基于主曲线的微阵列数据分类

提出了一种基于主曲线(principal curves)的微阵列数据分类方法(PC)。主曲线是第一主成分的非线性推广,它是数据集合的“骨架”,数据集合是主曲线的“云”。基于主曲线的微阵列数据分类方法,首先利用专门设计的算法在训练数据集上计算出每类样本的主曲线,然后根据测试样本与各类样本主曲线距离的期望方差来确定测试样本所属的类别。实验结果表明,该分类方法在进行小样本微阵列数据分类时性能优于现有的方法。     

燃煤过程中卤族元素-溴的析出行为及治理研究

为了解决煤中痕量卤素-溴的燃烧产物排放造成的污染,通过固定床管式炉煤燃烧试验,研究了燃煤过程中添加钙基质(CaO)作为固溴剂对溴化物析出的影响。结果表明:钙基质(CaO)能够有效地降低燃煤过程中溴化物的排放量;采用预混与喷射相结合的方式向锅炉中添加固溴剂能够最大限度的吸收燃煤过程中析出的溴化物,减少溴化物的排放量。此外,钙基固溴剂的脱溴效率还受燃烧温度、停留时间、钙基固溴剂(CaO)的添加量、燃烧气氛等因素的影响,燃煤过程中控制合理的钙基质与溴化物的反应条件有利于提高钙基质的脱溴效率。     

基于组合赋权—SPA 的采空区围岩稳定性研究

为了准确评价采空区围岩的稳定性,降低围岩失稳事故发生的风险, 考虑评价指标不确定性和突变性 对评级结果的影响,提出了基于改进组合权重耦合 SPA 的采空区围岩稳定 性评判模型。 首先选取影响围岩稳定性的 11 个指标构建采空区围岩稳定性评价指标体系,通过引入欧式距离函数,确 保主、客观权重与折衷系数间的差异程 度,进而获得各指标的组合权重;然后利用 SPA 理论得到采空区围岩稳定性 评价指标的集对联系度表达式;最后根据 最大隶属度原则确定围岩稳定性等级。 以山西某矿的 3 个采空区为例,对 比分析预测结果与采空区围岩稳定性实测 结果。 结果表明:改进组合权耦合 SPA 的采空区围岩稳定性评价模型的评 价结果与实例应用结果一致,该模型较传 统 SPA 法准确性更高,计算结果可靠,能够为矿山施工决策问题提供理论依 据。     

综掘工作面风幕集尘风机除尘系统设计及试验研究

为了解决煤矿综掘工作面掘进过程中粉尘浓度过高,影响矿井安全生产的问题,设计了一种利用风幕集尘风机形成合理的控尘流场,防止综掘工作面高浓度含尘风流外溢的新型高效的风幕集尘风机除尘系统。基于流体力学理论和势流叠加原理,建立了受限空间内风机流场的数学模型,为了验证数学模型的合理性,进而在地面搭建了宽2.8 m、高2.3 m、长12 m的模拟巷道进行了风幕射流速度衰减试验。结果表明:风幕射流出口速度初期衰减较快,后期衰减变缓,数学模型所计算理论风速与实测风速基本一致,数学模型正确可靠;整体径向射流风幕需要封住的空间断面内,实测风速都在2 m/s以上,能够有效抑制粉尘颗粒向外逸散,可以在煤矿井下实际安装应用。     

基于AHP优化的采空区自燃危险性预测研究

采空区煤炭自燃是造成矿井火灾的内在因素,其影响因素多,且具有突发性和不确定性,很难定量分析。为了对采空区自燃危险性进行预测,全面考虑影响采空区煤炭自燃的因素,根据模糊数学原理,采用了基于AHP优化模型对引起煤矿采空区煤炭自燃的各因素进行层次分析,建立合理的采空区自燃评价指标体系,确定各指标权重并分析其在层次模型中的可靠性,分析影响自燃危险的各因素的相对安全状态。用此模型对平煤十矿己15-24080工作面,预测结果为"良",证实了优化的AHP数学模型对煤矿采空区自燃危险性预测的可行性,为矿区自燃危险的防治提供了理论依据。     

煤低温氧化标志性气体分析及优选研究

为了预测采空区遗煤自燃问题,以豹子沟煤矿10101综放面采空区遗煤为研究对象,利用煤自然发火气体产物模拟试验系统测试煤低温氧化过程标志性气体释放种类。试验表明:采空区遗煤与氧气发生低温氧化过程中,会伴随产生CO、CO_2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_3H_6、C_3H_8和C_4H_(10)等气体。分析发现CO浓度随采空区遗煤低温氧化阶段温度升高而逐渐增大的程度比其他气体更明显。CO是标志煤低温氧化的最佳气体,对采空区CO进行研究有利于早期预测采空区遗煤自燃情况。     

高浊度矿井水资源化处理条件优选试验研究

为了解决高浊度矿井水直接排放造成资源浪费的问题,针对晋牛煤矿矿井水水质和利用现状,进行了资源化处理条件优选试验,研究了不同混凝剂及投放量对水样浊度的影响,并对絮凝剂的最佳投放时间进行分析。研究表明:原浊度为175.4 NTU的矿井水,采用投放浓度为1.5m L/L的聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂和浓度0.8 mL/L的聚丙烯酰胺(PAM)作为絮凝剂配合使用,并且PAC投放时间要超前PAM投放时间90 s时混凝能力最佳,出水浊度为2.9 NTU,浊度去除率达98.3%,总投放成本大幅降低但能够保证出水水质,能够实现高浊度矿井水的资源化。     

磁共振成像低温超导磁体冷却系统设计及数值分析

为了减小冷却磁共振成像（MRI）低温超导磁体的资源消耗和经济成本,设计可快速冷却室温磁体至60 K以下的系统,并通过建立数学物理模型进行数值模拟,对系统进行优化设计和深入分析. 系统以自主研发的大冷量单级斯特林制冷机为冷源,包括低温风机、低温调控阀和氦气罐等组成部分. 研究表明,优化系统运行参数可以显著提高冷却性能,其中系统内氦气的压力和流速尤为关键,因为两者能够显著影响压降与换热,进而影响冷却时间以及磁体最终所能达到的冷却温度. 此外,当前斯特林制冷机的冷端换热器性能尚有提升空间. 通过参数优化,系统在氦气压力为0.3 MPa、流速为13 m/s时能够达到较快的冷却速率,可在73.5 h内将质量为2 t的室温超导磁体冷却至60 K以下,有潜力在实际应用中实现MRI低温超导磁体的低能耗高效冷却.     

低浓度瓦斯燃料电池发电技术研究

为了解决我国矿井风排瓦斯因浓度低、不易利用而直接排放,污染空气这一难题,提出了低浓度、超低浓度瓦斯燃料电池中发生氧化还原反应产生电能的瓦斯利用新技术。该技术是将低浓度瓦斯与氧气分别从燃料电池的不同电极充入池内,发生得失电子的化学反应,将化学能转化为电能,可以将这部分电能加以储存利用。分析表明:瓦斯在燃料电池中氧化产生的电能比其经过其他形式产生的电能高50%。此外,瓦斯燃料电池发电利用技术还具有不受瓦斯浓度、湿度、杂质等因素制约的优点,有效地克服了低浓度瓦斯在内燃机中燃爆发电等技术的弊端。     

豹子沟矿煤层自燃倾向性封闭耗氧试验研究

为了掌握豹子沟矿煤层自燃倾向性,通过对豹子沟煤矿9、10、11号煤层3种煤样进行封闭耗氧实验,重点研究煤氧化自燃特性和煤低温氧化规律。实验结果表明,易自燃煤样在封闭实验罐中氧气体积分数呈负指数衰减,CO气体呈指数增长;3种煤样的耗氧能力10号煤层9号煤层11号煤层,10号煤层煤样的自燃倾向性最大。封闭耗氧实验法能够累积煤氧化产生的微量组分气体,大大提升了实验装置的整体检测精度,有效避免了通气实验法实验结果引发的歧义性结论。