煤炭资源型城市高质量转型发展关键问题与对策

煤炭资源型城市高质量转型将成为十四五期间我国城市发展战略的主要内容。中共第一城阳泉市依矿而建、因煤而兴,目前已处于煤炭资源衰退期,城市转型发展任务紧迫。基于阳泉资源型城市发展现状,以煤炭产业可持续发展与转型关键技术为重点,分析了阳泉城市转型的必要性,系统性地揭示了实现资源型城市高质量转型的关键问题,针对性地提出了阳泉城市高质量转型的五项主要对策。研究结果对促进阳泉资源型城市高质量转型发展有一定的指导作用,对其他资源衰退型城市转型具有参考意义。     

网格式框架与普通框架静力性能对比分析

网格式框架自诞生以来,展现了很好的发展态势,多所大学对其进行研究,并在多处进行工程实践,取得了良好的效果。网格式框架以其自身的优势,具备普通框架不具备的性能。对两种框架形式进行静力弹塑性有限元分析,并对两种形式顶点位移与层间位移角进行比较,发现网格式框架的顶点位移和层间位移角要普通框架小。     

基于虚拟结构法的多移动机器人分布式预测控制

研究多移动机器人协同编队控制问题,提出一种基于虚拟结构的分布式预测控制算法.与现有编队控制方法相比,基于虚拟结构的方法可以使移动团队更加稳定地保持期望编队队形运动,通过将变换矩阵与虚拟结构相结合可以改善编队结构的灵活性,从而有效拓展该方法的应用范围.最后将所提出控制算法与现有编队控制方法进行对比仿真,结果验证了其有效性.     

矿井带压开采中水文地质问题及防治措施分析

在矿产资源开采的过程,会存在一些问题,如果没有及时处理,就会影响矿产资源的质量。本文着重介绍了矿井带压开采过程中采用的防治水方法,针对能源开采工作的实际情况进行具体分析,根据水文地质压力下开采过程中所存在的问题具有针对性地提出解决方案。根据开采实践表明,采用水防治措施,取得了预期的防治效果。本论文针对下组矿井带压开采水文地质及防治水展开研究。     

冲刷带侵蚀工作面支架失稳机制及控制技术研究

保德煤矿8#煤层三盘区受冲刷带侵蚀影响,存在顶板大面积悬露问题,威胁工作面的生产安全.为解决81308工作面冲刷带侵蚀工作面矿压显著问题,保障冲刷带侵蚀区域煤层的安全高效开采,通过建立冲刷带侵蚀煤层采场覆岩结构模型,研究了顶板围岩失稳机制和支架承载特征,并提出了水力压裂顶板弱化措施.研究表明:在冲刷带侵蚀作用下顶板的来...     

天然气水合物注热分解诱发储层变形破坏的正交数值模拟研究

针对天然气水合物热分解而引起的储层失稳破坏机理及影响因素不明确的问题,考虑因水合物热分解引起的地层传热、孔隙流体渗流和固体骨架的变形破坏,建立了水合物沉积层的热-流-固耦合模型及其作用下储层固体骨架的弹塑性本构模型。基于ABAQUS软件的USDFLD子程序进行二次开发,开展正交实验数值模拟,分析注热温度差、水合物沉积层的绝对渗透率和有效主应力差对水合物沉积层近井储层变形破坏影响的敏感性及影响机理。结果表明：对近井储层变形破坏影响的敏感程度由大到小依次为有效主应力差、绝对渗透率、注热温度差;水合物热分解引起的近井储层力学性质劣化和有效应力下降是导致其发生变形破坏的主要原因;有效主应力差越大,等效塑性应变最大值越大,并且受水平地应力非均匀性的影响,近井储层变形破坏最严重的位置始终位于井眼最小水平地应力方向上。该研究成果可为热激法开采天然气水合物或含水合物地层的钻井作业提供借鉴。     

Z-型CdZnS/Ag/NCN异质结光催化剂的制备及可见光析氢性能研究

纯有机半导体所固有的较高激子结合能和低电荷分离效率是限制氮化碳光催化析氢性能和应用的关键问题．通过对以双氰胺为原料生成的氮化碳在氨气气氛下的二次气相反应,在氮化碳末端成功引入胺基基团,增强了氮化碳的水相分散能力和配位能力．然后通过硼氢化钠原位还原法在这种氮掺杂氮化碳表面负载银,再通过超声搅拌使将所得产物与不同Cd/Zn摩尔比的硫锌镉（CdZnS-X）自由组合,从而构建了以单质银作为载流子转移媒介的Z型CdZnS/Ag/NCN异质结．实验结果表明：以体积百分数20%的三乙醇胺作为空穴牺牲剂,当硫锌镉中r（Cd）∶r（Zn）∶r（S）=2∶8∶10时,Z型CdZnS/Ag/NCN异质结复合物的可见光（λ>420 nm）析氢效率可达1279.45 μmol/（h·g）,是氮掺杂氮化碳的4.4倍及硫锌镉的5.8倍．光谱和电化学实验结果表明,Z型CdZnS/Ag/NCN异质结复合材料性能的显著提升,主要是由于Z型异质结促进了单一组分的电荷分离,增大了固/液接触面和反应活性位点．      

3D Bi_2MoO_6纳米片与钨掺杂的二氧化钛纳米线异质结光电化学性能的研究

制备高效的电极材料对于提高太阳能光解水效率有巨大的意义。TiO_2作为一种典型的无机半导体材料,因其优良的化学稳定性得到了广泛应用。但由于其对可见光的利用率较低,光解水效率较差,使其应用受到了限制。所以本文我们利用了掺杂和构筑异质结的方法对其进行了改性,制备了3D Bi_2MoO_6纳米片/W掺杂TiO_2纳米线异质结材料。结果表明,该复合材料在可见光下的光电流密度可达105μA/cm~2(相对于可逆氢电极),是未经改性的二氧化钛的10倍左右,因此该材料具有较好的光电转化性能。此外,该材料的制备过程简单,成本低,因此该研究为进一步提高二氧化钛的光电转换性能具有潜在的意义。     

超长α-Ag3VO4纳米线类氧化酶活性及传感应用研究

合成稳定高效的纳米酶代替传统天然酶是目前酶催化领域的研究热点。采用适合大规模制备的溶液共沉淀法,在常温常压下合成了一种稳定的单斜相α-Ag₃VO₄纳米线,其长度约为40 μm、长径比可达80（40 μm/500 nm）。同时,研究了单斜相α-Ag₃VO₄纳米线类氧化酶活性。结果表明,该纳米线具有广普的类氧化酶活性,对3,3'',5,5''-四甲基联苯胺（TMB）、邻苯二胺（OPD）、2′-联氨-双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）（ABTS）三种底物均表现出了良好的催化活性。另外,系统研究了pH、反应时间及催化剂和底物浓度对单斜相α-Ag₃VO₄纳米线催化活性的影响。结果表明,高酸度有利于体系双电子转移过程的进行,钒酸银纳米线的类氧化酶活性与催化剂和底物浓度正相关。利用经典的酶促反应动力学方程,得到了α-Ag₃VO₄纳米线催化TMB氧化的动力学参数和基本规律。研究发现,其米氏常数（K_m）为0.69 mmol·L^-1,最大初始反应速率（V_max）为1.8×10^-7 mol·L^-1·s^-1,纳米线可以有效吸附并活化溶液中的分子氧,真实氧化剂为超氧自由基和单线态氧。在抑制酶促反应模式下,探索了α-Ag₃VO₄+TMB体系作为传感平台定量检测生物小分子的能力,结果发现该系统对抗坏血酸具有良好的响应,检测限为6.9 μmol·L^-1。基于钒酸银纳米线的类氧化酶活性,建立一种快速、简便、灵敏地检测抗坏血酸的比色法。