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剛剛揭曉的2021年度江蘇省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)中，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)周福寶教授團(tuán)隊(duì)《巷/隧道干式過(guò)濾除塵技術(shù)研究與工程應(yīng)用》項(xiàng)目獲得省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。該研究項(xiàng)目標(biāo)志著我國(guó)煤礦掘進(jìn)工作面粉塵治理技術(shù)取得重大創(chuàng)新，用科技突破煤礦粉塵污染，實(shí)現(xiàn)煤巖顆粒物年均減排10.5萬(wàn)噸，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)技術(shù)空白，推動(dòng)我國(guó)粉塵防治的科技進(jìn)步。

目前主流的抗菌膜制備方法是在基膜表面接枝抗菌物質(zhì)，常用的抗菌材料包括氧化石墨烯、碳納米管、抗菌聚合物、金屬離子等，但這些材料普遍存在著接枝方式復(fù)雜，且對(duì)環(huán)境有危害的缺陷。相比而言，季銨鹽類(lèi)抗菌劑具有抗菌效果好，環(huán)境友好等特點(diǎn)，目前水溶性的小分子或高分子季銨鹽抗菌劑已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水處理、食品、醫(yī)療衛(wèi)生和包裝材料等領(lǐng)域。然而，將季銨化合物直接接枝到膜表面所制備的抗菌膜仍存在制備流程復(fù)雜，成本較高等問(wèn)題，這也使得目前開(kāi)發(fā)的大部分季銨鹽功能膜無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用于實(shí)際水處理系統(tǒng)。因此，為解決以上問(wèn)題，開(kāi)發(fā)新型親水抗菌功膜的制備方法是目前業(yè)內(nèi)所亟需的。 本成果中提出的制備方法將氯甲基化聚合物制備為中空纖維多孔膜，并制作為管殼式膜組件，之后采用過(guò)濾操作模式直接將叔胺化合物接枝到組件中的中空纖維膜絲上，從而制備出具有優(yōu)良抗菌性能的季銨化功能膜組件。該制備方法簡(jiǎn)單便捷，且接枝穩(wěn)定性高，適合長(zhǎng)期大規(guī)模應(yīng)用于實(shí)際膜法水處理體系中，且制備的超濾膜具有良好的親水性和抗菌性。抗菌膜制備簡(jiǎn)單便捷，常溫常壓過(guò)濾操作即可完成接枝，且接枝穩(wěn)定性高，成本低，對(duì)水體中微生物去除率99.9%以上，尤其能抑制微生物在膜上（內(nèi)外表面，孔道壁面）生長(zhǎng)。 圖1.性能參數(shù)

鎂合金是作為一種輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料，具有密度低、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼性能好、電磁屏蔽效果好、鑄造性能優(yōu)良和加工性能好的優(yōu)點(diǎn)，獲得了廣泛的應(yīng)用前景。在鎂合金產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用過(guò)程中，稀土往往作為制備過(guò)程中的優(yōu)化劑來(lái)改善合金的熔體純凈度、晶粒細(xì)化度及產(chǎn)品外觀質(zhì)量，同時(shí)可大幅度提升合金的強(qiáng)度與延伸率。但是目前普遍使用的稀土鎂合金強(qiáng)度低導(dǎo)熱性能差，限制了其大規(guī)模應(yīng)用。因此，開(kāi)發(fā)具有高導(dǎo)熱性、高強(qiáng)度的鎂合金對(duì)于擴(kuò)大鎂合金在 5G 通信、3C 器件及汽車(chē)產(chǎn)品等需要高散熱領(lǐng)域的應(yīng)用，具有極其重要的意義。 高導(dǎo)熱高強(qiáng)度鎂合金是在一定配比的 Mg-Zn-Zr 系列合金中添加 Nd 稀土金屬，Nd 的添加可以改善合金的熔體純凈度、晶粒細(xì)化度及產(chǎn)品外觀質(zhì)量，并有效析出基體中的 Zn和 Zr 原子，有效提升合金的導(dǎo)熱性能和力學(xué)強(qiáng)度。鎂合金的導(dǎo)熱性能可以通過(guò)導(dǎo)熱率來(lái)體現(xiàn)，力學(xué)性能可以通過(guò)抗拉強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度體現(xiàn)。高的導(dǎo)熱性能可以保證合金在散熱器件領(lǐng)域的熱導(dǎo)性能指標(biāo)，使器件可以具有較快的熱量傳輸能力，使設(shè)備內(nèi)部熱量及時(shí)排出;高的力學(xué)強(qiáng)度可以保證合金作為結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能指標(biāo)，使其作為結(jié)構(gòu)件更為可靠。相較于傳統(tǒng)鎂合金，團(tuán)隊(duì)通過(guò)添加 Nd 稀土元素可以有效提升鎂合金的導(dǎo)熱性能和力學(xué)強(qiáng)度，Nd 一般分布于晶界，可以弱化鎂合金的織構(gòu)，提升鎂合金各晶粒之間的協(xié)調(diào)能力:而且 Nd 在鎂合金成型過(guò)程中可以與 Zn 原子結(jié)合形成熱穩(wěn)定的第二相，促進(jìn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶提升鎂合金的強(qiáng)度:此外，Nd 元素的添加會(huì)與基體中的 Zn 元素結(jié)合，減弱基體中的晶格畸變，提升鎂合金的熱導(dǎo)率。

中煤平朔國(guó)家級(jí)大學(xué)生校外實(shí)踐教育基地

近期，機(jī)電學(xué)院姚義清教授課題組在煤厭氧生物制氫研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。研究成果以“Hydrogen production via anaerobic digestion of coal modified by white-rot fungi and its application benefits analysis”為題發(fā)表在《Renewable&Sustainable Energy Reviews》。

中國(guó)發(fā)明專利ZL202210046308.4：采用無(wú)乳化劑、無(wú)有機(jī)交聯(lián)劑的微流控法制備規(guī)整球形的海洋高分子微球，微球?qū)嵭幕蚩招摹⒘剑?00納米-50微米）、微觀結(jié)構(gòu)可控可調(diào)，可作為吸附材料、藥物香精等載體材料的應(yīng)用。

固體氧化物電解池（SOEC）是固體氧化物燃料電池（SOFC）的逆過(guò)程，圖一所示，SOEC通過(guò)電解H2O產(chǎn)生氫氣，通過(guò)電解CO2減少CO2排放，并對(duì)H2O/CO2進(jìn)行共電解以產(chǎn)生用于化工生產(chǎn)的H2/CO合成氣。其產(chǎn)品可應(yīng)用于煉鋼、化工、農(nóng)業(yè)、航空航天和醫(yī)療等眾多領(lǐng)域。

采用理論分析、數(shù)值模擬、相似模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等多種綜合研究方法，對(duì)分岔合并煤層上覆煤層采動(dòng)后破碎頂板條件下 72 煤安全高效開(kāi)采綜合技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究。分析工作面的地質(zhì)條件，測(cè)試工作面煤巖力學(xué)參數(shù)，掌握工作面煤巖力學(xué)特性；分析 71 煤開(kāi)采對(duì)底板破壞影響規(guī)律，為工作面超前預(yù)注漿加固范圍提供依據(jù)；針對(duì)破碎頂板的特點(diǎn)，分析兩柱式和四柱式支架對(duì)破碎頂板的適應(yīng)性，改變淮北礦區(qū)傳統(tǒng)的破碎頂板采用兩柱式支架選型原則，提出適合工作面破碎頂板條件的四柱支撐掩護(hù)式支架；確定注漿方案，選取注漿材料，實(shí)驗(yàn)優(yōu)化注漿漿液配比，設(shè)計(jì)漿液擴(kuò)散半徑，布置注漿孔；現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)破碎頂板條件下工作面礦壓顯現(xiàn)及圍巖運(yùn)移特征，為有效的破碎頂板控制技術(shù)及頂板管理提供依據(jù)。1）針對(duì)試驗(yàn)工作面復(fù)雜難采條件，研究提出了采用適應(yīng)難采條件的四柱支撐掩護(hù)式支架結(jié)構(gòu)，并合理設(shè)計(jì)了支架參數(shù)，改變了淮北礦區(qū)傳統(tǒng)的破碎頂板采用兩柱式支架選型原則，為淮北礦區(qū)破碎頂板的管理提供了全新途徑。2）研制了具有初撐力高、頂梁整體剛性強(qiáng)，前部支護(hù)強(qiáng)度大，密封性好、較大的面向煤壁的水平力、帶壓移架、底座采用半封底形式，抬架力高、液壓系統(tǒng)流量大等特點(diǎn)的 ZZ7600/20/40 新型液壓支架，解決了復(fù)雜難采煤層工作面易出現(xiàn)煤壁片幫、超前冒頂和支架扎底等難題，保證了工作面安全高效回采。3）與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)研究相比，創(chuàng)新提出“更換鉆頭”與“跟管鉆進(jìn)”埋設(shè)注漿套管的新方法，研發(fā)了經(jīng)濟(jì)可行的破碎頂板注漿加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)，有效控制了頂板冒落，為工作面安全順利回采創(chuàng)造了良好條件，降低了注漿成本，解決了破碎頂板鉆孔、埋設(shè)注漿套管難的問(wèn)題。

錨固技術(shù)是一種有效的巷道圍巖加固支護(hù)技術(shù)，在礦山、水利、隧道、巖土等工程中得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于巷道圍巖條件的復(fù)雜多變性，錨固作用機(jī)理尚未形成系統(tǒng)的理論體系，對(duì)巷道錨固支護(hù)設(shè)計(jì)的定量指導(dǎo)性不足，由錨固失效引發(fā)的頂板事故在國(guó)內(nèi)多有發(fā)生。 本發(fā)明的目的在于提供一種半體錨固結(jié)構(gòu)應(yīng)力與變形場(chǎng)同步測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法，以實(shí)現(xiàn)錨固結(jié)構(gòu)拉拔試驗(yàn)過(guò)程中圍巖變形場(chǎng)與錨桿應(yīng)力同步測(cè)試。 專利優(yōu)勢(shì)： (1) 本發(fā)明保證了錨桿沿半體錨固結(jié)構(gòu)軸向拉拔，實(shí)現(xiàn)了錨固結(jié)構(gòu)變形場(chǎng)與應(yīng)力同步測(cè)試，提高了錨固機(jī)理研究數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性和全面性。 (2) 本發(fā)明采用固定筒體上設(shè)置凸起圓環(huán)的方式，代替上部?jī)?nèi)置擋板固定錨固結(jié)構(gòu)，使錨固結(jié)構(gòu)頂部為自由面，更符合現(xiàn)場(chǎng)工程，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易行。 (3)本發(fā)明具備半體錨固結(jié)構(gòu)制備及測(cè)試兩項(xiàng)功能，增加另一半固定筒體即可進(jìn)行錨固結(jié)構(gòu)常規(guī)拉拔試驗(yàn)，在固定筒體前側(cè)增加一個(gè)全遮擋透明前置擋板后，可進(jìn)行土層錨固結(jié)構(gòu)拉拔測(cè)試。

本發(fā)明涉及一種建筑物多層地下結(jié)構(gòu)支護(hù)施工方法及支護(hù)裝置，按照如下方法進(jìn)行，挖掘工作井、安裝工作井支護(hù)裝置、挖掘水平挖掘井、安裝水平挖掘井裝置，繼續(xù)向下挖掘工作井、安裝對(duì)應(yīng)的工作井支護(hù)裝置、挖掘水平挖掘井、安裝水平挖掘井裝置，依次類(lèi)推從上到下進(jìn)行工作井和水平挖掘井的挖掘及支護(hù)裝置的安裝，施工方便，能夠從上到下進(jìn)行支護(hù)，在挖掘的過(guò)程中進(jìn)行支護(hù)裝置的安裝，進(jìn)一步提高了低下施工的安全性，減少了低下施工的安全隱患和地面下陷的風(fēng)險(xiǎn)。