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炮孔壁缺陷对切槽爆破裂纹扩展的影响

爆炸与冲击 2025年

作者：程雨航刘锋代伟朱正德毕如洁潘长鑫安徽理工大学化工与爆破学院

实验利用PMMA材料在切槽炮孔壁上预制缺陷裂纹，以TATP炸药为装药，采用动态焦散线结合数值模拟的方法，探究炮孔壁缺陷对切槽爆破裂纹扩展的影响。研究结果表明，在平行缺陷处的应力波反射会导致切槽裂纹起裂方向发生向下偏移，在垂直... 详细信息

实验利用PMMA材料在切槽炮孔壁上预制缺陷裂纹，以TATP炸药为装药，采用动态焦散线结合数值模拟的方法，探究炮孔壁缺陷对切槽爆破裂纹扩展的影响。研究结果表明，在平行缺陷处的应力波反射会导致切槽裂纹起裂方向发生向下偏移，在垂直缺陷处应力波的折射不影响裂纹起裂方向；孔壁缺陷的存在会抑制应力波及爆生气体对切槽处裂纹的作用，使其裂纹长度、扩展速度及强度因子数值均减小；且抑制作用与缺陷到炮孔中心的距离有关，随其远离炮孔中心，平行缺陷对两侧切槽裂纹抑制作用逐渐减弱，垂直缺陷对远侧切槽裂纹抑制作用逐渐减弱，对近侧切槽裂纹抑制作用逐渐增强；垂直缺陷左右切槽裂纹受边界反射应力波作用相较于平行缺陷更加显著，左侧裂纹由于前期受缺陷处反射应力波作用，并不呈现明显规律，但右侧裂纹随垂直缺陷远离炮孔中心，受边界反射应力波作用显著降低。

关键词：炮孔壁缺陷切槽爆破动态焦散线应力波裂纹扩展

基于定向声源的局域型声学斯格明子模式的选择性激发

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物理学报 2025年

作者：张孝悦徐华锋陈婉娜周农吴宏伟安徽理工大学力学与光电物理学院安徽理工大学基础物理研究中心

声学斯格明子模式是一种在声学结构表面产生的速度场矢量拓扑纹理结构，这种受保护的矢量分布为先进的声音信息处理、传输和数据存储提供了新的维度. 在本文中，我们设计了一种波导和螺旋结构的组合结构，利用定向声源激发波导模式传输... 详细信息

声学斯格明子模式是一种在声学结构表面产生的速度场矢量拓扑纹理结构，这种受保护的矢量分布为先进的声音信息处理、传输和数据存储提供了新的维度. 在本文中，我们设计了一种波导和螺旋结构的组合结构，利用定向声源激发波导模式传输进而实现对局域型声学斯格明子模式的选择性激发. 通过理论分析和数值仿真，我们研究了自旋声源，Huygens声源，Janus声源在此结构中激发的压力场分布以及速度场分布，展示了组合结构中声表面波的定向传输性质和选择性激发的声学斯格明子模式. 这种波导激发方式是一种激发声学斯格明子模式的新手段，使得声学斯格明子模式的激发更加灵活. 并且这种波导激发的方式在更复杂和更大规模的声学系统中有着重要的应用潜力，研究结果可能促进对声学近场物理的对称性理解，为利用声波操控粒子开辟新的路径，还可能为设计先进声学器件开辟新途径.

关键词：声学超构材料声学斯格明子声波定向传输

甲酸铵含量对现场混装乳胶基质流变及热分解性能的影响

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高压物理学报 2025年第1期39卷 53-63页

作者：何志伟岳嘉伟黄振祎胡前浩周圣涛安徽理工大学化工与爆破学院安徽淮南232001

为提高现场混装乳化炸药的耐高温性能,制备了4种不同甲酸铵含量的现场混装乳化炸药基质样品。采用旋转流变仪和同步热分析仪研究了4种样品的流动性、黏弹性、黏温及其热分解性能。结果表明:加入甲酸铵可以提高现场混装乳胶基质的黏度,... 详细信息

为提高现场混装乳化炸药的耐高温性能,制备了4种不同甲酸铵含量的现场混装乳化炸药基质样品。采用旋转流变仪和同步热分析仪研究了4种样品的流动性、黏弹性、黏温及其热分解性能。结果表明:加入甲酸铵可以提高现场混装乳胶基质的黏度,且随着甲酸铵质量分数的增加,样品的黏度出现先增大后减小的趋势;与未添加甲酸铵的样品相比,加入甲酸铵的样品的弹性模量增大,稳定性增强;当甲酸铵的质量分数不大于9%时,在50℃左右的温度下,乳胶基质的黏度均能够满足泵送要求;甲酸铵的加入对乳胶基质的热分解过程没有明显影响;随着甲酸铵质量分数的增加,其外推起始分解温度、活化能、热爆炸临界温度和自加速分解温度均有所增加,现场混装乳胶基质的热稳定性和热安全性得到提升。

关键词：现场混装乳化炸药基质甲酸铵流变性能热分解性能

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复合纳米机械振子系统中的克尔非线性研究

光子学报 2025年

作者：孙轶陈华俊安徽理工大学力学与光电物理学院

提出一个混合的纳米机械振子系统，该系统由两端夹紧的纳米机械振子组成，其中一个纳米机械振子上镶嵌有一枚二能级量子点。通过泵浦-探测技术对该系统光学特性进行分析。研究发现该系统中出现了声子诱导透明和类双法诺共振的现象。分... 详细信息

提出一个混合的纳米机械振子系统，该系统由两端夹紧的纳米机械振子组成，其中一个纳米机械振子上镶嵌有一枚二能级量子点。通过泵浦-探测技术对该系统光学特性进行分析。研究发现该系统中出现了声子诱导透明和类双法诺共振的现象。分别对系统中的两个耦合项进行分析，结果表明耦合系数分别与双峰之间的分裂距离和振幅差值呈函数关系，可以根据谱线中分裂横向距离和纵向振幅的绝对差值对未知的λ和β进行估算，在光学存储、信号调制等领域有着潜在的应用前景。

关键词：非线性光学克尔效应纳米机械振子量子点光学pump-probe技术

基于LMDI和LEAP模型的山西省碳排放影响因素及预测分析

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中国环境科学 2025年

作者：李姗姗费翔董洪光马雨晴姜佩安徽理工大学经济与管理学院

在当前中国的“双碳”政策背景下，山西省作为中国的能源大省，探究其低碳发展路径对中国实现双碳目标具有重要意义。本研究首先通过IPCC方法测算出山西省2010-2022年的碳排放量，再构建Kaya-LMDI模型识别出影响山西省碳排放的主要因素... 详细信息

在当前中国的“双碳”政策背景下，山西省作为中国的能源大省，探究其低碳发展路径对中国实现双碳目标具有重要意义。本研究首先通过IPCC方法测算出山西省2010-2022年的碳排放量，再构建Kaya-LMDI模型识别出影响山西省碳排放的主要因素，最后以2022年为基准年建立了LEAP-Shanxi模型，对山西省2023-2060年的碳排放量进行预测。结果表明：①经济发展水平效应是山西省碳排放增长的关键促进因素，而能源强度效应是关键抑制因素；②至2060年，在工业节能增效情景、交通低碳转型情景、新能源需求加速情景和电力结构优化情景下节能降碳效果更为显著，分别使对应部门碳排放量降低42.16Mt、3.21Mt、1.38Mt和31.73Mt。③在基准情景和综合情景下，山西省均能在2030年达到碳达峰，碳排放量分别为764.33Mt、742.34Mt。而综合情景与基准情景在2060年相比，减排107.42Mt的碳排放量。研究结论对区域及中国“双碳”战略的实现具有重要意义。

关键词：碳排放 LMDI模型 LEAP模型情景预测

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废弃矿井双煤层开采覆岩裂隙发育规律研究

中国矿业 2025年

作者：谢宇航华心祝安徽理工大学安全科学与工程学院

随着矿产资源的不断开采，越来越多的矿井被废弃。然而，这些废弃矿井中仍然蕴藏着大量尚未开发的煤层气资源，具有巨大的潜在价值。煤层开采后形成的覆岩裂隙场成为了废弃矿井中煤层气运移的主要通道。因此，研究和掌握覆岩裂隙场的发... 详细信息

随着矿产资源的不断开采，越来越多的矿井被废弃。然而，这些废弃矿井中仍然蕴藏着大量尚未开发的煤层气资源，具有巨大的潜在价值。煤层开采后形成的覆岩裂隙场成为了废弃矿井中煤层气运移的主要通道。因此，研究和掌握覆岩裂隙场的发育规律，对精准开发和利用废弃矿井中的煤层气资源具有重要意义。本文以潘一矿区的双煤层开采为工程背景，采用理论分析、UDEC数值模拟和物理相似模拟等方法，对双煤层开采后的覆岩裂隙场发育规律进行了系统研究。研究结果表明：上部煤层裂隙带发育高度为58.73～81.71 m，当下部煤层推进170 m时，关键层1处产生穿层裂隙，原先孤立的各离层裂隙相互连接，引起上采空区、下采空区连通，此时上下部煤层裂隙带贯通，下部煤层裂隙带发育高度约为41.8 m，裂隙带最终高度为116.64～139.62 m；上部采空区覆岩裂隙发育历程大致分为两个阶段，上部煤层开采时：裂隙产生-发育-闭合，下部煤层开采时：裂隙重新发育-重新闭合；长时蠕变作用使裂隙的分布更加密集，但其形态未发生显著改变，最终形成的双煤层裂隙场呈现出“马鞍+蟹壳”的复合型结构；研究成果揭示了废弃矿井双煤层开采覆岩裂隙发育规律，并根据长时蠕变后的覆岩裂隙场分布特点提出了废弃矿井中双煤层矿井瓦斯运移的主要通道，可为类似废弃矿井的瓦斯精准开采提供借鉴。

关键词：废弃矿井双煤层开采裂隙带高度裂隙演化蠕变 “马鞍+蟹壳”复合型

酸/碱改性秸秆共热解生物炭对水中双酚A的吸附特性及机制

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环境科学学报 2025年

作者：张健陈孝杨牛经纬周育智安徽理工大学地球与环境学院安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室

以小麦和玉米秸秆为原料，采用慢速热解法结合酸/碱改性共制备了14种生物炭，并筛选出主要的8种生物炭，应用SEM、BET-N2、FTIR、XRD、XPS等测定其理化性质，通过pH、灰分含量单因素吸附实验，并结合吸附动力学、吸附等温线、吸附热力... 详细信息

以小麦和玉米秸秆为原料，采用慢速热解法结合酸/碱改性共制备了14种生物炭，并筛选出主要的8种生物炭，应用SEM、BET-N2、FTIR、XRD、XPS等测定其理化性质，通过pH、灰分含量单因素吸附实验，并结合吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学模型拟合结果，探讨生物炭对双酚A（BPA）的吸附特性及机制.结果表明：当原料粒径为1 mm、热解温度为750℃、热解时间为2.5 h并进行酸后改性为最佳制备条件.在未达到热解阈值时，升高热解温度，其比表面积和孔体积总体增加，灰分含量上升，官能团种类和数量减少.酸碱改性可从热解程度、pH值、灰分含量、官能团等方面影响生物炭对BPA吸附性能，酸的前/后改性均优于碱的前/后改性，酸前改性生物炭的单位吸附量最大为46.30 mg·g-1，是改性前的1.23倍.除G-300和G-600外，其它制备生物炭的吸附过程均遵循准二级动力学模型、Langmuir和Dubinin-Astakhov吸附等温线模型，为单分子层微孔吸附过程.生物炭吸附水中BPA的过程属于放热和熵减的物理化学吸附过程，存在多种吸附作用力，主要吸附机制有孔隙填充作用、π-π堆积作用、静电作用和氢键作用，不同生物炭材料的主吸附机制存在差异.

关键词：共热解生物炭双酚A 酸/碱改性吸附机制

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基于遥感特征优化的温室大棚语义分割模型

激光与光电子学进展 2025年

作者：李国龙张震丁静王万莉孙何凌邓超安徽理工大学空间信息与测绘工程学院

利用遥感影像精准分割温室大棚，对推动大范围精准农业具有重要意义。然而，现有分割方法常因冗余特征导致过拟合，且对光谱特征的季节性变化缺乏足够鲁棒性。为此，本文提出了RLUNet模型，将ReliefF算法与U-Net结构结合，用于优化特征... 详细信息

利用遥感影像精准分割温室大棚，对推动大范围精准农业具有重要意义。然而，现有分割方法常因冗余特征导致过拟合，且对光谱特征的季节性变化缺乏足够鲁棒性。为此，本文提出了RLUNet模型，将ReliefF算法与U-Net结构结合，用于优化特征选择。该模型通过捕获多尺度的季节性变化特征，并融合浅层光谱与深层语义信息，实现了对温室大棚的精准识别。实验结果表明，RLUNet模型在分割精度、边缘轮廓清晰度和间隙像元识别方面优于基线模型，OA提升了0.06%–1.11%,IoU提升了5.63%–13.41%,F1分数提升了3.05%–10.23%，有效解决了特征冗余问题。同时，基于不同影像的交叉验证，证实了RLUNet模型对光谱特征季节变化的鲁棒性。该方法为温室大棚分割提供了可靠的解决方案，在精准农业中具有巨大的应用潜力。

关键词：遥感影像温室大棚语义分割特征优化 U-Net

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废弃矿井可采煤层群瓦斯资源特征及其应用

煤炭科学技术 2025年

作者：陶雪峰石必明岳基伟梁跃辉钟珍张海卿梅文强薛勇林彭杰张铖铖安徽理工大学安全科学与工程学院煤矿深井开采灾害防治技术科技研发平台安徽理工大学

受产能过剩、资源保护、国际环境等因素影响，两淮地区关闭煤矿数量较多，但废弃矿井可利用资源丰富多样，废弃矿井瓦斯资源二次开发利用对当前社会发展具有现实意义。针对废弃矿井瓦斯资源开发中的瓦斯资源量准确预测问题，通过分析废... 详细信息

受产能过剩、资源保护、国际环境等因素影响，两淮地区关闭煤矿数量较多，但废弃矿井可利用资源丰富多样，废弃矿井瓦斯资源二次开发利用对当前社会发展具有现实意义。针对废弃矿井瓦斯资源开发中的瓦斯资源量准确预测问题，通过分析废弃矿井瓦斯的储集空间和含量特征，提出邻近上下采空区覆岩垮落裂隙空间分布形态近似两个“上下串联梯形体”；构建“先固后气—双源分步”理念（首先分水平、分块段预测剩余煤炭资源量和可采煤炭储量；其次利用分水平、分块段的煤炭资源量结合煤层瓦斯含量，预测瓦斯资源量）的废弃矿井瓦斯资源量评估模型和方法。运用建立的评估模型和方法，对淮南潘一矿废弃矿井13个可采煤层进行了剩余煤炭资源量、可采煤炭储量和瓦斯资源量的分水平、分块段的评估，采空区游离瓦斯资源量采用瓦斯卸压运移“新三带”理论，计算了13-1煤层部分采空区工作面的采空区、垮落带、导气裂隙带的游离态瓦斯资源量，采用地面L型试验井抽采了采空区下部瓦斯。研究表明：“上下串联梯形体”贯通的采空区体积大于未贯通的采空区体积；该矿剩余煤炭资源量为85981×104t，可采煤层煤炭资源量44499×104t，剩余煤炭资源量下的瓦斯资源量为42.690334×108m3，可采煤炭储量下的瓦斯资源量为22.397501×108m3，采空区游离态瓦斯资源量为5612.868585×104m3，抽采瓦斯总量为1209.5×104m3，潘一矿瓦斯资源规模较大，瓦斯资源丰富，抽采效果良好，为废弃矿井瓦斯资源利用提供方向。

关键词：废弃矿井可采煤层群煤炭资源瓦斯资源资源量预测