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综采工作面区域甲烷分布特征及关键监测位置研究

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中国矿业 2024年第10期33卷 209-216页

作者：张婧张桓瑞赵乾坤屈世甲西安科技大学计算机科学与技术学院陕西西安710054 中煤科工集团常州研究院有限公司江苏常州213015 天地(常州)自动化股份有限公司江苏常州213015

基于现阶段综采工作面甲烷浓度实时监测范围未覆盖综采“三机”所在区域,且工作面人工巡检位置难以把握的问题,在对工作面区域进行网格划分的基础上,通过改变落煤点位置及风速条件,并采用现场实测与仿真实验相结合的方法,对工作面区域... 详细信息

基于现阶段综采工作面甲烷浓度实时监测范围未覆盖综采“三机”所在区域,且工作面人工巡检位置难以把握的问题,在对工作面区域进行网格划分的基础上,通过改变落煤点位置及风速条件,并采用现场实测与仿真实验相结合的方法,对工作面区域甲烷扩散规律进行了研究,从而为优化工作面甲烷传感器的布置和人工巡检策略提供借鉴。首先将工作面受限空间划分为294个网格,然后使用FLUENT软件对工作面三维模型进行边界条件设置并开展仿真模拟实验,根据实验结果对甲烷在不同网格区域的扩散情况进行统计分析,并通过对比现场实测结果与实验数据验证仿真实验结果的有效性。研究结果表明:采煤作业进行至工作面中部时甲烷扩散范围最广,风速影响甲烷在不同区域的扩散范围,但落煤甲烷由于逆风流方向运输产生的扩散强度远小于沿风流方向扩散强度,且工作面区域甲烷浓度最大值位置仅与落煤点位置相关。综合不同落煤点位置和不同风速条件下的甲烷扩散规律,应重点在横-1区域与纵-2区域、纵-3区域的重合位置布置甲烷传感器或加强巡检频次。研究成果揭示了综采工作面区域甲烷扩散机理,对于确定工作面瓦斯监测的关键位置和保障作业人员的安全具有重要意义,为提高综采工作面瓦斯灾害防治能力提供了有力支持。

关键词：综采工作面落煤甲烷涌出扩散规律甲烷监测

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工作面煤壁甲烷涌出在受限空间的扩散规律研究

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煤炭技术 2024年第10期 135-141页

作者：张婧周浩屈世甲赵乾坤西安科技大学计算机科学与技术学院中煤科工集团常州研究院有限公司天地(常州)自动化股份有限公司

针对综采工作面受限空间内，监测传感器无法满足甲烷浓度监测的需要，以及工作面人工巡检位置难以明确的现状，研究了工作面煤壁甲烷涌出在受限空间的扩散规律。首先将工作面受限空间划分成均匀网格，并进一步划分为3个横向区域和4个纵... 详细信息

针对综采工作面受限空间内，监测传感器无法满足甲烷浓度监测的需要，以及工作面人工巡检位置难以明确的现状，研究了工作面煤壁甲烷涌出在受限空间的扩散规律。首先将工作面受限空间划分成均匀网格，并进一步划分为3个横向区域和4个纵向区域。然后通过对工作面煤壁甲烷涌出的特征分析，结合现场数据，建立仿真模拟实验的边界条件，对不同甲烷涌出强度和风速条件下的甲烷扩散规律进行研究。实验结果表明：随着甲烷涌出强度增大，垂直煤壁方向上，靠近煤壁位置的甲烷扩散占比减少，远离煤壁位置的甲烷扩散占比增加；平行煤壁方向上，甲烷扩散占比未发生明显变化。随着工作面风速增大，垂直煤壁方向上，靠近煤壁位置的甲烷扩散占比增加，远离煤壁位置的甲烷扩散占比减少；平行煤壁方向上，回风侧区域甲烷扩散占比向进风侧区域转移。

关键词：工作面煤壁甲烷监测涌出特征受限空间扩散规律

文化认同理论视域下讲好中国故事的短视频跨文化传播研究——以YouTube创作者“阿木爷爷”为例

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今古文创 2024年第42期 99-102页

作者：陈璐瑶赵乾坤北京工业大学文法学部

近年来，海外社交平台YouTube等飞速发展，“李子柒”“阿木爷爷”等短视频账号陆续走红，为我国借助跨文化传播讲好中国故事提供了优秀范本。本研究以文化认同理论为理论框架，对YouTube平台上“阿木爷爷”账号发布的短视频评论进行文... 详细信息

近年来，海外社交平台YouTube等飞速发展，“李子柒”“阿木爷爷”等短视频账号陆续走红，为我国借助跨文化传播讲好中国故事提供了优秀范本。本研究以文化认同理论为理论框架，对YouTube平台上“阿木爷爷”账号发布的短视频评论进行文本挖掘，发现海外受众观看视频后，在文化认知上对中国文化有了较全面的理解，在文化情感上多呈现积极的态度，在文化行为上普遍产生了参与、模仿、学习等意向。基于“阿木爷爷”成功“出海”的案例，本研究为我国自媒体利用短视频向世界讲好中国故事提出建议：叙事角度要立足现实，精神内核要向上向善，传播手段上要建立矩阵，传播技巧上要柔性呈现。

关键词：文化认同跨文化传播讲好中国故事短视频 YouTube “阿木爷爷”

课程思政融入中外合作办学外语课程的探索与实践——以北京工业大学北京-都柏林国际学院大学英语课程为例

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英语广场（学术研究） 2024年第20期 84-88页

作者：赵乾坤王雪霏赵璐璐北京工业大学文法学部

中外合作办学的大学英语课程往往缺乏符合办学特色的、有效的外语课程思政教学模式。合作办学院校要把牢社会主义办学方向,坚守社会主义意识形态阵地,围绕国际化高质量人才培养目标,形成具有中外合作办学特色的外语课程思政教学模式。... 详细信息

中外合作办学的大学英语课程往往缺乏符合办学特色的、有效的外语课程思政教学模式。合作办学院校要把牢社会主义办学方向,坚守社会主义意识形态阵地,围绕国际化高质量人才培养目标,形成具有中外合作办学特色的外语课程思政教学模式。北京工业大学北京-都柏林国际学院的大学英语课程通过优化课程思政建设模式、完善课程思政建设资源、开展多元化的课程思政及跨文化实践活动等方式,探索出了一条课程思政融入中外合作办学外语课程的有效路径。

关键词：课程思政中外合作办学外语课程大学英语课程

课程思政融入中外合作办学外语课程的探索与实践——以北京工业大学北京-都柏林国际学院大学英语课程为例

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英语广场 2024年第20期 84-88页

作者：赵乾坤王雪霏赵璐璐北京工业大学文法学部

中外合作办学的大学英语课程往往缺乏符合办学特色的、有效的外语课程思政教学模式。合作办学院校要把牢社会主义办学方向，坚守社会主义意识形态阵地，围绕国际化高质量人才培养目标，形成具有中外合作办学特色的外语课程思政教学模式... 详细信息

中外合作办学的大学英语课程往往缺乏符合办学特色的、有效的外语课程思政教学模式。合作办学院校要把牢社会主义办学方向，坚守社会主义意识形态阵地，围绕国际化高质量人才培养目标，形成具有中外合作办学特色的外语课程思政教学模式。北京工业大学北京-都柏林国际学院的大学英语课程通过优化课程思政建设模式、完善课程思政建设资源、开展多元化的课程思政及跨文化实践活动等方式，探索出了一条课程思政融入中外合作办学外语课程的有效路径。

关键词：课程思政中外合作办学外语课程大学英语课程

基于多能级单粒子态的多方与多方量子秘密共享和量子匿名排名

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基于多能级单粒子态的多方与多方量子秘密共享和量子匿名排名

作者：赵乾坤河北师范大学

学位级别：硕士

量子秘密共享是量子通信的重要研究领域。相较于经典秘密共享,量子秘密共享在安全性上有着巨大优势:它的安全性不基于计算复杂性,而是由量子力学原理来保证。因此,在原理上,量子秘密共享可做到无条件安全。量子秘密共享的研究分为两个方... 详细信息

量子秘密共享是量子通信的重要研究领域。相较于经典秘密共享,量子秘密共享在安全性上有着巨大优势:它的安全性不基于计算复杂性,而是由量子力学原理来保证。因此,在原理上,量子秘密共享可做到无条件安全。量子秘密共享的研究分为两个方面:共享量子态的量子秘密共享和共享经典信息的量子秘密共享。本文着重研究共享经典信息的量子秘密共享。我们提出了两个共享经典信息的量子秘密共享方案——基于多能级单粒子量子态的多方与多方之间量子秘密共享协议和基于多能级单粒子量子秘密共享的量子匿名排名协议,讨论了两个方案的安全性,并以两个简单案例为例论证所提两个方案的正确性。在第一个协议中,我们使用d组(d为奇素数)相互无偏基中的d个单粒子量子态作为协议实施的载体,实现多方(A组的r个成员)与多方(B组的q个成员)之间的量子秘密共享。在该协议中,A组的所有成员通过使用酉操作将她们各自的秘密信息直接编码在多能级单粒子态上,然后A组最后一个成员把所得到的多能级单粒子序列平均分成q份,并将这q份分别发送给B组的q个成员。B组所有成员通过测量对应位置的多能级单粒子态,就能共享由A组的r个成员共享的秘密信息。我们在协议中随机插入诱骗粒子,以此来避免窃听。随后,我们对协议进行分析,证明了协议的正确性以及可行性,同时给出协议的安全性分析,证明协议可避免窃听,能够抵抗拦截-重发攻击、纠缠攻击等窃听手段。在第二个协议中,我们利用d组(d为奇素数)相互无偏基的循环特性建立一方与多方之间的量子秘密共享关系。在此基础上,提出由一个服务器掌控的多个参与者参与排名的量子多方匿名排名协议。多个参与者通过建立秘密共享获得各自的秘密序列,并在秘密序列上编码各自拥有的数据集,然后将编码数据集后的秘密序列发送给服务器。服务器经过计算,将结果公布。各个参与者根据服务器公布的信息计算各自拥有数据的排名。此过程中,数据排名对除拥有者之外的所有参与者以及服务器都是匿名的。最后,我们对协议进行分析,证明了协议的正确性以及可行性,并分析了不同的攻击方案,给出安全分析证明。

关键词：多维单粒子量子匿名排名量子秘密共享

手性二苯基乙二胺—钌催化剂的不对称催化研究

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手性二苯基乙二胺—钌催化剂的不对称催化研究

作者：赵乾坤上海师范大学

学位级别：硕士

手性醇是一类重要的有机化合物,其广泛存在于自然界内,尤其在农药、医药和精细化工等领域有着重要应用。通过对相应的潜手性酮进行不对称催化还原是获得这类手性化合物的有效途径。相比于加分子氢气还原,不对称氢转移催化还原具有条件... 详细信息

手性醇是一类重要的有机化合物,其广泛存在于自然界内,尤其在农药、医药和精细化工等领域有着重要应用。通过对相应的潜手性酮进行不对称催化还原是获得这类手性化合物的有效途径。相比于加分子氢气还原,不对称氢转移催化还原具有条件温和、操作简单和氢源廉价等优点,因而发展迅猛。在合成含有多个立体中心的手性化合物时,拆分是一种尤为重要的方法。由于传统的动力学拆分过程中最大产率仅为50%,动态动力学拆分逐渐被发现并引起了化学家的重视。采用动态动力学拆分方法,所有外消旋底物理论上都能转化成单一的某种对映体,其理论产率为100%,且能获得较高的ee值及dr值。动态动力学拆分技术自出现以来,研究人员将此技术应用于各种手性物质的拆分,取得了很大的进步。基于此,本文的主要研究内容如下:1双路径可调控性合成手性α-醇酰亚胺或者手性α-醇酯的不对称催化研究:在温和条件下,我们以α-酮酰亚胺为底物,以两种不同的手性钌催化剂为催化核心,通过调整不同反应条件并经过不对称氢转移催化过程而选择性得到手性α-醇酰亚胺或者手性α-醇酯产物。经过各种条件优化和底物拓展后,我们均得到一个相对良好的结果。其中路径1(手性α-醇酰亚胺产物)中产率可达95%,ee值达到95%;路径2(手性α-醇酯产物)中产率达到95%,ee值达到96%。2动态动力学拆分-不对称氢转移合成3,4-二氢-2H-吡喃类化合物的反应研究:我们以查尔酮衍生物与丙二腈的加成物作为催化底物,在温和条件下进行动态动力学拆分-不对称氢转移反应,最终得到3,4-二氢-2H-吡喃类化合物。经过各种条件优化和底物拓展,我们得到了一个相对良好的结果。其产物的产率范围是72-84%,主产物的ee值在89%-99%之间,dr值在80:20-98:2之间。

关键词：动态动力学拆分不对称氢转移反应 α-醇酰亚胺 α-醇酯迈克尔加成物 3,4-二氢-2H-吡喃类化合物

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基于康达效应的新式除尘风机的研究与应用

基于康达效应的新式除尘风机的研究与应用

作者：赵乾坤中国矿业大学

学位级别：硕士

矿井粉尘是煤矿井下主要灾害之一,工人在浓尘环境下长期工作容易患上尘肺病,且粉尘积聚也易引发爆炸事故,对矿井安全生产造成严重威胁。除尘器是综掘面的主要降尘设备,但干式除尘器不能去除气体中的有毒、有害成分,且体积普遍较大,安装... 详细信息

矿井粉尘是煤矿井下主要灾害之一,工人在浓尘环境下长期工作容易患上尘肺病,且粉尘积聚也易引发爆炸事故,对矿井安全生产造成严重威胁。除尘器是综掘面的主要降尘设备,但干式除尘器不能去除气体中的有毒、有害成分,且体积普遍较大,安装移动不便,湿式除尘器水量消耗大,动力装置普遍采用电动部件,工作时噪音大,对于高瓦斯矿井还存在电气安全隐患。为此,基于康达效应的基本原理,对新式除尘风机的基本结构进行设计,采用控制变量法,依次调整进风口倾角、出风口倾角、气体喷口数量、滤网类型、滤网数量及伸缩风筒长度,得到除尘风机在不同结构参数条件下的抽吸风量和抽吸率,确定除尘风机的最佳结构参数为进风口倾角15°,出风口倾角5°,喷口数量36个,3层网格型滤网,且伸缩风筒长度越大,抽吸率越低;继而对不同风压(流量)下抽吸率的变化规律进行研究,得到抽吸风量与气体压力的关系近似为:y(28)352.86x(10)12.818。同时在除尘风机内部设置喷雾发生装置对抽吸入除尘风机的粉尘进行捕捉沉降,结合数值模拟手段和实验研究不同喷雾发生位置和喷雾压力(流量)对抽吸率的影响,以及不同喷雾压力(流量)下喷雾的作用范围变化,结果表明喷雾出口位于引流室时抽吸率最大,气体压力为0.4 MPa时,抽吸风量与气体压力的关系近似为:y(28)20.691x(10)163.15。水压达到1.5MPa之前,喷雾覆盖半径随水压升高而增加,1.5MPa之后,喷雾覆盖半径基本不变,而喷雾纵向长度增长速度加快。在上述工作的基础上,利用FLUENT数值模拟软件,结合综掘面的实际情况,对除尘风机启用前后巷道风流分布情况以及粉尘分布情况进行模拟分析,结果显示除尘风机对巷道不同位置的粉尘浓度均有不同程度的降低效果。随后对除尘风机自身的降尘效率进行实验验证,并在张双楼煤矿-830m水平运输大巷掘进面进行了工业实验,现场测试除尘风机启用前后巷道粉尘浓度变化,结果表明对巷道粉尘的降尘效果显著,最大降尘效率达到80.7%。

关键词：综掘面粉尘康达效应除尘器

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铣刨机铣刨鼓结构设计及试验研究

铣刨机铣刨鼓结构设计及试验研究

作者：赵乾坤中国矿业大学

学位级别：硕士

铣刨机作为一种路面机械已广泛应用于道路养护施工。铣刨机工作装置-铣刨鼓的性能优劣对铣刨机作业水平具有重要影响。本文开展了铣刨鼓快换刀座的设计、仿真分析、可靠性试验研究;计算了刀具安装相关参数并进行仿真分析;基于切削理论... 详细信息

铣刨机作为一种路面机械已广泛应用于道路养护施工。铣刨机工作装置-铣刨鼓的性能优劣对铣刨机作业水平具有重要影响。本文开展了铣刨鼓快换刀座的设计、仿真分析、可靠性试验研究;计算了刀具安装相关参数并进行仿真分析;基于切削理论给出了铣刨鼓刀具排布的设计思路与分布图;按照设计方案试制样机并设计试验进行验证。首先,本文在分析铣刨鼓快换刀座存在问题的基础上,进行快换刀座结构设计,并建立仿真模型,通过对实物加载真实载荷验证了仿真模型的有效性;根据受力分析结果得出影响性能与寿命的关键参数因子,分别对每个因子选取不同参数进行仿真,得到参数最优值;试制并设计试验方案,验证设计刀座的可靠性。然后,分析确定了单个刀具的安装参数,对单个刀具的运动学和受力进行分析,利用LS-DYNA仿真得到最优刀具安装角度;根据自制刀座及刀具的关键尺寸参数,通过理论计算结合经验范围得出侧向倾角,并利用LS-DYNA仿真计算验证了设计的可行性;按照切削图理论和一般排布原则,在计算螺旋升角、螺旋头数等相关参数之后,研究不同的刀具排布方式,确定主刀具及边刀排布方案,设计绘制最佳刀具排布展开图并对设计结果进行设计校验。最后,完成自主设计铣刨鼓样机试制,对试制的铣刨鼓样机设计了场地试验方案并进行专项试验与工况试验。通过对噪声、振动、切边效果、抛料效果、路面平整度等多个维度试验结果研究分析,验证了设计方案的有效性。

关键词：铣刨鼓快换刀座刀具排布