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离子液体对不粘煤煤粉自燃特性的影响

工程科学学报 2022年第12期44卷 2008-2016页

作者：马砺何铖茂魏泽魏高明王洋西安科技大学安全科学与工程学院西安710054 西安科技大学陕西省煤火灾害防治重点实验室西安710054

为了研究煤粉储运过程中堆积煤粉在漏风环境下氧化升温导致其氧化自燃特征,揭示[BMIM][BF_(4)]离子液体抑制煤粉氧化阻燃反应机制.本文选用高效阻化剂[BMIM][BF_(4)]离子液体对红柳煤矿(HL)不粘煤煤粉进行阻化处理,通过煤粉恒温氧化实... 详细信息

为了研究煤粉储运过程中堆积煤粉在漏风环境下氧化升温导致其氧化自燃特征,揭示[BMIM][BF_(4)]离子液体抑制煤粉氧化阻燃反应机制.本文选用高效阻化剂[BMIM][BF_(4)]离子液体对红柳煤矿(HL)不粘煤煤粉进行阻化处理,通过煤粉恒温氧化实验测定5%、10%、15%质量分数的[BMIM][BF_(4)]处理煤粉的自燃临界参数,即煤粉临界自燃温度T_(m)和着火延迟时间t_(i),分析[BMIM][BF_(4)]对煤粉加热、自热反应的影响;测试同一高温环境下(各煤粉均被点燃)[BMIM][BF_(4)]对煤粉的宏观阻化特性;通过FT-IR实验表征[BMIM][BF_(4)]对煤粉的微观阻化特征,验证煤粉自燃临界参数变化规律.结果表明:[BMIM][BF_(4)]能够抑制煤粉自热反应并提高煤粉T_(m)和t_(i)值,降低煤粉自燃危险性,且其质量分数越大,煤粉自燃临界参数越大,其中15%质量分数的[BMIM][BF_(4)]处理煤粉的T_(m)为156℃,较原煤粉冗余度提高+26℃,t_(i)为80 min,较原煤粉着火延迟32 min.在同一环境温度T_(a)下(T_(a)>T_(m)),[BMIM][BF_(4)]处理煤粉的中心点温度、耗氧速率、CO产生量均小于原煤粉,且[BMIM][BF_(4)]的阻化效果随质量分数的增大而增大.[BMIM][BF_(4)]的阻化作用体现在强电负性氟原子与煤中羟基氢原子形成较强的氢键,溶解破坏煤中羟基基团,阻断煤氧链式反应.

关键词：煤粉自燃离子液体临界自燃温度着火延迟时间活性官能团

大面积采空区气体运移影响因素及控制方法研究

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大面积采空区气体运移影响因素及控制方法研究

作者：何铖茂西安科技大学

学位级别：硕士

大面积采空区面积广、漏风规律复杂,其内部瓦斯-空气混合气体受到外部微作用力影响可形成复杂的运移特征。本文以采空区气体运移理论为基础,通过现场观测、数值模拟的方法分析大气压力和周边采掘活动对大面积采空区气体运移的影响,由此... 详细信息

大面积采空区面积广、漏风规律复杂,其内部瓦斯-空气混合气体受到外部微作用力影响可形成复杂的运移特征。本文以采空区气体运移理论为基础,通过现场观测、数值模拟的方法分析大气压力和周边采掘活动对大面积采空区气体运移的影响,由此建立气体运移控制方法并进行现场应用。通过多孔介质理论,研究大面积采空区空隙特征,分析冒落带和裂隙煤体区域的渗透率分布,由此建立以O2、CH4、CO为主的大面积采空区气体运移模型。理论分析大气压力变化和周边采掘活动两个主要因素对大面积采空区气体运移的影响机理。研究大气压力变化对大面积采空区气体运移的影响,测定鲍店煤矿五采区封闭大面积采空区周边压能分布,确定漏风源与漏风汇。测定一年四季不同时期下漏风源与漏风汇密闭内外压差、涌出气体以及大气压力的相关性,分析大气压力与气体运移的通风能量关系。数值模拟大面积采空区气体运移特征:大气压力降低,漏风源附近低压显现,漏风汇附近高压区气体向低压区运移,出现短暂“回流”;减小漏风源与漏风汇之间压差,氧气渗流范围明显缩小。研究周边采掘活动对大面积采空区气体运移的影响,利用SF6示踪气体法测定水帘洞煤矿大巷煤柱(北)综放面周边大面积采空区漏风通道。数值模拟工作面初采期间和回采期间其周边大面积采空区O2、CH4、CO渗流场,现场观测采掘活动影响下大面积采空区气体分布变化特征,并确定大面积采空区煤自燃危险区域。建立监测预警和堵漏降氧为主的大面积采空区气体运移控制方法,包括设立气体监测与预警系统、柔性与刚性结合加固密闭墙、水玻璃凝胶逐孔充填堵漏风、封闭式氮气惰化平衡。对水帘洞煤矿大巷煤柱(北)综放面周边大面积采空区进行现场应用,有效控制了大面积采空区漏风,减小O2和CO浓度,保障工作面安全回采。

关键词：大面积采空区漏风大气压力采掘活动气体运移

基于双重注意力机制CNN-BiLSTM与LightGBM误差修正的超短期风电功率预测

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电气工程学报 2024年

作者：龙铖余成波何铖朱春霖张未陈佳重庆理工大学重庆市输变电设备物联网技术研究所重庆理工大学电气与电子工程学院

为了响应国家“双碳”目标，针对风电功率预测误差影响电网安全稳定运行的问题，提出一种基于双重注意力机制改进的CNN-BiLSTM初步预测和LightGBM误差修正的组合预测模型。该模型首先利用卷积神经网络(Convolutionalneural network,CNN... 详细信息

为了响应国家“双碳”目标，针对风电功率预测误差影响电网安全稳定运行的问题，提出一种基于双重注意力机制改进的CNN-BiLSTM初步预测和LightGBM误差修正的组合预测模型。该模型首先利用卷积神经网络(Convolutionalneural network,CNN)与注意力机制结合构成特征注意力模块自适应提取风电功率重要特征，然后利用双向长短期记忆网络(Bi-directional long short-term memory,BiLSTM)与注意力机制结合构成时间注意力模块对风电功率进行初步预测，最后利用LightGBM构造误差修正模型，对初步预测结果进行修正。使用平均绝对误差(Mean absolute error,MAE)、均方根误差(Root mean square error,RMSE)和确定系数(R2)作为试验评价指标，结果表明，该组合模型预测效果明显优于BiLSTM、CNN-BiLSTM等模型。

关键词：风电功率预测注意力机制卷积神经网络长短期记忆网络误差修正 LightGBM

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钠盐微胶囊制备及其阻化性能研究

煤矿安全 2022年第9期53卷 94-99页

作者：马砺马武阳魏泽何铖茂拓龙龙西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 陕西省煤火灾害防治重点实验室陕西西安710054 山西紫金矿业有限公司山西州034300 石拉乌素煤矿内蒙古鄂尔多斯017212

微胶囊包裹技术可以保护芯材并使芯材缓慢释放。为提高盐类阻化剂阻化效果,基于微胶囊包裹技术,采用融化分散冷凝法制备出微胶囊阻化剂;优选出常温下吸湿率最低的壁芯比,利用程序升温实验系统对添加不同质量分数阻化剂的不黏煤进行阻化... 详细信息

微胶囊包裹技术可以保护芯材并使芯材缓慢释放。为提高盐类阻化剂阻化效果,基于微胶囊包裹技术,采用融化分散冷凝法制备出微胶囊阻化剂;优选出常温下吸湿率最低的壁芯比,利用程序升温实验系统对添加不同质量分数阻化剂的不黏煤进行阻化性能测试。结果表明:随着添加微胶囊阻化剂质量分数的增大,煤样耗氧速率和CO释放速率先降低后增加,且在质量分数为15%时阻化效果最优;110℃时达到最大阻化率83%,整个温度范围内的平均阻化率为67%;相同质量分数下微胶囊阻化剂的阻化性能优于钠盐阻化剂;微胶囊阻化剂壁材在煤样升温过程中吸收热量,相变熔融后包裹在煤样表面并缓慢释放出芯材,能在煤温较高时保持优良的阻化效果。

关键词：微胶囊自然发火阻化剂耗氧速率阻化率

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某商用车驾驶员区域H点舒适域评价分析

机械设计与制造 2024年

作者：胡明茂聂和愉付众铖洪波湖北汽车工业学院机械工程学院东风商用车技术中心

美国汽车工程师协会（SAE）所提出的适用于驾驶员座椅位置的布置并不能较好地适用于中国驾驶员。因此结合华中地区人体尺寸，拟合出适用于中国驾驶员的H点适意线，并结合视野范围对H点舒适范围进行了优化，利用JACK人机工程仿真软件得... 详细信息

美国汽车工程师协会（SAE）所提出的适用于驾驶员座椅位置的布置并不能较好地适用于中国驾驶员。因此结合华中地区人体尺寸，拟合出适用于中国驾驶员的H点适意线，并结合视野范围对H点舒适范围进行了优化，利用JACK人机工程仿真软件得出驾驶员在乘坐商用车座椅情况下的舒适性评分，结合G1赋权法分析和评价影响驾驶员乘驾舒适性因素。结果表明，优化后的H点舒适域对商用车驾驶员来说存在较好的乘驾体验，为后期驾驶室整体布置提供了一定理论基础。

关键词：人机工程学商用车 H点 JACK G1评价方法

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CT影像下的肺结节分类方法研究综述

计算机科学与探索 2024年第7期18卷 1705-1724页

作者：利建铖曹路何锡权廖军红五邑大学电子与信息工程学院广东江门529020 江门市人民医院呼吸与危重症医学科广东江门529000

近年来,深度学习因其具有自动提取特征的能力以及更好的分类性能而被广泛应用于各种分类任务之中。肺结节的分类研究也逐渐从手工提取特征的传统方法向基于深度学习的分类方法转变。为了更好地对CT影像下的肺结节进行良恶性分类研究,对... 详细信息

近年来,深度学习因其具有自动提取特征的能力以及更好的分类性能而被广泛应用于各种分类任务之中。肺结节的分类研究也逐渐从手工提取特征的传统方法向基于深度学习的分类方法转变。为了更好地对CT影像下的肺结节进行良恶性分类研究,对以卷积神经网络(CNN)为主的深度学习方法在肺结节良恶性分类研究的现状进行梳理和归纳总结。首先介绍了目前常用的肺结节公开数据集,包括其内容、局限性以及下载地址。其次总结了常用的性能评价指标。然后重点介绍了近年来深度学习方法在肺结节分类中的研究工作:分别从网络结构层面和数据层面将当前肺结节分类方法归类为仅使用卷积神经网络、在卷积神经网络中引入注意力机制、多视图学习、多模态学习以及使用迁移学习、对抗神经网络这些方法;同时总结了这些分类方法的网络结构以及优缺点,并且对比了近三年的基于这些内容的肺结节分类方法在肺结节公开数据上的良恶性分类表现。最后讨论了目前肺结节分类中存在的问题并探索进一步的研究方向。

关键词：深度学习肺结节分类卷积神经网络(CNN) 特征提取

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煤粉自然发火临界参数的影响因素与预测

煤炭科学技术 2021年第4期49卷 206-212页

作者：马砺魏泽邹立易欣何铖茂西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 西安科技大学煤火灾害防治重点实验室陕西西安710054 西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

煤粉广泛应用于火电、化工及冶金领域,在制备及输送过程中,由于氧化活性增强极易自然发火并诱发燃爆事故,严重威胁作业人员生命安全。为预防煤粉灾害事故发生,研究最低着火温度对应着火延迟时间等关键临界参数的影响因素及预测具有重要... 详细信息

煤粉广泛应用于火电、化工及冶金领域,在制备及输送过程中,由于氧化活性增强极易自然发火并诱发燃爆事故,严重威胁作业人员生命安全。为预防煤粉灾害事故发生,研究最低着火温度对应着火延迟时间等关键临界参数的影响因素及预测具有重要义。通过搭建煤粉自然发火演化试验系统,采集硫磺沟矿和红柳矿的2种变质程度煤粉,并放置于反应池进行恒温氧化试验,分析了煤粉自然发火临界参数影响因素;同时建立了煤粉自然发火临界参数数学预测模型,对煤粉自然发火临界参数进行预测。结果表明:氧浓度和堆积厚度是影响煤粉自然发火临界参数的重要因素。煤粉的最低着火温度和对应着火延迟时间随氧浓度的降低显著增加,氧浓度降低抑制煤粉活性结构与氧气反应,减缓煤粉的升温速率,进而增加煤粉的最低着火温度和着火延迟时间。随着煤粉堆积厚度的增加,煤粉氧化释放的热量更容易蓄积,煤粉的最低着火温度逐渐降低,最大降幅可达34℃。而煤粉堆积厚度的增加可减缓氧气进入煤粉内部的扩散率,对应着火延迟时间表现出增加趋势。利用线性回归方法建立了数学预测模型,可用于计算煤粉自然发火临界参数,为煤粉自然发火引发爆燃事故防控提供了依据。

关键词：煤粉氧浓度堆积厚度最低着火温度着火延迟时间预测模型

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盘刷式光伏清扫机器人结构与驱动设计研究

太阳能学报 2024年第3期45卷 565-570页

作者：张经炜杨姣高瑞光熊铖铖王濠君丁坤河海大学机电工程学院常州213022 常州市光伏系统集成及生产装备技术重点实验室常州213022

针对光伏电站中运维使用的清扫机器人轻量化设计问题,提出一种盘刷式光伏清扫机器人结构并设计驱动系统。首先,在现有轮式机器人基础上,将盘刷与机器人驱动轮集成为一体,设计紧凑型机器人结构,在机器人运动过程中同步实现组件表面清扫,... 详细信息

针对光伏电站中运维使用的清扫机器人轻量化设计问题,提出一种盘刷式光伏清扫机器人结构并设计驱动系统。首先,在现有轮式机器人基础上,将盘刷与机器人驱动轮集成为一体,设计紧凑型机器人结构,在机器人运动过程中同步实现组件表面清扫,并对电机支架进行优化设计。其次,采用四轮驱动方式,设计盘刷式光伏清扫机器人驱动系统软硬件。在屋顶光伏组件表面开展实验,实验结果表明所设计的盘刷式光伏清扫机器人结构与驱动系统满足清扫需求,在夏季晴天天气清扫一块面积为2.44 m^(2)的光伏组件,对比清扫前后光伏组件标准化的电气特性,清扫后修正至标准测试条件(STC)下的最大功率提升约16.1%。

关键词：机器人光伏太阳能发电光伏清扫机器人驱动系统

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基于惰化平衡的厚煤层透采空区煤自燃防控方法

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煤矿安全 2022年第9期53卷 162-169页

作者：孙广京何铖茂李乃禄陈成果范会峰秦志华贵州六盘水师范学院贵州六盘水553000 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037 彬县水帘洞煤炭有限责任公司陕西咸阳712000 西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710000

厚煤层开采过程受原有分层开采工艺的影响,原有老采空区被揭露,工作面风流在压差的作用下漏入煤层内采空区,极易引起采空区内破碎遗煤自燃并产生大量有害气体。以水帘洞煤矿大巷煤柱(北)综放工作面为例,在分析厚煤层综放开采条件下工作... 详细信息

厚煤层开采过程受原有分层开采工艺的影响,原有老采空区被揭露,工作面风流在压差的作用下漏入煤层内采空区,极易引起采空区内破碎遗煤自燃并产生大量有害气体。以水帘洞煤矿大巷煤柱(北)综放工作面为例,在分析厚煤层综放开采条件下工作面透采空区时各流场之间耦合关系的基础上,采用SF示踪气体漏风测试和数值分析相结合的方法,研究工作面在回采过程中透采空区的特点及漏风规律,提出了基于惰化平衡的厚煤层透采空区煤自燃防控方法。研究结果表明:工作面距切眼200 m范围内本煤层内采空区之间存在较为明显的漏风通道;工作面切眼贯通,漏风流O向回风侧运移,且其体积分数随距切眼距离的增加而逐渐减小;切眼向外约100 m范围为本煤层采空区煤自燃危险区域;通过封闭式氮气惰化、多钻孔连续压注凝胶等方法,实现采空区惰化平衡,在工作面开切眼、过采空区、停采时期高效防治采空区煤自燃。

关键词：厚煤层透采空区漏风煤自燃惰化平衡