摘要：该实验以低阶多孔煤为实验材料,首先采用工业和元素分析、扫描电镜和孔隙测试等方法分析煤样基础性质,然后使用复配药剂W-1对其进行吸附改性,再通过红外光谱、X-射线光电子能谱和接触角对改性机理进行表征,并借助等离子体发射光谱测试方法计算药剂在煤样表面的吸附量。实验结果表明,实验煤样表面极性基团丰富、孔隙结构发达、亲水性强、不易分选;药剂吸附改性后的煤样疏水性得到大幅优化。该实验设计遵循逐步深化原则,帮助学生强化思维训练,提升基础理论知识掌握和实践操作能力。

摘要：在智能交通、虚拟现实和遥感监控等图像应用领域,通过图像拼接可将多个摄像头获取的图像进行宽视野整体呈现。针对当前数字图像处理和模式识别等电子信息类专业课程缺少图像拼接相关的教学案例以及大视差图像拼接时存在伪影、失真等问题,给出一种基于景深-彩色图像融合的无监督深度学习图像拼接方法。采用彩色图像对应的景深图进行图像融合,计算单应性变换获得粗略对齐的图像,以低分辨率分支和高分辨率对齐分支获得精细对齐的图像,使用通道注意力和扩张卷积提升拼接效果。在不同数据集及多个场景下测试了视差图像拼接的效果,验证了该方法在真实场景下进行大视差图像拼接及多摄像头图像拼接的有效性。

摘要：针对煤矿井巷复杂作业环境导致的人、机、物定位和跟踪精度差问题,基于Wi-Fi指纹设计了接收信号强度指示(RSSI)区域定位和信道状态信息(CSI)精确定位相结合的煤矿井巷目标追踪实验,实验融合了通信、数字信号处理和现代信号处理等学科知识。构建了煤矿井巷目标定位追踪系统模型,并提出了基于煤矿井巷信号接入点(AP)测量准确度的动态在线匹配(ABAPM)RSSI区域定位和基于稳定载波链路的环境修正(EMSCL)CSI精确定位算法。实验结果表明,基于煤矿井巷信号接入点测量准确度和可信载波链路的有效判断,提出的ABAPM与EMSCL联合定位算法较好地解决了煤矿井巷中存在的信号接入点被移动物体遮挡、载波链路不稳定、离线环境与在线环境变化等问题,与传统RSSI与CSI算法相比,联合定位算法定位与追踪效果更佳。

摘要：针对目前对极化转换器高性能的需求,提出了一种新型的反射型交叉极化转换器。基于超表面结构,极化转换器由顶层周期排列的金属图案、中间介质板和金属底板三部分组成。研究表明,在9.38~23.78 GHz频率范围内,该结构可实现极化转换率(Polarization Conversion Ratio,PCR)高于95%的交叉极化转换,其中四个谐振峰处极化转换率接近100%。此外,转换带宽为14.4 GHz,相对带宽为86.9%。该结构简单、损耗小、成本低、易于加工与集成,在微波通信、测量和成像等领域有广泛的应用前景。

摘要：为了改善室内可见光通信系统接收平面光信号信噪比波动大的问题,提高可见光通信系统的整体性能,设计了基于群体优化算法——烟花算法的可见光通信系统的光源功率优化算法.该算法以无线光接收平面的信噪比因子为优化目标,优化每个LED(Light Emitting Diode)光源的发射功率,获取接收平面最优信噪比因子,有效降低光接收平面光信号波动度.结果表明,当光源数量为16个点光源时,接收平面信噪比因子比等功率的光源分布降低了45%,显著改善了接收光信号的波动幅度,从而保证不同位置点的光通信用户获得同等通信质量.该方法适用于任意数量和位置的LED光源,不受光源数量和位置的限制.对比分析发现,增加光源数量,接收平面信噪比因子更小,信噪比分布均匀性更优.

摘要：MILD燃烧是一种在中度或极度低氧环境下发生的温和燃烧模式,兼具高燃烧热利用率和极低NOx排放的优势,国际燃烧领域认为它是拥有巨大应用潜力的清洁燃烧技术之一。自1990年左右开展相关研究以来,对于实现气体燃料的MILD燃烧的相关技术已相对成熟,而关于煤粉和生物质等固体燃料的MILD燃烧机制和实现条件的研究仍相对缺乏。基于高动量氧化剂射流来实现内部再循环,不再需要外部高温预热来建立MILD燃烧,极大拓宽了MILD燃烧的应用范围。从颗粒弥散、受热、着火、燃烧、污染物等方面概述了MILD粉体燃料燃烧的基础特性,由于颗粒的不均匀弥散和反应,煤粉等碳基固体燃料的MILD燃烧进程较气体燃料更复杂。高速射流MILD燃烧在增加点火延迟的同时也扩展了点火区和反应区,需要对燃烧各阶段的特征和机理开展系统研究。介绍了固体燃料MILD燃烧理论设计和装备研发领域所取得的研究成果,建议通过高精度数值模拟,改进现有燃煤锅炉燃烧器、调节工艺参数以匹配MILD燃烧模式,增加焦炭颗粒的停留时间以提高燃烬率,提高燃烧稳定性并抑制包括细颗粒物在内的各类污染物排放。基于互联能源系统的整体方法,推进MILD燃烧与各类新型燃烧技术的耦合研究,尤其加强煤粉、生物质与氢、氨等可燃气体共燃特性研究,助力能源转型。探究粉体MILD燃烧中的湍流两相流特征、湍流相间传热作用以及湍流-化学耦合作用是加深对粉体MILD燃烧理解的关键,涉及多变量分析和高精度模拟,是未来研究的重点和难点。

摘要：历史和文化是一个民族精神的来处,也是一个民族前行的力量源泉。我们从历史中汲取力量,从文化中获得智慧。优秀的文化不仅塑造我们的品格,影响我们的当下,更将指引我们未来前行的方向。大学肩负着传承文化的使命,并在文化传承中获得强大的精神力量、道德力量和感召力量,从而成为人类的精神家园。优秀大学一定有着厚重的历史基础和自己独特的文化。中国矿业大学源于1909年创建的焦作路矿学堂,迄今已经走过了她的期颐之年又15载。于人,则是人中之瑞;于一所大学,恰是风华正茂。时值中国矿业大学115周年校庆之际,为深入发掘、传承、弘扬矿大精神及百年文化,讲好矿大故事,营造服务育人氛围,凝聚服务“双一流”建设的理想信念,积极践行服务育人、文化育人理念,中国矿业大学期刊中心举办了“矿大精神与文化传承”主题征文活动。其中蔡世华的《张清涟抗战时期诗作:高校西迁精神的生动写照》、王传棨的《矿大百年徽标的历史演化及文化传承意涵》和贾玲、徐黎华的《工程救国躬行实践——私立焦作工学院实践教育理念与教学体系》即本次征文活动中评选出的3篇优秀征文,经整理编校后以笔谈的形式刊出,以飨校友。《张清涟抗战时期诗作:高校西迁精神的生动写照》对中国矿业大学前身私立焦作工学院院长张清涟抗战时期的诗作进行分类解读,这些诗歌作品集中体现了西迁高校师生强烈的爱国情怀和自觉的教育使命担当,是西迁精神的生动写照,可以诗史互证,弥补史料不足,深度展示西迁师生心灵历程,同时也反映出特定时代的教育思想与办学理念,具有重要历史价值和借鉴意义。《矿大百年徽标的历史演化及文化传承意涵》搜集了中国矿业大学不同历史时期的学校徽标实物,这些徽标高度浓缩了中国矿业大学14次搬迁、12次易名的曲折办学史,也反映了不同时代的办学历史背景、时代特征、大学审美意向,见证着学校与国家社会发展同呼吸共命运的强大韧性,寄托着学校薪火相传弦歌不辍延续矿业高等教育火种的誓愿,更彰显了矿大师生从实业救国、工程报国,到教育强国、科创兴国的爱国奉献精神和“开发矿业、开采光明、建设祖国、造福人类”的核心价值追求。《工程救国躬行实践——私立焦作工学院实践教育理念与教学体系》以馆藏档案为基础,深入分析私立焦作工学院高度重视实践教学的办学理念和相应的教学体系,展现了焦工学人“工程救国”的朴素爱国情怀。

摘要：对一种新型波形钢腹板组合箱梁桥结构开展了动力特性及抗震性能分析;以鄄城黄河大桥跨中箱梁段为例,建立组合箱梁桥的多尺度有限元模型,并与实测值进行了对比,验证了多尺度模型的有效性;基于此设计了该新型波形钢腹板组合箱梁的截面参数,采用多尺度建模方法研究了各参数变化对箱梁动力特性的影响规律,通过地震反应谱法分析了该结构在各向地震作用下的结构响应。结果表明:箱梁横隔板的数量和厚度是结构动力特性的敏感参数,对结构的扭转刚度影响很大;增大波形钢腹板厚度可有效提高结构刚度,且刚度增大对频率的影响程度大于质量增大对频率的影响,建议腹板厚度宜设为20~30 mm;槽形钢板可有效提高截面的抗弯刚度,尤其对结构竖向弯曲模态影响较大;横向地震作用对混凝土顶板和横隔板应力的影响最大,纵向地震力对波形钢腹板应力的影响最大,竖向地震力对混凝土底板和槽形钢板的应力影响较大。

摘要：应急防水闸门及其配套工程在水害发生时,能够在短时间内有效控制水害的影响范围和程度,保障机械设备和人员安全。随着矿山开采深度的逐年增加,应急防水闸门及闸门硐室所需要承受的水压也在不断增加,地质条件更加复杂,施工环境也更加恶劣。本文以滇东北大水矿山毛坪铅锌矿为例,在系统评价其310 m中段局部注浆改造前后突水风险的基础上,分析了深部高承压应急防水闸门设计和建造过程中的多项关键技术问题,主要包括防水闸门设计承压值计算、硐室选址、结构类型、关键结构参数、开挖围岩扰动、围岩与结构的水压响应、闸门选型与远程控制系统等。设计计算结果表明,毛坪铅锌矿310 m中段应采用倒截锥形硐室结构,对开型防水闸门,设计承压6.4 MPa。数值模拟结果表明,防水闸门硐室开挖及浇筑后,竖直和水平方向的压应力和拉应力均增大,围岩塑性破坏的范围约为0.38 m,第1个倒截锥形塞的迎水侧承担了超过80%的总水压。最后,探讨了深部高承压应急防水闸门系统的发展趋势,包括防水闸门及硐室结构长期服役的稳定性监测与评价、深部复杂地质条件下的设计与建造技术、配套智能化的水害信息辨识与预警平台等。研究结果可以为深部矿山设计和建造应急防水闸门系统提供参考和借鉴。

摘要：针对深埋复杂地质条件下煤巷支护设计难题,基于巷道支护、计算机开发、数值模拟二次开发等开展了交叉融合技术的研究。通过文献收集、问卷调查及现场调研的方法,建立了煤巷支护知识库,通过库内数据查找和规则推理机制为用户提供岩石力学参数和支护方案参数;构建能满足多种地质条件、多种巷道类型、多种支护方案的数值模拟脚本,基于FLAC^(3D)内置语言开展二次开发技术的研究,建立了煤巷支护效果预测模型;运用计算机高级编程语言开发煤巷支护效果预测系统,实现了煤巷支护效果预测的可视化、智能化;利用该系统对经典案例进行测试,并用决定系数R2和平均绝对百分比误差MAPE对该系统预测效果进行了评价,结果显示其各指标的R^(2)均在0.8以上,MAPE值均在20%以下,都在合理范围之内该系统在巷道位移预测方面效果良好;系统在信湖煤矿818外风巷的工程实例的验证结果显示,其预测精度达到84%以上,能够为现场施工提供准确指导。