摘要：我国煤矿智能化综采工作面建设处于初级阶段,液压支架电液控自动化技术已广泛应用,但目前液压支架单一固化的自动化控制逻辑难以适应复杂、多变、动态的工作面生产场景,现场实际控制过程仍大多采用自动化+人工干预方式。针对综采工作面复杂场景中液压支架人机交互协作任务需求,提出液压支架中部跟机多模态人机协同控制系统的理论方法与技术原理。首先,设计了人工式、分工式、批准式、否决式4种人机协同模态,以煤层地质、瓦斯粉尘、采煤机速度、液压支架智能水平、系统状态、岗位工技术水平、任务负荷等为判别因素,构建了基于AOG的液压支架人机协同模态选择模型,实现了人工、机器偏好的模态选择。然后,设计了液压支架中部跟机人机协同控制决策机制,提出液压支架中部跟机再次调控策略AI推理技术思路,利用现场数据学习人工操作经验,分别构建了液压支架是否再次调控决策树分类模型和再次拉架时间贝叶斯回归模型,基于上述模型开发了液压支架人机协同控制决策程序,实现了基于多模态与或推理和再次调控策略AI推理的液压支架人机协同控制。最后,采用云-边-端架构软硬件技术,开发了液压支架多模态人机协同控制系统,实现了模型进化、运算推理、程序执行等液压支架多模态人机协同控制功能。该系统在沙曲二矿3404工作面进行了工业试运行,相比于系统使用前,该工作面液压支架中部跟机效率平均提高2%。

摘要：针对应用数字孪生实现综采工作面液压支架姿态映射存在精度低、时延大及精度与时延难以平衡等问题,提出了一种液压支架姿态数字孪生精准快速映射方法。设计了包括物理感知层、数据层、业务逻辑层和表现层的液压支架姿态数字孪生系统架构;在业务逻辑层,通过保留液压支架高精度模型外部形状并将关键部位合并成轻量化结构件,建立了液压支架姿态数字孪生模型,减少了渲染时延,并通过建立倾角传感器测量角度与数字孪生模型转动角度之间的转换关系,实现液压支架姿态数字孪生模型与液压支架实体虚实映射一致,保证了液压支架姿态映射的精度;在数据层,从各数据传输环节中划分出传输间隔并进行参数约束,应用参数规划求解优化可调环节的数据更新间隔,减少了数字孪生系统数据传输过程的资源浪费和时延。搭建了液压支架姿态数字孪生精准快速映射平台,进行液压支架姿态虚实映射的时延和精度测试,结果表明,该方法在保证液压支架姿态映射精度的前提下具有较低的时延。

摘要：【目的】生态系统服务价值(ecosystem services value,ESV)核算能够揭示自然生态系统在支持和维护健康生态环境中的重要作用。开展鄂尔多斯ESV核算,对鄂尔多斯生态环境保护与建设方面具有重要意义。【方法】本研究采用单位面积价值当量因子法,通过修正系数修正标准当量价值和构建植被、降水、土壤3种时空动态调节因子,得到鄂尔多斯本地化的时空动态当量因子表,核算2015—2020年鄂尔多斯的生态系统服务价值,并进行敏感性分析和时空动态变化分析。【结果】在2015—2020年期间,ESV总体上从634.04亿元增长至839.06亿元,涨幅达32.34%。从生态系统服务类型看,ESV主要体现在气候调节、水文调节和土壤保持,占ESV总价值的60%以上;从生态系统类型看,林地的ESV占比高达60%,从387.49亿元增加到499.93亿元,增幅达29.02%。敏感性分析结果表明,2015—2020年间不同土地利用类型的敏感性指数均小于1,证实修正后的当量因子核算方法能较为准确地反映鄂尔多斯生态系统服务价值的时空变化,采用了修正系数和动态调节因子的单位面积价值当量因子法在核算小尺度区域生态系统服务价值时表现出较好的适用性。【结论】鄂尔多斯荒漠化治理效果显著,生态环境得到明显改善,为干旱与半干旱区域的生态环境保护和可持续发展提供了重要范例和启示,ESV核算结果为当地荒漠化修复和生态保护区生态建设提供了科学依据。

摘要：针对浅埋煤层支护强度不合理的问题,以某矿浅埋煤层工作面地质条件为工程背景,通过理论计算获得巷道初步支护方案,进一步运用数值模拟技术进行巷道支护参数优化,并验证了巷道的稳定性。结果表明,锚杆为∅18 mm×2100 mm,间排距1100 mm×1200 mm,锚索为∅15.24 mm×6500 mm,沿巷道中线布置1列,排距为3300 mm时,在保证支护效果的情况下,回采巷道整体上围岩变形和破坏范围较小,更有利于保障矿井生产安全,提高经济效益。研究成果可为合理设计浅埋巷道支护方案提供经验借鉴。

摘要：以赤峪煤矿C1205工作面地质条件为背景,分析了超前支承压力影响范围,提出了在工作面主动超前卸压与大巷加固相结合的巷道围岩控制技术,对比分析了工作面超前切顶卸压与不切顶对大巷的保护作用,设计了超前切顶参数及大巷加固方案。结果表明:超前工作面爆破切顶人为构造“准裂隙面”,可有效减弱超前支承压力向大巷的传递,工作面回采超前支承压力集中程度降低,距离停采线最近的输送机下山两帮变形量降低47%,顶底板变形量降低43%,取得了较好的卸压效果。采用该技术后,深井高应力工作面回采引起的大巷失稳问题得到有效解决。

摘要：为研究不同利用方式对鄂尔多斯荒漠草原植被群落特征和土壤理化性质的影响和相关性,本研究采用随机区组设计,3次重复,对围栏封育和自由放牧2种利用方式下的植被群落特征与土壤理化性状进行测定和分析。结果表明:自由放牧样地的植被群落高度、盖度、密度以及地上生物量均低于围栏封育样地;放牧条件下土壤全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH值和电导率均低于围封条件。综上所述,植被群落特征与部分土壤理化性状多呈显著相关关系。

摘要：土壤物理结皮的孔径的大小直接影响土壤水分下渗和气体交换。因此,本研究通过人工模拟降雨,选择塿土为研究对象,采用微型盘式入渗仪进行入渗试验,研究土壤物理结皮在不同降雨强度下的入渗情况以及孔径变化情况。结果表明:(1)在-0.5 cm压力水头下,结构结皮的吸渗率随着降雨历时先减小,在20 min时增大,沉积结皮的吸渗率随着降雨历时的延长一直减小;(2)两类结皮随着降雨过程的进行,大孔隙(孔径>0.5 mm)占比开始减小,中等孔隙(孔径介于0.3~0.5 mm)占比增加,结构结皮在20 min时小孔隙(孔径<0.3 mm)占比有所减小,沉积结皮中等孔隙的占比在10 min后保持不变;(3)两类结皮的平均孔径均随降雨历时的延长而减小。负压水头增大过程中,土壤结皮有效吸渗能力减小,当土壤结皮发育完全后,吸渗率趋于稳定。

摘要：野大麦(Hordeum brevisubulatum)为禾本科大麦属多年生草本植物,具有较强的抗寒和耐盐碱能力,是挖掘抗逆基因的优良种质资源。但目前尚未见野大麦遗传转化体系的报道。该研究以蒙农1号杂交野大麦成熟胚为外植体诱导愈伤组织,建立了野大麦高效组培快繁体系,分化率达70%,快繁系数为35。在此基础上,利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)EHA105菌株侵染筛选获得的高质量愈伤系YZ101,通过优化侵染条件使侵染率接近30%。该体系的建立为野大麦功能基因组研究与分子设计育种奠定了基础。

摘要：针对发酵过程的监测及控制问题,利用高级编程语言Python和JavaScript,设计并开发了一套基于浏览器/服务器(brower/server,B/S)架构的发酵过程嵌入式监控软件系统。该软件系统应用基于Python语言的Django框架及基于JavaScript语言的VUE框架,以MySQL和Redis数据库作为信息载体,运行于本地树莓派的嵌入式Linux操作系统,通过Web浏览器访问,具有数据采集、数据汇总、数据表展示以及多批次多参数的曲线比较功能。同时,在云服务器上搭建了配套的云端系统,Web页面和本地软件系统相同。用户可以在任意一个能够访问公网的计算机上通过Web浏览器远程监控发酵设备。将该软件系统连接发酵设备进行多批次的发酵实验,测试其在实验中的功能和性能。结果表明,该系统的各个功能模块运行正常并能达到预期的效果。

摘要：柳枝稷(Panicum virgatum)是重要的C4多年生木质纤维素类生态能饲草。为了快速创制细胞壁转化效率高的能饲草新资源,以异源四倍体柳枝稷品种Alamo为材料,克隆了其木质素合成途径的阿魏酸-5-羟基化酶基因PvF5H,并根据其序列设计编辑靶点,用于构建CRISPR/Cas9-PvF5H编辑载体,最后通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化方法,获得了59株柳枝稷转基因阳性植株。测序分析表明,PvF5H在94.9%的转基因植株中被编辑,纯合编辑效率为55.4%。该研究建立了高效的柳枝稷基因编辑系统,实现了对细胞壁品质相关靶基因的有效编辑,为今后能饲草新品种的培育奠定了基础。