检索结果-内蒙古大学图书馆

西部学刊 2019年第4期 101-103页

作者：刘世通吕鑫中国矿业大学安全工程学院团委中国矿业大学公共管理学院

通过对中国矿业大学安全工程学院专业教授担任学术班主任实践情况的调查,对本科生"学术班主任"制度人才培养模式的成效进行了探讨,认为本科生"学术班主任"制度能够有效地提高大学生学术研究水平、科技创新能力,以... 详细信息

通过对中国矿业大学安全工程学院专业教授担任学术班主任实践情况的调查,对本科生"学术班主任"制度人才培养模式的成效进行了探讨,认为本科生"学术班主任"制度能够有效地提高大学生学术研究水平、科技创新能力,以及促进形成良好的学习风气。为进一步完善学术班主任辅导机制,要加强规范制度化建设,通过相应激励政策调动学术班主任的积极性。

关键词：专业教授学术班主任辅导机制

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基于循环推进算法的采煤工作面围岩温度场数值模拟研究

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煤炭学报 2025年第1期50卷 409-420页

作者：秦跃平郭铭彦唐飞刘强张冀昕侯浩楠赵微中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

随着浅部赋存煤炭资源的日益枯竭,深部开采已经成为煤炭资源开发的新常态。深部高温高湿的热环境将危害作业人员健康,增加机电设备故障率,极易引发井下安全事故。高温围岩作为采煤工作面的最主要热源之一,长期以来其散热量计算依赖于拟... 详细信息

随着浅部赋存煤炭资源的日益枯竭,深部开采已经成为煤炭资源开发的新常态。深部高温高湿的热环境将危害作业人员健康,增加机电设备故障率,极易引发井下安全事故。高温围岩作为采煤工作面的最主要热源之一,长期以来其散热量计算依赖于拟合经验式,缺乏科学合理的计算方法。基于傅里叶定律和能量守恒定律,建立了采煤工作面二维围岩温度场非稳态数学模型,运用有限体积法对模型进行了离散,提出了以坐标间断移动来模拟实际割煤进刀过程的循环推进新算法,显著提高了动态推进条件下高温采煤工作面围岩散热的计算精度。随后以单个节点为例详细介绍了循环推进算法流程,基于Visual Studio编程平台自主开发了数值解算程序,并结合工程背景开展了采煤工作面高温围岩温度场及散热规律的数值模拟研究与实测验证工作。结果表明:模拟结果与现场实测数据变化趋势基本一致,平均相对误差为6.15%;在连续循环割煤过程中,围岩温度场呈现周期性变化特征;在一个循环周期内,各区域围岩散热强度在进刀循环开始时达到峰值,随后不稳定换热系数开始快速下降,且下降趋势逐渐减缓;传统的拟合经验式忽略了割煤循环过程中围岩散热强度随时间的改变,高估了围岩散热能力;在热害严重的采煤工作面,通过适当减缓进刀速度或采用截深更浅的采煤机刀头可有效减少围岩散热。

关键词：采煤工作面围岩散热围岩温度场循环推进算法不稳定换热系数

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基于RSM–BBD的复合煤岩冲击动力学特征

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煤炭科学技术 2025年第2期53卷 109-123页

作者：解北京栾铮李恒武博文李晓旭程昌昊中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

深部煤岩体及煤岩组合承载结构的整体失稳是诱发矿井煤岩动力灾害的主要原因之一。为探究复合煤岩的动力学响应行为,首先借助?50 mm的分离式霍普金森压杆系统,对复合煤岩开展冲击加载试验,探究应变率A(50~350 s-1)、侧向围压B(4~16 MPa... 详细信息

深部煤岩体及煤岩组合承载结构的整体失稳是诱发矿井煤岩动力灾害的主要原因之一。为探究复合煤岩的动力学响应行为,首先借助?50 mm的分离式霍普金森压杆系统,对复合煤岩开展冲击加载试验,探究应变率A(50~350 s-1)、侧向围压B(4~16 MPa)、来压比C(1~4)的影响;其次,借助Design Expert12软件,设计三因素–三水平的响应曲面试验方案,探究单一因素及因素交互作用对动抗压强度σ、能耗率k的影响;最后,基于叠加理论、Weibull分布等,构建叠加损伤本构模型。结果表明:(1)复合煤岩的力学特性受单因素及因素交互作用影响显著;单因素对σ、k影响:A>C>B;因素交互对σ影响:AC>AB>BC;因素交互对k影响:AB>AC>BC。(2)复合煤岩中煤组分以剪切破坏为主,宏观裂纹易发育至岩组分比例较低的区域,且三元复合煤岩的强度分布呈区域分布特征。其中,复合煤岩强度规律从小到大依次为煤组分–非交界面区域、煤组分–交界面区域、低组分–岩交界面区域、低组分–岩非交界面区域、高组分–岩交界面区域、高组分–岩非交界面区域。(3)构建的损伤本构模型可表征复合煤岩体的动力响应关系,其中理论与试验曲线拟合系数R2≥0.97。研究结果为探究采动阶段工作面的动静载叠加现象、灾害防控提供理论支撑。

关键词：复合煤岩响应面法 SHPB 破坏失稳本构模型

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掘进工作面前方应力异常地-电响应特征研究

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第3期65卷 614-624页

作者：王欣宇王恩元岳建华朱国庆程德强刘晓斐李德行郑司建中国矿业大学安全工程学院徐州221116 中国矿业大学资源与地球科学学院徐州221116 中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116 中国矿业大学碳中和研究院徐州221116

煤矿掘进工作面前方的应力和结构异常区是煤与瓦斯突出的高发区域。为研究直流电法应用于煤体应力分布和异常区超前探测的可行性,该文开展了煤样单轴分级加载视电阻率测试试验,研究了煤样单轴分级加载过程中,视电阻率的时空演化规律;利... 详细信息

煤矿掘进工作面前方的应力和结构异常区是煤与瓦斯突出的高发区域。为研究直流电法应用于煤体应力分布和异常区超前探测的可行性,该文开展了煤样单轴分级加载视电阻率测试试验,研究了煤样单轴分级加载过程中,视电阻率的时空演化规律;利用直流电法超前探技术对突出矿井的掘进工作面进行了连续跟踪探测,揭示了煤矿掘进工作面前方的应力分布与视电阻率的区域对应关系,以及应力异常区域的地-电响应特征,并与钻屑量和实际揭露情况进行了对比验证。该文研究结果表明:受载煤样的视电阻率时空演化规律与应力变化密切相关,高阻区域和视电阻率均值随应力增加呈先减少后增大的趋势,煤样的结构演变是视电阻率变化的主要原因;掘进工作面前方的视电阻率与煤体应力分布较吻合,从迎头向煤体深处,呈先降低后缓慢升高,并逐渐趋于稳定的变化趋势,能基本反映应力“三带”分布情况;当原岩应力区出现较明显的高低阻不规律分布特征时,可视为应力或结构异常区域响应信号;基于钻屑量和后期揭露发现,视电阻率划分区域与实际情况的一致性较高,表明直流电法可有效探测和识别煤岩体掘进工作面前方的应力分布和异常区域。该文研究结果不仅可为基于直流电法的煤与瓦斯突出危险区域精准超前探测提供理论依据和技术支撑,还可为拓展煤岩动力灾害超前预警提供参考。

关键词：煤与瓦斯突出直流电法探测预警应力异常灾害防控

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PLA/ZIF-8-NS纳米纤维膜的制备及高效滤除超细颗粒物性能

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高等学校化学学报 2025年第2期46卷 163-173页

作者：王圣程王存民郝雅馨朱桂英李欣雨宋欣译张明明徐欢何新建徐州工程学院土木工程学院中国矿业大学安全工程学院中国矿业大学材料与物理学院中国安全生产科学研究院

通过微波辅助法制备了具有高比表面积的咪唑酸分子筛框架-8（ZIF-8）纳米片（ZIF-8-NS）,并将其作为纳米电介质均匀分散到聚乳酸（PLA）溶液中,通过静电纺丝技术制备了ZIF-8-NS功能化PLA（PLA/ZIF-8-NS）纳米纤维膜；研究了PLA/ZIF-8-N... 详细信息

通过微波辅助法制备了具有高比表面积的咪唑酸分子筛框架-8（ZIF-8）纳米片（ZIF-8-NS）,并将其作为纳米电介质均匀分散到聚乳酸（PLA）溶液中,通过静电纺丝技术制备了ZIF-8-NS功能化PLA（PLA/ZIF-8-NS）纳米纤维膜；研究了PLA/ZIF-8-NS纳米纤维膜的微观结构及性能.结果表明,ZIF-8-NS的加入使PLA/ZIF-8-NS纤维明显细化（平均直径253 nm）,且纤维表面粗糙度提升;PLA/ZIF-8-NS纳米纤维膜的表面电位达到10.4 k V,介电常数达到2.71,表现出优异的电荷存储能力;PLA/ZIF-8-NS纳米纤维膜对颗粒物的滤除性能优异,在85 L/min的高空气流速下对PM0.3和PM0.3～2.5的过滤效率分别达到95.57%和99.95%,空气阻力为305.3 Pa,且过滤360 min后对PM0.3仍能保持98.50%的高过滤效率;PLA/ZIF-8-NS纳米纤维膜还具有优异的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌的抑菌率达到99.9%.研究结果表明,PLA/ZIF-8-NS纳米纤维膜在实现长效低阻颗粒物滤除方面具有巨大潜力,能够为高尘环境作业人员的呼吸健康防护提供重要保障.

关键词：聚乳酸纳米纤维膜咪唑酸分子筛框架-8纳米片界面极化长效过滤

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共轭微孔聚合物-碳纳米管混合基质膜的可控成核生长与PM/CO_(2)同步捕集机理

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高等学校化学学报 2025年第4期46卷 123-132页

作者：徐明伟杨尚学刘冠林汪少振王存民李佳琪李湘张一帆张明明何新建徐欢北京石油化工学院安全工程学院北京102617 中国矿业大学安全工程学院徐州221116 中国矿业大学材料与物理学院徐州221116 中国安全生产科学研究院北京100012

混合基质膜(MMMs)通过将聚合物的优点与有机/无机填料相结合来提高吸附和分离性能.共轭微孔聚合物(CMPs)具有层次化的多孔结构和丰富的杂原子吸附位点,能够在复杂的环境中实现高效、稳定的气体吸附和分离.本文构建了碳纳米管(CNTs)网络... 详细信息

混合基质膜(MMMs)通过将聚合物的优点与有机/无机填料相结合来提高吸附和分离性能.共轭微孔聚合物(CMPs)具有层次化的多孔结构和丰富的杂原子吸附位点,能够在复杂的环境中实现高效、稳定的气体吸附和分离.本文构建了碳纳米管(CNTs)网络支撑CMPs膜,该膜以具有三维网络结构的CNTs为柔性基底,以具有分级多孔结构和丰富杂原子吸附位点的CMPs为吸附活性层,旨在解决制备过程中多孔聚合物自成膜难的问题.所制备的CMP-CNTs膜保留了CNTs的三维网络结构和CMPs的分级多孔结构,在高效吸附颗粒物(PM)和分离二氧化碳/氮气(CO_(2)/N_(2))的同时显著降低了渗透阻力.在酸碱环境中,CMP-CNTs对PM3.0的拦截效率超过99.9%.孔隙性质测试结果表明,CMP-CNTs具有与气体分子动力学直径相似的尺寸特征和由氮和氧杂原子引起的极性诱导环境,因此具有优异的CO_(2)/N_(2)分离能力.CMP-CNTs对CO_(2)/N_(2)混合组分的选择性高达119[273 K,1.0 bar(1 bar=0.1 MPa)].本文将CMPs同轴共价接枝在CNTs表面形成核壳结构的混合基质膜,这种将多孔聚合物和柔性基底优势互补的加工方法表现出设计灵活性和工艺普适性.

关键词：混合基质膜同轴共价接枝核壳结构酸碱耐受性颗粒物/CO_(2)同步捕集

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永磁电机半直驱刮板输送机机-电耦合动力学行为

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煤炭学报 2025年第1期50卷 65-80页

作者：葛世荣舒子龙鲍久圣王世博王小龙张磊中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院北京100083 中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116

针对刮板输送机传统异步电机驱动系统传动效率低、工作能耗高以及永磁直驱系统径向尺寸大难以适应综采工作面安装空间及过载工况等问题,设计了一种新型永磁电机半直驱系统,利用MATLAB/Simulink仿真软件与台架试验研究了永磁半直驱刮板... 详细信息

针对刮板输送机传统异步电机驱动系统传动效率低、工作能耗高以及永磁直驱系统径向尺寸大难以适应综采工作面安装空间及过载工况等问题,设计了一种新型永磁电机半直驱系统,利用MATLAB/Simulink仿真软件与台架试验研究了永磁半直驱刮板输送机的机-电耦合动力学行为。首先,基于永磁电机驱动技术,以SGZ1000/2000型刮板输送机为例,设计了一种永磁电机半直驱系统,并完成了驱动系统关键参数设计。其次,推导齿轮传动系统动力学模型,基于状态空间方程建模法搭建永磁电机半直驱刮板输送机的机-电耦合动力学仿真模型,通过仿真试验研究了永磁电机半直驱刮板输送机在多种工况下的机-电耦合动力学行为;结果表明:永磁电机半直驱系统在空载启动定常落煤、非定常落煤以及故障后满载启动3种工况下,能够实现零速重载运行、输出转速与电磁转矩的快速响应以及动态调节;在启动瞬间与负载突变下,链条速度、加速度与张力会发生明显波动,其中:在机头与机尾链轮处的波动峰值最大;随着链条传递波动峰值会发生衰减,距离机头与机尾链轮越远,波动峰值越小。再次,利用永磁电机半直驱系统试验台,开展空载启动落煤与满载启动模拟试验,得到了永磁电机半直驱系统的动态特性,试验结果与机-电耦合动力学模型的仿真结果基本一致。最后,基于台架试验性能参数,通过对比永磁电机半直驱系统与传统异步电机驱动系统的驱动性能后得到:永磁电机半直驱系统在全负载点的驱动效率均优于传统异步电机驱动系统,至少提升了16.3%以上,可显著提高矿山运输装备的节电率,有助于推进矿山朝着绿色低碳方向发展。

关键词：刮板输送机永磁电机半直驱齿轮传动矢量控制机-电耦合动力学

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基于奇异摄动的复杂工业过程强化学习运行优化控制

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控制与决策 2025年第5期40卷 1581-1589页

作者：周林娜蔡天赐赵建国熊梦辉杨春雨中国矿业大学信息与控制工程学院

复杂工业过程往往存在快、慢耦合动态特性,应用常规的串级设计思路难以保障整体运行优化性能,而现有整体设计运行优化控制的方法容易发生“维数灾”和“病态数值”问题.鉴于此,聚焦一类设备单元和运行过程模型参数皆未知的复杂工业过程... 详细信息

复杂工业过程往往存在快、慢耦合动态特性,应用常规的串级设计思路难以保障整体运行优化性能,而现有整体设计运行优化控制的方法容易发生“维数灾”和“病态数值”问题.鉴于此,聚焦一类设备单元和运行过程模型参数皆未知的复杂工业过程,提出一种基于奇异摄动的快慢并行强化学习组合非串级运行优化控制方法.首先,引入收敛因子将复杂工业过程运行优化控制问题建模为双时间尺度系统的非串级最优控制问题;其次,使用奇异摄动理论将原始最优问题分解为降阶快子系统最优调节和慢子系统最优设定值跟踪问题;然后,在强化学习的框架下,设计数据驱动的迭代算法学习快、慢子系统最优控制器,进而构造不依赖于系统模型的组合最优控制策略.与现有方法相比,所提出运行优化算法不仅能解决设备单元模型参数未知问题,还能实现对期望运行指标的零误差渐近跟踪.最后,通过赤铁矿混合选别浓密过程对比实验验证所提出方法的有效性和先进性.

关键词：复杂工业过程奇异摄动理论运行优化控制强化学习

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基于学生t核的最大相关熵卡尔曼滤波及其核带宽自适应选择方法

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控制与决策 2025年第5期40卷 1541-1550页

作者：王国庆张冬生朱兆磊杨春雨马磊中国矿业大学信息与控制工程学院

研究时变厚尾非高斯噪声系统的状态估计问题.基于最大相关熵准则的卡尔曼滤波算法具有计算负担小且能够抑制多种类型非高斯噪声的特点,现有方法大多采用高斯核函数进行设计,且现有核带宽自适应选取能力有限.针对现有方法存在的问题,首先... 详细信息

研究时变厚尾非高斯噪声系统的状态估计问题.基于最大相关熵准则的卡尔曼滤波算法具有计算负担小且能够抑制多种类型非高斯噪声的特点,现有方法大多采用高斯核函数进行设计,且现有核带宽自适应选取能力有限.针对现有方法存在的问题,首先,采用学生t核函数替代现有方法中常用的高斯核函数以更加充分地利用非高斯噪声的厚尾分布信息,进而定义一种新的代价函数,并推导出一种基于学生t核的最大相关熵卡尔曼滤波;然后,针对所提出算法的单一固定核带宽在面对非高斯噪声特性时变时估计精度下降的问题,引入交互多模型框架来实现对多个核带宽的自适应选择,通过运行多个具有不同核带宽的子滤波器,利用似然函数更新不同子滤波器的概率,并利用每个子滤波器估计值的加权融合得到最后的后验估计;最后,通过目标跟踪的仿真实验表明,所提出算法与同类算法相比具有更好的估计精度.

关键词：厚尾非高斯噪声最大相关熵准则学生t核鲁棒卡尔曼滤波核带宽自适应

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基板温度对激光选区熔化制备铁基非晶合金晶化的影响

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物理学报 2025年第1期74卷 228-234页

作者：姜晓月黄志敏王璇张响杨卫明刘海顺中国矿业大学材料与物理学院徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院徐州221116

激光选区熔化技术有望实现复杂形状非晶合金部件的制造,但晶化现象难以避免.基板是激光选区熔化装置的重要部件,对打印件质量及微观结构有不容忽视的影响,但关于其对打印样品影响的研究还不多见.本文利用分子动力学模拟,在原子尺度探究... 详细信息

激光选区熔化技术有望实现复杂形状非晶合金部件的制造,但晶化现象难以避免.基板是激光选区熔化装置的重要部件,对打印件质量及微观结构有不容忽视的影响,但关于其对打印样品影响的研究还不多见.本文利用分子动力学模拟,在原子尺度探究了Fe_(50)Cu_(25)Ni_(25)非晶合金激光选区熔化过程中基板温度对晶化及原子团簇的影响.研究发现,基板温度低于750 K时,面心立方(FCC)晶相结构的特征键对1421含量及相应的(0,4,4,6)面心立方团簇含量随基板温度升高而明显增加;基板温度接近玻璃转变温度时,键对和团簇的演变同时受玻璃形成能力、熔体和冷却速率等的共同影响.本研究揭示了铁基非晶合金激光选区熔化过程中原子团簇随基板温度的演变及其原子尺度的晶化,为理解与调控非晶晶化提供了新的思路.

关键词：铁基晶非晶合金激光选区熔化技术分子动力学模拟基板温度晶化

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