近距离采空区下砂岩顶板沿空留巷承载力学模型构建及工程试验

云南省某煤矿110304工作面回风巷沿空留巷顶板距离上部C2煤层采空区4.0 m,笔者首先使用钻孔成像仪探测的方法对该沿空留巷顶板在C2煤层采动前后的破坏特征进行探测,发现C2煤层回采造成该砂岩顶板完整性尚好、纵向次生裂隙发育、岩块间处于咬合状态;然后构建了该沿空留巷的承载力学模型,计算出巷旁充填体的宽度为1.89 m,为了方便工程管理及提高充填体可靠性最终确定其宽度为2.0 m。工程试验表明：充填体宽度合理,沿空留巷围岩变形平稳,两帮移近量为410 mm、顶底板移近量为796 mm,沿空留巷围岩控制效果较为理想。     

低合金Q420D钢蠕变损伤研究

本研究对低合金Q420D钢进行高温（温度为750℃和800℃）蠕变试验,利用高温蠕变试验数据对K-R蠕变损伤模型和双曲正弦蠕变损伤模型进行拟合,并求得蠕变损伤模型的材料常数。从损伤因子的演化和蠕变寿命预测两方面对K-R蠕变损伤模型和双曲正弦蠕变损伤模型进行比较。结果表明：在损伤因子演化方面,K-R蠕变损伤模型不能完全表述损伤因子从0到1的演化过程,而双曲正弦蠕变损伤模型则能很好地表述损伤因子的演化;在蠕变寿命预测方面,K-R蠕变损伤模型的预测效果优于双曲正弦蠕变损伤模型。     

基于变分模态分解和神经网络的风速组合预测

风速预测在风能开发和利用中起着关键作用,然而风速序列往往存在强波动性和非平稳性的特征。为了提高风速预测的精度,文章提出变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和神经网络相结合的风速组合预测模型。首先采用变分模态分解将风速序列分解为若干不同频率的子序列;其次计算各子序列的样本熵(sample entropy, SE)以量化复杂程度,引入熵值法建立神经网络组合预测模型,对复杂度较高的分量采用神经网络组合预测模型,其余分量采用支持向量机(support vector machine, SVM)模型进行预测;最后将各分量预测结果运用BP神经网络拟合得到最终预测值。针对北京测风塔实测样本进行建模预测,验证所提出预测模型的可行性,并与6种不同风速预测组合模型开展对比分析,证明所提出的预测模型具有更好的鲁棒性和预测精度。     

某大型矿山酸水库表水水质特征及微生物群落的季节性变化

酸性矿山废水(acid mine drainage, AMD)已成为全球性的水污染问题之一,国内外已开展一定的研究。文章以安徽某大型黑色金属矿山的酸水库为研究对象,采集不同季节的表层水体样品,分析温度、pH值等理化指标和微生物群落随季节变化的规律及其主要影响因素,进一步结合历史监测数据分析判断其是否具有自我修复能力。结果表明,该酸水库内营养物质较为丰富,同一季节不同位点的水样理化特征基本相似,不同季节的水样之间存在明显差异。不同季节表水中的优势微生物的种类基本相似,相对丰度不同。气候条件对水质影响较为明显,温度通过影响微生物的生命活动从而引起酸水库物理指标和氨氮、总磷、磷酸盐、无机磷、硫酸盐等非金属无机化合物的变化,而降雨、水分蒸发等作用引起的水位变化影响酸水库金属离子质量浓度的变化。与以往研究结果对比表明酸水库水质逐渐改善,库内微生物对水质改善具有重要作用。     

CFETR CSMC 900 W/4.5 K氦制冷流程优化分析

中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor, CFETR)中心螺线管模型线圈(central solenoid model coil, CSMC)低温测试系统的研制是保证CSMC稳定运行的重要前提。文章以换热器总综合传热数(UA)值、透平功率、压机功率、循环效率和换热器最小换热温差为优化变量,选取透平路分流量、透平出口温度与压力以及节流前的温度为优化目标,对CFETR CSMC低温测试流程中的900 W/4.5 K氦制冷流程进行优化分析。优化后的氦制冷流程循环效率在19%以上,换热器总UA值为37.84 kW/K,总制冷量达到1 kW以上,为CSMC低温测试提供了一定的基础。     

源于菊花的碳量子点的制备及其对Fe3+的检测

文章以常见中药材菊花作为生物质原料,通过热解炭化、超声透析等方法制备纯化,冷冻干燥得到固态碳量子点(carbon quantum dots, CQDs),利用透射电子显微镜(transmission electron microscope, TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer, FTIR)、拉曼光谱仪、紫外-可见吸收光谱仪(UV-vis)和荧光光谱仪对其进行表征。结果表明：制备得到的碳量子点水溶性好,发出蓝色荧光;由于C=C的π→π*跃迁,在205 nm左右处有一较弱的吸收峰;存在激发波长依赖性,最大激发波长约为370 nm,最佳发射波长约为460 nm;颗粒呈圆形,平均尺寸为3～5 nm。分析各种金属离子对其荧光强度的猝灭影响,发现低浓度下Fe³⁺导致碳量子点荧光猝灭的线性关系,检测范围为0～7.5×10^-5 mol/L和0～5.0×10^-4 mol/L,检测限为1×10^-5 mol/L。     

基于毛花猕猴桃基因组的性别相关SSR分子标记的开发

猕猴桃作为雌雄异株植物,其早期性别鉴定对于育种和增加其经济价值有着重要意义。文章通过开发毛花猕猴桃性别相关的简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)分子标记,以期能在早期鉴定出毛花猕猴桃雌雄植株,提高毛花猕猴桃资源利用率。利用MISA工具从毛花猕猴桃雌雄基因组的29条染色体筛选获得381 250个SSR位点,并对SSR位点的数量与分布特征进行统计分析。设计合成150对引物,利用毛花猕猴桃基因组DNA作为模板,采用普通聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)扩增的方法以及聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分离检测方法筛选出具有性别差异扩增片段的SSR引物。其中序号为Primer000181的引物表现为雄性特异。在毛花猕猴桃5个雄株、2个雌株样本中进行验证,其表现均与前文一致。结果表明利用毛花猕猴桃基因组开发性别鉴定相关SSR分子标记具有可行性,并筛选出1对可以鉴定毛花猕猴桃雌雄植株的引物,能够在毛花猕猴桃生长早期可靠、快速地鉴定其性别。     

基于潜在空间特征的无袖带血压估计方法

针对目前基于光电容积脉搏波(photoplethysmography, PPG)的血压(blood pressure, BP)估计模型的不足,文章提出一种基于潜在空间特征的BP估计方法。该方法充分挖掘PPG中与BP相关的特征,利用梯度增强回归树(gradient boosting regression tree, GBRT)提取单周期PPG信号及其一阶和二阶导数的高阶交叉特征,并利用卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)提取PPG信号的时频图中的深层特征;随后将提取的特征输入支持向量回归器(support vector regression, SVR)构建BP估计模型。在UCI-BP数据库的12 000个样本上进行了模型评估,实验结果表明所提出的方法优于最新的BP估计方法。     

淮南市O3污染期间VOCs污染特征及来源分析

基于近地面观测的O₃、气象和在线大气挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs)数据,文章通过2020年9月1—9日淮南市1次O₃污染天气过程,对O₃生成关键前体物VOCs的污染特征和来源解析开展研究。为识别VOCs关键活性物种,采用最大增量反应活性(maximum incremental reactivity, MIR)法对各物种的臭氧生成潜势(ozone formation potential, OFP)进行计算分析,利用后向轨迹聚类以及潜在源区(potential source contribution function, PSCF)模型对淮南市大气VOCs进行大气污染输送分析,利用正定矩阵因子分解(Positive Matrix Factorization, PMF)模型与特征值法对淮南市大气VOCs物种进行排放源解析。结果表明：淮南市O₃污染时段VOCs(88种)平均质量浓度为(145.7±58.1)μg/m³,烷烃、烯炔烃、芳香烃...     

miRNA-130b-3p促进血管钙化的机制研究

为了确定miRNA-130b-3p在血管钙化中的作用,文章通过使用维生素D₃(VD₃)诱导野生型(WT)雄鼠中膜钙化,收集小鼠全主动脉和肾脏分析钙化进程、miRNA-130b-3p以及成骨转录因子的表达,并在体外向人主动脉平滑肌细胞(human aortic smooth muscle cells, HASMCs)转染miRNA-130b-3p mimic和antagomir,使用高磷酸盐(3.0 mmol/L)诱导钙化,通过Western Blot、实时荧光定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)、免疫荧光来确定相关基因表达变化。从WT小鼠分离主动脉并剪成5 mm小段,转染miRNA-130b-3p分析钙化水平,通过流式细胞荧光分选技术(fluorescence activated cell sorting, FACS)分析钙化时HASMCs凋亡。结果发现,miRNA-130b-3p在钙化时表达显著上升并且miRNA-130b-3p的表达与钙化进程显著相关,当过表达时miRNA-130b-3p促进钙...