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不同加载速率无烟煤蠕变特性及能量演化规律

煤炭学报 2023年第8期48卷 3060-3075页

作者：岳少飞王开张小强康天合闫建兵姜玉龙郭泽雄太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室山西太原030024

动压影响下蠕变煤体的力学特性对复采区遗留煤柱的稳定性及其控制具有重要的工程意义。通过开展不同加载速率条件下无烟煤的分级加载蠕变和加卸载试验,对无烟煤蠕变过程的应变特征、弹性模量及蠕变速率演化特征进行研究,并基于无烟煤的... 详细信息

动压影响下蠕变煤体的力学特性对复采区遗留煤柱的稳定性及其控制具有重要的工程意义。通过开展不同加载速率条件下无烟煤的分级加载蠕变和加卸载试验,对无烟煤蠕变过程的应变特征、弹性模量及蠕变速率演化特征进行研究,并基于无烟煤的线型储能规律表征了蠕变过程的能量耗散规律,进一步阐释了无烟煤蠕变“硬化-损伤”机制。结果表明:加载速率小于0.04 mm/s时,无烟煤试件的轴向应变表现出明显的瞬时特性,但径向应变表现出明显的滞后性和蠕变性;随着加载速率的增加,试样在加载阶段的轴向硬化及径向扩容现象显著增强,蠕变速率衰减特征越显著。试样的实际屈服应力与加载速率满足线性下降关系,其储能系数、蠕变极限弹性能随加载速率增加均呈现先增加后趋于稳定的趋势;各应力水平的能量耗散率演化呈现“降低—稳定—增加”的趋势,分别对应试件的压密、弹性和屈服破坏阶段。从能量耗散角度分析无烟煤试样的“硬化-损伤”机制:硬化及损伤效应作用于蠕变全过程,试样在弹性阶段硬化及损伤作用效果相当导致试样的能量耗散率稳定,试样进入屈服破坏阶段后损伤效应占主导地位导致能量耗散率快速增加;试样硬化及损伤效应均随加载速率的增大逐渐显著,加载速率小于0.04 mm/s时,试样硬化效应强于损伤效应导致试样极限弹性能快速增加;加载速率增大导致的屈服应力降低会加速试样的损伤演化,当加载速率大于0.04 mm/s后,试样的损伤效应显著增强,硬化及损伤相互制约导致试样极限弹性能趋于稳定。

关键词：分级加载蠕变加载速率蠕变特性硬化-损伤能量耗散

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RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰：旧貌新颜

中国生物化学与分子生物学报 2024年第6期 731-739页

作者：李虎杰曹正岳郑晓飞河北大学化学与材料科学学院药物化学与分子诊断教育部重点实验室河北省化学生物学重点实验室军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所实验血液学与生物化学研究室放射生物学北京市重点实验室

细胞内存在多种类型的RNA分子，在调控细胞进程中各自发挥着重要的作用。RNA修饰是在RNA分子上添加化学基团，修饰基团可以改变RNA稳定性、结构和功能，RNA修饰使RNA的功能和作用具有多样性。在氧化应激条件下，8-羟基鸟嘌呤是一种标志... 详细信息

细胞内存在多种类型的RNA分子，在调控细胞进程中各自发挥着重要的作用。RNA修饰是在RNA分子上添加化学基团，修饰基团可以改变RNA稳定性、结构和功能，RNA修饰使RNA的功能和作用具有多样性。在氧化应激条件下，8-羟基鸟嘌呤是一种标志性的RNA氧化修饰形式。RNA的结构与功能都可能会受到8-羟基鸟嘌呤修饰的影响，RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰发生可以通过诱导RNA链断裂、碱基脱落等方式影响RNA的结构与功能。研究表明，RNA中8-羟基鸟嘌呤修饰水平可以作为疾病发展的评估指标。随着RNA修饰研究的深入，对RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰的研究也日益受到重视。本文主要对RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰的生成、RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰的生物学功能、RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰修复调控相关蛋白质分子、8-羟基鸟嘌呤修饰RNA分子检测技术，以及RNA 8-羟基鸟嘌呤与神经性疾病和癌症等疾病的关系研究进展进行综述，旨在为RNA修饰的生物学功能和8-羟基鸟嘌呤修饰RNA在疾病中的潜在作用研究提供思路和启示。

关键词： RNA氧化 8-羟基鸟嘌呤氧化应激修复疾病

超临界CO_(2)作用下煤岩组合体力学特性损伤及裂隙演化规律

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煤炭学报 2023年第11期48卷 4049-4064页

作者：张小强王文伟姜玉龙王开闫建兵岳少飞蔚默然太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室山西太原030024

将CO_(2)注入到深部不可采煤层是实现CO_(2)地质封存的有效途径之一,但CO_(2)在高压、高温作用下会处于超临界状态,为了探究超临界CO_(2)作用对煤系储层结构的影响,基于自主研发的超临界CO_(2)浸泡实验系统,结合声发射测试系统及RFPA3D... 详细信息

将CO_(2)注入到深部不可采煤层是实现CO_(2)地质封存的有效途径之一,但CO_(2)在高压、高温作用下会处于超临界状态,为了探究超临界CO_(2)作用对煤系储层结构的影响,基于自主研发的超临界CO_(2)浸泡实验系统,结合声发射测试系统及RFPA3D数值模拟,研究了3种煤层厚度和3种顶底板岩性的“岩-煤-岩”(RCR)组合试件在超临界CO_(2)作用下的力学损伤特性及其裂隙扩展演化规律。研究结果表明:(1)超临界CO_(2)作用后,随煤厚增加RCR组合体抗压强度劣化幅度逐渐增大,弹性模量劣化幅度逐渐降低,而当岩煤强度比不同时,抗压强度和弹性模量劣化幅度基本一致,未呈现较大差异;(2)超临界CO_(2)作用会促进煤体塑性破坏,加剧RCR组合体由拉伸劈裂破坏向剪切塑性破坏转变的趋势,RCR组合体塑性破坏程度与煤厚和岩煤强度比均成正相关关系;(3)超临界CO_(2)浸泡作用促使RCR组合体更早进入弹性变形阶段,且经历更为短暂的弹性变形后发生失稳破坏,煤厚越大影响越大,而岩煤强度比影响较小;(4) RCR组合体失稳态势与煤厚成正比、与岩煤强度比成反比,破坏时动力显现强度与煤厚成反比,与岩煤强度比成正比;(5) RCR组合体总能量、耗散能、弹性能、盈余能随煤体厚度增加而逐渐降低,随岩煤强度比的增大而逐渐增大,超临界CO_(2)作用会使RCR组合体试件弹性能占比降低,耗散能占比升高,盈余能占比降低。综合上述研究成果可知,煤层越厚的地层越容易发生失稳,顶底板岩层强度越高的地层越不容易发生失稳,地层失稳破坏时动力显现强度与煤厚成反比、与岩煤强度比成正比。故在满足CO_(2)注入封存量前提的一定区域地层内,应选择顶底板岩层强度较高、煤层厚度较薄的区域地层封存CO_(2)安全性更高。该研究成果可为CO_(2)注入到深部不可采煤层进行地质封存的安全性提供一定的理论借鉴。

关键词：超临界CO_(2) 煤岩组合体力学损伤能量演化失稳破坏裂隙扩展

混合震源资料匹配处理技术在煤田三维地震勘查中的应用研究

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地球物理学进展 2024年

作者：刘恋陈松汪玉玲肖逸飞岳洪波安徽省勘查技术院(安徽省地质矿产勘查局能源勘查中心) 江苏煤炭地质物测队中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心)

安徽淮北某煤矿在进行煤田三维地震勘探，采用了炸药震源和可控震源联合施工来进行地震数据的采集。两种震源采集数据在相位、频率和信噪比等存在差异，尤其是两种震源相同偏移距起跳时间相差较大，正常处理时静校正不能解决拼接处同相... 详细信息

安徽淮北某煤矿在进行煤田三维地震勘探，采用了炸药震源和可控震源联合施工来进行地震数据的采集。两种震源采集数据在相位、频率和信噪比等存在差异，尤其是两种震源相同偏移距起跳时间相差较大，正常处理时静校正不能解决拼接处同相轴叠加问题。为了解决该问题，首先对两种震源极性进行调查，对可控震源极性进行反转，使得两种震源采集数据相位极性上保持一致，然后使用匹配滤波技术，将可控震源数据进行匹配滤波处理，使两种震源在相位和频率上保持一致，同时也能使可控震源初至更加易于识别和自动拾取。对匹配处理后两种震源数据相同偏移距起跳时间进行调查，发现两种数据有较大系统时差，将可控震源数据进行时差校正后进行初至拾取。最后利用层析静校正方法解决本次勘探区近地表及时移引起的静校正问题。本次煤田勘探混合震源采集资料经过极性反转、匹配滤波、时差校正和层析静校正处理技术后，不同震源拼接处煤层波组连续性得到改善，为后期数据进一步处理打下良好基础，应用效果较好。本文采用的方法将是混合震源采集资料处理的关键技术，具有重要的研究意义和应用价值。

关键词：炸药震源可控震源匹配滤波时差校正层析静校正煤田勘探

超临界CO_(2)作用后无烟煤力学损伤演化特性及机理

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煤炭学报 2022年第6期47卷 2340-2351页

作者：肖畅王开张小强姜玉龙闫建兵岳少飞王文伟詹傲太原理工大学矿业工程学院山西太原030024

超临界CO_(2)作用后会导致煤体微观结构发生变化,进而导致煤体结构损伤,从而改变煤体的力学性能。为定量表征在超临界CO_(2)作用后煤体力学性质的损伤演化规律,以无烟煤为对象,开展干/饱两种含水率下煤体的超临界CO_(2)浸泡试验,确定在... 详细信息

超临界CO_(2)作用后会导致煤体微观结构发生变化,进而导致煤体结构损伤,从而改变煤体的力学性能。为定量表征在超临界CO_(2)作用后煤体力学性质的损伤演化规律,以无烟煤为对象,开展干/饱两种含水率下煤体的超临界CO_(2)浸泡试验,确定在超临界CO_(2)作用下无烟煤各力学参数的演化规律,结合声发射试验及电镜扫描试验,明确了无烟煤在超临界CO_(2)作用下的损伤模型及机理。研究结果表明:①超临界CO_(2)对煤体的抗压强度、弹性模量及泊松比具有明显的损伤劣化效应,抗压强度、弹性模量均出现不同程度的降低,泊松比表现出升高趋势。水分也是影响煤体力学特性的重要因素,较干燥组煤样而言,饱水组煤样在超临界CO_(2)作用下的劣化效果更为明显。不同试验条件下煤样的总劣化程度和阶段劣化度均表现出一定的时间效应和非均匀性,随着浸泡时间的增加,煤体损伤程度逐渐减弱,最后趋向于某个定值。②煤体的声发射累计数随着浸泡时间的增加出现不同程度的减少,声发射累计曲线的4个阶段与应力-应变曲线中的4个阶段有良好的一致性。③构建了基于超临界CO_(2)浸泡不同时间下煤体的损伤模型,由模型可知,弹性模量的变化趋势与泊松比的变化趋势成负相关关系,与试样结果相符合。随着浸泡时间的增加,超临界CO_(2)对煤样的损伤不断增加,但增幅逐渐减小。④水+超临界CO_(2)会与煤样发生一系列物理、化学反应,改变煤样内部的微观结构,使得煤样的微裂隙增多,从而导致煤体力学性能的劣化。超临界CO_(2)对煤体的损伤演化效应是从微观到宏观的累积过程。

关键词：力学特性无烟煤超临界CO_(2) CO_(2)地质封存损伤变量声发射

超临界CO作用下煤岩组合体力学特性损伤及裂隙演化规律

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煤炭学报 2023年

作者：张小强王文伟姜玉龙王开闫建兵岳少飞蔚默然太原理工大学矿业工程学院太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室

将CO2注入到深部不可采煤层是实现CO2地质封存的有效途径之一，但CO2在高压、高温作用下会处于超临界状态，为了探究超临界CO2作用对煤系储层结构的影响，基于自主研发的超临界CO2浸泡实验系统，结合声发射测试系统及RFPA3D数值模拟，... 详细信息

将CO2注入到深部不可采煤层是实现CO2地质封存的有效途径之一，但CO2在高压、高温作用下会处于超临界状态，为了探究超临界CO2作用对煤系储层结构的影响，基于自主研发的超临界CO2浸泡实验系统，结合声发射测试系统及RFPA3D数值模拟，研究了3种煤层厚度和3种顶底板岩性的“岩-煤-岩”(RCR)组合试件在超临界CO2作用下的力学损伤特性及其裂隙扩展演化规律。研究结果表明：(1)超临界CO2作用后，随煤厚增加RCR组合体抗压强度劣化幅度逐渐增大，弹性模量劣化幅度逐渐降低，而当岩煤强度比不同时，抗压强度和弹性模量劣化幅度基本一致，未呈现较大差异；(2)超临界CO2作用会促进煤体塑性破坏，加剧RCR组合体由拉伸劈裂破坏向剪切塑性破坏转变的趋势，RCR组合体塑性破坏程度与煤厚和岩煤强度比均成正相关关系；(3)超临界CO2浸泡作用促使RCR组合体更早进入弹性变形阶段，且经历更为短暂的弹性变形后发生失稳破坏，煤厚越大影响越大，而岩煤强度比影响较小；(4)RCR组合体失稳态势与煤厚成正比、与岩煤强度比成反比，破坏时动力显现强度与煤厚成反比，与岩煤强度比成正比；(5)RCR组合体总能量、耗散能、弹性能、盈余能随煤体厚度增加而逐渐降低，随岩煤强度比的增大而逐渐增大，超临界CO2作用会使RCR组合体试件弹性能占比降低，耗散能占比升高，盈余能占比降低。综合上述研究成果可知煤层越厚的地层越容易发生失稳，顶底板岩层强度越高的地层越不容易发生失稳，地层失稳破坏时动力显现强度与煤厚成反比、与岩煤强度比成正比。故在满足CO2注入封存量前提的一定区域地层内，应选择顶底板岩层强度较高、煤层厚度较薄的区域地层封存CO2安全性更高。该研究成果可为CO2注入到深部不可采煤层进行地质封存的安全性提供一定的理论借鉴。

关键词：超临界CO 煤岩组合体力学损伤能量演化失稳破坏裂隙扩展

基于ITR-Net多源域迁移学习的高铁轴箱轴承故障诊断研究

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工程科学与技术 2024年

作者：邓飞跃董少飞顾晓辉石家庄铁道大学机械工程学院石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室

高速列车在实际运营中轴箱轴承故障数据及样本标签稀缺，极大限制了轴箱轴承故障诊断的发展。为此，本文提出了一种融合IFormer（Inception Transformer）与残差网络（ResNet）的多源域深度迁移学习方法ITR-Net（Inception Transformer ... 详细信息

高速列车在实际运营中轴箱轴承故障数据及样本标签稀缺，极大限制了轴箱轴承故障诊断的发展。为此，本文提出了一种融合IFormer（Inception Transformer）与残差网络（ResNet）的多源域深度迁移学习方法ITR-Net（Inception Transformer and ResNet）用于高速列车轴箱轴承故障诊断研究。该方法选择多种工况下的有监督标签数据作为多源域，首先采用连续小波变换获取轴承一维振动信号的时频谱图作为模型输入，在ITR-Net中分别构建IFormer网络作为通用特征提取器以及ResNet作为特定特征提取器，充分学习多源域与目标域数据的特征信息；同时，在迁移模型不同节点位置融合多核最大均值差异(MK-MMD)、局部最大均值差异(LMMD)与均方误差损失(MSE)，构建了一种新的多源域自适应迁移策略，能够有效减小多源域间以及源域与目标域之间的特征分布差异并增强多领域对齐程度。最后，通过分析不同载荷及不同转速下6类轴承故障迁移学习任务，对所提方法进行了实验验证。结果表明，所提方法可以有效用于不同工况下轴承迁移学习故障诊断，多域迁移故障诊断准确率要显著高于单域迁移，并且相比现行的深度适应网络(DAN)、联合适应网络(JAN)、CORAL网络、域对抗神经网络(DANN)、多特征空间适应网络(MFSAN)，所提方法迁移学习诊断结果更为优异。研究结果为迁移学习应用于轴箱轴承故障诊断提供了一条新的途径。

关键词：轴箱轴承迁移学习故障诊断领域自适应特征学习

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煤矸石改性方法及其资源环境利用研究进展

化学学报 2024年第5期82卷 527-540页

作者：张华林赵梦飞江晓亮田少静滕泽栋李庭刚中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室中国科学院绿色过程制造创新研究院战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京市过程污染控制工程技术研究中心中国科学院赣江创新研究院中国科学院稀土重点实验室江西省稀土清洁生产重点实验室江西理工大学冶金工程学院中国科学院大学生物药制备与递送重点实验室(中国科学院)生化工程国家重点实验室

煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物,其大量的堆积造成了较大的环境问题.通过不同的改性方法对煤矸石进行改性,可以显著提升其在环境保护、资源回收方面的应用潜力.改性煤矸石在环境应用方面的研究涉及多个领域,这... 详细信息

煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物,其大量的堆积造成了较大的环境问题.通过不同的改性方法对煤矸石进行改性,可以显著提升其在环境保护、资源回收方面的应用潜力.改性煤矸石在环境应用方面的研究涉及多个领域,这些应用不仅有助于减轻煤矸石对环境的压力,而且可以通过回收和再利用,为环境保护和经济发展提供新的动力,实现煤矸石综合利用的可持续发展.本综述从煤矸石的环境问题出发,强调了通过改性技术提升其环保潜力的重要性并详细分析了改性煤矸石在废水处理、土壤修复、建筑材料制备等方面的应用,并探讨了面临的挑战和未来发展方向,为煤矸石资源化利用奠定了基础.

关键词：煤矸石改性方法环境应用资源化

载体晶面诱导的Pt-Sn合金及其丙烷脱氢研究

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现代化工 2024年

作者：刘雅楠郑天赐宋远飞翁少霞李殿卿北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室衢州资源化工创新研究院

针对传统浸渍过程中Sn与氧化铝载体易于形成铝酸锡络合物，在反应过程中Pt -Sn合金结构易偏析的问题，利用Al2O3择优暴露晶面诱导效应构筑稳定的Pt-Sn/Al2O3有序合金催化剂。通过丙烷脱氢性能评价发现，棒状r-Al2O3负载的Pt-Sn催化剂形... 详细信息

针对传统浸渍过程中Sn与氧化铝载体易于形成铝酸锡络合物，在反应过程中Pt -Sn合金结构易偏析的问题，利用Al2O3择优暴露晶面诱导效应构筑稳定的Pt-Sn/Al2O3有序合金催化剂。通过丙烷脱氢性能评价发现，棒状r-Al2O3负载的Pt-Sn催化剂形成了均匀且结构稳定的有序合金结构。在560℃时，丙烷初始转化率达68%，丙烯选择性大于97%，远高于其他氧化铝载体负载的Pt-Sn催化剂。利用SEM、STEM和CO-IR等对系列催化剂结构进行表征，结果表明，Pt-Sn/r-Al2O3中形成了隔离且电子富集的Pt物种，从而促进了C—H的活化及丙烯的脱附。

关键词：载体晶面诱导丙烷脱氢 Pt-Sn合金贵金属减量化