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沟壑区浅埋煤层开采覆岩运动演化致灾特征

采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 315-325页

作者：李延军中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

为进一步研究浅埋煤层开采沟壑区覆岩运动演化致灾特征,以榆神矿区锟源煤矿113101首采工作面为工程背景,采用了数值计算和物理相似模拟实验方法,分析了沟壑区浅埋煤层开采过程中覆岩应力及位移动态演化特征、覆岩破断及裂隙发育规律,初... 详细信息

为进一步研究浅埋煤层开采沟壑区覆岩运动演化致灾特征,以榆神矿区锟源煤矿113101首采工作面为工程背景,采用了数值计算和物理相似模拟实验方法,分析了沟壑区浅埋煤层开采过程中覆岩应力及位移动态演化特征、覆岩破断及裂隙发育规律,初步揭示了过沟开采灾害特征及相互作用关系,针对性提出了综合治理方法。研究结果表明:过沟开采中,沟壑顺坡段呈“受压”状态,逆坡段呈“受拉”状态,谷底位移变化量最大、逆坡段其次、顺坡段最小。二号沟壑顺坡段下部及谷底、一号沟壑逆坡段下部及谷底范围分别形成应力集中且位移量达到最大,水平应力峰值为17.4、14.5 MPa,最大位移值为1.7、1.0 m。工作面推进至沟壑区顺坡段时周期来压步距约为逆坡段的两倍,顺坡段“覆岩完整区”面积较大,载荷传递至工作面支架易造成压架现象;沟壑逆坡段区域,覆岩厚度增加,拉伸型裂隙发育明显,易导致沟体滑坡;沟壑谷底区域,顶板切落形成塌陷型裂隙,易诱发工作面压架和突水溃沙灾害。不同灾害间相互关联,沟体滑坡抑制工作面突水溃沙但促进切顶压架灾害,顶板切落压架同时促进突水溃沙和沟体滑坡灾害。根据覆岩灾害产生区域及作用特征,提出了上游截排地表水、顺坡段中上部岩层预裂、逆坡段降坡加固、谷底及逆坡段坡脚注浆等综合防治措施,为工作面安全高效回采提供相应研究基础。

关键词：沟壑区浅埋煤层应力演化覆岩运动裂隙发育

一种两阶段求解LED光谱匹配系数高效全局优化算法

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1591-1599页

作者：王永军吴贵文黄河李同军温州职业技术学院人工智能学院浙江温州325035 温州商学院信息工程学院浙江温州325035 浙江海洋大学信息工程学院浙江舟山316022

用单色发光二极管(LED)组份合成目标光谱在现实中有重要意义。当单色LED组成成份多、目标光谱合成精度要求高时,求解光谱组成成份的比例问题变成了超定方程组非负解的组合优化难题。智能优化类算法提高了解的全局最优性,但若没有利用目... 详细信息

用单色发光二极管(LED)组份合成目标光谱在现实中有重要意义。当单色LED组成成份多、目标光谱合成精度要求高时,求解光谱组成成份的比例问题变成了超定方程组非负解的组合优化难题。智能优化类算法提高了解的全局最优性,但若没有利用目标函数的数学解析性质,其收敛速度慢,解的精度不高。梯度类算法收敛到局部解的速度快且精度高,但至今没有成熟理论技术求解非凸优化全局最优解,且问题中非负解的要求限制了该类算法的收敛速度。同时,目标函数的最小二乘信息在求解时没有得到充分利用。基于目标函数的数学可解析性、表现形式的二次非线性格式、最终解的非负要求,提出了一种两阶段优化算法LLR_LBFGS。第一阶段进行无约束的线性拟合,得到目标函数的最小二乘近似理论解,第二阶段借助带约束的拟牛顿方法LBFGS进一步求取问题的非负全局最优解。以标准目标光谱CIE-A、CIE-D65、CIE-D50、CIE-D55、CIE-D75的最佳拟合为研究对象,对比了新方法与拉索回归算法(LASSO)、岭回归算法(RIDGE)、差分进化算法(DE)、粒子群算法(PSO)及遗传算法(GA)的求解精度和运行速度,以及决策系数R 2。基于实际工业案例的数值结果表明,LLR_LBFGS能够较快地锁定全局解的范围,收敛速度更快;能够借助目标函数的数学可解析性提高解的精度。两个阶段的衔接融合能够获得较好的全局最优解的起始点和高精度的最优解。该方法对解决LED光谱拟合问题潜力大,有普适性。基于该设计思路,可以在算法的两个阶段中,组合设计更多、更灵活的光谱配比解决方案。这对于求取LED光谱匹配最优解的智能优化类方法改善效果有较好的启发意义。

关键词：光谱学 LED光谱匹配线性拟合 LBFGS 高效全局优化

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紫菜提取物对热应激奶牛泌乳性能的影响

中国畜牧杂志 2024年第2期60卷 379-383页

作者：丁玉祎金笑妍宫本芝郝彩虹曹荣峰青岛农业大学动物医学院山东青岛266109 济宁市农业科学研究院山东济宁272007 黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院黑龙江哈尔滨161005

试验旨在探讨紫菜提取物对夏季热应激时荷斯坦奶牛产奶量和乳成分的影响。选取体重(680±14)kg、泌乳天数(259±49)d、产奶量(25.89±1.55)kg及乳成分相近的荷斯坦奶牛10头,随机分为试验组和对照组,每组5头。对照组饲喂全混合日粮(TMR)... 详细信息

试验旨在探讨紫菜提取物对夏季热应激时荷斯坦奶牛产奶量和乳成分的影响。选取体重(680±14)kg、泌乳天数(259±49)d、产奶量(25.89±1.55)kg及乳成分相近的荷斯坦奶牛10头,随机分为试验组和对照组,每组5头。对照组饲喂全混合日粮(TMR),试验组在TMR基础上每头添加紫菜提取物15 g/d,连续添加30 d,用阿菲金(Afimilk)系统自动记录每日产奶量,停止添加后再连续记录产奶量30 d;试验前、试验30 d分别取血和乳样,测定血清中氧化还原指标和乳成分含量。结果发现:添加紫菜提取物15 d时,试验牛发生热应激并使产奶量降低了34.31%,试验组产奶量的恢复时间比对照组提前2 d;与试验前相比,持续添加紫菜提取物30 d后,试验组奶牛产奶量连续2个月均提高(P<0.01),谷胱甘肽过氧化酶活性、超氧化物歧化酶活性升高(P<0.01、P<0.05),丙二醛含量降低(P<0.05);乳脂率和乳蛋白率上升(P<0.05),体细胞数下降(P<0.01)。由此可见,添加紫菜提取物15 g/d持续30 d,能够缓解夏季热应激所致产奶量降低且能明显改善牛乳品质。

关键词：荷斯坦奶牛热应激紫菜提取物产奶量乳成分

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三维TTI介质qP波透射立体层析方法研究

地球物理学报 2024年第4期67卷 1546-1569页

作者：王潇杨锴杨顺军同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 中国石油集团东方地球物理公司新疆物探处乌鲁木齐830016

致力于研究三维TTI介质下的qP波立体层析反演算法.将射线扰动理论应用于三维具有倾斜对称轴的横向各向同性(TTI)介质拟声波程函方程,导出立体层析所需的三维TTI介质qP波数据空间与三维TTI介质模型空间之间的所有Frechét导数.在通过灵... 详细信息

致力于研究三维TTI介质下的qP波立体层析反演算法.将射线扰动理论应用于三维具有倾斜对称轴的横向各向同性(TTI)介质拟声波程函方程,导出立体层析所需的三维TTI介质qP波数据空间与三维TTI介质模型空间之间的所有Frechét导数.在通过灵敏度测试验证了相应Frechét导数对于三个各向异性THOMSEN参数的正确性之后,使用两步法反演策略——即先使用坐标分量和射线参数水平分量(不包括走时)实施初始反演而后再使用所有数据空间分量进行反演,在三维qP波TTI介质情形下针对三个各向异性THOMSEN参数可以获得理想的反演结果,为三维qP波TTI介质下透射立体层析的应用做好了理论准备.用一个典型的理论数据算例证实了上述观点.

关键词：三维T TI介质 qP波透射立体层析 Frechét导数两步法反演策略

化学气相沉积法制备智能窗用热致变色VO_(2)薄膜的研究进展

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无机材料学报 2024年第3期39卷 233-258页

作者：鲍可李西军西湖大学先进微纳加工与测试平台杭州310024 浙江省3D微纳加工和表征研究重点实验室杭州310024 西湖大学芯片数字化生产技术研究中心杭州310024

热致变色智能窗是通过在玻璃上沉积温度刺激响应型材料,实现根据环境温度调控窗户玻璃的太阳光透过率,减少建筑物能耗的节能窗户。二氧化钒(VO_(2))是一种典型的热致相变材料,在~68℃发生金属-绝缘体相变,相变前后伴随光学性能的显著变... 详细信息

热致变色智能窗是通过在玻璃上沉积温度刺激响应型材料,实现根据环境温度调控窗户玻璃的太阳光透过率,减少建筑物能耗的节能窗户。二氧化钒(VO_(2))是一种典型的热致相变材料,在~68℃发生金属-绝缘体相变,相变前后伴随光学性能的显著变化,在智能窗等多个领域有潜在的技术应用。然而,当前VO_(2)基热致变色智能窗的应用仍存在着相变温度(τc)偏高、可见光透过率(Tlum)低和太阳能调节效率(ΔTsol)不足等问题,无法满足实际建筑节能的需求。为了解决这些问题,研究人员开展了广泛而深入的工作。化学气相沉积法(Chemical vapor deposition,CVD)能够以合理的成本生产高质量、大面积的VO_(2)薄膜,受到研究者青睐。本文总结了近年来利用CVD技术制备VO_(2)薄膜的研究进展,系统介绍常压化学气相沉积、气溶胶辅助化学气相沉积、低压化学气相沉积、金属有机物化学气相沉积、原子层沉积和等离子体增强化学气相沉积等CVD工艺,分析了反应物种类及比例、反应温度、压力、载体流量等因素对VO_(2)薄膜质量的影响,并结合元素掺杂、纳米复合薄膜、多层膜结构等对VO_(2)薄膜的性能调控与优化进行总结,最后对未来等离子体增强化学气相沉积制备VO_(2)薄膜的研究前景做出展望。

关键词：二氧化钒热致变色智能窗化学气相沉积薄膜综述

山东省莱阳市牛百口地区石墨矿地质特征及碳质来源分析

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山东国土资源 2024年第4期40卷 11-18页

作者：王群宫本涛山东省第四地质矿产勘查院山东潍坊261021

山东省是我国重要的石墨矿成矿区,晶质石墨主要成因类型为区域变质型,产于古元古代荆山群陡崖组徐村段中。牛百口矿区与西徐格庄、大梁子口、山前夼、吕格庄等石墨矿均产于荆山群陡崖组,具有明显的层位控制,且具有一定的连续性,沿荆山... 详细信息

山东省是我国重要的石墨矿成矿区,晶质石墨主要成因类型为区域变质型,产于古元古代荆山群陡崖组徐村段中。牛百口矿区与西徐格庄、大梁子口、山前夼、吕格庄等石墨矿均产于荆山群陡崖组,具有明显的层位控制,且具有一定的连续性,沿荆山背斜呈NE向发育,矿体规模整体较大,具有较好的找矿远景。通过对胶东地区荆山群中石墨矿的碳同位素数据汇总分析,认为石墨的碳质来源为有机质的原生沉积,区域变质作用导致大理岩中石墨与碳酸盐发生碳同位素交换,含碳流体混合岩化作用导致片麻岩中石墨与流体发生同位素交换,碳同位素分馏作用导致石墨δ^(13)C值偏轻,无机碳δ^(13)C值偏重,分馏过程未发生化学变化。因此,胶东地区荆山群石墨矿的碳质来源应为有机质,同类型的牛百口矿区石墨矿碳质来源应为有机质。

关键词：石墨矿荆山群地质特征碳质来源碳同位素分馏有机质莱阳市牛百口山东省

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基于地层压实趋势比的复杂油气储层孔隙压力地震预测方法

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地球物理学进展 2024年

作者：幸雪松周长所何英明张奎杜天玮宫本儒霍魁中海油研究总院责任有限公司北京普瑞斯安能源科技有限公司昆仑数智科技有限责任公司

地层孔隙压力的地震预测对复杂油气储层的勘探开发、减少钻井成本、水力压裂、油气储层评价等研究具有重要的意义。地层超压现象在储层中普遍存在，影响因素也较多，主要的影响机制包括流体体积的变化、地层构造挤压以及地层压实等作用... 详细信息

地层孔隙压力的地震预测对复杂油气储层的勘探开发、减少钻井成本、水力压裂、油气储层评价等研究具有重要的意义。地层超压现象在储层中普遍存在，影响因素也较多，主要的影响机制包括流体体积的变化、地层构造挤压以及地层压实等作用。针对复杂地质结构的油气储层，现有地层压力地震预测方法对地层压实背景趋势获取难度大，通常需要依靠理论岩石物理建模并通过三维插值获取，建立的地层压实背景往往存在较大的误差，导致地层压力预测不准。因此，本文基于岩石物理建模理论，提出了一种基于地层压力趋势比的地层压力地震预测方法。首先通过岩石物理分析，构建了地层压力趋势比与弹性阻抗的确定性以及统计性岩石物理关系，在贝叶斯反演理论框架下，利用叠前地震数据实现地层压实趋势的直接反演，最后结合Eaton模型实现对地层压力的预测。该方法通过地震反演，实现了地层压力趋势比的直接地震预测，有效地避开了地层正常压实背景趋势三维插值导致的间接误差较大的问题，提高了地层压力地震预测的精度。最后，利用渤海湾盆地渤中凹陷某地区的实际的测井和地震资料，利用该方法进行了地层压力的实际地震预测，并取得了良好的应用效果，验证了该方法的有效性和适用性。

关键词：复杂油气储层孔隙压力贝叶斯反演地层超压

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大陆岩石圈与地球深部动力过程的协同演化

科学通报 2024年第2期69卷 200-214页

作者：刘丽军陈凌中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 Department of Earth Science and Environmental Change University of Illinois at Urbana-ChampaignUrbana IL 61801USA 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

陆地是人类最主要的栖息地,然而其下方岩石圈的性质仍存在很多未知的因素.传统的板块构造理论认为大陆漂移是受大洋板块运动所控制,大陆岩石圈与对流地幔的物质交换局限在板块边界或热点附近,而大陆内部,尤其是克拉通的构造变形主要是... 详细信息

陆地是人类最主要的栖息地,然而其下方岩石圈的性质仍存在很多未知的因素.传统的板块构造理论认为大陆漂移是受大洋板块运动所控制,大陆岩石圈与对流地幔的物质交换局限在板块边界或热点附近,而大陆内部,尤其是克拉通的构造变形主要是大陆岩石圈对深部动力过程的被动响应.该认识的一个理论基础是tectosphere模型,即大陆内部的克拉通岩石圈地幔密度小而黏度高,从而能够长期稳定存在.然而近期的研究表明,克拉通岩石圈并非如传统认为的长期保持稳定,很多克拉通都发生过不同程度的结构改变,甚至破坏.相应地,对克拉通岩石圈地幔动力学性质的认知也在发生重大转变,如发现其密度高于周围地幔并且具有分层性,而其内部也存在不同尺度的薄弱带/层,在特定的构造扰动下,克拉通岩石圈会发生失稳而形成大规模拆沉.因此,本文认为,大陆岩石圈与深部地幔在超大陆时间尺度上是协同演化的,前者可以通过拆沉和折返的形式主动参与地幔对流,进而更加深刻地影响深浅能量和物质交换.这一认识的转变表明,大陆岩石圈对深部动力过程具有主动作用,因此我们对固体地球演化、环境气候变迁等重大问题的探索需要更多地引入大陆岩石圈本身的贡献.

关键词：大陆岩石圈大洋俯冲地幔柱拆沉深浅耦合协同演化