mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
北京市空气污染与气象条件的关系及其预报

利用北京市2015-2017年逐日、逐小时$w\left( {{\rm{P}}{{\rm{M}}_{2.5}}} \right)$、$w\left( {{\rm{S}}{{\rm{O}}_2}} \right)$和$w\left( {{{\rm{O}}_3}} \right)$资料,及同期NCEP/NCAR的高分辨率全球预报系统数值预报产品,计算了相关空气污染气象参数,研究了北京市空气污染物质量浓度与气象条件的关系.采用逐步回归方法,建立了北京市空气污染物$w\left( {{\rm{P}}{{\rm{M}}_{2.5}}} \right)$、$w\left( {{\rm{S}}{{\rm{O}}_2}} \right)$和$w\left( {{{\rm{O}}_3}} \right)$的预报方程,并对预报结果进行了检验.结果表明,稳定能量和涡度与$w\left( {{\rm{P}}{{\rm{M}}_{2.5}}} \right)$、$w\left( {{\rm{S}}{{\rm{O}}_2}} \right)$以正相关为主,与$w\left( {{{\rm{O}}_3}} \right)$以负相关为主.低层平均风速和边界层厚度与$w\left( {{\rm{P}}{{\rm{M}}_{2.5}}} \right)$、$w\left( {{\rm{S}}{{\rm{O}}_2}} \right)$以负相关为主,与$w\left( {{{\rm{O}}_3}} \right)$以正相关为主.地面露点温度与$w\left( {{\rm{P}}{{\rm{M}}_{2.5}}} \right)$、$w\left( {{\rm{S}}{{\rm{O}}_2}} \right)$和$w\left( {{{\rm{O}}_3}} \right)$以正相关为主;在优选空气污染气象参数的基础上,利用逐小时空气污染物质量浓度资料和逐步回归方法,筛选了最佳预报因子,建立了北京市逐3 h的0~72 h短期精细化空气污染物质量浓度预报模型,能够拟合$w\left( {{\rm{P}}{{\rm{M}}_{2.5}}} \right)$、$w\left( {{\rm{S}}{{\rm{O}}_2}} \right)$和$w\left( {{{\rm{O}}_3}} \right)$随边界层气象条件的变化趋势.
1971-2015年共和盆地风况特征及变化趋势

利用共和盆地3个气象站1971-2015年的风资料,分析了盆地风况特征及变化趋势.结果表明,盆地平均风速、最大风速和平均起沙风速具有明显的区域分布特征,西北部较大,中部和东南部较小. 1971-2015年,盆地平均风速和起沙风速呈降低趋势.盆地起沙风主风向为W、WNW和NW,其频率从盆地西北部到东南部逐渐减小,起沙风方向变率为大比率-中比率,风况为宽单峰,输沙方向较为集中.盆地属于中-低能风环境,输沙势自西北部到东南部陡然减小, 1971-2015年盆地输沙势呈降低趋势. 1970和1990年代风沙活动较强, 1980年代风沙活动较弱, 2000年代以来风沙活动趋于和缓.
2000-2013年甘肃白龙江流域植被NPP时空变化及其影响因素

基于MODIS NDVI数据,利用CASA模型估算甘肃白龙江流域2000-2013年植被净初级生产力(NPP),分析了植被NPP的时空变化特征及其影响因素.结果表明, 2000-2013年植被NPP平均值为$450.27{\rm{gC/}}\left( {{{\rm{m}}^2} \cdot {\rm{a}}} \right)$,年际波动较大,整体呈增加趋势,空间分布大致为南北高、中间低;显著增加区占流域总面积的12.83%,主要分布于舟曲-武都境内白龙江两岸及宕昌境内岷江两岸,且集中于海拔1 000~2 500 m,坡度大于25°的区域;显著减少区主要分布于武都区行政中心周围,仅占流域面积的0.23%;不显著变化区占流域面积的86.94%.气候因子的影响分析表明,植被NPP与年降水量整体呈正相关,显著正相关区域占流域面积的19.03%,与年均气温整体呈负相关;显著负相关区域占流域面积的11.23%,气候因子与植被NPP显著相关区域与植被NPP显著增加区域大致相同.植被NPP显著增加区土地利用变化以耕地转草地为主,林地、草地面积增加,促进了植被NPP的增加.
发光二极管在皮肤科的应用进展

发光二极管(LED)可产生包括蓝光、黄光、红光、红外光等不同波长的光。LED光以其安全、可操控性强、纯色性好、低能量等特点在皮肤科得到广泛应用,如蓝光多用于痤疮治疗,黄光多用于黄褐斑治疗,红光可用于雄激素性脱发的治疗,红外光具有促进皮肤修复的功能等。临床中,多波段联合应用也成为一种趋势,红光与蓝光、红光与黄光、黄光与红外光等组合在痤疮、激光术后修复、皮肤年轻化等方面卓有成效。
AIPO_4包覆改性Li_(1.167)Ni_(0.167)Co_(0.167)Mn_(0.5)O_2锂离子电池正极材料及循环性能调控

通过共沉淀法合成Li_(1.167)Ni_(0.167)Co_(0.167)Mn_(0.5)O_2正极材料,并以Al(NO_3)_3·6H_2O、K2HPO_4、六亚甲基四胺为反应试剂,以柠檬酸-柠檬酸钠作为缓冲溶液,通过调节溶液pH值控制AlPO_4的成核与生长速率,从而在富锂材料Li_(1.167)Ni_(0.167)Co_(0.167)Mn_(0.5)O_2颗粒表面均匀包覆AlPO_4。研究了不同AlPO_4包覆量对Li_(1.167)Ni_(0.167)Co_(0.167)Mn_(0.5)O_2正极材料电化学性能的影响。结果表明:1% (质量分数)AlPO_4包覆材料表现出高的放电比容量性能(0.1 C首次放电容量可达到265.9mA·h/g)和优异的循环性能(0.5C循环150次容量保持率为88%)。材料的优异电化学性能归因于AlPO_4包覆改性阻止了电解液与电极材料的直接接触,加速了锂离子扩散并降低电化学阻抗,其Li~+扩散系数由3.17×10~(-15) cm~2/S提高到9.03×10~(-15)cm~2/S,电化学阻抗值从152.92Ω降低至62.27Ω。
北京市手足口病的流行特征及日均气温对其流行的滞后效应

目的分析北京市手足口病的流行特征,探讨日均气温对手足口病发病的短期滞后效应。方法收集2009年1月至2018年12月北京市西城区、朝阳区以及昌平区手足口病的病例资料以及同期气象数据,利用分布滞后模型探索北京市气温与手足口病发病的累计相对危险度与短期滞后效应。结果2009至2018年北京市西城区、朝阳区以及昌平区累计确诊手足口病97 210例。手足口病年发病率在各区存在差异,西城区的年均发病率最低,为71.83/10万;三区合计年均发病率为146.89/10万,病例集中于每年5~7月,并在10~11月出现小高峰。男女发病比例为1.49:1,患者年龄为3.08(1.89,4.39)岁,6岁以下患儿占比呈逐年下降趋势(Z=-30.11,P<0.01)。分布滞后模型显示日均气温对手足口病发病的累计相对危险度曲线呈双峰分布,峰值出现在4℃和26℃,累计RR值分别为1.36(95%CI: 1.05~1.76)和1.35(95%CI: 1.10~1.66)。结论北京市手足口病年发病率在各区存在差异,西城区的年均发病率最低;此外,手足口病发病存在季节性,春夏季发病高于秋冬季;日均气温对手足口病的发病存在滞后效应,且高温和低温对手足口病发病的影响存在差异。
基于融合误差的直驱H型平台自适应全局滑模轮廓控制

针对直驱H型平台在跟踪非线性轨迹时,同步误差及系统负载变化影响轮廓跟踪精度的问题,提出一种基于融合误差的滑模轮廓控制器与最优位置控制器相结合的控制策略。将并联轴位置不同步引起的横梁(X轴)偏转角定义为等效同步误差。基于等效误差模型,构建适用于H型平台轮廓控制的融合误差模型,并以融合误差为状态变量设计自适应全局滑模轮廓控制器,在消除同步误差影响的同时,抑制负载变化对轮廓控制精度的影响。通过最优系统频域因子分解求解位置控制器的参数,提高单轴伺服系统的动态响应性能,减少位置超调量。最后,实验结果验证了所提出的控制策略能有效减小直驱H型平台伺服系统的轮廓误差和同步误差,增强系统的鲁棒性。
加氢异构非环烷基变压器油的最新进展与展望

随着电网的快速发展,传统环烷基变压器油逐渐不能满足国内变压器油市场需求。同时,随着非环烷基变压器油的加氢异构技术的逐步提升并广泛应用,加氢异构非环烷基变压器油的研究及应用受到了越来越广泛的关注。但是目前,加氢异构非环烷基变压器油在500kV及更高电压等级的电力变压器及换流变压器设备中尚处于可行性研究及试点应用阶段,油中溶解气体特性及空间电荷特性尚需深入研究。本文系统梳理并总结了加氢异构非环烷基变压器油的结构、理化和电气特性的相关研究进展。最后,对加氢异构非环烷基变压器油研究的发展趋势及关键问题进行了展望。
大规模风电场并网系统次同步振荡功率传播特性研究

大规模风电场并网系统引起的新型次同步振荡已成为威胁电网安全稳定运行的重要问题,实际案例表明,此类次同步振荡可通过多个电压等级传播至三百公里以远,不过目前对次同步振荡功率传播特性还缺少研究。为此,该文基于次同步振荡机理抽象得到的原理模型,首先利用瞬时功率概念分析次同步振荡功率的表现形式。其次,通过电路分析与推导定量研究次同步振荡功率传播的特性。最后,通过时域仿真验证理论分析所得结论的正确性。研究结果表明,当系统对称运行时,次同步振荡功率包含次同步频率的分量与直流分量;当系统不对称运行时,还含有幅值与系统运行不对称程度相关的超同步频率的分量。另外,发现次同步振荡功率传播受潮流与线路阻抗特性影响的定量关系,提出次同步振荡功率传播影响因子与分流系数,用来量化表征次同步振荡功率在不同工况下的主导影响因素与传播路径。
模块化柔直换流器内部环流振荡机理研究

作为一个典型的电力电子设备,模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)内部的子模块电容、桥臂电感等储能元件以及控制系统相互作用可能会诱发MMC的内部振荡。该文从小信号阻抗的角度出发研究MMC内部的环流振荡问题,建立MMC的环流阻抗模型,并评估主电路参数、环流控制器参数以及控制器延迟对MMC内部环流谐振特性的影响。该模型可以有效指导MMC内部稳定性设计,具有清晰的物理意义且方便工程设计人员的理解和使用。理论分析和仿真结果的对比表明,所提模型是有效的,并且具有较高的精度。
新型电缆贯通供电系统运行特性分析

新型电缆贯通供电方案是有效减少(或取消)牵引网电分相的方法之一,但梯级供电方案导致电缆牵引网结构复杂。为了研究电缆贯通供电系统运行特性,运用二端口网络解析理论,将电缆牵引网分解为牵引电缆、接触网–钢轨、牵引变压器三类子网络。根据节点电压分裂法,建立了电缆贯通供电系统的统一解算模型,计算节点电压和支路电流,得到电缆贯通供电系统的运行特性。在基波频率下,分析了一个系统案例在不同工况时的牵引网电压变化与牵引变压器电流分配关系。在谐波频率下,研究了系统内的高次谐波传输问题。分析发现,较既有牵引供电系统,电缆贯通供电系统电压损失小,再生能量利用率高,在中心变电所内的谐波放大作用弱,新系统的服役性能优越。
基于单极开关的并联型接触器同步控制策略

将接触器触头以并联形式连接构成并联型接触器来实现扩容运行,由于触头系统互相独立,通断过程的同步性以及吸持过程的稳定性难以保证,因此该文提出一种基于单极开关的同步控制策略:通过对各极接触器线圈控制信号的逻辑处理,对各个单极开关独立触头系统进行关联控制,实现各极接触器定相合闸动作与零电流分闸动作的同步性。通过检测并联型接触器分断过程中的电流转移现象,在线判别分断顺序及分断时刻,对分断顺序进行动态调整,并跟随接触器分断动作时间变化,将分断时刻自适应调整在设定的零电流分断区域内。在吸持过程中,为防止发生不同步误动作,设计常态与非常态两种线圈电流控制模式,以触头工况为反馈自适应调整线圈电流控制模式,改变吸持过程线圈电流保持不变的单一节能运行控制方式,实现并联型接触器的自适应同步稳定吸持。相关实验验证了控制策略的有效性。
基于钉扎分布原则的改进热力学磁滞模型

热力学磁滞模型由于能从物理意义出发对材料磁化特征进行准确建模而受到广泛关注。该文针对传统热力学磁滞模型在不饱和情况下建模精度低的问题,提出一种基于磁性材料钉扎分布原则的改进热力学模型。在引入少量钉扎点(材料制备过程中产生的晶格缺陷表现为材料磁化过程中受到的钉扎作用)的前提下,所提模型满足磁滞回线在宽磁密范围内的求解精度。首先,将磁滞过程与力学等效装置的作用过程作类比,讨论外加磁场强度与各钉扎点对应可逆磁场强度间的关系,并通过矫顽力随外加磁场强度峰值的变化趋势确定不同峰值磁场强度下的钉扎分布密度。在给定钉扎个数情况下,根据钉扎分布密度与外加磁场强度峰值确定钉扎场强及对应权重,从而求解可逆磁场强度,为磁滞回线的构建提供输入参量。通过将基于所提磁滞模型、原始热力学磁滞模型的仿真结果分别与测量结果作对比,验证改进热力学磁滞模型的有效性。
基于交叉耦合锁相环的多频带滤波器:一种检测系统多时间尺度振荡的自适应滤波器

电力电子装备的大规模应用所引起的振荡,给电力电子化电力系统安全与稳定运行带来了巨大挑战。为解决上述振荡问题,通常需要使用滤波器检测系统振荡信息并设计相应的附加稳定控制器。然而,电力电子装备所引起的振荡呈现出多时间尺度和振荡频率大范围漂移等新特征,传统固定带宽的滤波器已经难以适用。为此,该文提出一种基于交叉耦合锁相环的多频带自适应滤波器,可以快速跟踪并检测电力电子化电力系统所出现的多时间尺度振荡。首先介绍所提出滤波器的结构及工作原理,然后建立该滤波器的小信号模型并验证模型的准确性。通过研究所提出滤波器的特性,该文发现,其他通道交叉耦合的影响相当于在待研究滤波通道中级联了一个陷波器,陷波器中心频率为其他滤波通道锁相环的中心频率。此外,所提出的滤波器可以用于构建电力电子装备的广义稳定器,并解决电力电子化电力系统多时间尺度振荡及振荡频率漂移的问题。
储能式有轨电车不同仿真模型及仿真方法的对比

针对混合储能式有轨电车的设计,计算机仿真是一种缩短研制周期,节约开发成本的有效方法。该文首先分析列车的运行模式及系统结构,并基于能量宏观表示法搭建有轨电车的动态模型,同时通过实测数据验证其准确性。其次,针对有轨电车的不同仿真模型,分别从仿真精度以及仿真时间上进行对比分析,得出列车“准静态”模型的仿真精度高于98%,同时仿真时间比动态模型节省92.6%。最后,针对某一条规划的有轨电车线路,利用不同的仿真方法进行对比分析,得出储能系统配置及控制策略的合理性,以及前向仿真方法在列车故障情况下,计算列车动力性能的优越性。
高比例电力电子电力系统频率响应的惯量体系研究

高比例电力电子电力系统中,大规模新能源与直流跨区输电接入替代了原同步电网的部分同步机,系统惯量在特点及形式上发生改变,由此带来的低惯量问题改变了系统频率特性,传统惯量响应体系及分析方法面临挑战。该文从传统同步系统频率响应机理出发,阐述电力电子设备接入对系统频率动态过程的影响。针对高比例电力电子电力系统的复杂惯量响应特性,在充分分析惯量响应阶段影响因素及作用机理基础上,从惯性为抵抗系统频率变化的物理属性出发,对同步发电机惯量的概念进行拓展,提出电力系统广义惯量定义,并从系统层面对不同惯量形式进行梳理并分类,形成系统频率响应的广义惯量响应体系及分析方法。最后,介绍新能源接入对系统惯量进而对系统频率的影响,并对未来电力系统广义惯量水平进行推演,从而为高比例电力电子电力系统频率稳定研究奠定基础。
西北地区清洁供暖政策现状与典型案例分析(二):典型案例与经济性分析

为了推广清洁供暖典型经验,促进西北地区清洁供暖部署和实施,该文开展清洁供暖经济技术路线探索,项目组开展了为期两年的调研,分析了西北5个省的清洁供暖项目建设实施情况,包括供暖形式(分散式和集中式)、采暖容量、供暖适应性等内容。根据现有的供暖形式、供暖电价政策、电量实施效果,研究若干典型案例下的研究清洁供暖项目投资建设情况以及电费成本。通过调研结果,获取真实数据,并开展清洁取暖经济技术特征分析,探索适应西北地区的清洁供暖路线,为推进西北地区清洁供暖科学、有序、健康发展提供支撑。
基于强化学习理论的静态电压稳定裕度评估

针对电力系统静态电压稳定评估问题,提出一种基于强化学习理论的单智能体稳定裕度评估方法。首先,从静态电压稳定评估的基本问题出发,形式化定义裕度指标为系统运行点至稳定边界的最短距离;其次,以强化学习为切入视角,在其理论框架下完成了稳定裕度评估各要素的系统性建模,进而构造了具备边界点探测能力的智能体,通过该智能体在复杂高维参数空间所习得动作决策轨迹信息,可以实现对稳定裕度的有效评估,并且经该轨迹信息萃取所得知识,可为运行调度人员提供电网辅助运行依据;最后,经仿真算例验证了所提方法有效性,具有一定的工程应用价值。
极端天气下电力系统大范围随机设备故障的N-k安全分析及筛选方法

台风、冰灾和暴雨等极端天气条件下,电力设备故障概率将大幅提升,电网高阶故障状态的数量急剧增加,严重影响到传统基于概率筛选的N-k故障分析方法的计算精度和计算效率。针对该问题,提出一种基于影响增量的电力系统N-k故障分析方法,该方法根据电网有限低阶故障状态的分析结果,仅借助其影响增量即可快速计算相应高阶故障状态的影响,并利用设备间独立关系进一步降低故障分析的计算量,实现大量高阶N-k故障状态的快速分析和筛选。最后,通过IEEE RTS 79测试系统、PEGASE 1354节点测试系统和PEGASE 13659节点测试系统对该文所提方法进行分析、验证。结果表明,所提N-k故障分析方法能够快速、准确计算出电力系统N-k故障状态的影响,并有效筛选出电网的高影响N-k故障状态。
面向高比例可再生能源交直流混联电网的动态自动电压控制系统:设计与应用

近年来,高比例可再生能源发电接入我国电网,通过多条特高压/超高压交直流输电线路实现远距离传输,电网对故障后的暂态电压过程更加敏感,暂态电压安全成为我国电网的核心威胁之一。这已经成为国内外学术界和产业界关注的热点,其中一个焦点是如何通过有效的控制手段降低出现暂态电压不安全的风险。该文设计并研发了面向高比例可再生能源交直流混联电网的动态自动电压控制(dynamic automatic voltage control,DAVC)系统,通过考虑在线预想故障集的预防控制,提升电网故障后的暂态电压支撑能力。阐述了所研制的DAVC系统总体结构、主要功能和系统设计,通过在实际大型电网的应用案例说明其效果。目前,该DAVC系统已经在我国多个网省级电网调度控制中心取得实际在线应用。
电力电子化电力系统暂态稳定分析新框架:基于耦合因子的非线性解耦方法

不同于以同步机为主导的传统电力系统,电力电子化电力系统的惯性较低。当受到扰动时系统的状态变量极易发生较大范围的变化,使得系统面临着严重的暂态稳定性问题。然而,长期以来,对于电力电子化电力系统的暂态稳定性缺乏有效的分析工具。针对此问题,提出基于耦合因子的非线性解耦方法来进行暂态稳定分析。所提基于耦合因子的非线性解耦方法充分借鉴解耦思路,将原高阶非线性系统近似地转化为一系列解耦的一阶二次和二阶二次子系统。在解耦空间中,针对这些低阶二次非线性子系统,可以利用现有的分析工具对其进行详细地暂态稳定分析,从而可以间接地反映原系统的暂态稳定性。为有效指导非线性解耦,相应地提出耦合因子的概念,用以评价系统状态变量之间的耦合程度,便于最终确立解耦空间中的系统结构。基于耦合因子的非线性解耦方法普适性广,对所研究的电力电子化电力系统结构无特殊要求,以期成为一种新的暂态稳定分析框架。最后,通过一个直流微电网算例,对所提基于耦合因子的非线性解耦方法的有效性进行验证。
热水驱替开采Ⅱ类水合物藏规律研究

天然气水合物广泛分布于陆地冻土带和深海地层,资源潜力巨大,其中Ⅱ类水合物藏占有重要地位。为加强对Ⅱ类水合物藏开采规律的认识,结合实际水合物藏参数,使用数值模拟方法研究了热水驱替开采Ⅱ类水合物藏的动态规律,并与降压法的开采效果进行了对比分析。结果表明:①热水驱替开采Ⅱ类水合物藏时,产气速率和分解气速率首先快速上升,然后以较快速度下降至趋于相对稳定;累产气和累分解气上升较快;气体采出程度和水合物分解程度均处于较高水平(>60%)。 ②热水驱替对Ⅱ类水合藏的开采具有一定的适应性,与降压法开采相比,热水驱替方式下储层水合物的分解更彻底,气体采出程度、水合物分解程度也更优,但具有较低的累积气水比,产水量较大。
南海南部北康-曾母盆地早中新世层序内部优质砂岩精细刻画

随着全球油气勘探难度的不断增大,优质砂岩储集层的研究和刻画逐渐成为当今全球油气,尤其是深水油气地质研究中的热点和难点。南海南部北康-曾母盆地内已证实发育大量优质砂岩储层,且其中蕴藏着巨大的油气资源。北康-曾母盆地早中新世时期(约23~16 Ma)属于大陆漂移阶段,盆地整体以大幅度热沉降为主,发育大规模的三角洲-深水扇沉积体系,其内部砂岩具有丰度高、种类多、分布广且多期次发育的特征,但受控于盆地特殊的地质背景,砂岩的物性受沉积环境和构造作用等因素的综合控制。同时,复杂的国际形势导致资料有限且采集难度大,使得盆地相较于南海北部陆缘盆地而言砂体预测难度更大。基于地震波形分析建立的优质砂岩及其组合的地震响应特征,选取骨干地震剖面,识别并厘定了北康-曾母盆地早中新世层序格架内典型砂层组,在平面上圈定与刻画了砂岩的发育分布范围,最终建立了北康-曾母盆地早中新世层序内从三角洲到深水扇的砂质沉积体系发育模式。
乐东–陵水凹陷梅山组海底扇识别及沉积模式

近年来,乐东–陵水凹陷新近系岩性圈闭成为南海海域勘探的热点,发现了多个大气田,且已发现的岩性圈闭均与海底扇、浊积水道密切相关,为了获得更多天然气发现,提高岩性圈闭的勘探成功率,应加强海底扇识别及沉积模式研究。本次研究基于乐东–陵水凹陷的钻井和三维地震资料,以经典层序地层学为指导,从钻井取心入手,综合运用测井、FMI成像测井及分析化验等资料,分析了乐东–陵水凹陷梅山组海底扇的岩相、沉积构造、测井相及地震相特征。梅山组海底扇岩性以粉砂岩为主,发育块状构造、小型交错层理和冲刷面,结合粒度、C-M图分析认为其为浊流沉积,后期受牵引流改造。在梅山组地层内识别出三种类型海底扇:水道化型、盆底扇型、底流改造型海底扇,可进一步划分为3个期次,各期海底扇形成演化、主物源方向受古地貌影响由陵水凹陷向乐东凹陷迁移,扇体规模逐渐变大。综合考虑坡折带、相对海平面变化、三角洲物源供给对沉积的控制,建立了乐东–陵水凹陷梅山组“源–沟–坡–扇”的海底扇沉积模式。
煤矿微生物复垦区灌木林下土壤养分的空间异质性

微生物复垦技术近年来已成为矿区土地复垦新的研究方向,微生物复垦多年后,新的人工生态系统已建立,其灌木林下土壤养分的空间异质性研究成为关注的重点。选择神东大柳塔采煤沉陷地微生物复垦地为研究区,利用经典统计学、地统计学和协同克里金插值方法,研究采煤沉陷地微生物复垦区灌木林下土壤全氮、有机质和速效磷的空间异质性及其影响因素。结果表明:研究区土壤全氮、有机质和速效磷的含量均值分别为0.50g/kg,11.93g/kg,2.24mg/kg,均呈现出中等强度变异,存在空间自相关性。选择能表征丛枝菌根真菌特性的关键因子土壤菌丝密度,发现土壤菌丝密度与土壤全氮、有机质和速效磷含量呈极显著正相关性。以土壤菌丝密度为协变量的土壤全氮、有机质和速效磷的最优模型分别为高斯模型、球状模型和高斯模型,决定系数分别为0.709,0.757和0.467,均高于单一变量的土壤全氮、有机质和速效磷的决定系数。以菌丝密度为辅助变量的土壤全氮、有机质和速效磷均呈现强空间自相关性,有机质的变程较长,空间连续性较好;土壤全氮空间分布呈块状分布,对空间依赖性较强;土壤速效磷呈不规则斑块状,破碎化程度高。以菌丝密度为辅助变量进行协同克里格插值能够显著提高土壤全氮、有机质和速效磷含量的预测精度。
煤层覆岩采动裂隙应力-渗流耦合模型及涌水量预测

矿井涌水量的预测是煤矿安全生产、防排水设计的重要依据,以往的矿井涌水量预测方法未考虑采动引起的覆岩裂隙渗透特性变化,预测结果与矿井实测涌水量相比误差较大。以陕西招贤煤矿1307工作面为研究区,基于覆岩采动粗糙裂隙面的渗流特性,对裂隙应力-渗流耦合计算模型进行了修正,提出了修正后的三维采动裂隙应力-渗流网络计算模型;基于覆岩导水裂隙带发育特征以及矿压实时数据开展了不同间距及隙宽组合的正交数值模型实验,结合修正后的裂隙应力-渗流网络计算模型,分析了覆岩采动渗透率的动态变化规律,并根据导水裂隙带发育趋势分段预测了工作面矿井涌水量。研究结果表明:上覆岩层受采动影响,应力场及渗透性发生改变,且渗流场的扰动范围与应力场相比较大,渗透性的变化在不同方向上具有差异性,渗透系数在水平方向上的影响范围小,变化量大。在垂向上的影响范围大,但变化量小。通过模型预计涌水量与实测涌水量对比发现,试验模型分层位间距为l_1=10m,l_2=30m,l_3=150m及隙宽组合b_1=0.05m,b_2=0.01m,b_3=0.005m时,较为符合研究区实际工程情况。最后,基于离散元软件裂隙渗流模型,结合模型间距及隙宽组合形式,对裂隙应力-渗流耦合计算模型的可靠性进行探讨,模拟结果与裂隙应力-渗流耦合模型计算的结果基本一致。
液态烃中噻吩脱除剂的研制及工业放大

采用离子交换法制备了一种吸附剂用以脱除炼厂C_4烃类中的噻吩。将分子筛与凹凸棒分别于60℃进行液相改性12 h,改性溶液浓度分别为0.1、0.03 mol/L,改性结束后进行洗涤、抽滤、干燥,然后按照质量比3 ∶1混合,添加3%的硅溶胶作为黏结剂,滚球成型,干燥后于550℃焙烧4 h,制得成品。吸附剂对于模拟原料油中的噻吩具有较好的吸附性能,出口浓度可以达到2 ng/μL以下,且可多次再生。
纳米金修饰羧甲基壳聚糖封堵介孔二氧化硅载药系统的研究

利用纳米金的光热性能及与羧甲基壳聚糖的静电吸附作用,制备了以介孔二氧化硅为载体、纳米金修饰的羧甲基壳聚糖为封堵材料的具有pH及激光响应的药物传递系统。并对激光输出功率、溶液pH、纳米金用量等条件进行优化。通过傅里叶红外光谱法、紫外-可见光谱法、透射电子显微镜等方法对合成的样品进行表征,在最优条件下检测荧光强度并确定药物释放情况。结果表明,该载药系统对药物释放有较好的pH敏感性和激光响应,在智能给药方面有良好的应用前景。
微生物燃料电池技术及其应用研究进展

介绍了微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)技术原理、材料、产电微生物,分析了MFCs应用领域及其限制因素,综述了MFCs的最新研究状况,最后对MFCs的未来发展前景进行了展望。
新型冠状病毒肺炎咨询平台建设应用研究

目的:响应国家卫健委文件精神要求,开展“互联网+医疗”应用,支持新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019, COVID-19)的诊疗咨询。方法:建设并持续改进COVID-19在线咨询平台。结果:2020年2月1日上线至2月21日,提供72名医生合计26个医疗组承接在线咨询工作,共完成咨询2 273人次,5星好评率为99.74%。同时也存在信息不全面、智能判断逻辑缺乏、对健康宣教支撑不足、随访功能缺乏等问题。结论:针对存在问题,加强信息集成共享、新增智能判断和宣教板块,以及开展对随访平台的探索研究,提高COVID-19咨询平台的应用效果,并为后续多学科线上诊疗咨询平台建设奠定基础。
中部地区农村生活污水治理现状分析

农村生活污水治理作为改善农村人居环境的重要环节,其治理模式也越来越成为业界讨论和关注的焦点。以中部地区农村为切入点,结合农村污水治理现状调研,分析其污水治理模式,指出存在的一些问题,以期为我国农村生活污水治理提供参考和借鉴。
逆流旋转填料床吸收异丙醇气体的传质性能研究

在逆流旋转填料床中用水吸收挥发性有机化合物异丙醇气体,考察了超重力因子(β)、空床气速(u)、液体喷淋密度(q)、异丙醇气体进口体积分数等操作参数对异丙醇气相总体积传质系数(K_Ga)和吸收率(E)的影响。结果表明,异丙醇气体的K_Ga随着β、u和q的增大而增大,且异丙醇气体进口体积分数对K_G a、E的影响较小;E随着β、q的增大而增大,但随着u的增大而降低。在β=60、u=0.9m/s、q=15.92m~3/(m~2·h)、异丙醇进口体积分数为10000μL/L时,吸收率为96%,K_G a达21.7s-1,是板填料式逆流RPB的2.1~3.2倍,是板填料式错流RPB的4~6.2倍,表明逆流旋转填料床可有效强化吸收异丙醇气体。
以天然气为原料的燃料电池分布式供能技术路径研究

以天然气为原料的燃料电池分布式供能已经成为分布式能源发展的新趋势之一。基于不同种类燃料电池的工作原理和特点,总结了4种典型的燃料电池分布式供能技术路径,对每种路径的工艺特点和应用案例进行了分析,梳理了目前仍有待解决的问题,对燃料电池分布式供能未来的发展提出建议。结论认为4种燃料电池供能路径技术上都有可行性,燃料电池供能效率明显高于传统供能模式,小微型家用燃料电池分布式可采用PEFC和SOFC,MCFC和SOFC更适合基荷性连续运行的大、中型电站。
一线医护人员预防新型冠状病毒职业暴露感染的策略

目的:采取有效措施保护抗击新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)疫情的一线医务人员。方法:分析医务人员感染原因,在发现问题、认真总结经验教训的基础上,制定一系列防护和消毒隔离措施。结果:通过采取综合防护措施,重庆援鄂医疗队328名队员无一人感染。结论:面对突如其来的COVID-19疫情,以科学的态度正视疾病,强化自我防护意识,在切实保障各种物理屏障的基础上,一线医护人员牢筑行为屏障,严格实施标准预防,就能在工作中有效防止新型冠状病毒的侵袭。
基于修正幂律模型流体的柳叶形扶正器旋流规律及应用

为提高注水泥过程中水泥浆顶替效率,国内外愈来愈多地使用旋流扶正器。但是,目前旋流扶正器结构参数主要靠经验设计,缺乏理论基础也没有相关行业标准。针对依据文丘里效应设计的柳叶形旋流扶正器,基于修正幂律流体模型,构建了旋流扶正器旋流长度计算模型。通过数值模拟对旋流扶正器井下旋流规律进行研究,推导出了旋流扶正器在修正幂律流体条件下,周向平均速度和完全顶替的临界速度公式。基于旋流扶正器井下旋流规律,分析了井眼环空结构、流体性能、井下井壁附着力对水泥浆顶替效率的影响,优化了柳叶形旋流扶正器旋流角、扶正棱长度、扶正棱有效体积和扶正器高度等设计参数。对比分析了柳叶形与常规旋流扶正器在不同工况下的旋流长度,柳叶形扶正器的旋流长度比常规扇形平均提升了32%,比常规梯形扶正器平均提升了47%。柳叶形扶正器在新疆顺北油田顺北3井等20多井次超深井应用,应用井固井质量明显优于常规扇形的旋流扶正器。
鄂尔多斯盆地旬邑探区延长组储层特征和开发效果

鄂尔多斯盆地旬邑探区延长组开发潜力较大,储层特征的定量评价对准确预测开发效果具有指导意义。选取延长组6段(长6)和延长组8段(长8)储层典型岩心进行实验分析,核磁共振实验结果显示长6和长8储层孔喉分布特征较为单一,不进行离心实验的情况下可利用核磁共振渗透率和T2几何平均值计算可动流体百分数。恒速压汞实验结果表明,孔隙比喉道发育均匀,未开展其他实验的情况下可利用恒速压汞实验计算孔隙度。通过建立核磁共振和恒速压汞耦合求取完整孔喉半径分布的方法,确定了旬邑探区延长组长6和长8储层的表面弛豫率为0.15μm/ms。核磁共振孔喉半径分布的计算结果显示,长6储层孔喉半径分布范围为0.01~433.10μm,长8储层孔喉半径分布范围为0.01~403.91μm,长6储层孔喉发育比长8储层均匀。通过定义拟粒间孔和拟溶蚀孔,拟溶蚀孔绝对体积占比揭示,长8储层渗流能力强于长6储层。建立了“拟溶蚀孔+含油饱和度”方法预测开发效果,分析认为拟溶蚀孔对试油产量的影响更大,进一步揭示了旬邑探区长8储层整体开发效果好于长6储层。
高速公路路面雨水径流污染物排放特征研究

为了深入了解高速公路面源污染特征,本文对高速公路路面径流进行了监测分析.尽管径流过程中总悬浮物(TSS)、总化学需氧量(TCOD_(Cr))、总氮(TN)和总磷(TP)的浓度以及颗粒物的丰度具有较大的变化幅度,但这些污染物的峰值浓度和颗粒物的峰值丰度基本上出现在径流开始后的10~30 min以内.TSS与TCOD_(Cr)、TN和TP的浓度之间存在着明显的相关性(r=0.444 ~0.955;p< 0.005),意味着有相当数量的有机物和营养盐以颗粒物结合态存在.生化需氧量(BOD5)与TCODcr的关系表明径流中的有机污染物可生化性较差.当降雨量和降雨强度在不同的范围变化时,其对径流污染物事件平均浓度的影响不同.绝大多数情况下,所研究的高速公路都会发生污染物的初期冲刷效应.前30%的径流可以携带46%±15%的TSS、54%±17%的TCOD_(Cr)、47%±13%的氮、52%±12%的磷以及在数量上占比为51%±12%的颗粒物.按照面源管理实践中80%的悬浮物的削减量的要求,应截留70%的径流,同时可以减少84%的有机物、78%的氮和81%的磷排放负荷.
淋洗修复后残留土壤中重金属的再释放及环境风险

淋洗修复后残留土壤中的重金属会因外界环境的改变可能会发生再释放过程而使环境风险增加,淹水是农田土壤常见的管理模式之一,然而淹水介导的土壤环境条件的改变对淋洗修复后残留农田土壤中重金属的再释放和环境风险的变化影响尚不清楚.因此,本研究开展了持续淹水培养(180 d)对经柠檬酸(CA)、EDTA、FeCl_3和HCl淋洗修复后残留土壤中Cd、Pb和Zn的有效性、形态分配和环境风险的影响研究.结果表明随着培养时间的延长,经CA、EDTA和HC1淋洗后土壤中有效态Cd含量呈先增加后减少的趋势,有效态Pb含量增加,有效态Zn含量减少.经FeCl_3淋洗后土壤中有效态Cd、Pb和Zn含量随培养时间延长而增加.形态分析结果表明,淹水会使土壤瓦h降低而致使铁锰氧化物的溶解,因此导致可还原态Pb含量向弱酸提取态Pb转移是有效态Pb含量增加的原因;土壤弱酸提取态Cd含量变化与土壤有效态Cd含量变化基本一致;淹水对淋洗修复后Zn形态的影响较小.基于改进的潜在生态风险指数法评价结果表明淹水使CA、EDTA和HC1淋洗后土壤Cd、Zn环境风险和重金属环境总风险减少,使Pb的环境风险增加.淹水后FeCl_3淋洗后土壤Cd、Pb和Zn环境风险及重金属环境总风险增加.由于FeCl_3淋洗后的土壤重金属污染状况较低且环境总风险(低风险)明显小于其它3种淋洗剂淋洗的土壤,因此,FeCl_3可成为Cd-Pb-Zn复合污染土壤的淋洗剂选择,但是需关注其淋洗修复后残留土壤中重金属的再释放并采取调控措施.本研究结果可为农田重金属污染土壤合适淋洗剂的选择和淋洗法修复重金属污染农田土壤的效果评估提供更为合理的指导思路.
塔里木盆地中—下奥陶统岩溶水文地貌结构类型及特征

表生型岩溶储层是塔里木盆地中—下奥陶统油气勘探的重点目标。为了深入认识岩溶储层的分区差异性,基于塔里木盆地大量钻井、取心和地震资料以及柯坪地区野外露头考察资料,对塔里木盆地不同地区中—下奥陶统岩溶古地貌和古水文进行了精细刻画,并划分了岩溶水文地貌结构类型,揭示了水文地貌结构对岩溶储层发育的控制效应。研究结果表明:①塔里木盆地中—下奥陶统岩溶水文地貌结构可划分为地表—地下双重水系型、地表水系型和无地表水系型;②地表—地下双重水系型结构主要发育在石炭系覆盖区,其主要特征是岩溶水形成了丰富的岩溶地貌类型,并建立了完整的地表岩溶流域和综合性岩溶管道网络;③地表水系型结构主要出现在志留系覆盖区,其主要特征是岩溶水对地表岩溶地貌产生了重要改造,虽然形成了较为完善的地表水系,但尚未产生综合性岩溶排驱系统;④无地表水系型结构主要分布在上奥陶统覆盖区,其主要特征是岩溶水对可溶性地层尚未产生明显的切割改造,地表未形成清晰的水系网络;⑤塔里木盆地3种不同类型的水文地貌结构反映了不同的岩溶演化阶段,控制了不同地区呈巨大差异的中—下奥陶统表生岩溶储层。
页岩油气革命及影响

页岩油气革命延长了世界石油工业生命周期、助推了全球油气储量和产量增长、影响着各国能源战略格局。地质历史时期生命大爆发及生物大灭绝事件控制了全球富有机质页岩的形成和演化。结合世界页岩油气勘探开发实践分析,页岩油气革命包涵科技革命、管理革命和战略革命。科技革命将资源视野从源外单一资源类型扩展到“源岩油气”系统;管理革命实现页岩油气低成本开发;战略革命重塑世界能源新版图。通过系统介绍中国陆相页岩油、海相/陆相页岩气两大领域的工业实践,明确了地下原位加热转化技术是中—低成熟度页岩油资源规模开发利用的现实探索,水平井体积压裂技术是实现中—高成熟度页岩油经济开发的有效途径,指出鄂尔多斯盆地延长组7段中—低成熟度页岩油和四川盆地侏罗系自流井组大安寨段中—高成熟度页岩油具有很大的资源潜力。当前,中国3 500 m以浅海相页岩气开发已有成功经验,海陆过渡相和3 500 m以深海相页岩气勘探取得了重要突破。地下煤气化试验探索煤炭清洁化和可持续利用新模式。页岩油气革命对中国能源发展具有深远影响:页岩油气革命突破传统找油理念,助推“源岩油气”成为新的油气系统;页岩油气革命推动“技术爆发”,加快能源类型迭代;页岩油气革命开启“坚持常规、突破非常规、开启新能源”的发展道路,有望实现中国“能源独立”。
大倾角工作面顶板漏冒飞矸运动轨迹分析及防护装置

随着大倾角煤层开采强度的不断加大,飞矸灾害的发生也越发的普遍。在大倾角煤层开采工作中,飞矸会以多种运动形式威胁开采工作面的人和设备。为了提高工作面系统的安全性,减少飞矸对开采工作面的操作人员和设备的威胁,对飞矸滑落的运动特征进行了研究。通过某工作面的实际工况分析,对其因顶板漏冒产生飞矸的影响因素、运动轨迹和飞矸与工作面之间相互作用进行分析,利用Roc Fall软件,建立飞矸运动模型,分析飞矸滑落运动特征并对飞矸防治位置进行预测。根据模拟试验结果,在距离工作面起点水平位置16.27 m和55.57 m附近建立防护装置。结合防护位置飞矸的瞬时速度,设计一种自动化的气动式挡矸装置。结果表明,采用Roc Fall对工作面飞矸轨迹进行模拟试验,可准确有效地分析飞矸运动状态。以SNS柔性网作为防护网,搭载于气动式挡矸装置,结合模拟数据确定回采工作面内飞矸的拦截范围,布置挡矸装置数量和位置,依据飞矸在拦截点的瞬时速度和需要防护的工作面范围,设计的光栅预警的气动挡矸装置可以有效地对飞矸进行防护。
基于Visual MODFLOW的煤层底板突水量预测研究

随着我国东部矿区煤层开采水平不断向深部拓展,底板奥灰水突水事故时有发生,往往造成严重的人员伤亡和财产损失。为准确预测煤层底板突水量,以新安煤矿为例,在概化该矿水文地质条件的基础上,建立了底板奥灰水渗流运动基本微分方程并采用有限差分法进行求解,利用Visual MODFLOW软件实现了该渗流运动的三维可视化数值模拟,结合2011年3月至2012年2月一个水文年的实际水位观测值对该模型的模拟水位进行验证和校核,依据该模型模拟水位值采用水均衡法计算得出底板突水危险区域的奥灰水量,即为突水量预测值。研究结果表明:该模型的模拟水位最大误差小于11%,一般4%左右;应用该模型模拟水位值计算危险区域突水量为1150m~3/h,与1995年该区域发生的特大奥灰突水事故平均突水量1244.3m~3/h接近,预测结果真实可靠。
矿井煤层冲击危险性多层次综合评价研究

为了更合理评价矿井煤层冲击危险性,减少不同指标之间的相互影响,避免造成评价结果的不准确,应用模糊综合评价模型对矿井煤层进行冲击危险性综合评价,提出了基于层次分析法的矿井煤层冲击危险性模糊综合评价模型;得到了基于层次分析法的矿井煤层冲击危险性影响因素,即:开采深度、冲击倾向性、煤层顶底板性质、地质构造、开采技术;确定了评价因素集,建立了模糊综合评价关系矩阵,进行了模糊综合评价,创建了矿井煤层冲击危险性模糊综合评价模型;最后对矿井煤层冲击危险性做出无冲击危险性、弱冲击危险性、中等冲击危险性和强冲击危险性的定量评价,提高了评价结果的精确度。以内蒙古某矿评价应用为例,选取2-1煤层进行模糊综合评价,通过应用基于层次分析法的矿井煤层冲击危险性模糊综合评价模型,得出2-1煤层最大隶属度指数x=0.43,评价结果为中等冲击危险性,与采用综合指数法评价得到的结果一致,表明了该模型可以用于评价矿井煤层冲击危险性。应用该模型在对矿井煤层进行模糊综合评价时,更注重各影响因素之间的相互关系对结果的影响,因而得到的评价结果更合理。研究为矿井煤层冲击危险性模糊综合评价研究提出一种新的评价角度。
房式采空区下近距离煤层开采支架工作阻力研究

为研究房式采空区下近距离煤层开采支架合理支护阻力,基于石圪台煤矿实际地质条件,构建了房式采空区下关键层初次破断与周期性破断力学模型,得到了初次来压和周期来压步距表达式,并构建了对应的“支架-围岩”相互作用力学模型,获得了支架工作阻力的计算式。研究结果表明:房式采空区下煤层开采关键层破断步距主要特点有2个:①关键层初次破断及周期性破断步距与上覆留设煤柱应力集中程度密切相关;②破断步距大小受关键层前次破断位置影响较大。理论计算31201综采工作面关键层初次来压步距为40.1m,前3次周期来压步距分别为20.4、18.9、20.8m。与均布载荷条件下相比,房式采空区下支架支护阻力的主要影响因素有2个,即关键层受上覆岩层集中力的位置和关键层初次破断结构形态。理论计算获得该工作面初次来压和前3次周期来压合理工作阻力分别为17372、11722、15252、15206kN。结合工程实例,验证了理论推导的合理性,研究成果为房式采空区下近距离煤层开采液压支架选型提供了指导。
井下电磁干扰特性及智能设备电磁兼容标准研究

随着煤矿智能化的快速发展,对设备的电磁兼容可靠性提出了更高要求。新型井下安全监控系统在应用中被干扰的问题仍偶有发生,为使智能化矿井的通信、控制设备在井下不受电磁干扰的影响从而可靠工作,调查了多家煤矿,研究了产生干扰的原因,并对主要设备的干扰情况进行现场测试,分析了现场测试数据,总结了煤矿井下电磁环境的特点,提出了井下设备面临的电磁干扰类型和参数:低频干扰、射频辐射耦合的传导干扰、电压跌落与中断、辐射干扰等。变频器的骚扰电压高达90dBμV,超过了该频段标准限值。在靠近变频器输出的位置高频段辐射干扰场强甚至接近30V/m,达到辐射抗扰度4级水平;50Hz工频磁场强度达到了0.19μT,接近危险值。电压跌落和变化在井下电网中频繁出现,通过电源线冲击智能化设备的工作稳定性。基于现场电磁环境的测试结果结合现有智能设备的测试标准,建议系统全面地考虑电磁兼容问题,增加射频场感应的传导抗扰度试验、磁场抗扰度试验、电压跌落试验等作为智能控制设备测试补充。并根据煤矿井下智能设备电磁兼容水平的特性,提出了智能设备电磁兼容标准体系,包括稳态和瞬态的干扰参数和项目,通过使用不同标准的参数组合对整个频段进行覆盖。同时建议瞬态抗扰度试验应考虑井下实际应用场景区域、干扰形式、设备的敏感性来确定试验等级。
智慧矿山数字孪生技术研究综述

煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。数字孪生面向煤炭工业互联互通及智能化应用,发挥连接物理世界和信息世界的桥梁与纽带作用,将在煤炭开采、视频监控、人机交互等方面提供更加实时、智能、高效的服务。面向智慧矿山技术需求,提出了基于数字孪生+5G的智慧矿山建设新思路,将“数字孪生+5G”与AI技术相结合,为实现智慧矿山提供一种创新的方法。首先从智慧矿山建设进展及应用方面存在的问题入手,系统地梳理和分析了当前智慧矿山研究和发展现状,通过研究新一代信息技术与工业技术融合应用,阐述了数字孪生的概念内涵,指出数字孪生是智慧矿山发展的必然趋势并将为智慧矿山赋能;然后针对智慧矿山建设的难点和痛点问题,提出了基于“数字孪生+5G”的智慧矿山体系架构理论,通过构建矿山数字孪生模型(MDTM)实现物理矿山实体与数字矿山孪生体之间的虚实映射与实时交互。聚焦智慧矿山建设目标,以智慧矿山系统建设、优化和关键技术为核心,基于矿山信息物理空间的数字孪生和深度学习方法,以实际矿井为原型设计了智能开采的数字孪生一体化方案,构建了全域感知、边缘计算、数据驱动和辅助决策的智慧矿山平台。最后针对智慧矿山的数字孪生应用需求,提出并探讨了数字孪生赋能智慧矿山的关键技术问题,并指出了未来需要实现的关键技术路径。旨在通过对智慧矿山的数字孪生技术研究,为数字孪生模型构建、协同控制与交互优化等提供思路,为未来智慧矿山建设与设计提供理论借鉴。
基于5G技术的煤矿智能化开采关键技术探索

5G的到来,极大地促进了云计算、大数据和人工智能等技术的深度融合,成为包括煤矿智能化开采在内的各行各业升级转型的关键基础设施,必将推动煤矿智能化开采技术的创新与变革。首先阐述了煤矿智能化开采的发展历程,总结了相关的政策支持和技术发展态势,系统分析了智能化开采技术在应用推广过程中亟待解决8个方面的问题,即:工作面自动找直技术、复杂环境下的高清晰可视化技术、煤炭开采多场动态信息融合的4D透明地质构建技术、煤岩自动识别及智能截割技术、高质量传感器研制与多传感器数据融合技术、采矿工艺智能化技术、煤炭智能化开采的微服务系统平台架构、危险源智能感知与预警技术;并从宏观角度分析凝练了技术方面的制约因素,提出以5G技术为核心汇聚而成的技术生态必将成为解决上述问题的一种有效手段。其次,深入研究了通信技术和煤矿开采技术之间的关系,分析了5G技术在智能化开采中的特点和优势,构建了智能化开采核心技术与5G技术生态关联矩阵,指出5G大带宽、泛在万物互联、低时延高可靠、切片技术等特性和技术在煤矿智能化开采发展中的关键支撑作用,阐述了5G生态在煤矿智能化开采中的重要性,并展望了随着5G技术生态的不断成熟,煤矿智能化开采将探索衍生出的一些高效关键技术和生产管理模式。最后,从多个方面探索了5G技术在智能化开采中的关键应用,包括:系统计算分析管控模式、4D-GIS透明地质和实时推演、工作面自动找直、视频驱动的智能化开采、井下环境感知等。最后针对煤矿智能化开采提出了一种基于5G技术的解决方案以供探讨。
智慧矿山顶层架构设计及其关键技术

智慧矿山建设目标是在工业互联网技术的基础上,能够完成对矿山“人、机、环”数据进行精准化采集、网络化传输、规范化集成,从而实现可视化展现、自动化操作和智能化服务的矿山智慧体。目前,智慧矿山的建设主要以单一的业务逻辑为基础,较少从数据运营、技术服务和业务逻辑等多方面,深入研究智慧矿山的体系架构问题,难以实现通用性和扩展性较强的智慧矿山建设目标。为解决上述问题,基于已有智慧矿山的基本概念及内涵,在对国内外智慧矿山研究现状分析的基础上,提出智慧矿山的基本内涵及其建设原则,并引入数据标准化、网络协同化、系统一体化和技术智能化的建设理念。提出智慧矿山顶层架构体系及其关键技术。该顶层架构体系主要包括智慧矿山总体架构、业务逻辑架构、技术架构和数据架构4个部分,从总体设计、业务分析、技术实现和数据流转的不同角度,可以较为综合和全面地构建智慧矿山。之后,探讨和研究了智慧矿山顶层架构体系建设过程中涉及到的智能控制技术、通信网络技术、三维可视化技术、空间信息技术、大数据分析与挖掘技术、物联网技术、机器学习理论方法、媒体智能技术等关键智能技术。最后,在总结智慧矿山顶层架构设计及关键技术内容的基础上,指出了未来智慧矿山建设过程中需要解决的一些关键理论问题及系统设计、优化问题,为不断完善智慧矿山顶层架构的设计和智慧矿山的深入发展明确了研究方向和实现目标。
煤矿智能一体化辅助生产系统及关键技术

随着我国在智能开采和智能掘进技术方面不断取得重大突破,矿井各子系统智能化程度不均,矿井生产控制单一分散,各系统信息孤岛化等问题突显,因此需要建立智能一体化辅助生产系统,实现矿井所有设备的集中控制,数据的集中管理和信息的高度集成与共享,打破各系统信息壁垒,真正实现煤矿多系统智能化发展目标。针对智能矿山的发展现状和趋势,指出智能矿山的建设是由单个系统智能化向多系统智能化方向发展,矿井生产控制是由单一分散式向综合智能一体化方向发展,煤矿智能辅助生产系统是智能矿山建设不可或缺的一环,提出了智能一体化辅助生产系统建设的“五个一”基本原则。神东矿区通过融合智能主/辅运输技术、智能供电技术、智能排水技术、智能通风技术及智能通信技术,建立了煤矿智能一体化辅助生产技术体系。引入模块化管理理念,将矿井综采(综放)、掘进、主运输、供电、供排水、通风及安全监测监控等所有矿井生产系统高度集成在同一个平台,将各子系统数据接入区域煤矿集中控制中心,设计出一套集地面与井下为一体的辅助生产系统的整合控制方案,形成管控一体化平台。采取从采掘、运输和分选加工等煤炭生产一体化管理模式,形成了专业调度体系,优化了生产控制指挥流程,实现了“五矿六井”大区域煤炭生产的集中控制和海量数据管理及信息的高度集成与共享,形成新型煤炭生产体系。实践表明,神东矿区智能一体化辅助生产系统可对全矿区全周期生产数据进行分析应用,减少工作人员400人,降低人工成本8000万/a,节电25%,设备利用率提高5%,全员工效提高16%。
我国智能化采煤技术现状及待突破关键技术

自实现机械化采矿后,进一步实现智能化以解放矿工就成为世界采矿界的科研目标。在回顾智能化采煤技术发展历程的基础上,对我国智能化采煤技术研究与应用现状进行系统回顾分析,并对未来待突破的关键技术进行展望。首先,介绍了智能化采矿技术的发展历程,概述了动力化、自动化、信息化等发展阶段对采煤工作面的要求,进而提出了智能化采煤工作面的基本要求;其次,从科研计划研究、国内学术论文发表、相关专利授权以及国内煤矿实践探索等方面,对我国智能化采煤技术的创新现状进行分析与总结,结果显示我国从“十一五”起就开始重视智能化采煤技术的研究,通过10余年的大力发展,批准了近10个与采煤智能化技术有关的国家重点研发计划项目,同时产生一大批学术论文和授权专利,这些创新成果形成了薄煤层、中厚煤层、大采高与超大采高、特厚煤层等4种智能化采煤基本模式,并建成了近200处不同层次的智能化采煤工作面;再次,从采煤机、液压支架、刮板输送机、带式输送机、巷道集中监控技术等5个方面,归纳了在初级智能化采煤工作面上已成熟应用的35项智能控制技术;最后,针对复杂条件下的智能化采煤工作面技术难题,提出了有待进一步研究突破的精准定位、煤岩识别、智能支护、自主纠偏和智能煤流感控等5项智能化采煤关键技术,并给出相应的技术突破思路。通过调研分析,认为我国现阶段的智能化采煤装备技术总体已达到自主化、成套化、实用化的国际先进水平,未来还需进一步提高智采工作面的自主能力和适用范围。
智能开采透明工作面地质模型梯级优化试验研究

煤矿智能开采工艺与装备对于地质条件适应性不足,亟需在各种复杂地质条件下构建高精度透明化的煤层地质模型。以山西某地质条件复杂的矿井为例,选择陷落柱、断层、褶曲等较为发育的XY-S工作面,利用勘查、生产阶段获取的地质数据,递进式构建了设计阶段的黑箱模型、掘进阶段的灰箱模型、回采前的白箱模型和开采中的透明模型;以XY-S工作面总长7400m掘进巷道、1470m推采范围的实测数据作为统计依据,对不同模型的地质建模精度进行实证分析。试验结果表明:①煤层底板标高的建模误差:黑箱模型10~20m(仅有钻探数据时)、5~10m(钻探+三维地震),灰箱模型和白箱模型0~5m,透明模型0~1.0m;②断层、陷落柱的控制程度:槽波解释的3条落差为1.5m以上断层验证可靠,直径为20m以上陷落柱的解释准确率平均75%,但是槽波探测的陷落柱范围明显偏大、推断的异常区偏多;③煤厚预测误差:主采煤层平均厚度2.70m,黑箱、灰箱、白箱模型煤厚预测最大误差为1.5m、均方误差0.5m左右,透明模型的煤厚预测误差小于0.30m,但是可统计的实证点偏少。按照智能开采工作面地质模型梯级构建的思路,智能开采前白箱模型的建模精度只能满足自适应截割模拟开采的需求,急需研发随采智能探测、孔中地质雷达、视频煤岩识别等新技术新装备,实现工作面高精度三维地质建模,为煤矿智能开采提供可靠的地质保障。
煤矿智能化(初级阶段)技术体系研究与工程进展

煤炭是实现清洁高效利用的最经济、最可靠的能源,煤炭资源的智能、安全、高效开发与低碳清洁利用是实现我国煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。基于我国煤矿智能化初级阶段的发展要求,开展了煤矿智能化技术体系研究和工程建设,进行了智能化煤矿顶层设计研究,以“矿山即平台”的理念将智能化煤矿整体架构分为设备层、基础设施层、服务层与应用层,实现煤矿生产、安全、生态、保障的智能化闭环管理。针对智能化煤矿存在的信息孤岛问题,开展了多源异构数据建模、特征提取与数据挖掘等技术研究,研发了基于数据驱动的信息实体建模与更新技术;研究了智能化煤矿高精度三维地质模型构建方法,通过在刮板输送机上布设巡检机器人与三维激光扫描仪,将三维激光扫描数据与地质模型数据、采煤机位姿数据、采煤机摇臂截割数据进行有效融合,获取采煤机的实时截割曲线,通过比对采煤机实际截割曲线与地质模型的煤岩层分界面曲线,实现基于地质模型动态更新的煤层厚度自适应截割控制方法;研发了工作面采掘接续智能设计技术,实现了接续工作面图纸、规程、规范的智能设计,大幅降低了采掘接续过程中的重复劳动;研究了掘锚一体机的位姿检测与导航技术、自动打锚杆技术、自动铺网技术、巷道三维建模与质量监测技术,探索了基于远程视频监控的巷道智能高效掘进技术与装备;以“有人巡视,无人操作”为特征的智能化开采工作面在全国逐渐推广应用,开展了基于三维地质模型动态更新的采煤机自适应截割技术研发与实践,在部分矿区取得较好的试验效果。分析了智能分选技术、智能辅助运输技术、5G通信技术在煤矿井上下应用存在的技术难点及解决的技术路径,从技术研发角度系统分析了制约智能化煤矿建设的关键技术难题。详细阐述了神东煤炭集团、兖矿集团、同煤集团、阳煤集团、淄矿集团、新汶矿业集团等国内大型煤炭生产企业现阶段在智能化煤矿建设中取得的阶段性成果,从技术研发与现场实践相结合的角度分析了智能化煤矿建设过程中存在的主要技术难题与发展方向。同时对煤矿智能化标准体系进行研究,提出了煤矿智能化标准体系框架,起草制定了“智能化煤矿分类、分级技术条件与评价指标体系”、“智能化综采工作面分类、分级评价技术条件与指标体系”等相关标准,为智能化煤矿建设提供标准支撑。
弱胶结地层条件下工作面溃水溃砂规律模拟研究

针对工作面开采过程中上覆弱胶结古近系砂砾岩含水层易导致溃水溃砂事故的问题,以西部某矿井21-1煤层开采过程为研究背景,研究确定了安全开采煤层厚度,以降低工作面发生溃水溃砂事故的可能性。利用离散元颗粒流PFC~(3D)软件构造工作面三维模型,依据工作面现场测得的宏观参数,通过宏细观参数转换公式转换成细观参数导入三维模型中,模拟工作面在开采厚度为2、4、6、8m时水砂混合物流动的情况,从而分析工作面发生溃水溃砂灾害的可能性。结果表明:从溃水溃砂通道发育过程及含水层水压变化2个角度分析,煤层开采厚度为2、4m时,溃水溃砂通道没有贯通到工作面,含水层水压还存在一定的压力,此时发生溃水溃砂事故的概率较小,而煤层厚度为6、8m时,工作面与砂层之间竖向裂隙出现贯通,溃水溃砂通道形成,含水层水压在最终开采阶段逐渐降低至0,工作面发生溃水溃砂等灾害的概率较大,因此选择最优开采煤厚是降低溃水溃砂事故发生可能性的有效措施。研究为相似矿井工作面选取开采煤层厚度与防治溃水溃砂灾害提供理论支持。
基于产权性质视角分析管理层权力对企业碳绩效的影响

由于全球范围内对生态环境问题更加重视,国家近些年也在积极倡导生态环境的保护,企业在发展过程中对环境的友好程度,也成为了衡量企业发展的重要指标。因此,通过分析影响企业碳绩效水平的因素,能够对企业节能减排和生态环境的治理起到一定程度的作用。本文以2014-2017年我国深沪A股上市公司的数据为样本并基于产权性质的视角,分析了企业管理层权力对企业碳绩效的影响。研究发现,管理层权力的增强会促进企业碳绩效水平的提高;而在不同产权性质的影响下,这种促进关系的强弱却有着差异。进一步研究发现,在国有企业下,管理层权力对企业碳绩效的促进作用更加明显。
供需视角下绿色建材演化路径及激励机制研究

随着可持续发展理念与低碳节能发展理念的深入人心,完整的绿色建材供应链亟待建立。然而目前国内绿色建材市场还处于起步阶段,位于产业链两端的建材生产商和房地产开发商并未形成稳定的供需关系。本文基于收益、风险与损失建立了建材生产商群体和房地产开发商群体在有限理性情形下的演化博弈模型,并通过演化稳定策略分析及MATLAB仿真验证,研究得出效益系数、风险损失、潜在损失是影响博弈双方决策的关键因素,从而得到促进建材生产商和房地产开发商供需关系稳定形成的激励机制。
浙江省不结球白菜种质资源表型多样性分析

本研究以浙江省“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”中收集的48份不结球白菜种质资源为材料进行田间表型鉴定,并分析了材料遗传多样性。研究结果表明10个数量性状变异系数范围为23.33%~50.29%,遗传多样性指数在1.26~2.01之间;9个质量性状变异系数范围为14.57%~65.77%,遗传多样性指数在0.29~1.61之间。各性状间存在较高相关性,株高、株幅、叶长、叶柄长4个性状两两之间均呈极显著正相关,莲座叶数与其他性状均呈负相关。前5个主成分累计贡献率达76.587%,包含了大部分信息。通过系统聚类,将参试材料共分成5类,第玉类为乌塌菜,第域类主要为长梗白菜,第芋类主要为青梗菜,第郁类为奶白菜,第Ⅴ类为混杂类群。本研究为浙江省不结球白菜种质资源的高效利用和品种改良提供理论基础。