塌陷势能在逐渐积累,应采取支护方案控制岩移量,并定期进行时间序列预报,掌握岩移量变化趋势。
高应变率下煤力学特性试验研究

利用Φ50 mm分离式霍普金森(Hopkinson)压杆(SHPB)试验系统,对煤进行单轴冲击压缩试验,明确煤的力学特性随应变率的变化规律。试验气压等级设计为0.30,0.35,0.40,0.45,0.50,0.55 MPa,为试样提供相应的6组不同应变率。试验结果表明:高应变率下煤应力-应变曲线大致分为压密阶段、弹性变形阶段、微裂纹演化阶段、裂纹非稳定扩展阶段以及卸载阶段;应变率升高缩短压密阶段,延长弹性变形阶段;随着应变率的升高,煤动态弹性模量与峰值应力近似呈对数形式增加,而峰值应变近似呈对数形式降低;煤试样的破坏程度随应变率的升高而增加,应变率由68.666 s~(-1)增加到79.751 s~(-1),煤破坏程度对应变率的敏感性最为显著。研究结果可为采矿工程割煤参数的确定提供依据。
复杂条件下深井马头门围岩稳定性分析及支护结构优化

针对淮北海孜矿新副井马头门处于岩层极为破碎、千米埋深、断面尺寸大等复杂条件,利用ABAQUS有限元数值软件进行了原支护设计方案情况下的马头门围岩稳定性分析,研究了马头门围岩位移场、应力场和塑性区的分布规律及支护结构的受力特征,据此对马头门的支护结构进行了设计优化。马头门初期支护采用锚、网、喷、索的支护形式;二次支护采用带反底拱的全断面钢纤维钢筋混凝土衬砌,增设底板注浆锚杆和底板锚索,并通过室内配合比试验确定了钢纤维混凝土的强度等级、钢纤维掺入率和最优配合比。现场监测结果表明,优化后的马头门支护结构安全储备较高且设计方案合理。
亭南煤矿深部软岩巷道底鼓"四控"机理及应用

针对亭南煤矿深部软岩巷道底鼓大变形现象进行深入研究,综合采用现场工程地质调查、物化分析、数值模拟计算、现场测试等方法,分析得出西翼轨道巷道底鼓的复合型变形力学机制,提出采用"四控一措施"新技术将复合型变形力学机制转化为单一型变形力学机制,即将顶板、两帮、底角和底板四部位看作是相互联系的整体,综合控制各部位变形,并结合防治水措施,达到有效控制底鼓的目的。"四控"是指:在顶板施加锚杆并在关键部位施加锚索,有效降低来自顶板并传递至底板上的应力;通过施加底角锚杆,利用材料自身抗弯刚度,切断底板基角塑性滑移线;帮部打入锚杆,增强帮部岩体强度,减小发生底鼓底板宽度;施加反底拱对底板作用均匀一致的支护反力,形成封闭的支护体系。"一措施"是指:及时设置排水沟,避免排水不畅积水浸入底板造成膨胀性底鼓;对顶板及两帮围岩做喷浆处理切断裂隙水路径;巷道挖底后立即铺设干石灰粉垫层封闭底板围岩。工程实践表明,该项新技术在亭南矿有效地控制了软岩巷道底鼓变形。
带有导向孔的浅孔爆破在留巷切顶卸压中的应用研究

厚层坚硬顶板切顶卸压是优化沿空留巷围岩应力和结构有效途径之一,将导向孔应用到切顶卸压中是新的尝试。基于浅孔爆破沿空留巷切顶卸压机制,利用LS-DYNA数值模拟与理论分析相结合的方法,分析了导向孔作用机理,探究了参数选取对爆破效果的影响。研究结果表明:导向孔增加了自由面,对炮孔连线方向上的切向应力影响明显,提高了炮孔间裂隙贯通率和炸药能量利用率;装药孔不耦合系数取1.31时可充分发挥导向孔应力集中效应;最大切向拉应力与导向孔直径呈正变关系,但对远离导向孔的位置影响微小。根据岩石的动态抗拉强度,确定装药孔间距1.2 m。
TBM围岩挤压大变形特性分析与等级划分

为了预测评价TBM穿越深部软弱地层时围岩挤压大变形,分析了TBM开挖卸荷围岩挤压大变形力学特性。将TBM围岩挤压大变形定义为TBM开挖后变形速率大、变形量达到TBM扩挖预留的围岩与护盾间的变形间隙,同时收敛速度慢,变形时效性显著的一种变形。指出当围岩挤压变形与开挖半径间的比值大于等于1%且挤压变形与扩挖间隙的比值大于等于1时便产生挤压大变形,并根据这2个指标将TBM围岩挤压变形划分为无挤压变形、轻微挤压变形、中等挤压变形、严重挤压变形和非常严重挤压变形5个等级。
浅埋大采高工作面煤壁片帮的柱条模型分析

采用UDEC软件模拟了浅埋煤层4,5,6,7 m采高煤壁变形与片帮过程,揭示了大采高煤壁片帮表现为受压"柱条"失稳特征。建立了煤壁片帮的柱条模型,通过柱条挠度分析得出了大采高工作面煤壁最容易发生片帮的部位在0.6倍的采高处。研究认为随着采高的增大,塑性区宽度增加,煤壁柱条增多,柱条水平位移增大,柱条稳定性降低。通过加强顶板支护、加快推进速度和合理的护帮,改善柱条的约束条件,可以有效提高煤壁稳定性,控制煤壁片帮。
复杂条件大倾角大采高旋转综采矿压显现规律及其控制

针对潘北煤矿复杂条件大倾角"三软"厚煤层赋存特点及大采高旋转综采矿压难以控制的技术难点,采用现场实测、数值模拟等方法研究获得了12124大采高旋转综采工作面及巷道矿压显现规律,揭示了大倾角"三软"厚煤层旋转综采采场和巷道矿压机理,即采空区煤柱下方工作面煤体应力集中、旋采区域采动应力集中与液压支架反复支撑是导致工作面顶板破碎、片帮、冒顶及巷道围岩变形剧烈的主要原因。提出并实施了该条件下旋采过程中采场和巷道围岩稳定性控制技术,主要包括:工作面顶板铺链网并在架头连接工字钢以加强顶板管理;应用液压支架与输送机间连接防滑千斤顶并联合推移千斤顶控制刮板输送机下滑;上风巷旋采拐点处采用锚网索联合支护控制巷道围岩变形;工作面上下端头超前10 m回棚加强支护,保证正常运输通风需求。工程实践表明,该技术实施保证了工作面的安全高效回采,取得了良好的效果。
顺层钻孔瓦斯抽采半径及布孔间距研究

为合理确定本煤层瓦斯抽采钻孔的布孔间距,通过煤层瓦斯渗流场控制方程、煤体孔隙率和渗透率耦合方程及煤层变形场控制方程,建立了钻孔抽采条件下瓦斯渗流固气耦合数学模型;采用数值模拟计算方法,得出顺层瓦斯抽采钻孔的抽采半径,并推导出瓦斯抽采钻孔布孔间距与单钻孔抽采半径的关系式。以黄岩汇矿15107工作面为应用实例,通过在该工作面进行单钻孔和多钻孔瓦斯抽采试验,求算并验证了抽采半径及布孔间距与抽采半径关系式的正确性,为现场瓦斯抽采提供科学依据。
煤层高压注水渗透特性试验研究

为了研究不同孔隙水压对煤岩渗透特性的影响规律,利用MTS电液伺服岩石试验系统对深部矿井的煤岩试件进行了不同孔隙水压、尤其是高孔隙水压下的煤岩渗透特性试验。结果表明:渗透率以及体积应变曲线具有较好的一致性,均呈现U字形走势;而在外界条件一定的情况下,孔隙水压对渗透性能以及体积应变的作用效果与该煤岩孔隙水压临界阈值有关,高于临界阈值的孔隙水压对煤岩渗透性能起到数倍于低孔隙水压时的改善作用。此外,孔隙水压对煤岩强度极限亦有重要影响,且孔隙水压愈高,煤岩的破坏强度极限愈低,扩容效果愈明显,渗透率峰值亦愈加后延。研究结果对利用高孔隙水压改善煤岩渗透性能、提高煤层注水防灾效果具一定指导意义。
基于神经网络模型的立井冻结施工预测研究

在立井冻结施工过程中,及时了解不同深度、不同岩性地层下冻结壁交圈时间及其形成特性是实现科学施工的前提和基础。针对现有立井冻结设计存在的客观问题,应用神经网络系统理论,合理确定输入参数及输出参数,在学习训练的基础上,建立了胡家河矿井筒冻结施工信息的神经网络预测模型。采用该模型分别对主井、副井及风井冻结壁的交圈时间、内外侧扩展范围、平均扩展速度、有效厚度、井帮温度、荒径范围、平均温度等特性参数进行了工程预报,并对实测数据及预测数据进行了对比分析。结果表明:现场实测结果与预测结果基本吻合,预测模型准确度高,适用性广,为科学设计立井施工方法及其支护方案提供了理论依据。
深井高应力强膨胀软岩泵房硐室群稳定性控制对策

针对传统布置形式下泵房硐室群各关键部位的破坏,对其原因及主控因素进行分析,并提出相应的稳定性控制对策。结果表明:布置形式、埋深大、地应力高、特别是高的水平构造应力以及围岩黏土矿物含量高是传统布置形式下硐室群出现大变形破坏的主控因素;采用泵房硐室群集约化设计技术,结合锚网索+桁架+底角注浆锚管的耦合支护技术的综合应用,有效削减了硐室围岩的应力集中程度,提高了整体稳定性,有效控制了硐室群围岩稳定性。上述技术在孔庄矿-1020水平泵房硐室群支护工程中进行了现场应用,监测数据显示,控制效果良好。
综放工作面过陷落柱阶段划分及其顶板结构分析

为实现综放工作面安全推过陷落柱,根据中煤平朔公司井工一矿实际条件进行数值模拟计算,通过监测布置在计算模型上测线的垂直应力值,根据其应力变化特点,将综放工作面推过陷落柱的整个过程划分为6个阶段,即应力正常阶段、应力一般升高阶段、应力异常升高阶段、应力降低阶段、应力二次升高阶段和应力恢复正常阶段。并在砌体梁理论的基础上分析了6个阶段的采场覆岩结构及其力学特性,提出了各阶段相应的支护措施。