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基于矩阵位移法的超长工作面顶板挠度分布研究

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煤炭科学技术 2025年

作者：邢有望李明忠张金虎闫汝瑜刘江斌煤炭科学研究总院开采研究分院中煤科工开采研究院有限公司天地科技股份有限公司北京天玛智控科技股份有限公司中国矿业大学(北京) 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司

为了探究顶板条件、巷帮条件及支护条件对超长工作面顶板挠度变化的影响，同时将梁模型理论应用于指导液压支架设计，以小保当二号井132202超长工作面为背景，根据实际生产中液压支架、巷帮及顶板关系，建立支持在弹性支座上的二维连续... 详细信息

为了探究顶板条件、巷帮条件及支护条件对超长工作面顶板挠度变化的影响，同时将梁模型理论应用于指导液压支架设计，以小保当二号井132202超长工作面为背景，根据实际生产中液压支架、巷帮及顶板关系，建立支持在弹性支座上的二维连续梁模型，基于位移法对梁模型单元进行编码并计算杆单元的单元刚度矩阵，利用单元集成法计算含有弹性支座的超长梁模型整体刚度矩阵及节点等效载荷，通过矩阵位移法求解全梁挠度分布及杆端内力计算公式，从而得到支架支护反力。在此基础上，分别对支架宽度、数目、等效刚度、工作面长度、巷帮刚度、顶板弹性模量、截面惯性矩及随动岩层产生的载荷大小取不同值，来观察其对全梁挠度分布的影响。使用三次多项式对挠度曲线一侧的起点至最大峰值段进行精确拟合。使用插入了桩结构单元充当支护的3DEC数值模拟结果及现场电液控监测数据进行验证。验证结果做到了理论计算、数值模拟与现场数据三者的统一，表明二维梁模型能够在一定程度上解释超长工作面三峰值来压特征，同时工作面一侧到临近高峰值段的挠度曲线符合三次多项式分布规律。研究深化了梁模型在采场方面的应用，为超长工作面支架工作阻力预测提供了方向，研究结果有助于为超长工作面液压支架设计提供理论指导。

关键词：采矿工程液压支架超长工作面矩阵位移法 3DEC数值模拟

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基于丛枝菌根的钒污染土壤修复

生态环境学报 2025年

作者：张淑娟陈昕龙亓静凡董月晓于佳正尤朝阳南京工业大学城市建设学院南京宇清环境科技有限公司江苏东源投资有限公司

我国土壤钒污染问题亟待解决，植物-微生物联合修复在钒污染土壤修复中具有重要地位，丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）作为一种广泛存在的微生物，已被用于其他重金属修复，但其对于钒污染土壤的修复效果及机理尚不... 详细信息

我国土壤钒污染问题亟待解决，植物-微生物联合修复在钒污染土壤修复中具有重要地位，丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）作为一种广泛存在的微生物，已被用于其他重金属修复，但其对于钒污染土壤的修复效果及机理尚不清晰。为探究丛枝菌根修复钒污染土壤规律以及作用机制，以狗尾草（Setaria viridis）为供试植物，选取异形根孢囊霉（Rhizophagus irregularis）为供试AMF菌株，通过接种AMF（+AMF）与不接种AMF（-AMF）的方式形成处理和对照，在轻度(150 mg·kg-1)、中度(500 mg·kg-1)和重度(1 000 mg·kg-1)钒污染条件下，进行盆栽试验。结果表明：轻度、中度和重度钒污染土壤中，+AMF组土壤钒质量分数显著低于-AMF组，菌根效应分别为12%、11%和32%；丛枝菌根显著降低了有效态钒质量分数，但菌根效应不同，菌根效应从大到小顺序为：中度（59%）≈重度（48%）>轻度（13%）。丛枝菌根显著提高植物生物量和钒含量，降低了植物钒质量分数。丛枝菌根改善了土壤物理化学结构，增大了土壤团聚体的平均质量直径和平均几何直径，同时提高了土壤总有机碳质量分数，降低了土壤pH；丛枝菌根增加了球囊霉素相关土壤蛋白（glomalin-related soil protein,GRSP）质量分数，其中易提取GRSP菌根效应最大，为150%。丛枝菌根增加了GRSP比表面积，提高了GRSP钒质量分数，最大可达1.2 mg·g-1（+AMF组重度钒污染条件下），为对应土壤钒质量分数的1.9倍，说明基质中的GRSP能够有效螯合土壤中的钒。该研究表明，丛枝菌根在修复钒污染土壤方面具有重要潜力，且GRSP在修复过程中发挥重要作用。

关键词：丛枝菌根真菌土壤钒污染球囊霉素相关土壤蛋白植物微生物联合修复

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稻壳基硅氧碳复合负极材料的制备及储锂性能

化工新型材料 2025年

作者：郭建良韩松杨宏训马娇娇国能南京电力试验研究有限公司江苏科技大学常州和全药业有限公司

硅因其高容量而被认为是非常有应用前景的新一代高容量锂离子电池负极材料。但硅的低电导率及差的循环性能而限制了其作为负极材料在锂离子电池中的应用。以富含硅的稻壳为原材料，沥青为导电剂，通过简单的铝热还原反应，制得多孔硅... 详细信息

硅因其高容量而被认为是非常有应用前景的新一代高容量锂离子电池负极材料。但硅的低电导率及差的循环性能而限制了其作为负极材料在锂离子电池中的应用。以富含硅的稻壳为原材料，沥青为导电剂，通过简单的铝热还原反应，制得多孔硅氧碳复合负极材料。结果表明：该复合负极材料展现出良好的电化学性能，在0.2A/g的电流密度下，具有高的首次充放电比容量1016.2mAh/g/1349.5mAh/g和75.3%的首次库仑效率，在200个循环后仍能保持812.8mAh/g/819.3mAh/g的比容量。优异的性能，主要得益于，氢/氩混合气氛对二氧化硅的还原提供了更多的反应活性位点。此外，沥青的加入一方面可以增强电极材料的导电性，另一方面熔融态的沥青可以填补材料中的孔隙，缓冲硅在充放电过程中的体积膨胀，从而提高材料的循环稳定性。

关键词：锂离子电池稻壳沥青负极材料硅氧碳复合材料

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低介电树形聚合物材料的应用进展

高分子材料科学与工程 2025年

作者：毕研刚滕福爱高政纲曾庆云豆帆崔淑英徐晶李晓珂傅天林豆聪洪海哲刘海燕邹丽丽周小平烟台希尔德材料科技有限公司烟台市彩色显示与摄像芯片光刻胶材料重点实验室山东凯瑞尔光电科技有限公司

树形聚合物因其独特的重复性支链结构，增加了材料的自由体积，有利于降低材料的介电常数。树形聚合物支链或端基引入苯基、环烷基和杂环等低极性官能团或引入Si-C和C-F等低极性化学键均有利于制备低介电常数材料。低介电树形聚合物的... 详细信息

树形聚合物因其独特的重复性支链结构，增加了材料的自由体积，有利于降低材料的介电常数。树形聚合物支链或端基引入苯基、环烷基和杂环等低极性官能团或引入Si-C和C-F等低极性化学键均有利于制备低介电常数材料。低介电树形聚合物的重复性结构单元使得该类材料具有良好的溶解性、成膜性和耐温性能等。随着电子行业发展需求的不断提高，低介电树形聚合物材料表现出更广泛的应用价值。因此，本文分五部分综述了低介电树形聚合物的研究进展：树形聚合物在光刻胶中的应用；树形聚合物在黏结剂中的应用；树形聚合物在绝缘材料中的应用；树形聚合物在耐热材料中的应用；树形聚合物在阻燃材料中的应用。

关键词：树形聚合物低介电常数光刻胶黏结剂耐热材料阻燃材料

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智慧体育场馆数字化运营综合管理平台的搭建

计算机应用文摘 2025年第1期41卷 148-150,153页

作者：李建军苏州文化投资发展集团有限公司江苏苏州215000

随着数字技术的飞速发展,体育场馆管理模式也在不断转型。为提升苏州市体育场馆的运行效率,优化市民的使用体验,响应国家“全民健身”战略,苏州市体育中心构建了“便民开放、智慧活力、绿色健康、高效安全”的数字文化生态系统,推动了... 详细信息

随着数字技术的飞速发展,体育场馆管理模式也在不断转型。为提升苏州市体育场馆的运行效率,优化市民的使用体验,响应国家“全民健身”战略,苏州市体育中心构建了“便民开放、智慧活力、绿色健康、高效安全”的数字文化生态系统,推动了体育领域数字化发展进程。该系统融合了物联网技术、人工智能和数字孪生技术等,通过多维度数据分析及可视化管理,实现数据的实时处理与高效的运营管理。文章对系统基本架构与技术实现路线等进行了简要论述,建立了一个高效可靠的数字运营系统,旨在解决传统管理模式中存在的弊端,提升场馆的管理水平和用户的体验感,促进体育场馆的数字化与智能化发展。

关键词：智慧体育场馆数字化运营综合管理平台物联网数字孪生

钼铜载体与铝合金外壳的无压纳米银胶低温烧结强度

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半导体技术 2025年第1期50卷 95-100页

作者：陈澄尹红波王成倪大海谢璐曾超林扬州海科电子科技有限公司江苏扬州225001

纳米银胶的烧结温度一般为250℃及以上,而在功率模块装配过程中,多温度梯度装配工艺要求纳米银胶的烧结温度不得超过217℃。使用800HT2V纳米银胶烧结钼铜载体与铝合金外壳,观察了不同烧结温度下纳米银胶装配后的微观形貌,测试了其装配... 详细信息

纳米银胶的烧结温度一般为250℃及以上,而在功率模块装配过程中,多温度梯度装配工艺要求纳米银胶的烧结温度不得超过217℃。使用800HT2V纳米银胶烧结钼铜载体与铝合金外壳,观察了不同烧结温度下纳米银胶装配后的微观形貌,测试了其装配后剪切强度、热导率的变化,并进行了温度冲击试验。测试结果表明,烧结样品剪切强度均符合标准要求,随着烧结温度的升高,纳米银胶热导率及剪切强度明显提升,且在最高温度200℃下烧结充分,并形成致密的烧结体。在温度冲击试验后烧结样品的剪切强度均有一定程度的下降,最高温度150℃和175℃烧结的纳米银胶烧结样品剪切强度下降超过40%,而最高温度200℃烧结的样品剪切强度只下降21.2%。考虑到功率模块的长期可靠性,纳米银胶推荐使用最高温度200℃烧结。

关键词：无压纳米银胶烧结钼铜载体铝合金外壳剪切强度热导率可靠性

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一种用于高性能FPGA的多功能I/O电路

半导体技术 2025年

作者：罗旸刘波曹正州谢达张艳飞单悦尔中国电子科技集团公司第58研究所航天新气象科技有限公司

为了满足等效系统门数为亿门级现场可编程门阵列（FPGA）的高速率、多功能数据传输需求，设计了一种用于高性能FPGA的多功能输入输出（I/O）电路，工作电压为0.95 V，单个I/O电路的最高数据传输速率为2 Gbit/s。通过在输入逻辑电路中设... 详细信息

为了满足等效系统门数为亿门级现场可编程门阵列（FPGA）的高速率、多功能数据传输需求，设计了一种用于高性能FPGA的多功能输入输出（I/O）电路，工作电压为0.95 V，单个I/O电路的最高数据传输速率为2 Gbit/s。通过在输入逻辑电路中设计同一边沿流水技术的双倍数据速率（DDR）电路，可以使数据不仅能在相同的时钟沿输出，而且能在同一个时钟周期输出。通过分级采样结合时钟分频和偏移技术，只需4个时钟即可完成8:1数据的转换。另外，该I/O还可以对数据输入输出的延时进行调节，使用粗调和细调相结合的方式，共提供512个延时抽头，并且延时的分辨率达到4 ps。仿真和实测结果表明，该支持多功能的I/O电路能为高性能FPGA提供灵活、多协议的高速数据传输功能。

关键词：现场可编程门阵列(FPGA) 输入输出(I/O) 多电平标准双倍数据速率串并转换器

黔北正安地区安场向斜奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气富集规律

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岩性油气藏 2025年第1期37卷 182-193页

作者：吴松冯冰于继良蓝宝锋李龙王胜沈家宁李刚权贵州乌江能源投资有限公司贵州页岩气勘探开发有限责任公司贵州能源集团有限公司贵州能源产业研究院有限公司

四川盆地外缘黔北地区具有良好的页岩气勘探开发前景。基于测井、录井及分析化验等资料，对黔北正安地区安场向斜奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气储层特征及富集规律进行了分析。研究结果表明：（1）黔北正安地区安场向斜奥陶系五... 详细信息

四川盆地外缘黔北地区具有良好的页岩气勘探开发前景。基于测井、录井及分析化验等资料，对黔北正安地区安场向斜奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气储层特征及富集规律进行了分析。研究结果表明：（1）黔北正安地区安场向斜奥陶系五峰组—志留系龙马溪组岩性主要为硅质页岩与硅质岩，孔隙类型主要为有机孔隙及粒间孔、粒内溶孔、晶间孔等无机孔隙与页理缝和构造缝及微裂缝等。岩石中总有机碳（TOC）为0.34%～6.65%，平均为3.69%，纵向上自下而上总体呈先增大后减小的趋势，平面上在向斜核部的TOC含量较高，呈环带状向四周降低。岩心含气的质量体积为1.6～6.2 m3/t，平均为3.9 m3/t，龙马溪组总含气量垂向上随着深度的增加而增加，平面上从向斜中部向南北两端逐渐降低，从向斜核部向两翼逐渐降低。矿物脆性指数总体较高，具有很好的可压裂性。（2）研究区五峰组—龙马溪组为“陆棚边缘、改造残留、向斜浅埋”的独特地质背景，其有利的沉积环境及古生产力为页岩气富集成藏奠定了基础，良好的保存条件避免了页岩储层中天然气的大量逸散，上覆的新滩组盖层与下伏的宝塔组底板形成了“上盖下堵”的封堵组合。（3）盆外残余向斜页岩气在向斜中心明显富集，核部是页岩气聚集的有利位置，两翼低角度逆断层遮挡处也是页岩气的有利富集部位，微裂缝的发育有利于页岩气的聚集与稳产，因此中浅层残余向斜的井位部署应重点考虑“宽、缓、深”的核心部位。

关键词：页岩气储层特征脆性指数上盖下堵断层遮挡核部富集奥陶系五峰组—志留系龙马溪组安场向斜黔北地区

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纳米铁复合生物炭与砷在土壤中的共迁移行为

中国环境科学 2025年

作者：谢丽梅韩欣妍刘亦嘉陈子阳王禹陈明苏州科技大学环境科学与工程学院

通过柱淋溶实验结合数值模拟，研究不同热解温度（500℃和800℃）制备的纳米铁复合生物炭（nFe/BC）自身迁移以及与砷（As）在污染土壤中的共迁移行为.结果表明，相较于原始生物炭（BC500和BC800），生物炭复合Fe后在As土壤中的迁移能... 详细信息

通过柱淋溶实验结合数值模拟，研究不同热解温度（500℃和800℃）制备的纳米铁复合生物炭（nFe/BC）自身迁移以及与砷（As）在污染土壤中的共迁移行为.结果表明，相较于原始生物炭（BC500和BC800），生物炭复合Fe后在As土壤中的迁移能力显著降低，分别减弱了约57.8%（nFe/BC500）和45.5% （nFe/BC800）.这一结果归因于生物炭复合Fe后，颗粒表面Zeta电位变小（负电荷减少），减弱了nFe/BC与土壤颗粒之间的排斥势垒，导致nFe/BC的迁移能力较弱.并且随着热解温度升高，nFe/BC表面含氧官能团减少，颗粒表面负电荷减少，与土壤颗粒之间作用能减弱，颗粒迁移能力降低.两点动力学滞留模型较好地拟合了nFe/BC在污染土壤中的穿透曲线，且进一步说明了nFe/BC的迁移特征.此外，原始生物炭迁移过程中竞争土壤表面吸附位点，促进As迁移;而nFe/BC先抑制As在土壤中迁移，再促进其迁移.因为nFe/BC表面的铁单质或Fe3O4与As反应并将其固定，但完全反应后会失去其原本的抑制作用，反而作为载体促进As在土壤中迁移，对地下水环境产生潜在危害.本研究为纳米铁复合生物炭用于砷污染土壤修复及其安全性评估提供科学依据.

关键词：纳米铁复合生物炭砷污染土壤共迁移数值模拟