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诸广中部塘湾铀矿床黄铁矿成因及其对铀成矿作用的指示

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地质论评 2024年第2期70卷 541-553页

作者：赖静郭新文刘文泉江卫兵吴建勇核工业二九○研究所广东韶关512026

为深入探讨塘湾铀矿床成因,笔者等以诸广山中部仁化县城口矿田塘湾铀矿床的黄铁矿为研究对象,基于详细的岩相学,将黄铁矿精细划分为成矿早期(pyⅠ)、成矿期(pyⅡa、pyⅡb)及成矿晚期(pyⅢ)3个时期4个阶段。采用EPMA和LA-ICP-MS技术对各... 详细信息

为深入探讨塘湾铀矿床成因,笔者等以诸广山中部仁化县城口矿田塘湾铀矿床的黄铁矿为研究对象,基于详细的岩相学,将黄铁矿精细划分为成矿早期(pyⅠ)、成矿期(pyⅡa、pyⅡb)及成矿晚期(pyⅢ)3个时期4个阶段。采用EPMA和LA-ICP-MS技术对各阶段的黄铁矿开展主、微量元素及硫同位素原位测试分析。结果显示:塘湾铀矿床黄铁矿Fe含量为45.80%~46.80%,S含量为51.85%~53.84%,n(S)/n(Fe)为1.96~2.03。黄铁矿中微量元素种类少且含量低,部分低于检出限,相对大陆地壳显著富集As、Se、Ag、Sb、Au、Bi、U元素,As含量最高,平均1587×10^(-6);Co/Ni值为1.07~59.1;各阶段稀土元素总量低且主成矿期相对高,配分模式一致,与花岗岩围岩高度相似,负铕异常明显(δEu为0.12~0.44)。黄铁矿的δ^(34)S_(CDT)为-3.1‰~-19.9‰,pyⅠ、pyⅡa、pyⅡb、pyⅢ明显呈先降低再升高的特征。综合上述地球化学特征,认为塘湾铀矿床黄铁矿均为富As亏S型黄铁矿,有利于铀成矿;其属中低温岩浆热液成因,物质来源于围岩花岗岩。结合不同阶段黄铁矿地球化学特征变化、矿床地质特征和铀成矿理论,认为塘湾矿床自成矿早期、主成矿期至成矿晚期成矿流体一致显示相对还原的环境,且经历了相对氧化→还原→相对氧化的演化,成矿温度逐渐降低。黄铁矿对于流体中铀的沉淀起到了重要还原剂作用。

关键词： LA-ICP-MS 主、微量元素硫同位素黄铁矿铀成矿作用诸广山城口矿田塘湾铀矿床

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城市物流无人机起飞时刻排序问题研究

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2024年第3期48卷 435-440页

作者：常静张启钱张洪海刘文泉南京航空航天大学民航学院南京210016 南京航空航天大学通用航空与飞行学院南京213300

文中基于动态优先级计算了无人机起飞的时刻及起飞顺序.选取货物价值、收货点距离和最晚收货时间作为影响排序的主要因素,根据熵权法判断不同影响因素对物流订单优先级的影响程度,结合模糊聚类与三维优先级表调度规则判定物流订单的任... 详细信息

文中基于动态优先级计算了无人机起飞的时刻及起飞顺序.选取货物价值、收货点距离和最晚收货时间作为影响排序的主要因素,根据熵权法判断不同影响因素对物流订单优先级的影响程度,结合模糊聚类与三维优先级表调度规则判定物流订单的任务优先水平.并根据订单优先级设定延误成本系数,以最小总延误成本为目标构建物流无人机起飞时刻排序模型;提出相应的改进遗传算法对模型进行求解.数值仿真实验结果表明:所提方法可以安全高效地安排无人机起飞队列顺序,降低无人机配送的总延误成本.

关键词：城市交通排序问题遗传算法物流无人机

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运用数学建模实现料堆三维模型实时更新方法的研究

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电力设备管理 2024年第6期 216-218页

作者：张云武畅学辉金太山欧国平欧阳海峰刘文泉刘海军孟立军国能粤电台山发电有限公司

针对在火电厂圆形煤场中无法通过HMI向操作员展示实时料堆变化的问题,通过根据圆形煤场的堆取料机物理参数进行数学建模,利用安装在堆取料机中心柱附近的、用于检测自动作业定位位置的回转编码器、俯仰编码器采集的数据为依托,综合转换... 详细信息

针对在火电厂圆形煤场中无法通过HMI向操作员展示实时料堆变化的问题,通过根据圆形煤场的堆取料机物理参数进行数学建模,利用安装在堆取料机中心柱附近的、用于检测自动作业定位位置的回转编码器、俯仰编码器采集的数据为依托,综合转换为三维建模所需的点云数据,实现在不增加硬件成本的情况下,实时展示煤堆三维模型的动态变化。经验证该方法与实际料堆吻合度较高,可实现跟随作业的三维模型实时更新效果。

关键词：数学建模圆形煤堆三维模型实时更新跟随作业盘煤

面向电气化铁路牵引供电的光伏发电分相电流控制策略

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电力系统自动化 2022年第19期46卷 145-153页

作者：程鹏刘文泉陈冲贾利民华北电力大学能源电力创新研究院北京市102206 轨道交通控制与安全国家重点实验室(北京交通大学) 北京市100091

充分利用电气化铁路沿线太阳能禀赋,不仅可以为电气化铁路牵引供电提供清洁能源,也可以促进光伏发电的就近消纳。文中提出一种面向电气化铁路接入的光伏发电分相电流控制策略。该分相电流控制策略实施于三相静止坐标系,通过对分相电流... 详细信息

充分利用电气化铁路沿线太阳能禀赋,不仅可以为电气化铁路牵引供电提供清洁能源,也可以促进光伏发电的就近消纳。文中提出一种面向电气化铁路接入的光伏发电分相电流控制策略。该分相电流控制策略实施于三相静止坐标系,通过对分相电流的调节实现对光伏发电的并网控制;同时,考虑变流器容量约束,在保证光伏功率全额输出的前提下,充分利用变流器裕量输出负序电流供给单相牵引负荷,降低电气化铁路并网接入点的电流不平衡度,可在无需相序分离的条件下实现光伏发电的并网发电与负序补偿的统一控制。最后,基于RTLAB实验平台验证了所提控制策略的有效性。

关键词：光伏发电电气化铁路分相电流电流限幅牵引供电负序电流补偿

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新型清洁能源在轨道交通系统中的应用研究

新型清洁能源在轨道交通系统中的应用研究

作者：刘文泉华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

作为国家的基础产业,轨道交通运输在促进经济发展和改善人民生活质量方面发挥着重要和独一无二的作用。在轨道交通运输业的迅速发展的态势下,牵引系统对传统能源的需求急剧增加,其高用能需求和高能耗用能结构引起的高碳排放、能源短缺... 详细信息

作为国家的基础产业,轨道交通运输在促进经济发展和改善人民生活质量方面发挥着重要和独一无二的作用。在轨道交通运输业的迅速发展的态势下,牵引系统对传统能源的需求急剧增加,其高用能需求和高能耗用能结构引起的高碳排放、能源短缺等问题不容忽视。充分开发利用这些新型清洁能源,将其应用在轨道交通中,可完美解决轨道交通用能需求大、碳排放量高的问题。但是,目前针对新型清洁能源在轨道交通系统中的应用研究较少,存在新能源接入后轨道交通系统的电能质量、清洁能源发电与负载不匹配、供电不可靠、变换器传输效率低等问题。本文以轨道交通系统作为研究对象,着重研究新型清洁能源在轨道交通系统中的应用,主要包括不同轨道交通类型与适配的新型清洁能源的融合方案与拓扑结构、系统优化治理控制策略的设计等内容。基于此,论文的主要创新性成果如下:(1)以电气化铁路分相牵引供电系统为对象,设计了基于V/v变压器的铁路沿线的分布式光伏三相接入的方案,分析了光伏发电单元、牵引网和公用电网的三相电流和电压的关系,得到无需相序分离,可直接在三相静止坐标系下合理配置逆变器电流指令的结论,为后续制定光伏逆变器的电流控制策略提供依据。以非电化铁路动力系统为对象,设计了氢动力机车的“弓网+氢燃料电池+锂电池”的动力结构和拓扑,在考虑可靠性和经济性前提下,采用了氢电双运行模式。(2)为解决牵引负载负序电流导致公用电网三相电流不平衡的问题,提出了两种光伏发电的电流控制策略。针对光伏发电单元优先为机车负载供电的运行模式,提出了一种可实现牵引负载负序电流补偿的光伏逆变器单相电流控制策略。根据负载电流与光伏电流的关系,配置了不对称电流指令为单相机车负载供电;根据公用电网电流与光伏电流的关系,配置了对称电流指令将多余的光伏有功功率输送至公用电网。针对光伏发电单元将有功全额输送至公用电网的运行模式,提出了一种了实现牵引负载负序电流补偿的光伏逆变器分相电流控制策略。配置了正序电流指令,保证光伏有功功率全额输出并网;根据机车负载负序电流与光伏电流的关系,配置了负序电流指令,补偿机车负载产生的负序电流;为了防止正、负序电流指令的叠加导致逆变器出现过电流问题,基于逆变器的容量约束,增加了电流限幅控制环节。使用RTLAB实验平台进行硬件在环测试,印证了所提两种控制策略在光伏并网和牵引负载负序补偿两方面的可靠性。(3)提出了一种Boost变换器的灵活切换控制技术,以实现氢燃料电池在并/离网运行状态下的无缝切换。首先,将直流母线因弓网的瞬间脱网造成的直流母线偏离额定值作为并/离网的切换信号,代替传统控制中开关状态识别信号,弥补了切换中出现暂态过程和过电流问题而导致供电可靠性下降的缺陷;基于下垂控制理论,构造了以直流母线电压差额值为控制对象的功率环进行功率再分配,并将其与传统功率外环合并作为新的外环控制,并、离网工况的控制策略得以融合;利用RTLAB软件搭建了相应的硬件在环测试平台,在离网到并网切换、并网到离网切换、最小功率跟踪值阶跃变换的混合运行工况下进行了测试验证,验证了所提策略在无缝切换和功率跟踪方面具有良好的性能。(4)以双向全桥LLC谐振变换器为对象,提出了一种的变频-变占空比的双桥臂不对称控制策略,以提高双向全桥LLC谐振变换器的轻载传输效率,达到锂电池在全负载范围内高效利用优先能量的效果。首先,从占比大的开关损耗和变压器损耗出发,分析出占空比和开关频率为影响轻载效率的两大因素;然后,提出了变频-占空比的双桥臂不对称控制策略,并分析了工作原理;其次,基于时域分析法,建立了 LLC在该控制策略下的数学模型,得出了电压增益与开关频率和占空比的关系,建立了轻载损耗模型,以最小损耗为运行目标,确定了最优占空比;最后,基于MATLAB仿真,验证了所提控制策略在提升电路轻载效率的可行性。

关键词：轨道交通电流限幅负序补偿无缝切换双向全桥LLC谐振变换器轻载效率

粤北书楼丘铀矿床黄铁矿原位微量元素、硫同位素组成及矿床成因指示

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地球科学 2022年第1期47卷 178-191页

作者：刘文泉刘斌罗强祁家明吴建勇魏文芳核工业二九〇研究所广东韶关512026 内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023

书楼丘铀矿床作为长江铀矿田重要的组成部分之一,其成矿流体特征、来源及成矿环境研究相对较少.依据黄铁矿晶型特征及其与其他矿物共生组合特征,将书楼丘铀矿床中脉石矿物黄铁矿的形成划分为成矿前期(PyⅠ)、成矿期(PyⅡ)及成矿晚期(Py... 详细信息

书楼丘铀矿床作为长江铀矿田重要的组成部分之一,其成矿流体特征、来源及成矿环境研究相对较少.依据黄铁矿晶型特征及其与其他矿物共生组合特征,将书楼丘铀矿床中脉石矿物黄铁矿的形成划分为成矿前期(PyⅠ)、成矿期(PyⅡ)及成矿晚期(PyⅢ)三个时期,成矿期又被划分为成矿早阶段(PyⅡ_(a))和主成矿阶段(PyⅡ_(b)).采用激光剥蚀多接收电感耦合等离子质谱仪(LA-MC-ICP-MS)对成矿前期、成矿期形成的黄铁矿进行微量元素及硫同位素分析.结果表明,书楼丘铀矿床Py Ⅰ中Co、Ni含量大部分低于检出限,PyⅡ_(a)和PyⅡ_(b)中Co/Ni比值主要介于1~5之间,为热液成因.Py Iδ^(34)S值为0.41‰~2.02‰,显示了地幔硫特征;PyⅡ_(a)δ^(34)S值为-9.15‰~-11.3‰,与贵东复式花岗岩体黄铁矿(-10.9‰~-7.10‰)基本一致,贵东复式花岗岩体与诸广复式花岗岩体毗邻且成因相同,由此推测PyⅡ_(a)的硫来自诸广山复式花岗岩体;由成矿早阶段到主成矿阶段,黄铁矿δ^(34)S值明显升高(-9.15‰~-11.3‰增加到-4.58‰~-8.48‰),表明成矿流体氧逸度降低,成矿早阶段氧化性流体淋滤赋矿围岩中的铀形成富铀流体运移,主成矿阶段富铀流体转变为还原环境,导致铀沉淀.结合黄铁矿微量元素特征可知,书楼丘铀矿床成矿前期热液流体为高温碱交代热液,成矿期热液流体为中低温大气降水演化热液.

关键词： LA-MC-ICP-MS 微量元素硫同位素成矿流体书楼丘铀矿床矿床学

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赣南黄沙铀矿区辉绿岩成因及其与铀成矿关系

地球科学 2022年第1期47卷 206-223页

作者：张熠阳钟福军潘家永夏菲祁家明李海东刘文泉东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 核工业二九〇研究所广东韶关512026

赣南黄沙铀矿区内发育的辉绿岩脉与铀矿化有着密切的空间关系,但其岩石成因研究薄弱,影响了对铀成矿过程的认识.对辉绿岩进行了岩相学、主量元素、微量元素与Sr-Nd-Pb同位素分析.结果显示,辉绿岩具有贫硅、贫碱、贫镁、Na_(2)O>K_(2)O... 详细信息

赣南黄沙铀矿区内发育的辉绿岩脉与铀矿化有着密切的空间关系,但其岩石成因研究薄弱,影响了对铀成矿过程的认识.对辉绿岩进行了岩相学、主量元素、微量元素与Sr-Nd-Pb同位素分析.结果显示,辉绿岩具有贫硅、贫碱、贫镁、Na_(2)O>K_(2)O、较富集大离子亲石元素、轻重稀土分馏不明显(LREE/HREE=2.81~2.97)、弱Eu异常(δEu=0.95~0.98)、典型Dupal异常铅、高(^(87)Sr/^(86)Sr)i(0.70493~0.70658)、低ε_(Nd)(t)(3.98~4.84)的地球化学特征,表明其属于大陆拉斑玄武岩系列,是在太平洋板块俯冲作用引起的岩石圈伸展减薄构造背景下,由软流圈物质与俯冲板片脱水产生的流体交代形成的岩石圈富集地幔相互作用后发生部分熔融形成的,岩浆在上升过程中经历了一定程度的结晶分异作用并与上地壳发生了混染.综合研究认为矿区辉绿岩成岩作用(140 Ma)与铀成矿作用(100 Ma、63~76 Ma)存在巨大时差,辉绿岩为矿质沉淀提供了有利的赋矿空间和还原性环境.通过与邻区诸广‒下庄矿集区内辉绿岩对比,发现它们在成因上有相似性,与下庄矿田具有相似的控矿规律.黄沙矿区成矿地质条件较优越,找矿潜力较好,下一步的找矿勘查应重点关注交点型铀矿化,重视NWW向辉绿岩脉与NE向破碎带交汇部位控矿.

关键词：黄沙铀矿区地球化学 Sr⁃Nd⁃Pb同位素辉绿岩成因铀成矿作用

粤北书楼丘矿床脉石矿物地球化学特征及其意义

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铀矿地质 2022年第6期38卷 1098-1110页

作者：叶永钦祁家明刘文泉核工业二九〇研究所广东韶关512029 广东省环境保护核辐射追踪研究重点实验室广东韶关512029 广东省放射性生态环境保护工程技术研究中心广东韶关512029

书楼丘矿床是粤北长江铀矿集区内典型铀矿床之一。为揭示书楼丘矿床铀成矿流体和成矿物质的来源,文章系统研究了成矿期脉石矿物(方解石、萤石和黄铁矿)微量元素、稀土元素和同位素地球化学特征。成矿期黄铁矿微量元素比值(Nb/Ta值和Zr/H... 详细信息

书楼丘矿床是粤北长江铀矿集区内典型铀矿床之一。为揭示书楼丘矿床铀成矿流体和成矿物质的来源,文章系统研究了成矿期脉石矿物(方解石、萤石和黄铁矿)微量元素、稀土元素和同位素地球化学特征。成矿期黄铁矿微量元素比值(Nb/Ta值和Zr/Hf值)特征及其相关性分析表明成矿流体来源于深部,且在成矿过程中受到外源流体的混入;成矿期紫黑色萤石稀土元素特征表明书楼丘矿床成矿流体部分继承了富铀花岗岩体;方解石和萤石的La/Ho-Y/Ho图解表明,形成书楼丘矿床的成矿流体源于同一流体体系;成矿期方解石具有比较稳定的碳同位素组成和较高的δ^(18)O_(PDB)值,其δ^(13)C_(PDB)值平均为-7.4‰,δ^(18)O_(PDB)值平均为-17.68‰,明显表现出地幔来源的特点,但在成矿过程中可能发生了较强的水岩交换作用或有大气降水的混入;成矿期黄铁矿Pb同位素比值和HolmesHoutermans图解反映出成矿流体中的铅来源于富铀的地质体,富铀岩体为铀成矿提供矿质。结合前人研究结果认为,幔源富铀成矿流体从深部向上运移过程中,由于物理化学条件的改变,导致沥青铀矿从流体中沉淀析出,形成铀矿化。

关键词：脉石矿物地球化学成矿流体矿床成因书楼丘矿床粤北

粤北花岗岩型铀矿盆岭耦合成矿过程与成矿动力探讨

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地质论评 2022年第2期68卷 571-585页

作者：祁家明刘斌刘文泉叶永钦徐争启核工业二九〇研究所广东韶关512029 成都理工大学地球科学学院成都610059

粤北地区是我国重要的花岗岩型铀矿集区,但长久以来,巨大的岩矿时差导致对铀成矿动力的厘定模糊不清,铀矿成因也就具有了多解性。笔者等在充分总结粤北铀矿已有研究进展的基础上,针对区内中—新生代以来形成的特有盆山体系与铀矿的内在... 详细信息

粤北地区是我国重要的花岗岩型铀矿集区,但长久以来,巨大的岩矿时差导致对铀成矿动力的厘定模糊不清,铀矿成因也就具有了多解性。笔者等在充分总结粤北铀矿已有研究进展的基础上,针对区内中—新生代以来形成的特有盆山体系与铀矿的内在成因,以独特的视角梳理了岩体—断陷盆地的多次挤压—拉张耦合演化过程与铀成矿动力,认为区内热液型铀矿具有“非造山”成矿特征,其成矿过程受重熔型富铀花岗岩与NE向断陷带深源断裂活动的双要素联合制约,单独的花岗岩浆活动或区域断陷活动都无法独立成矿;同时认为95 Ma时期以NE向南雄断陷盆地为标志的深源断陷活动是铀成矿的主要驱动力,晚期脉岩岩浆并不直接参与成矿,但对铀的活化和沉淀具有较重要的作用;铀成矿流体来自岩体深部早期压扭性断裂韧性变质热流体与后期张扭性断裂大气降水混合,成矿流体受NW—SE向挤压—伸展构造应力转换易在NE向断陷带夹持的NW、NNW向断裂及断陷红盆基底不整合界面成矿,因而是需重点关注的找矿方向。

关键词：花岗岩型铀矿盆岭耦合作用成矿动力粤北地区