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矿山地热防控与利用研究进展

工程科学学报 2022年第10期44卷 1632-1651页

作者：郭平业卜墨华张鹏何满潮中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083

从矿山地热致灾形式、热害控制技术、热能利用方法3个方面,对相关文献进行归纳,总结已有研究成果.结果表明,矿山地热的致灾形式有加剧煤岩体性质劣化、诱发支护结构失效和导致高温高湿环境三类,具体包括加剧围岩变形破坏、诱发吸附瓦斯... 详细信息

从矿山地热致灾形式、热害控制技术、热能利用方法3个方面,对相关文献进行归纳,总结已有研究成果.结果表明,矿山地热的致灾形式有加剧煤岩体性质劣化、诱发支护结构失效和导致高温高湿环境三类,具体包括加剧围岩变形破坏、诱发吸附瓦斯溢出、降低锚杆锚固强度、加剧锚护材料腐蚀、损害工人身心健康、降低工人工作效率和增加机械设备故障率七方面.热害控制技术有非人工降温技术和人工降温技术两种,其中非人工降温技术分为热源控制技术、热湿环境调控技术和个体防护技术3类;根据制冷工质不同,可以将人工制冷降温系统分成气冷式、冰冷式和水冷式3大类,包括压缩空气制冷降温、冰制冷降温、地面集中制冷降温、地面排热井下集中降温、回风排热井下集中降温、地面热电联产制冷降温和热害资源化利用等制冷系统.通过提取矿井水和矿井回风中的余热用于矿区井口防冻、洗浴供暖和建筑物供暖,是目前矿山地热利用的主要方法.而直接提取巷道围岩热能的同时实现矿井降温是近年来的研究热点,也是矿山地热直接利用的关键;将地埋管换热器布置在采空区充填材料或巷道围岩内提取围岩热能、实现矿区多种清洁能源协同利用是未来矿山地热利用的发展方向之一.

关键词：矿山地热矿井热害降温系统热能利用高温高湿

高温高湿环境对矿工安全行为能力的影响机理研究

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高温高湿环境对矿工安全行为能力的影响机理研究

作者：徐晓慧西安建筑科技大学

学位级别：硕士

深井采矿是矿山企业今后的发展方向,也是提高矿产资源利用效率的有效途径。近年来,随着我国地下矿井开采深度的不断加深,高温高湿危害已然成为矿井的一种灾害。高温高湿环境将会严重影响矿工的身心健康,诱发矿工的不安全行为,是目前国... 详细信息

深井采矿是矿山企业今后的发展方向,也是提高矿产资源利用效率的有效途径。近年来,随着我国地下矿井开采深度的不断加深,高温高湿危害已然成为矿井的一种灾害。高温高湿环境将会严重影响矿工的身心健康,诱发矿工的不安全行为,是目前国内深井采矿企业亟待解决的问题。本文基于主观调查和客观试验研究,分析了矿工生理、心理及安全能力指标的变化情况,构建了高温高湿环境对矿工安全行为能力的影响机理模型。主要研究如下:(1)构建高温高湿环境下矿工安全行为能力的概念模型。从井下高温高湿环境特性出发,立足于我国矿工安全行为能力现状,深入分析国内外文献及高温矿井事故,找出矿工安全行为能力的主要影响指标,包括生理、心理、安全意识、安全能力等。基于矿工安全行为能力的指标体系构建高温高湿环境下矿工安全行为能力影响的概念模型。(2)高温高湿环境下矿工安全行为能力的主观调查研究。基于国内外较成熟的安全行为问卷,结合高温矿井作业环境及矿工自身特点设计发放高温高湿环境对矿工心理影响的研究调查问卷。回收正式问卷252份,有效问卷224份。利用SPSS26.0软件,分析高温高湿环境下矿工心理指标的变化趋势,分析结果发现:热、湿感觉、疲劳度受温湿度的双重影响,并且随着温湿度的增加,热、湿感觉愈发明显,疲劳度愈发增大,疲劳症状出现得越来越多;而安全意识受高温高湿环境的影响较小,表现为随温湿度的升高而逐渐降低,其主要与自身知识技能的掌握、受教育程度等有关。(3)高温高湿环境下矿工安全行为能力的客观试验研究。设计基于模拟驾驶的矿工安全行为能力试验,根据温度26℃～29℃、30℃～33℃、34℃～37℃、38℃～41℃设置四种工况,采集不同工况下被试者的生理及安全能力指标,分析各指标的变化趋势。结果表明:生理和安全能力指标受温湿度的影响较大。当环境温度低于29℃且相对湿度小于70%时,各项生理指标正常,安全能力维持在较高水平;当环境温度高于34℃,相对湿度在70%～80%时,矿工的核心温度超过38℃;当环境温度在38℃以上且相对湿度高于80%,生理指标出现异常,安全能力明显降低。(4)高温高湿环境下矿工安全行为能力的实证研究。首先对矿工综合指标进行分析,发现矿工的生理、心理与安全能力指标有较强的相关性;其次依据各指标的变化情况确定了高温高湿环境对矿工生理、心理与安全能力指标的回归方程,基于回归性分析构建了高温高湿环境对矿工安全行为能力的影响机理模型;最后,基于上述分析结果,结合矿山企业现状及矿工自身特点,从改进井下硬环境和建设良好软环境两方面提出高温矿井安全防护建议。本研究揭示了高温高湿环境下矿工安全行为能力的影响机理,有助于提高矿山企业对矿工生理及心理健康的关注度,为矿山安全生产活动提供具有理论支撑的实践指导,同时对提高井下安全生产效率有一定的积极作用。

关键词：高温高湿安全行为能力高温矿井矿工安全

高温高湿对苗期黄瓜叶片光合特性和保护酶活性的影响

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北方园艺 2022年第16期 1-8页

作者：张丰寅杨再强杨立罗靖李岩宸李春影南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 江苏省农业气象重点实验室江苏南京210044

以“津优101”黄瓜为试材,于2020年5—9月在南京信息工程大学农业气象实验室内采用人工环境控制试验,研究高温高湿对苗期黄瓜光响应曲线、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量的影响,... 详细信息

以“津优101”黄瓜为试材,于2020年5—9月在南京信息工程大学农业气象实验室内采用人工环境控制试验,研究高温高湿对苗期黄瓜光响应曲线、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量的影响,以期为高温高湿气象灾害监测预警及环境优化调控提供参考依据。结果表明:相同湿度下,叶片净光合速率(Pn)随着高温胁迫程度的增加而降低。3种酶活性随着高温胁迫程度的增加而增加。MDA含量随着高温胁迫程度的增加也逐渐升高。相同温度下,Pn随着湿度胁迫程度的增加而降低,但变化程度相比于温度胁迫较小。3种酶活性随着湿度胁迫程度的增加先升高后降低。MDA含量在70%湿度处理下最高。高温高湿复合处理下,Pn随着胁迫温度的升高、湿度的增加而降低。3种酶活性的变化与高温胁迫下的变化一致。MDA含量随着高温对黄瓜幼苗的损害程度增加,其抗逆性也随之增加。高温胁迫对植物净光合速率的影响相比于湿度胁迫更大,在70%湿度处理下净光合速率受高温胁迫影响降低,70%的湿度处理能够缓解高温危害。

关键词：高温高湿黄瓜光合特性保护酶

高温高湿区增密减氮对杂交稻‘内6优107’产量形成和氮肥利用率的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2021年第10期29卷 1679-1691页

作者：蒋鹏徐富贤张林周兴兵朱永川郭晓艺刘茂陈琳张容熊洪四川省农业科学院水稻高粱研究所/农业部西南水稻生物学与遗传育种重点实验室/四川省作物生理生态及栽培重点实验室德阳618000 遂宁市安居区玉丰镇农业服务中心遂宁629023

探明高温高湿稻区增密减氮对杂交稻产量形成和氮肥利用率的影响,可为高温高湿稻区氮肥优化管理和合理密植提供依据。本研究以杂交稻‘内6优107’为材料,于2018—2019年在典型的高温高湿稻区四川省泸州市进行大田试验。试验设6个密度与... 详细信息

探明高温高湿稻区增密减氮对杂交稻产量形成和氮肥利用率的影响,可为高温高湿稻区氮肥优化管理和合理密植提供依据。本研究以杂交稻‘内6优107’为材料,于2018—2019年在典型的高温高湿稻区四川省泸州市进行大田试验。试验设6个密度与施氮量组合,分别为低密高氮(习惯移栽密度16.5万穴∙hm^(−2),施氮量为180 kg∙hm^(−2),LDNck)、低密减氮15%(LDN_(−15%))、低密减氮30%(LDN_(−30%))、增密减氮15%(增密27%,HDN_(−15%))、增密减氮30%(HDN_(−30%))和低密不施氮(LDN0)。结果表明:不同密肥组合对杂交稻产量影响显著(P高温高湿稻区杂交稻生产上宜采用栽插密度为21.0万穴∙hm^(−2)和施氮量为126~153 kg∙hm^(−2)的组合。

关键词：杂交稻增密减氮产量氮肥利用率高温高湿

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高温高湿环境对酒醅入窖理化指标影响

食品与发酵工业 2021年第7期47卷 161-167页

作者：曾祥林庹先国张贵宇范焘翟双陈霏人工智能四川省重点实验室四川宜宾644000 四川轻化工大学自动化与信息工程学院四川宜宾644000 西南科技大学信息工程学院四川绵阳621010

通过研究高温高湿环境下,2次入窖时间间隔内入窖酒醅的理化指标变化情况,为热季酒醅安全入窖提供基础数据。将酒醅(温度22.4℃,含水量55.8%,酸度1.7 g/mol)入窖于自建窖池内,并将窖池置于温湿度可控环境里。分别控制酒醅与近酒醅环境间... 详细信息

通过研究高温高湿环境下,2次入窖时间间隔内入窖酒醅的理化指标变化情况,为热季酒醅安全入窖提供基础数据。将酒醅(温度22.4℃,含水量55.8%,酸度1.7 g/mol)入窖于自建窖池内,并将窖池置于温湿度可控环境里。分别控制酒醅与近酒醅环境间的不同温差(0、4、8、12、16℃)、近酒醅环境的不同环境湿度(60%、70%、80%、90%、95%)用于模拟热季酒醅入窖环境,在2次入窖时间间隔内检测不同窖池深度的酒醅含水量、温度、酸度变化情况。结果表明在高温高湿环境中,窖池的酒醅在2次入窖时间间隔内,随着酒醅采样时刻增加,窖池内酒醅的含水量、温度、酸度逐渐增加。同一时间内,随着窖池深度增加,酒醅的含水量、温度、酸度呈下降趋势。经研究发现酒醅入窖后受高温高湿环境影响出现凝露现象,改变了入窖酒醅的理化指标,破坏酒醅入窖条件,研究结果为热季酒醅入窖提供指导性思想。

关键词：高温高湿酒醅窖池入窖条件凝露

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高温高湿交互对设施番茄叶片光合特性的影响

生态学杂志 2018年第1期37卷 57-63页

作者：杨世琼杨再强王琳李军张曼义李凯伟南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 江苏省农业气象重点实验室南京210044 上海市气候中心上海200030

为了揭示高温高湿交互作用对设施番茄叶片光合特性的影响,以番茄品种"金粉五号"为试材,在人工气候箱中进行L_9(3~3)正交试验,设置3个温度水平(35℃(昼温)/18℃(夜温)、38℃/18℃、41℃/18℃)、3个湿度水平(白天空气相对湿度50%±5%、70%... 详细信息

为了揭示高温高湿交互作用对设施番茄叶片光合特性的影响,以番茄品种"金粉五号"为试材,在人工气候箱中进行L_9(3~3)正交试验,设置3个温度水平(35℃(昼温)/18℃(夜温)、38℃/18℃、41℃/18℃)、3个湿度水平(白天空气相对湿度50%±5%、70%±5%、90%±5%)和3个持续时间(3、6、9 d),并以28℃/18℃、45%~55%为对照处理(CK),测定植株叶片的光合参数和荧光动力参数。结果表明:高温高湿处理条件下净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、PSII最大量子效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)较CK均有不同程度的降低,而胞间CO_2浓度(Ci)以38℃/18℃、70%处理下最小,气孔限制值(Ls)以38℃/18℃、90%处理下最小。极差法分析表明:38℃/18℃、35℃/18℃、41℃/18℃、70%、50%、90%处理下叶片P_n较CK分别降低了30.1%、21.4%、51.9%、31.2%、31.4%、38.6%;3 d、6 d和9 d处理下各指标的差异不显著;高温是影响设施番茄叶片P_n的主要胁迫因素(P高湿为次要胁迫因素,高温高湿交互作用对叶片P_n具有极显著影响(P高温胁迫对设施番茄的危害。

关键词：高温高湿番茄正交实验光合作用叶绿素荧光参数

高温高湿沥青路面抗滑性能试验与衰变预测研究

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高温高湿沥青路面抗滑性能试验与衰变预测研究

作者：孙启润烟台大学

学位级别：硕士

随着沥青路面建设项目的快速发展,行车安全性引起重视。路面抗滑能力作为评价路面状况的重要参数之一,尽管公路竣工验收时均满足要求,但是随着交通开放后,路面抗滑性能会快速衰减,国内外学者研究发现路面抗滑能力与环境因素具有一定的... 详细信息

随着沥青路面建设项目的快速发展,行车安全性引起重视。路面抗滑能力作为评价路面状况的重要参数之一,尽管公路竣工验收时均满足要求,但是随着交通开放后,路面抗滑性能会快速衰减,国内外学者研究发现路面抗滑能力与环境因素具有一定的关联性,因此本文研究沥青路面的抗滑性能在不同温度、湿度、高温高湿和磨耗次数下的抗滑性能。本文选取四种类型的沥青混合料车辙板试件分别为AC-13、AC-16、SMA-13、SSAM-13,采用摆式仪测试不同温度、不同湿度、不同积水量和高温高湿环境条件下的摆值,从而研究上述环境因素BPN变化规律,并分析产生原因,建立温度、湿度、积水量、高温高湿下沥青路面抗滑性能的预测模型。其次,通过动态摩擦系数仪、摆式摩擦系数仪、纹理仪(AMES)测试不同磨耗次数下的BPN与DFT以及路面纹理数据,其中纹理数据包括平均断面深度(MPD)、Ra、Rq,从而研究沥青路面抗滑性能衰变,同时分析磨耗后试件抗滑指标相关性。最后通过摆式测试不同磨耗次数下沥青路面在不同温度以及高温高湿环境下的BPN,建立抗滑衰变预测模型。得到如下结论:高温高湿沥青路面抗滑性能快速下降,随着湿度升高,抗滑性能继续降低但下降速度降低;随着温度升高,抗滑性能下降速度与幅度较湿度更高。温度或湿度沥青路面抗滑性能较高温高湿沥青路面抗滑性能比较中,SMA-13与SSAM-13都较AC型沥青混合料抗滑性能下降程度更小,下降速度更慢,SMA-13与SSAM-13之间抗滑性能的下降程度及下降速度基本相当。四种类型沥青混合料经加速磨耗后,路面纹理数据MPD、R、R以及路面摩擦系数BPN、DFT随磨耗次数的增加而减少,其中BPN与DFT以及BPN与MPD仍能呈现良好的相关性。AC-13与AC-16的BPN与DFT呈现更快的衰减速度和更大的衰减幅度,在温度环境下,SMA-13与SSAM-13的抗滑性能衰减程度更低;高温高湿环境中,AC-13与AC-16的抗滑性能随磨耗次数的增加呈现快速衰减,而SSAM-13抗滑性能衰减程度低并且幅度相对较小。通过不同高温高湿和磨耗次数下沥青路面BPN,进行多元回归分析得出抗滑性能预测模型,用以评价高温高湿沥青路面抗滑性能的可行性。分析高温高湿沥青路面抗滑性能,进行数据拟合,推导出高温高湿沥青路面抗滑性能衰变预测模型。

关键词：沥青路面抗滑性能 BPN 衰变高温高湿

高温高湿胁迫及恢复对番茄快速荧光诱导动力学的影响

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生态学杂志 2019年第8期38卷 2405-2413页

作者：赵和丽杨再强王明田韦婷婷王琳孙擎张旭然南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室南京210044 四川省气象局成都610071

为了研究高温高湿复合胁迫对番茄的影响,以番茄品种“金冠五号”(Jinguan 5)为试材,于2018年6-9月在南京信息工程大学农业气象试验室进行温度、相对湿度与处理天数三因素正交试验,温度设置4个水平(昼温/夜温),即32℃/22 ℃、35℃/25℃... 详细信息

为了研究高温高湿复合胁迫对番茄的影响,以番茄品种“金冠五号”(Jinguan 5)为试材,于2018年6-9月在南京信息工程大学农业气象试验室进行温度、相对湿度与处理天数三因素正交试验,温度设置4个水平(昼温/夜温),即32℃/22 ℃、35℃/25℃、38℃/28 ℃、41℃/31℃,空气相对湿度设置3个水平为50%±5%、70%±5%、90%±5%,4个持续时间(3、6、9、12 d),以28℃/18℃、50%~55%环境下处理的番茄幼苗为对照(CK),测定不同处理下番茄叶片光合参数和快速荧光诱导动力学参数.结果表明:在日最高32~41℃范围内,随着温度升高,番茄光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQE)、最大净光合速率(Pmax)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光合性能指数(PIabs)、综合性能指数(PItotal)、用于电子传递的量子产额(φEo)、用于还原PSI受体侧末端电子受体的量子产额(φRo)、用于电子传递的光能(ET0/CSm)和有活性的反应中心数量(RC/CSm)均有所降低,快速叶绿素荧光诱导曲线发生变化,J、I、P相降低,且AK小于0.在高温环境下,70%湿度处理的LSP、AQE、Pmax、Fv/Fm、PIabs PItotal、φEo、φRo、ETo/CSm、RC/CSm等指标显著高于50%和90%湿度处理.不同天数处理和恢复期间各指标无显著性差异.研究表明:高温胁迫破坏了番茄幼苗光系统的结构和功能,在超过日最高35℃的环境中,适当增加空气相对湿度至70%,可稳定光合反应中心,缓解高温胁迫对植物光合系统的伤害.

关键词：高温高湿番茄光合特性叶绿素荧光

高温高湿环境下饲粮能量水平对生长肥育猪生长性能、血清生化指标和肉品质的影响

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动物营养学报 2020年第4期32卷 1605-1615页

作者：杨薇龙定彪王浩刘作华兰云贤蒲施桦西南大学动物科学学院重庆402460 重庆市畜牧科学院重庆402460

本试验旨在研究不同饲粮消化能水平在高温高湿饲养环境下对生长肥育猪生长性能、血清生化指标和肉品质的影响,以确定生长肥育猪适宜的消化能水平。选取平均初始体重为(40.0±2.0)kg的健康“杜×长×大”生长猪50头,随机分为5个组,每个... 详细信息

本试验旨在研究不同饲粮消化能水平在高温高湿饲养环境下对生长肥育猪生长性能、血清生化指标和肉品质的影响,以确定生长肥育猪适宜的消化能水平。选取平均初始体重为(40.0±2.0)kg的健康“杜×长×大”生长猪50头,随机分为5个组,每个组10个重复(7头公猪,3头母猪),每个重复1头猪。5个组试验猪分别饲喂消化能水平为13.68、13.88、14.09、14.30和14.51 MJ/kg的饲粮,试验期为90 d。结果表明:1)在高温高湿环境下,随着饲粮消化能水平的提高,试验猪生长期、育肥期及试验全期的平均日采食量呈下降趋势,而平均日增重(ADG)呈先升高后降低、料重比呈先降低后升高的趋势。猪生长期和全期的ADG与饲粮消化能水平的曲线方程分别为Y1=-878.02X^2+24708.94X-173289.53(R^2=0.69,P0.05);猪血清LPS活性与饲粮消化能水平的曲线方程为Y3=133.00X^2-3761.26X+26664.78(R^2=0.83,P<0.05),当血清LPS活性最低时,对应饲粮消化能水平为14.14 MJ/kg。4)随着饲粮消化能水平的提高,生长育肥猪的皮脂率显著提高(P<0.05),肌肉滴水损失和剪切力显著降低(P<0.05),并以14.09 MJ/kg消化能组的肉品质最优,其滴水损失和剪切力显著低于13.68 MJ/kg消化能组(P<0.05);猪肉滴水损失和剪切力与饲粮消化能水平的曲线方程分别为Y4=0.70X^2-19.92X+143.25(R^2=0.96,P<0.05)和Y5=2.88X^2-82.20X+590.36(R^2=0.99,P<0.05),当肌肉滴水损失、剪切力达到最低时,对应的饲粮消化能水平分别为14.23和14.27 MJ/kg。

关键词：高温高湿生长肥育猪消化能生长性能血清生化指标肉品质