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硬厚顶板破断结构演化及冲击危险区分析

煤矿安全 2024年第8期55卷 108-115页

作者：吕鹏飞崔学凯苗壮路康斌耿伊健内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010

针对硬厚顶板破断及结构演化对工作面冲击显现的影响,以东滩煤矿63上05工作面硬厚顶板条件为背景,运用理论分析和数值模拟分析了硬厚顶板破断失稳的临界条件及其结构演化过程,并划分工作面冲击危险区域。结果表明:顶板厚度和强度与块体... 详细信息

针对硬厚顶板破断及结构演化对工作面冲击显现的影响,以东滩煤矿63上05工作面硬厚顶板条件为背景,运用理论分析和数值模拟分析了硬厚顶板破断失稳的临界条件及其结构演化过程,并划分工作面冲击危险区域。结果表明:顶板厚度和强度与块体破断时端部垂直载荷成正比,直接顶与基本顶的结构形态由“V”形演化成“U”形;顶板初次和周期跨落步距相较于常规情况明显增大,且基本顶结构演化较直接顶具有迟滞性;顶板垂直应力以应力拱形式演化,开采过程中在采空区中形成多处应力集中。基于研究结果,划分63上05工作面冲击危险区域并利用微震监测技术验证准确性。

关键词：冲击地压硬厚顶板顶板结构覆岩破断危险区划分

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线粒体钙离子单向转运蛋白与缺血再灌注损伤

中国综合临床 2024年第5期40卷 379-384页

作者：郭佳宝马婷婷郑桓张国彬习瑾昆华北理工大学临床医学院唐山华北理工大学基础医学院唐山

缺血性休克、心脏骤停或切除与移植手术等会造成缺血再灌注损伤, 其机制与钙离子超载密切相关。线粒体钙离子单向转运蛋白(mitochondrial calcium uniporter, MCU)是位于线粒体内膜的高选择性钙离子通道, 介导钙离子进入线粒体基质, 以... 详细信息

缺血性休克、心脏骤停或切除与移植手术等会造成缺血再灌注损伤, 其机制与钙离子超载密切相关。线粒体钙离子单向转运蛋白(mitochondrial calcium uniporter, MCU)是位于线粒体内膜的高选择性钙离子通道, 介导钙离子进入线粒体基质, 以其为核心的MCU复合体对维持钙离子稳态, 减轻心、肾、脑、肝等器官缺血再灌注损伤起重要作用, 线粒体相关内质网膜是此过程的关键蛋白。

关键词：缺血再灌注损伤线粒体钙离子单向转运蛋白钙离子

低速冲击下纤维金属互穿式复合板的动态响应与损伤

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复合材料学报 2024年

作者：李波马钢卓国威张凯马龙太原理工大学土木工程学院煤炭科学技术研究院有限公司煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室

纤维增强金属复合材料受到冲击时容易发生金属与纤维分层从而影响力学性能，为了缓解此类现象，将金属板冲孔，使用碳纤维和芳纶纤维交替穿编，制备了一种三维复合材料纤维金属互穿式复合板（Fiber Metal Interpenetrating Composite Pl... 详细信息

纤维增强金属复合材料受到冲击时容易发生金属与纤维分层从而影响力学性能，为了缓解此类现象，将金属板冲孔，使用碳纤维和芳纶纤维交替穿编，制备了一种三维复合材料纤维金属互穿式复合板（Fiber Metal Interpenetrating Composite Plate，FMICP）。进行了低速冲击试验，研究了FMICP在不同冲击速度、冲击面积和冲孔样式下的力学性能。研究表明：当冲击速度在35.19～78.08m/s之间时，FMICP发生了贯穿破坏，吸收了39.78～70.67J的冲击能量；受到恒定49J冲击能量时，冲击面积为491mm2的FMICP最高能够吸收42.77J能量；随着冲击面积的增大，FMICP中受到拉伸的纤维数量增多，冲击造成的冲切破坏和局部损伤减小；冲孔类型改变了FMICP中金属基的占比和应力传递方式，椭圆冲孔FMICP（41.11J）相对矩型冲孔FMICP（34.08J）能够起到更好的吸收能量的作用。本研究结果可为FMICP的推广应用提供参考。

关键词：低速冲击能量吸收三维穿编纤维金属互穿式复合板动力响应

加压流化床Co-Ca催化煤焦加氢气化反应动力学

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洁净煤技术 2024年第5期30卷 128-135页

作者：刘佳敏顾素敏张荣李伟伟曲旋中北大学化学与化工学院山西太原030051 中国科学院山西煤炭化学研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室山西太原030001

煤催化加氢气化是极具发展潜力的煤制天然气技术,包括煤催化加氢热解和煤焦催化加氢气化2个步骤,其中煤焦催化加氢气化的反应速率远小于煤催化加氢热解的反应速率,是整个气化过程的速率控制步骤,因此建立适宜的煤焦催化加氢气化反应动... 详细信息

煤催化加氢气化是极具发展潜力的煤制天然气技术,包括煤催化加氢热解和煤焦催化加氢气化2个步骤,其中煤焦催化加氢气化的反应速率远小于煤催化加氢热解的反应速率,是整个气化过程的速率控制步骤,因此建立适宜的煤焦催化加氢气化反应动力学对该技术的应用具有重要的意义。在小型加压流化床中,研究了Co-Ca催化煤焦加氢气化过程中煤焦颗粒密度和孔隙结构随碳转化率的变化规律,发现随反应进行煤焦颗粒密度减小,孔隙总比表面积与反应速率线性相关,表明Co-Ca催化煤焦加氢气化反应符合随机孔模型的特征。通过调控反应温度、氢分压和Co负载量,获得了煤焦中碳转化率的变化规律。结果表明:650~850℃反应仍处于动力学控制阶段;反应温度超过750℃后,反应速率显著提升,进一步提升温度至850℃时,碳转化率由650℃时的16.32%增至95.32%。随氢分压升高,碳转化率增大,氢气分压由0.6 MPa增至2.5 MPa时,碳转化率由19.49%提高至94.11%。随Co催化剂负载量由1%提高至3%,碳转化率持续提升,继续增加Co负载量至5%,碳转化率变化较小。采用扩展随机孔模型,引入经验参数c和p对试验数据进行分析,得到煤焦催化加氢气化反应的活化能为122.7 kJ/mol,反应级数为1.54。模型预测的反应速率值与试验值之间的平均偏差为4.81%。

关键词：煤焦催化加氢气化加压流化床反应动力学随机孔模型

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浅埋近距离煤层工作面过三角形斜交煤柱开采应力演化规律研究

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采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 285-294页

作者：王庆雄黄庆享范东林贺雁鹏陈苏社王伦言黄涛国能神东煤炭集团有限责任公司陕西神木719315 西安科技大学能源学院教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054 国能神东煤炭集团有限责任公司寸草塔二矿内蒙古鄂尔多斯017209

针对浅埋近距离煤层工作面过上覆三角形遗留煤柱开采,存在顶板局部来压强烈和区段煤柱应力集中导致的巷道大变形等问题,以寸草塔二矿31109工作面为研究背景,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,研究过三角形煤柱两次采动叠... 详细信息

针对浅埋近距离煤层工作面过上覆三角形遗留煤柱开采,存在顶板局部来压强烈和区段煤柱应力集中导致的巷道大变形等问题,以寸草塔二矿31109工作面为研究背景,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,研究过三角形煤柱两次采动叠加应力的大小和范围的演化规律,揭示两次采动区段煤柱压力变化规律和相邻巷道破坏机理,明确巷道加强支护的范围和重点支护范围与时机。研究结果表明:上覆三角形斜交煤柱对其下方工作面煤层形成应力集中,最大应力位置位于斜交区段煤柱之下;当下煤层31206工作面开采后,31109区段煤柱应力上升为最大应力,应力峰值区位于与上覆斜交区段煤柱叠合区附近,峰值区宽度为240 m,对应该区域巷道变形破坏较明显。31109工作面开采过程中,在工作面煤壁与上覆斜交煤柱叠加区和工作面区段煤柱与上覆斜交煤柱叠加区存在应力峰值区,形成应力双峰;随着工作面推进,双峰应力不断升高,且煤壁应力峰值区逐步向区段煤柱方向移动,当工作面推进到区段煤柱叠加区时,双峰合并为更高的单峰应力;在工作面出斜交煤柱时区段煤柱应力达到最大,出煤柱叠加区后应力迅速减小;总体上,31109工作面开采后区段煤柱应力峰值区最大应力高56%,峰值区范围扩大50%。区段煤柱应力升高的机理是随着工作面的推进,上覆三角形斜交煤柱尺寸不断减小,应力集中程度不断提高;当工作面推进到三角形煤柱端区时,斜交煤柱应力、工作面超前支承压力、区段煤柱应力相互叠合,形成区段煤柱应力峰值区,在工作面出煤柱时(三角形煤柱尖端)形成应力核区,引起该区段煤柱变形和巷道破坏。据此,提出在31109工作面开采前,对应力峰值区和核区巷道进行锚索和注浆补强支护,现场工业性试验取得良好效果,保障了31109工作面过三角形斜交煤柱区安全回采。

关键词：三角形斜交煤柱浅埋煤层斜交煤柱叠加区区段煤柱应力分布应力峰值区

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诱导多能干细胞来源的间充质干细胞的治疗潜力与应用风险

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第5期40卷 656-663页

作者：赵陶然侯文怡王梦薇赵虹刘志贞煤炭环境致病与防治教育部重点实验室出生缺陷与细胞再生山西省重点实验室山西医科大学基础医学院太原030001

诱导多能干细胞衍生的间充质干细胞(iMSC)已被提出作为原代间充质干细胞(MSC)的替代来源,在疾病治疗相关研究中也显示出多种优势。但是iMSC更适用于何种疾病类型,以及是否具有潜在的风险均未被充分阐明。本研究利用公共数据库中的高通... 详细信息

诱导多能干细胞衍生的间充质干细胞(iMSC)已被提出作为原代间充质干细胞(MSC)的替代来源,在疾病治疗相关研究中也显示出多种优势。但是iMSC更适用于何种疾病类型,以及是否具有潜在的风险均未被充分阐明。本研究利用公共数据库中的高通量测序数据,将iMSC与骨髓源的MSC(BM-MSC)、脂肪源的MSC(AD-MSC)和脐带源的MSC(UC-MSC)进行对比,通过不同生物信息学方法,包括差异表达基因分析、功能富集分析、蛋白质相互作用网络分析及CMap数据库筛选,结果表明,iMSC具有独特的基因转录特征,与3种常用的MSC在基因表达上存在显著差异,特别是在神经、肌肉发育和免疫调节相关基因表达上;差异基因的功能富集分析进一步证实,iMSC在神经相关疾病治疗中表现出潜在优势,同时具有较低的免疫原性,但也存在较高的成瘤性风险;通过CMap数据库分析,识别了可能抑制iMSC成瘤性的基因靶点和小分子抑制剂,为降低iMSC应用风险提供了可能的策略。综上所述,iMSC作为细胞治疗的潜在来源,在神经疾病治疗中具有潜在优势,但其安全性需通过更多实验和临床研究来验证。

关键词：诱导多能干细胞间充质干细胞细胞治疗

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矿用锚索捻距与拉伸力学性能及锚固效果关系研究

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煤炭学报 2024年第S1期49卷 80-91页

作者：刘少伟窦智付孟雄贾后省王宝华河南理工大学能源科学与工程学院煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心郑州煤炭工业集团新郑煤电有限责任公司

矿用锚索主要由多根钢绞线缠绕而成，具有可弯曲、抗破断能力强及成本低廉等优点，在煤矿巷道围岩，特别是巷道顶板稳定性控制中广泛采用。捻距是制作锚索的重要参数之一，当选取煤矿锚索时，因了解尚浅而往往忽略这一参数。为探究捻距... 详细信息

矿用锚索主要由多根钢绞线缠绕而成，具有可弯曲、抗破断能力强及成本低廉等优点，在煤矿巷道围岩，特别是巷道顶板稳定性控制中广泛采用。捻距是制作锚索的重要参数之一，当选取煤矿锚索时，因了解尚浅而往往忽略这一参数。为探究捻距参数对锚索拉伸力学性能与锚固效果是否存在影响，论文采用理论分析与室内试验相结合的方法，初步厘清了捻距参数对锚索拉伸时的几何变形特征的影响，明晰了其对锚索锚固力的影响机制。基于试验获得的锚索拉伸及锚固拉拔数据构建数值模拟模型，与井下试验结果进行对比，得到了捻距与其极限拉伸载荷、最大锚固力的关系式，获取了能够充分发挥锚索拉伸力学性能与锚固效果的最佳捻距。研究结果表明：当锚索受到拉伸时，在一定范围内捻距与延伸率的关系为负相关，与拉伸极限载荷的关系为正相关；锚索-锚固剂界面存在一定的几何匹配关系，当捻距减小至其13倍公称直径时，最大锚固力随着捻距的减小而增大；综合分析锚索极限拉伸载荷与最大锚固力等因素发现，能够充分发挥锚索拉伸力学性能与锚固效果的最佳捻距为13～14倍公称直径。研究成果增加了锚索捻距对拉伸力学性能影响的认识，明晰了对其锚固机制的理解，为锚索制作及选取煤矿锚索提供了参考及理论支撑。

关键词：矿用锚索锚索极限载荷锚索锚固力锚索锚固效果最佳捻距

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循环加卸载作用水浸煤体渐进损伤机理试验

工程科学与技术 2024年

作者：王方田汤天阔张村窦凤金魏学谦孙暖成家章中国矿业大学矿业工程学院中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室中国矿业大学(北京)能源与矿业学院神东煤炭集团锦界煤矿

煤矿地下水库技术已成为实现矿井水资源保护与利用的有效途径。在应力与水浸作用下煤柱坝体强度劣化效应将直接影响地下水库工程的稳定性。基于此，本文开展不同含水状态煤样循环加卸载试验，并利用声发射设备监测试验中煤样的损伤特征... 详细信息

煤矿地下水库技术已成为实现矿井水资源保护与利用的有效途径。在应力与水浸作用下煤柱坝体强度劣化效应将直接影响地下水库工程的稳定性。基于此，本文开展不同含水状态煤样循环加卸载试验，并利用声发射设备监测试验中煤样的损伤特征，采用核磁共振（NMR）设备检测煤样孔隙发育，揭示不同含水状态及循环应力下煤体渐进损伤演化机理。结果表明：不同含水状态煤样随循环级数的增加声发射信号逐渐增加，裂隙发育程度逐渐加大；但循环应力作用下煤体损伤破坏主要发生在首次达到峰值应力时，随后仅发生小幅度损伤。水岩作用对声发射具有弱化效应，含水煤样循环应力作用下易发生应力突变对煤体造成瞬时损伤破坏，且随含水程度的增加，突变次数也有所增加。在循环加载过程中含水煤样相较于干燥煤样中微孔降低幅度较大，自然含水煤样大孔数量小幅下降而饱和含水煤样大孔数量有小幅增长。Ⅰ、Ⅱ级循环加卸载后各煤样的孔隙度上升，Ⅲ级循环后干燥煤样孔隙度上升，自然与饱和煤样孔隙度下降。Ⅲ级循环加卸载后干燥煤样的抗压强度为14.27MPa，较平均值降低了9.85%；饱和煤样的抗压强度为8.49MPa，较平均值降低了24.87%，煤样的强度随含水程度及循环级数的增加而降低。含水煤体随着循环应力的增大煤体的孔隙变化呈现低幅“增大-降低-增大”的趋势，水浸煤体在应力作用下孔隙变化加剧，更易产生大孔孔隙结构造成煤体累积损伤破坏。

关键词：煤柱水浸煤体循环加卸载孔隙变化渐进损伤

Cu-La-Al尖晶石催化剂的甲醇水蒸气重整制氢反应性能研究

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洁净煤技术 2024年

作者：武文杰冯阳王俊刚陈从标马中义郗宏娟侯博杨晓峰中北大学化学与化工学院中国科学院山西煤炭化学研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室

在甲醇水蒸气重整制氢(MSR)反应中，Cu-Al尖晶石催化剂因具有低成本和高选择性的特点，使其成为该反应的理想催化剂，但其催化性能还有待进一步提高。本文采取共沉淀法、溶胶-凝胶法和浸渍法制备了Cu-Al尖晶石催化剂，并将其用于MSR反... 详细信息

在甲醇水蒸气重整制氢(MSR)反应中，Cu-Al尖晶石催化剂因具有低成本和高选择性的特点，使其成为该反应的理想催化剂，但其催化性能还有待进一步提高。本文采取共沉淀法、溶胶-凝胶法和浸渍法制备了Cu-Al尖晶石催化剂，并将其用于MSR反应中。结果表明，共沉淀法制备的Cu-Al尖晶石催化剂在MSR反应中表现出优异的性能，这是由于其比表面积最大，有利于活性位点的暴露。在此基础上，用不同含量的稀土元素La对共沉淀法制备的Cu-Al尖晶石催化剂进行了改性。结果表明，稀土元素La的引入不仅能进一步提升催化剂的比表面积，还会导致Cu-Al尖晶石微观结构发生变化。由于部分La进入尖晶石结构中，从而改变了Cu-Al尖晶石阳离子的分布情况，并使晶粒尺寸减小。因此，添加适量的稀土元素La可以提升Cu-Al尖晶石的MSR反应性能，而过量的La会导致催化剂表面形成LaAlO3，从而降低催化剂的活性。

关键词：共沉淀法 Cu-La-Al尖晶石甲醇水蒸气重整制氢制氢催化剂