安全科学与工程

• 人工智能赋能煤炭开采：现状与展望

  杨圣祥;蔡昕烨;李长河;贾晓芬;李德权;杨超宇;

  目的 系统地探讨人工智能在赋能煤炭工业智能化转型中的应用现状、挑战与未来趋势。方法 全面梳理了人工智能技术在煤炭开采全生命周期的应用图景，内容涵盖透明地质模型构建、掘-采-运-提智能开采系统、智能灾害预警，以及智慧矿山信息基础设施与新兴的矿山大模型等系统性技术。结果 研究结果表明，尽管人工智能在煤炭开采上的应用已取得显著进展，但该领域仍面临四大核心挑战：数据层面存在数据孤岛与质量问题；算法层面模型鲁棒性与泛化能力不足；设施层面井下算力与通信网络存在瓶颈；应用层面技术与场景的融合深度不够。结论 人工智能是引领煤炭工业变革的核心驱动力，但其应用尚处“点状”突破的初级阶段。未来发展需聚焦于构建一个以“矿山大模型孪生体”为核心，集多模态全息感知、云-边-端协同计算、自适应演化和人机增强交互于一体的智慧系统，最终实现绿色、安全、高效的常态化无人作业，推动煤炭工业迈入全新的智能时代。

  2025年06期 v.45;No.201 1-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1502K]
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地质·测绘·环境

• 井巷煤尘中有机物的非靶向筛查与关联性分析

  冯秀娟;杨晶;于清波;

  目的 为完善煤矿井下作业人员职业健康防护体系，明确煤尘化学组成特征，从而揭示其潜在致病机制。方法 选取某煤矿井巷粉尘为研究对象，系统采集沉积煤尘、沉积岩尘及煤炭实验室模拟煤尘三类样本。采用顶空-气相色谱-质谱与气相色谱-高分辨质谱技术进行非靶向分析，并结合化学计量学方法，对不同煤尘中挥发性和半挥发性有机化合物（VOCs/SVOCs）的组成特征及其关联性进行解析。结果 共鉴定出26种VOCs和249种SVOCs，主要包括烷烃、芳香烃、多环芳烃（PAHs）、邻苯二甲酸酯（PAEs）、酯类、磷酸酯和呋喃衍生物等。聚类热图分析显示：沉积岩尘富含酯类与烷烃类物质（PAEs占比>79%）并独立成簇；沉积煤尘显著富集PAHs及其烷基化衍生物（PAHs占比29%～75%）；实验室模拟样本与井巷粉尘未出现交叉聚类特征，表明井下复杂环境（氧化作用、机械扰动、抑尘剂施用等）显著影响粉尘有机物组成。结论 井巷煤尘中有机组分具有明显的环境依赖性与类型差异，基于真实井下样本的毒性评估更具科学性。研究结果为煤尘来源解析及精准防控策略制定提供了重要的科学依据。

  2025年06期 v.45;No.201 21-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1261K]
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• 黏土矿物对枯草芽孢杆菌吸附特性与机制差异

  范廷玉;刘栩娜;陈佩云;张悦;

  目的 研究枯草芽孢杆菌在蒙脱石和高岭石表面的吸附行为，比较两类黏土矿物的吸附特性差异。方法 采用批量吸附实验探究蒙脱石、高岭土在不同菌液浓度、温度、吸附时间及pH条件下吸附枯草芽孢杆菌的性能，同时结合X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和扫描电镜（SEM）技术研究枯草芽孢杆菌在高岭石和蒙脱石上的吸附行为。结果 枯草芽孢杆菌可被两类黏土矿物快速吸附，蒙脱石吸附量高于高岭石；两类黏土矿物对枯草芽孢杆菌的吸附量均随pH和温度的升高而降低，蒙脱石吸附量受温度影响更为显著。结论 从晶体结构层面揭示了两类黏土矿物吸附机制差异的根源，高岭石吸附主要依赖表面Al-OH基团的配位作用，而蒙脱石则以离子交换与物理吸附为主，其层间阳离子与较大比表面积提供了更多活性位点。

  2025年06期 v.45;No.201 31-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1568K]
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• 大坝上游河岸带非均质含水层溶质运移模拟

  李旭;刘翰;文章;戴鑫;李一鸣;张海涛;

  目的 探究大坝运行条件下，其上游河岸带含水层非均质性对溶质运移的控制机理。方法 利用T-PROGS(Transition Probability Geostatistical Software)反演了该区域的沉积特征，并根据获取的沉积物空间结构，构建了随机河岸带二维非均质地层模型，运用MODFLOW以及MT3D模块模拟了河岸带含水层的溶质运移过程，研究了不同沉积长度和沉积厚度对非均质溶质运移的影响。结果 研究区粘土、粉砂、细砂和亚粘土沉积比例分别为0.33、0.27、0.09、0.31，其沉积厚度分别为3.68、2.34、2.10、3.40 m，而其沉积长度为沉积厚度的10倍。结论 随着沉积长度的增加，溶质运移的速度和距离也随之增加，溶质羽前缘扩张；而随着沉积厚度的增加，溶质运移的速度和距离却随之减小，溶质羽前缘收缩。总体而言，大坝上游河岸带非均质性明显，且不同的沉积结构形成了优先通道与低渗透区域的组合，导致不同程度的超扩散溶质运移现象。

  2025年06期 v.45;No.201 41-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1848K]
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材料·化工

• 微细矿物界面精准调控理论与方法研究进展

  闵凡飞;朱家强;任豹;李晖;朱怡;

  目的 微细矿物颗粒因其高比表面积和复杂界面行为，在矿物分选与资源高效加工利用过程中界面调控发挥着极其重要的作用。然而，微细矿物界面在浮选、吸附和表面改性等过程中的界面响应复杂多变，导致传统调控手段难以奏效，严重影响分离效率和环境友好性。方法 基于界面热力学、电子结构理论、反应动力学与胶体稳定性等核心理论，系统梳理了近年来微细矿物表界面调控理论与方法的研究进展，重点分析了物理调控、化学调控与生物调控三类主流范式在提升界面反应性能与精准调控方面的应用与发展。结果 研究总结了不同调控手段在调节界面能、改善颗粒分散性及强化界面反应活性方面的关键作用，归纳了微细矿物界面精准调控的主要突破及现有技术瓶颈，揭示了影响界面反应效率与选择性的核心因素。结论 微细矿物界面精准调控的理论体系与方法体系正在逐步完善，未来应加强多尺度耦合模拟与实验验证结合的研究，推动界面调控的智能化与绿色化发展。为微细颗粒矿物的高效分选与资源化利用提供了重要的理论支撑与技术路径。

  2025年06期 v.45;No.201 50-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2340K]
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土木·力学·爆破

• 基于特征增强与极大簇优化的点云高精度配准

  马述起;

  目的 针对复杂地质结构下点云配准存在的精度低、效率差以及对低重叠率场景适应性不足等问题。方法 提出了一种基于邻域加权局部质心算法（NRLC）与极大簇（MAC）相结合的优化配准方法（NRLC-MAC）。该方法首先通过NRLC算法提取点云中的多尺度几何特征，包括凹凸特征和边界特征，引入距离权重和形状变化权重对特征向量进行优化，显著增强了特征点的区分度，同时将数据量精简90%以上，有效提升了计算效率。随后，利用MAC方法在图空间构建兼容性图，通过极大簇搜索和假设评估策略，在特征点集中寻找最优对应关系，实现了高精度的点云配准。实验采用真实隧道工程点云和RockBench公共岩石数据集进行验证。结果 在低重叠率条件下，该方法仍能保持较高的配准精度，其中隧道点云配准的均方根误差（RMSE）为1.652×10~(-1) m，岩石点云RMSE为4.652×10~(-2) m；同时，数据量分别精简99%和90%以上，显著降低了计算资源消耗。结论 NRLC-MAC在复杂地质结构点云配准中展现了良好的鲁棒性与适用性，为地质工程三维重建与稳定性分析提供了可靠的技术支持。

  2025年06期 v.45;No.201 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1574K]
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• 大曲率弧形隧道基坑坑中坑施工结构影响分析

  蔡海兵;宋雨露;赵志成;王冰;杨哲;

  目的 近年来，城市化进程加速带动了地下交通设施建设需求，特别是大曲率异形深基坑及嵌套基坑施工对周边环境和主体结构的影响日益受到关注。方法 研究以南京市惠民大道改造工程为背景，针对基坑开挖中出现的坑底隆起、围护结构变形及地表沉降等问题，采用有限元数值模拟分析基坑变形规律及其对周围环境的影响。结果 研究发现，在基坑及坑中坑开挖过程中，北侧地连墙的水平位移和墙后地表沉降显著增加，而南侧受影响较小。地连墙最大水平位移与开挖深度密切相关，呈现“两端小、中间大”的分布特征，并在开挖加深时“腹鼓部”变形更加明显；坑中坑的进一步开挖亦会加剧北侧围护桩的位移趋势。为减小变形，本研究对斜桩和土体加固两种控制措施进行了对比，结果显示斜桩方案对围护桩变形的控制作用有限，而采用三轴深层搅拌桩进行土体加固则能显著降低北侧地连墙位移及地表沉降，并改善围护桩向坑外的位移趋势。结论 研究系统分析了大曲率异形深基坑及嵌套基坑施工变形特性，为类似工程提供了科学指导和技术支持。在确保施工安全和环境保护的前提下，通过优化设计和合理加固，可实现复杂地下工程的高效控制。

  2025年06期 v.45;No.201 76-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1872K]
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物理·数学

• 矢量介子自旋排列的夸克组合机制

  王群;盛欣力;

  目的 为了揭示重离子碰撞中矢量介子自旋极化的形成机制及其与强相互作用场的涨落之间的关系。方法 在夸克组合模型的框架下，分别考虑涡旋场以及矢量介子场对于夸克极化的影响，由相空间中对的夸克、反夸克自旋密度矩阵，推导出了??介子与K~(*0)介子的自旋排列与上述场的涨落之间的联系。结果 得到了介子自旋排列的解析表达式。结论 ??介子的自旋排列受到矢量介子场的涨落的各向异性的影响，而K~(*0)介子的自旋排列与矢量介子场无关。而涡旋场的类电场部分对于K~(*0)的贡献明显强于对??的贡献，这是两种介子的夸克组分以及波函数的不同导致的。此外，还推导得到了矢量介子的其他可测量的极化参数，为实验测量提供了理论参考。

  2025年06期 v.45;No.201 87-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1099K]
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• 双圈图中最大解离集极值问题研究

  耿显亚;徐达黄;

  目的 为了研究三类双圈图中最大解离集的最大数量，开启双圈图相关解离集极值问题方向的研究。方法 抓住三类双圈图连接顶点的特点，利用双圈图最大解离集中给定顶点的不相交并集，将最大解离集极值问题转化为给定顶点的不相交并集的集合运算。结果 在简化为集合运算的条件下，得到了三类双圈图对应的最大解离数的解离集极值。结论 在将最大解离集极值问题转化为给定顶点的不相交并集的集合运算问题的条件下，可以精确的将双圈图最大解离集极值呈现出来，为后续进行双圈图相关的最大解离集极值问题研究提供了研究思路。

  2025年06期 v.45;No.201 94-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1192K]
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医学·职业健康

• PRDX4在肺腺癌中功能及机制分析

  胡东;刘紫琴;周家伟;李芸芸;杨雪莲;吴静;

  目的 研究主要识别PRDX4(过氧化物酶4,Peroxiredoxin4)对LUAD（肺腺癌，Lung adenocarcinoma）肿瘤免微环境的影响，并鉴定PRDX4对肿瘤细胞增殖、迁移和周期的影响及其作用机制。方法 通过下载33种肿瘤组织测序数据，分析PRDX4与肿瘤纯度、免疫评分、基质评分和RNA干性评分表达相关性。IF（免疫荧光，Immunofluorescence）检测肺腺癌患者正常和肿瘤组织中PRDX4表达水平。细胞克隆、划痕和Transwell检测PRDX4对肿瘤细胞增殖、迁移及侵袭能力的影响。流式细胞术和WB（免疫印迹，Westernblot）检测PRDX4对肿瘤细胞周期和EMT（上皮间质转化，Epithelial-mesenchymal transition）的影响及分子机制。结果 相关性分析显示，PRDX4与肿瘤纯度和RNA干性评分均呈正相关，而与免疫评分、基质评分均呈负相关。IF检测发现，PRDX4高表达在LUAD患者肿瘤组织中。功能上，敲低PRDX4可以显著抑制肿瘤细胞迁移、侵袭和周期。机制上，PRDX4可能是通过调控AKT信号通路影响肿瘤细胞EMT发生。结论 肺腺癌中高表达的PRDX4可能是影响肿瘤细胞迁移、侵袭和进展的关键基因。

  2025年06期 v.45;No.201 100-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1805K]
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• 八秩芳华,薪火相传——安徽理工大学80周年校庆学术专刊刊首语

  袁亮;

  <正>八十载栉风沐雨,八十载春华秋实。在我们隆重纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年的重要历史年份,安徽理工大学也迎来了建校80周年的标志性历史时间。回望1945年创校之初,学校的先辈们艰苦创业、开拓进取,开创了安徽高等工程教育的先河。80年来,学校秉承“团结、奋进、博学、奉献”的校训,书写了一部砥砺奋进的壮丽史诗,谱就了一曲英才辈出的时代乐章。为庆祝这一具有里程碑意义的历史时刻,学报编辑部特别推出80周年校庆学术专刊,集中展示学校在“双一流”建设进程中取得的重大成就。本专刊汇聚了各学科领域的创新研究成果,既是对学校八十华诞的诚挚献礼,也是我校学术实力与科研水平的集中体现。

  2025年06期 v.45;No.201 3-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 853K]
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• 欢迎订阅《安徽理工大学学报(自然科学版)》,欢迎投稿

  <正>《安徽理工大学学报(自然科学版)》1981年创刊，双月刊，每期定价5.00元，全年定价30.00元。《安徽理工大学学报(自然科学版)》为安徽理工大学主办的综合性学术刊物，主要刊载地质工程、环境工程、测绘工程、采矿工程、安全工程、信息管理与信息系统、土木工程、建筑学、机械工程、测控技术与仪器、自动化、电子信息工程、计算机科学与技术、矿物加工工程、化学工程与工艺、弹药工程与爆炸技术、制药工程、信息与计算科学、应用物理学、医学以及相关基础学科的学术论文和最新研究成果等。

  2025年06期 v.45;No.201 68页 [查看摘要][在线阅读][下载 705K]
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• 安徽理工大学学报（自然科学版）2025年第45卷总目次（卷终）

  <正>~~

  2025年06期 v.45;No.201 109-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 993K]
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• 《安徽理工大学学报(自然科学版)》投稿须知

  <正>《安徽理工大学学报(自然科学版)》为安徽省教育厅主管、安徽理工大学主办的综合性自然科学学术刊物,双月刊,国内外公开发行,主要刊载地质工程、环境工程、测绘工程、采矿工程、安全工程、信息管理与信息系统、土木工程、建筑学、机械工程、测控技术与仪器、自动化、电子信息工程、计算机科学与技术、矿物加工工程、化学工程与工艺、弹药工程与爆炸技术、制药工程、信息与计算科学、应用物理学、智能工程、医学以及相关基础学科的学术论文和最新研究成果。欢迎各界人士垂询、赐稿。为保证刊物质量,根据国家有关标准和办刊要求,特制定本规定。

  2025年06期 v.45;No.201 119页 [查看摘要][在线阅读][下载 765K]
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