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基于数字孪生的液压支架群跟机工艺虚拟调试方法

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煤炭科学技术 2024年第6期52卷 197-205页

作者：李娟莉郭清杰高波边强王冬波太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 煤矿综采装备山西省重点实验室山西太原030024 山西科达自控股份有限公司山西太原030006 晋能控股煤业集团同忻煤矿山西有限公司山西大同037000

针对物理综采工作面“三机”跟机自动化工艺参数调试周期长,费用成本高,以及工作环境搭建困难等问题,基于数字孪生技术,研究了液压支架群跟机行为工艺虚拟调试关键技术。首先基于现代建模技术构建了1∶1构综采“三机”孪生体,利用虚拟... 详细信息

针对物理综采工作面“三机”跟机自动化工艺参数调试周期长,费用成本高,以及工作环境搭建困难等问题,基于数字孪生技术,研究了液压支架群跟机行为工艺虚拟调试关键技术。首先基于现代建模技术构建了1∶1构综采“三机”孪生体,利用虚拟现实引擎对综采“三机”运动单元进行了虚拟重构和虚拟仿真;然后基于现代设计理论,依据“三机”协同原则实现了跟机自动化过程中的不同参数配置,建立了采煤工艺的支架行为工艺决策模型和支运装备直线度协同控制模型,并在虚拟场景中对决策模型进行预演;最后利用TCP协议建立了虚实交互通道,通过半实物仿真试验对决策模型进行了验证。结果表明:虚拟场景在执行采煤工艺时可对物理工作面场景进行精准复现,通过支架群行为决策模型可提前对液压支架工艺行为进行决策规划,通过反向控制试验可对支架控制器进行实时虚实交互,有望克服井下调试环境阻碍,对综采“三机”电液控程序的合理制定与修正提供参考价值。

关键词：虚拟现实虚拟调试液压支架群 “三机”协同行为决策

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煤矸石井下原位智能分选充填技术研究进展

煤炭科学技术 2024年第4期52卷 12-27页

作者：梁卫国郭凤岐于永军张泽寒闫俊才太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室山西太原030024

传统井下煤矸石需运输至地面处理,不仅占用地面国土空间、自燃或雨水淋滤造成大气与环境污染,而且长距离无效运输造成的能源消耗问题已成为制约煤矿低碳发展的关键瓶颈。为实现煤矿矸石不出井,从煤炭生产源头减少碳排放与单位产出能源... 详细信息

传统井下煤矸石需运输至地面处理,不仅占用地面国土空间、自燃或雨水淋滤造成大气与环境污染,而且长距离无效运输造成的能源消耗问题已成为制约煤矿低碳发展的关键瓶颈。为实现煤矿矸石不出井,从煤炭生产源头减少碳排放与单位产出能源资源消耗,实现煤炭的绿色低碳智能开采,回顾了煤矸石井下分选充填技术现状及智能化进展,并在此基础上展望煤矸石井下分选充填技术发展趋势,提出了煤矸石井下原位绿色智能分选、充填新方法,详细阐述了煤矸智能分选机及新型充填液压支架的结构及原理,以最大化缩短矸石无效运输距离。为处理采煤工作面矸石,预防煤岩动力灾害,提出了包含少矸化智能开采系统、原位智能分选系统、工作面矿压反演系统、精准科学充填系统四大子系统的煤矿井下采选充智能一体化系统,并探讨了各子系统间的新环逻辑关系,以形成采煤利于分选、分选利于充填、充填利于采煤的良性循环。为处理掘进工作面矸石,提出了包含智能快掘系统、智能分选系统、煤矸分运系统、智能充填系统四大子系统的煤矿井下掘选充智能一体化系统,并对各子系统所负责工作及智能化实现进行了阐述。所提出的新工艺有望实现煤矿矸石不出井,并为煤矸石原位智能分选充填方法及采选充一体化系统的研究提供新思路。

关键词：低碳开采智能化煤矸识别原位分选充填采选充一体化

探秘动物朋友——二年级上册《小蝌蚪找妈妈》学习任务设计

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语文教学通讯 2024年第35期 29-30页

作者：裴明珠太原市实验小学山西太原030000

统编教材二年级上册第一单元以“大自然的秘密”为主题,教学重点是“积累并运用表示动作的词语;借助图片,了解课文内容”。本单元选取的课文都包含一些关于自然的科学知识,属于“文学阅读与创意表达”学习任务群。二年级的学生已初步了... 详细信息

统编教材二年级上册第一单元以“大自然的秘密”为主题,教学重点是“积累并运用表示动作的词语;借助图片,了解课文内容”。本单元选取的课文都包含一些关于自然的科学知识,属于“文学阅读与创意表达”学习任务群。二年级的学生已初步了解了识字的方法,懂得用普通话正确、流利、有感情地朗读课文,以“探秘大自然”为学习主题,旨在了解大自然中一些事物的变化规律,知晓日常生活中的一些科学现象,产生阅读科学童话,探索大自然奥秘的兴趣,同时产生保护环境、热爱自然的意识。

关键词：课文内容学习主题统编教材创意表达《小蝌蚪找妈妈》文学阅读学习任务设计教学重点

基于金属铑和二氧化硅材料的紫外线超宽带吸收器

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中国激光 2024年第2期51卷 195-203页

作者：樊浩田薛文瑞陈宇婷孟凡义李昌勇山西大学物理电子工程学院山西太原030006 山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室山西太原030006 山西大学极端光学协同创新中心山西太原030006

设计了一种基于金属铑(Rh)和二氧化硅(SiO_(2))材料的紫外线吸收器,其单元结构由Rh衬底、SiO_(2)电介质层和Rh图案层构成。采用有限元方法(FEM)分析了该吸收器的吸收特性与入射波波长、入射角、方位角和几何结构参数的依赖关系。结果表... 详细信息

设计了一种基于金属铑(Rh)和二氧化硅(SiO_(2))材料的紫外线吸收器,其单元结构由Rh衬底、SiO_(2)电介质层和Rh图案层构成。采用有限元方法(FEM)分析了该吸收器的吸收特性与入射波波长、入射角、方位角和几何结构参数的依赖关系。结果表明,该紫外线吸收器通过表面等离子体共振效应达到吸收目的。通过调整单元结构的几何参数,可以调整该吸收器的吸收特性。由于结构的旋转对称性,该吸收器具有偏振不敏感性。在所有结构参数均采用最优值的情况下,当入射角为0°~45°、波长为200~400 nm时,均能获得90%以上的高吸收率。吸收率为95%的波段为250~300 nm及325~400 nm。所设计的紫外线超宽带吸收器具有优良的吸收性能。采用的Rh金属为紫外波段内吸收材料的选择提供了新的选项。研究结果为紫外线吸收器的设计、制作和应用提供了参考。

关键词：光学器件紫外线吸收器宽带 Rh 表面等离子体共振

闪烁液及淬灭校正方法对液闪测量^(55)Fe的影响

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核化学与放射化学 2024年第1期46卷 68-74,I0007页

作者：马莉娜戴雄新张辉马彦宋丽娟中国辐射防护研究院山西太原030006 核药研发转化与精准防护山西省重点实验室山西太原030006

为了优化液体闪烁计数器(LSC)测量^(55)Fe的条件,测试了三种商用闪烁液和两种淬灭校正方法对LSC测量^(55)Fe的影响。配制与放化处理后基质相同的^(55)Fe样品进行测量,三种闪烁液中,Ultima Gold AB样品装载量最大;在不同混溶比条件下,Ult... 详细信息

为了优化液体闪烁计数器(LSC)测量^(55)Fe的条件,测试了三种商用闪烁液和两种淬灭校正方法对LSC测量^(55)Fe的影响。配制与放化处理后基质相同的^(55)Fe样品进行测量,三种闪烁液中,Ultima Gold AB样品装载量最大;在不同混溶比条件下,Ultima Gold LLT探测效率最高、最低检测限最小,混溶比为1∶4时,Ultima Gold LLT的探测效率最大为49.1%,同时最低检测限最小为0.12 Bq;若样品采用与淬灭标准源不同的闪烁液,对结果的准确度会造成一定的影响,在实验条件下活度测量值与标称值最大平均相对偏差绝对值为3.55%。对比tSIE法和TDCR法两种淬灭校正方法,TDCR法能够消除由于颜色和化学淬灭同时存在对^(55)Fe液闪测量结果所造成的影响,是测量^(55)Fe准确性更高的方法。通过加标样品验证,颜色及化学淬灭校正曲线得到的测量值与预期值的相对偏差分别为-0.35%~0.40%、-0.91%~-0.16%。

关键词： LSC ^(55)Fe 闪烁液淬灭效率校正

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基于EPR导引的连续变量安全量子克隆

光学学报 2024年第3期44卷 280-287页

作者：王俊翟淑琴山西大学物理电子工程学院山西太原030006 山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室山西太原030006

利用量子信道和经典信道相结合的方法,采用部分脱体传输设计了连续变量1→2量子克隆方案,在此基础上研究了克隆保真度与EPR导引之间的关系。研究结果表明:双向量子导引态是实现相干态安全量子克隆的必要资源。对于克隆输出模Clone 1,取... 详细信息

利用量子信道和经典信道相结合的方法,采用部分脱体传输设计了连续变量1→2量子克隆方案,在此基础上研究了克隆保真度与EPR导引之间的关系。研究结果表明:双向量子导引态是实现相干态安全量子克隆的必要资源。对于克隆输出模Clone 1,取最优增益时克隆保真度超过不可克隆阈值的实现需要共享纠缠源的双向导引,但并不是所有双向导引的资源都能使克隆的保真度大于2/3。在输出模Clone 1的最优增益下,观察了输出模Clone 1和输出模Clone 2的保真度随分束器反射率和压缩参数的变化,发现使用纠缠度较小但可导引的资源可以实现较高的克隆保真度,且克隆过程中也不需要较高的反射率。此研究结果对安全量子通信网络的构建具有一定的参考意义。

关键词：量子光学量子克隆量子关联双向导引

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水雾对RDX粉尘爆炸的抑制作用

爆炸与冲击 2024年第5期44卷 156-166页

作者：胡立双刘洋杨亚军祝贺梁凯丽胡双启中北大学环境与安全工程学院山西太原030051 山西江阳兴安民爆器材有限公司山西太原030041

为研究水雾对RDX粉尘爆炸的抑制作用,自主设计了可视化方管粉尘爆炸水雾抑制系统,选择了不同喷嘴类型、喷孔直径以及雾化压力等实验条件,以RDX粉尘爆炸火焰传播动态、爆炸压力以及爆炸温度等变化,判断不同条件下水雾对RDX粉尘爆炸特性... 详细信息

为研究水雾对RDX粉尘爆炸的抑制作用,自主设计了可视化方管粉尘爆炸水雾抑制系统,选择了不同喷嘴类型、喷孔直径以及雾化压力等实验条件,以RDX粉尘爆炸火焰传播动态、爆炸压力以及爆炸温度等变化,判断不同条件下水雾对RDX粉尘爆炸特性的影响。结果表明:在同一雾化压力下,不同类型喷嘴喷出水雾对RDX粉尘爆炸抑制效果不同,离心喷嘴喷出水雾抑爆效果最好;随着雾化压力增大,水雾对RDX粉尘爆炸抑制作用增强;在实验选用的0.8、1.2、1.5、2.0、2.4 mm五种孔径离心喷嘴中,1.5 mm孔径离心喷嘴喷出水雾抑爆效果最佳,在雾化压力4 MPa下,RDX粉尘爆炸压力仅为0.1184 MPa,相比于无水雾时RDX粉尘爆炸压力0.4561 MPa,压力峰值降低了74.0%,爆炸温度为234℃,相比于无水雾时RDX粉尘爆炸温度774℃,温度峰值降低了69.8%。

关键词： RDX 粉尘爆炸水雾抑爆压力

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吸附强化水气变换制氢复合催化剂研究进展

化工进展 2024年第5期43卷 2629-2644页

作者：张金鹏屈婷荆洁颖李文英太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室山西太原030024 山西浙大新材料与化工研究院山西太原030000

吸附强化水气变换反应(SEWGS)是实现高纯氢制备及二氧化碳(CO_(2))减排的关键反应之一。SEWGS借助复合催化剂将水气变换反应(制氢)和原位移除CO_(2)反应(脱碳)耦合,打破热力学限制使反应平衡向制氢侧移动。SEWGS具有一步制取高纯氢气的... 详细信息

吸附强化水气变换反应(SEWGS)是实现高纯氢制备及二氧化碳(CO_(2))减排的关键反应之一。SEWGS借助复合催化剂将水气变换反应(制氢)和原位移除CO_(2)反应(脱碳)耦合,打破热力学限制使反应平衡向制氢侧移动。SEWGS具有一步制取高纯氢气的特点,但复合催化剂在连续操作过程中由于烧结和CO_(2)扩散受阻存在循环稳定性下降的问题,进而影响制氢效率。本文阐述了高温Ni/CaO基复合催化剂吸附强化制氢的研究现状,简述了Fe/CaO基复合催化剂SEWGS制氢面临的主要问题,回顾了中温Cu/MgO基和Cu/类水滑石基复合催化剂的SEWGS制氢现状及现阶段的核心问题。从复合催化剂的催化组分和吸附组分角度,分析了SEWGS制氢过程中复合催化剂循环稳定性降低的原因,简述了现阶段最有效的改性手段。进一步从增强CO_(2)扩散和改善烧结角度入手,围绕复合催化剂设计、操作条件和床层装填方式等方面探讨提高复合催化剂循环稳定性的策略。指出设计开发组成简单、易制备、兼具高活性和高稳定性的复合催化剂实现制氢和脱碳耦合是今后SEWGS制氢的研究方向。

关键词：制氢复合催化剂水气变换反应吸附强化 CO_(2)扩散烧结稳定性

采用BBO晶体产生266 nm深紫外激光过程中的热特性研究

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中国激光 2024年第14期51卷 26-34页

作者：王子文曹雪辰张艳林程东林靳丕铦卢华东山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室山西太原030006 山西大学极端光学协同创新中心山西太原030006

基于近红外波段1064 nm激光的四倍频过程是产生深紫外激光的有效技术手段之一。然而,非线性晶体在产生深紫外激光的过程中,晶体内部严重的非线性吸收带来的热效应会破坏其相位匹配条件,进而制约深紫外激光功率的提升。为此,在利用偏硼酸... 详细信息

基于近红外波段1064 nm激光的四倍频过程是产生深紫外激光的有效技术手段之一。然而,非线性晶体在产生深紫外激光的过程中,晶体内部严重的非线性吸收带来的热效应会破坏其相位匹配条件,进而制约深紫外激光功率的提升。为此,在利用偏硼酸钡(BBO)晶体作为1064 nm近红外光四倍频过程的非线性转化介质的基础上,通过对不同匹配温度下的晶体内部温升情况进行研究,发现提高晶体匹配温度可以有效减缓晶体内部由非线性吸收引起的热效应,改善深紫外激光功率输出。最终,在晶体匹配温度为180℃、绿光输入功率为16 W时,获得了重复频率为20 kHz、单脉冲宽度为4 ns、平均功率为2.56 W的266 nm深紫外激光。通过建立BBO晶体非线性吸收理论模型,进一步计算了不同匹配温度、不同紫外激光功率下的非线性吸收系数和归一化色心密度,结果显示,非线性吸收系数与紫外激光功率强度正相关,并且在紫外激光功率均为2.25 W时,相较于60℃,匹配温度为180℃的晶体其非线性吸收系数减小了近63%,色心密度也降低了57%,该研究结果对实现高功率的266 nm深紫外激光的输出具有重要意义。

关键词： 266 nm深紫外激光非线性吸收热效应匹配温度高功率偏硼酸钡