检索结果-南通市图书馆

煤中原生活性位点的水−气掩蔽效应及脱附后煤体的常温氧化

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煤炭学报 2024年第5期49卷 2298-2314页

作者：李金虎徐天硕陆伟赵兴国何启林李金亮卓辉安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001

煤的常温氧化为煤炭自燃提供初始热量来源,探究煤中可与氧气常温条件下发生氧化反应的原生活性物质是煤自燃理论研究的难题。此前进行的受热分解实验发现,热解煤中含有能在惰性气体中稳定存在并与氧气发生常温氧化的活性位点,因此推测... 详细信息

煤的常温氧化为煤炭自燃提供初始热量来源,探究煤中可与氧气常温条件下发生氧化反应的原生活性物质是煤自燃理论研究的难题。此前进行的受热分解实验发现,热解煤中含有能在惰性气体中稳定存在并与氧气发生常温氧化的活性位点,因此推测煤中同样可能存在惰性介质下被迫封存的原生活性位点。为进行煤中原生活性位点的探寻,运用真空干燥技术,使原煤中能够在高负压的低温环境下完成水分的蒸发和气体的脱除。同时借助循环氧化在线监测技术,设计实施不同因素(煤种、脱附温度、氧化温度、粒径)条件下脱附后煤样的常温氧化实验,并结合相应的低温氮吸附、XPS、ESR实验分析反应机理。循环条件下的常温氧化实验表明,真空脱附后的煤体在常温氧化过程中会形成大量的CO和CO_(2)等气体氧化产物,且气体在通入氧气后很快出现并不断积累,证明煤在常温下即可发生氧化反应。原生煤体脱附后的常温氧化实验说明原始煤体中存在大量受水−气掩蔽影响的活性位点,而负压脱附水分和气体后会导致活性位点的大量暴露并形成有利于氧气输运和反应的通道,从而迅速发生氧化反应。因此实验找到了导致原生煤体自发氧化的活性结构,实验将活性位点的常温氧化观点从受热分解的特殊状态扩展到一般状态。由气体产物生成规律对比可知,不易被孔隙吸附的CO会在原生活性位点与氧气接触瞬间迅速产生,据此得到CO相较于CO_(2)而言更适合作为活性位点浓度的直观气体评价指标。煤体原生活性位点的常温氧化有助于煤炭自燃机理的揭示,为高瓦斯矿井瓦斯抽采自燃及低阶煤井下CO超限问题提供解决思路。

关键词：煤炭自燃常温氧化水−气掩蔽负压脱附原生活性位点

基于组合边界条件的固体材料热扩散系数测试方法

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上海交通大学学报 2024年第8期58卷 1201-1210页

作者：陈清华吴佳乐陆育季家东刘萍安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院安徽芜湖241003 安徽理工大学矿山智能装备与技术省重点实验室安徽淮南232001

提出了一种组合边界条件下结合传热反问题思想测算固体材料热扩散系数的方法.建立了正问题理论模型,基于有限体积法和交替方向隐式方法的思想利用MATLAB软件对正问题温度场进行数值求解,利用共轭梯度法结合软件编程求解反问题,反演得到... 详细信息

提出了一种组合边界条件下结合传热反问题思想测算固体材料热扩散系数的方法.建立了正问题理论模型,基于有限体积法和交替方向隐式方法的思想利用MATLAB软件对正问题温度场进行数值求解,利用共轭梯度法结合软件编程求解反问题,反演得到材料的热扩散系数.设计了实验方案并搭建了完整的测试系统,利用测试装置对亚克力板(PMMA)、硼硅玻璃(Pyrex7740)、大理石3种材料进行了综合实验,结果表明导热系数测试结果与文献值的最大相对偏差为3.45%,小于5%,验证了测试方法和装置的可行性与准确性.进一步对PMMA热扩散系数实验的不确定度进行了分析,得到扩展不确定度为4.86%,处于较低水平,说明实验数据可靠,测试方法科学.

关键词：固体材料对流边界组合边界热扩散系数传热反问题

面向抗肿瘤的可协同光热/化疗纳米体系的构建及其药物控释行为

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3746-3755页

作者：黄润吴刘军施鸿棋顾英剑潘育松安徽理工大学材料科学与工程学院淮南232001 安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院芜湖241003

传统治疗肿瘤的方式包括手术、放疗和化疗。手术治疗创伤大、易复发,放疗周期过长,尽管化疗被认为是消灭肿瘤细胞的首选但其存在着明显的毒副作用,长期化疗会严重影响患者的生存质量。因而,设计一种响应型功能载体实现抗肿瘤药物的高效... 详细信息

传统治疗肿瘤的方式包括手术、放疗和化疗。手术治疗创伤大、易复发,放疗周期过长,尽管化疗被认为是消灭肿瘤细胞的首选但其存在着明显的毒副作用,长期化疗会严重影响患者的生存质量。因而,设计一种响应型功能载体实现抗肿瘤药物的高效运输及协同抑瘤在临床上具有广阔的前景。本文以CuS为光热剂,采用溶剂热及去模板法在CuS表面包被上介孔二氧化硅(mSiO_(2)),借助mSiO_(2)的大比表面积制备出高负载盐酸阿霉素(DOX)的纳米药物体系CuS@mSiO_(2)-DOX。XRD、UV-vis、SEM、TEM及DLS结果证实成功的合成了颗粒尺寸约为300~400 nm的CuS@mSiO_(2)-DOX纳米体系,且DOX的负载效率可高达99.76%。CuS@mSiO_(2)-DOX在pH=5.5、45℃的条件下24 h时药物释放率达到63.44%,相比正常生理环境(pH=7.4、35℃)释放率提高了近20倍,呈现出明显的pH及温度响应释放特性。对纳米载药体系CuS@mSiO_(2)的光热性能及体外细胞毒性进行了测试,结果显示CuS@mSiO_(2)表现出良好的光热稳定性、光热转换效率达到31.67%,且对正常的人肝细胞(HL-7702)呈低毒性。CuS@mSiO_(2)纳米体系具有较好的生物相容性、良好的光热转换及载药性能,吸附DOX后体系表现出优异的pH及激光响应型药物控释性能,在联合光热-化疗协同抗肿瘤领域有望得到广泛应用。

关键词：生物医用材料肿瘤纳米体系光热化疗药物控释介孔二氧化硅 CuS

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煤矿井下无人驾驶轨道电机车障碍物识别

浙江大学学报（工学版） 2024年第1期58卷 29-39页

作者：杨豚郭永存王爽马鑫安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学矿山智能装备与技术安徽省重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001

针对现有煤矿井下无人驾驶轨道电机车因巷道环境恶劣导致障碍物识别精度低的问题,提出用于无人驾驶电机车障碍物精准实时检测的PDM-YOLO模型.基于YOLOv5,将模型C3模块中的传统卷积替换为部分卷积,构建C3_P特征提取模块,有效减少模型的... 详细信息

针对现有煤矿井下无人驾驶轨道电机车因巷道环境恶劣导致障碍物识别精度低的问题,提出用于无人驾驶电机车障碍物精准实时检测的PDM-YOLO模型.基于YOLOv5,将模型C3模块中的传统卷积替换为部分卷积,构建C3_P特征提取模块,有效减少模型的浮点运算量(FLOPs)与计算延迟.采用改进后的解耦头,对传统YOLOv5的预测头进行解耦,提高模型的收敛速度及对障碍物的识别精度.优化Mosaic数据增强方法,丰富训练图像的特征信息,提高模型的普适性和鲁棒性.实验结果表明,PDM-YOLO模型在自制数据集上的平均检测精度(mAP)达到96.3%,平均检测速度达到109.2帧/s,PDM-YOLO模型在PASCAL VOC公共数据集上的检测精度高于现有主流的YOLO系列模型.

关键词：无人驾驶电机车 YOLO 障碍物识别部分卷积解耦头 Mosaic数据增强

PPC斜拉桥主梁多状态疲劳及疲劳后静力性能试验研究

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土木工程学报 2024年第6期57卷 169-179,189页

作者：袁晟颜东煌刘昀彭坤帅郭鑫袁明长沙理工大学湖南长沙410114 湖南交通职业技术学院湖南长沙410132

为研究大跨径部分预应力混凝土(PPC)斜拉桥主梁的抗疲劳性能,进一步探究混凝土斜拉桥主梁采用部分预应力设计的可行性及合理性,制作了斜拉桥缩尺节段模型,并对主梁采用部分预应力设计,开展4轮共4×250万次主梁具有不同初始损伤及带裂缝... 详细信息

为研究大跨径部分预应力混凝土(PPC)斜拉桥主梁的抗疲劳性能,进一步探究混凝土斜拉桥主梁采用部分预应力设计的可行性及合理性,制作了斜拉桥缩尺节段模型,并对主梁采用部分预应力设计,开展4轮共4×250万次主梁具有不同初始损伤及带裂缝工作状态下的疲劳试验;疲劳试验结束后,以4种不同主梁裂缝宽度(0.1mm、0.2mm、0.3mm和0.5mm)为控制工序,反复加载一定倍数的等效活载至主梁裂缝宽度逐步达到0.5mm,以全面研究PPC斜拉桥主梁多状态疲劳后的受力性能。试验结果表明:在等效设计疲劳荷载作用下,主梁无初始损伤时,体系刚度基本无退化,主梁最大裂缝宽度预损伤分别为0.1mm、0.2mm时,跨中截面体系刚度下降量仅为3.35%、4.44%,且未发现裂缝张开;主梁带裂缝工作状态下,跨中截面体系刚度平缓下降7.46%,上峰值静载下,裂缝数量及高度略有增加,但卸载后裂缝均闭合,说明PPC斜拉桥具有良好的抗疲劳性能;疲劳后主梁大损伤静载试验中,主梁裂缝平稳发展,各工序反复加载过程中,主梁挠度、裂缝状态及斜拉索索力均具有较好的恢复能力,当主梁最大裂缝宽度为0.5mm时,荷载达到了7.49倍活载,斜拉桥体系仍然具有较大的剩余承载力。该文试验研究结果表明混凝土斜拉桥主梁采用部分预应力设计具有工程应用的可行性。

关键词：混凝土斜拉桥部分预应力疲劳性能静力性能模型试验

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易弹射煤体力学特性及能量演化机制

煤炭科学技术 2024年第6期52卷 51-66页

作者：许文涛成云海安徽理工大学矿业工程学院安徽淮南232001

通过开展不同主应力条件下真三轴加卸载试验,研究不同加卸载路径下易弹射煤体的力学特性、破坏特征及能量演化规律,揭示开挖卸荷易弹射巷道围岩弹射机制。研究表明:易弹射煤样在高应力单面卸荷比加载破坏更剧烈,当轴压为峰值的90%时卸荷... 详细信息

通过开展不同主应力条件下真三轴加卸载试验,研究不同加卸载路径下易弹射煤体的力学特性、破坏特征及能量演化规律,揭示开挖卸荷易弹射巷道围岩弹射机制。研究表明:易弹射煤样在高应力单面卸荷比加载破坏更剧烈,当轴压为峰值的90%时卸荷,易弹射煤样表面出现一条大剪切裂缝,轴向应变率高,其自身破坏程度大,弹射现象明显;当轴压为峰值的80%,70%时卸荷,煤样未发生整体宏观破坏,轴向应变率低,自身的破坏程度小,仅在临空面产生张拉裂纹,弹射现象不明显;随着第二主应力的增大,在一定范围内对易弹射煤样有补强的作用,易弹射煤样内部复合型裂纹先增加后减小,破坏形态由剪切破坏转变为张拉–剪切复合破坏,最后发展为劈裂破坏,弹射剧烈程度呈现出先增加后减小的现象;高应力卸荷破坏过程中,弹性能转化为耗散能瞬间释放,耗散能占比急剧增大,抛离母体的碎块携带能量弹射出去,临空面出现明显的交叉网格裂缝,弹射现象明显;高应力易弹射煤样卸荷后张拉–剪切裂纹迅速扩展贯通,发生张拉–剪切复合破坏,弹射现象显著;卸荷后,易弹射煤样出现张拉–剪切裂纹,RA急剧值增高,AF值持续降低,AE呈现高能、高计、高幅、高频特征。研究结果可为类似地下工程开挖围卸荷岩微冲击现象控制提供借鉴。

关键词：煤体弹射主应力卸荷能量冲击地压

高级氧化和可见光照射协同作用下Bi_(2)WO_(6)对有机污染物降解的催化活性增强

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物理化学学报 2024年第4期40卷 199-210页

作者：汪园青潘育松朱红梧向妍蕾韩蓉黄润杜超潘成岭安徽理工大学材料科学与工程学院安徽淮南232001

随着工业化社会的不断发展,环境问题日益严重。尤其是工业废水问题一直是催化降解领域的研究热点。光催化与高级氧化工艺(AOPs)耦合技术因为具有高效、无选择性、处理条件温和等特点,被认为是一种高效的有机污染物降解技术。本文以十六... 详细信息

随着工业化社会的不断发展,环境问题日益严重。尤其是工业废水问题一直是催化降解领域的研究热点。光催化与高级氧化工艺(AOPs)耦合技术因为具有高效、无选择性、处理条件温和等特点,被认为是一种高效的有机污染物降解技术。本文以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂作为模板,采用简单的水热法制备了钨酸铋(Bi_(2)WO_(6))纳米花。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(DRS)技术对其微观形貌、晶相、表面化学元素状态和光学性质进行了表征。为了研究钨酸铋(Bi_(2)WO_(6))纳米花的催化性能,在不同催化体系下降解有机污染物罗丹明B(Rh B),实验发现,于vis/过硫酸盐(PMS)/Bi_(2)WO_(6)体系下,40 min内对Rh B的去除率高达96.39%,明显优于PMS/Bi_(2)WO_(6)(40 min内去除率为38.77%)和vis/Bi_(2)WO_(6)(40 min内去除率为31.82%)体系,表明可见光照射和PMS的协同作用加速了Bi_(2)WO_(6)对Rh B降解的催化活性。此外,还研究了催化剂剂量、PMS浓度、pH值和离子浓度等环境参数对催化体系催化性能的影响。结果表明,环境参数对vis/PMS/Bi_(2)WO_(6)系统中Rh B的去除率影响不大,Rh B的去除率也高达90%。相反,环境参数对vis/PMS/Bi_(2)WO_(6)体系下催化降解率(K)有明显影响,K值会随着催化剂剂量和PMS浓度的增加而增大。在pH不同环境下,K值会随着催化体系中pH值的升高,先增大后减小。当催化体系中的pH=7时,催化降解率达到最大值(0.1502 min^(-1))。有趣的是,体系中Cl^(-)的存在有利于提高催化降解效率。相反,体系中CO_(3)^(2-)的存在会明显抑制催化降解效率。循环实验的结果也验证了催化剂在降解有机染料方面具有良好的稳定性。此外,淬灭实验和EPR测试结果表明,超氧自由基(·O_(2)^(-))和单线态氧(^(1)O_(2))对有机污染物的降解起着重要作用。Bi_(2)WO_(6)在vis/PMS协同催化体系中的优异催化活性得益于其显著的可见光响应下光催化活性和铋离子对PMS的超强活化能力。

关键词：光催化高级氧化过程 Bi_(2)WO_(6) 过硫酸盐罗丹明B

煤矿综掘工作面长压短抽除尘性能与尘源移动路径关系

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煤炭学报 2024年第7期49卷 2973-2985页

作者：江丙友王一凡林汉毅王浩宇赵洋安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心安徽淮南232001 安徽理工大学工业粉尘防控与职业安全健康教育部重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001

长压短抽通风除尘是净化煤矿综掘工作面掘进区域高质量浓度粉尘的有效方法之一,特别是压抽配合产生的局部流场有利于对呼吸性粉尘的除降,而产尘源位置的动态变化对该方式除尘性能的影响不甚明晰。通过考虑产尘源位置沿横、纵2种方向的... 详细信息

长压短抽通风除尘是净化煤矿综掘工作面掘进区域高质量浓度粉尘的有效方法之一,特别是压抽配合产生的局部流场有利于对呼吸性粉尘的除降,而产尘源位置的动态变化对该方式除尘性能的影响不甚明晰。通过考虑产尘源位置沿横、纵2种方向的运动路径及往复次数,基于长压短抽试验平台设计了4种尘源移动路径,结合对长压短抽通风系统参数的调控,测试分析尘源在不同运动工况下对空间粉尘质量浓度、粉尘粒径质量浓度和粒径分布的影响。结果表明:在相同的通风参数下,横向路径对司机和行人呼吸带位置造成的粉尘质量浓度均低于纵向;而在横向路径中,当压风筒位于靠近抽风筒一侧且压风口位于司机前方约1 m区域时,司机与行人呼吸带位置的PM1、PM2.5和PM10粉尘粒径质量浓度最低,通风除尘效果最好。空间粉尘扩散表现为:粒径小于2.5µm的颗粒极易跟随抽风流场被抽尘口收集净化,而粒径大于10µm的颗粒则会从产尘源和抽尘区域逃逸到司机及其后方区域,并以自然沉降为主。基于前期试验所得最优尘源移动路径与通风参数,在陕北某煤矿2304综掘工作面开展现场试验。结果表明:横向路径下司机位置和行人呼吸带位置的总粉尘质量浓度分别降低至85.6 mg/m^(3)和21.9 mg/m^(3),降尘率最高达到76.9%;呼吸性粉尘质量浓度分别降低至15.3 mg/m^(3)和10.5 mg/m^(3),降尘率最高达到85.2%,除尘性能明显提升。

关键词：长压短抽综掘工作面尘源位置粉尘质量浓度粒径分布

柱状聚能药管聚能罩角度对煤层爆破增透效果试验研究

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煤炭科学技术 2024年第3期52卷 129-138页

作者：杨帅刘泽功张健玉傅师贵乔国栋张鑫安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001

为解决传统预裂爆破煤体裂隙无序扩展导致增透效果不佳的问题,开展了聚能爆破药管不同聚能罩张开角度对煤层增透效果影响研究。通过建立聚能罩微元闭合理论模型,分析了随着聚能罩角度减少时形成聚能射流的速度和质量变化;以此为基础对... 详细信息

为解决传统预裂爆破煤体裂隙无序扩展导致增透效果不佳的问题,开展了聚能爆破药管不同聚能罩张开角度对煤层增透效果影响研究。通过建立聚能罩微元闭合理论模型,分析了随着聚能罩角度减少时形成聚能射流的速度和质量变化;以此为基础对聚能爆破增透机制进行了分析。在实验室搭建了可从煤体宏观裂纹和应变数据多角度对试验模型进行分析的双向加载气固耦合爆破相似模拟试验系统,对含瓦斯煤体试块进行普通爆破和不同聚能张开角爆破模拟对比试验。结果表明,使用聚能药包相较于普通爆破能够有效引导裂纹在聚能罩开口方向上定向发育;随着聚能罩角度减少,聚能爆破后形成的裂纹在聚能方向上更加平滑,裂纹宽度也随之增加,试块剖面更加平整;根据超动态应变仪反演结果,1号测点60°、80°和100°聚能爆破的压应力峰值分别为普通爆破的1.52倍,1.26倍和1.08倍,且60°聚能爆破到达应力峰值的时间最短,表明随着聚能罩开口的减小,聚能方向上能量集中现象越明显。通过ANSYS/LS-DYNA软件对4种不同角度的聚能爆破进行对比分析。模拟结果中60°聚能爆破初始形成的聚能射流有效应力最大,聚能方向产生的裂纹最长。试验和模拟结果表明通过使用60°聚能药包可得到更好的爆破效果,研究成果对松软高瓦斯煤层聚能爆破增透有一定的参考意义。

关键词：煤层增透聚能爆破聚能罩角度裂纹扩展