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酸化压裂煤体Weibull统计损伤本构关系的改进

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煤炭学报 2024年

作者：张天军宋宪峰庞明坤伍珊潘红宇陈宏娇西安科技大学安全科学与工程学院

酸化压裂技术是提高低透煤层透气性有效途径之一。酸液的腐蚀和劈裂作用是煤体软化和致裂的关键，为探究煤体在酸液侵蚀作用下的破坏机理，采用矿用酸基CO2泡沫压裂液（配方为NA:K-12=6:4，起泡剂浓度为0.6%，稠化剂浓度为0.6%）进行了... 详细信息

酸化压裂技术是提高低透煤层透气性有效途径之一。酸液的腐蚀和劈裂作用是煤体软化和致裂的关键，为探究煤体在酸液侵蚀作用下的破坏机理，采用矿用酸基CO2泡沫压裂液（配方为NA:K-12=6:4，起泡剂浓度为0.6%，稠化剂浓度为0.6%）进行了原煤试样的压裂液侵蚀试验，获取峰值应力、弹性模量、破坏形态和裂隙发育特征等参数，分析煤体酸化腐蚀过程，并构建了酸化压裂煤体的统计损伤本构模型。结果表明：1)增加压裂酸液侵蚀时间，煤体的玻璃介质性质会导致其物理结构重组，使得聚合物体系的自由体积增加，提高了煤岩的可压缩性和脆性。2)随着压裂液侵蚀时间增加，会加剧煤体孔隙裂隙内部矿物质的化学反应程度，导致煤体表面矿物质结晶析出量的增多，煤体的单轴抗压强度和弹性模量下降幅度增大，表明此配方下的侵蚀煤岩孔隙、裂隙内部连通性较好，煤岩致裂效果受侵蚀时间的影响更为显著，煤体脆性损伤表现明显。3)采用煤体强度Weibull分布规律，构建了饱和碳酸侵蚀煤体脆性强度的统计损伤本构关系，并通过对该模型关键参量E、m、F进行准确性验证，表明所建本构关系可准确表征低透煤层在酸化压裂作用下的受力-变形基本规律。以上研究结果对酸化压裂煤体致裂半径的确定提供理论计算依据，对压裂钻孔布置起重要指导作用。

关键词：损伤机制本构关系煤岩强度弹性模量 Weibull分布

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中国近海及西北太平洋气溶胶铁的研究进展

中国环境科学 2024年第2期44卷 602-619页

作者：张天乐郑玫北京大学环境科学与工程学院北京100871

总结中国近20年来近海及西北太平洋区域海洋气溶胶中铁的研究进展.从铁排放清单的角度,介绍从沙尘铁清单到人为源铁清单建立的历程,包括总铁和可溶性铁;总结气溶胶中铁浓度的测量方法和来源解析技术的最新进展,强调未来海洋总铁和可溶... 详细信息

总结中国近20年来近海及西北太平洋区域海洋气溶胶中铁的研究进展.从铁排放清单的角度,介绍从沙尘铁清单到人为源铁清单建立的历程,包括总铁和可溶性铁;总结气溶胶中铁浓度的测量方法和来源解析技术的最新进展,强调未来海洋总铁和可溶铁在线测量的重要性,在线测量是获得高分辨率海洋气溶胶铁时空分布特征的关键;此外,指出新兴的铁同位素分析技术可实现对气溶胶铁来源的定量解析,同时将铁的在线测量技术与源解析受体模型结合是定量认识铁来源的新路径;最后总结气溶胶铁沉降对海洋生态和气候的影响,气溶胶铁沉降对浮游植物的生长具有明显的促进作用,但铁沉降气候效应的定量评估仍存在较大的不确定性.未来应加强对海洋大气铁观测数据的积累,深入对铁化学相关机制的研究,并及时推动大气与海洋模型的结合.

关键词：海洋气溶胶铁排放清单来源解析海洋响应

裂隙分形维数对孔周煤体瓦斯非Darcy渗流特征参数的影响

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煤炭学报 2024年

作者：张天军伍珊庞明坤宋宪峰朱诗鹏潘红宇西安科技大学安全科学与工程学院

钻孔孔周煤体的裂隙分形维数可有效反映孔周煤体裂隙网络的几何特征，它影响着孔周裂隙煤体瓦斯非Darcy渗流特征。为了探究预抽钻孔孔周裂隙煤体瓦斯非Darcy渗流特征，制作了含有二到四条贯穿裂隙共五种几何特征的含孔煤样，运用孔周煤... 详细信息

钻孔孔周煤体的裂隙分形维数可有效反映孔周煤体裂隙网络的几何特征，它影响着孔周裂隙煤体瓦斯非Darcy渗流特征。为了探究预抽钻孔孔周裂隙煤体瓦斯非Darcy渗流特征，制作了含有二到四条贯穿裂隙共五种几何特征的含孔煤样，运用孔周煤体裂隙结构的分形维数量化表征孔周裂隙网络几何特征，并利用自主设计的瓦斯径向渗流系统开展孔周裂隙煤体侧限压缩径向渗流试验，模拟瓦斯在孔周裂隙煤体中的渗流过程，结合Forchheimer方程分析孔周裂隙煤体瓦斯径向渗流的非线性特征及其作用原理。结果表明：1)孔周裂隙煤体具有较好的分形特征，煤样孔周裂隙网络的二维分形维数D2在1.425～1.459之间，三维分形维数D3在2.425～2.459之间，孔周裂隙煤体分形维数的不同能够综合表征其表面裂隙率Rsc、裂隙交点个数Nj、裂隙条数Nseg、裂隙总长度Lsum、裂隙平均长度Lav和裂隙平均宽度e等基本几何指标的不同；2)气体在孔周裂隙煤体内的径向渗流受到局部粗糙度效应、流体内部的摩擦效应和曲折流效应这三重效应的影响，在同一压力梯度下，煤样孔周裂隙网络的分形维数越大，孔周裂隙网络中通过的流量越小；3)孔周裂隙煤体的渗流速度随压力梯度的增加而增加，且逐渐偏离线性，孔周裂隙煤体的渗流速度越大，非线性越明显；煤样孔周裂隙网络的分形维数越大，所能达到的最大渗流速度越小；4)随着孔周裂隙网络分形维数的增加，孔周裂隙煤体的渗透率降低，其关系式满足1011k= 4.6D32- 23.9D3+ 31.9，同时非Darcy流β因子增大；此外，非Darcy流β因子随渗透率k的增大而减小。结合以上结论，在顺煤层钻孔预抽瓦斯工作中，观测孔周煤体裂隙网络的分形维数，进而掌握孔周裂隙煤体的渗透率大小，对于预抽钻孔布孔参数的设计具有重要的理论指导意义。

关键词：预抽钻孔分形维数裂隙煤体非Darcy渗流 Forchheimer方程

全国统一大市场建设提升经济韧性了吗？——来自要素市场的经验证据

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经济体制改革 2024年第5期 168-176页

作者：张天钞小静西北大学经济管理学院

全国统一大市场建设能打通资源要素循环体系的堵点难点，是提升经济韧性的内在支撑。基于此，考察要素市场一体化与经济韧性的关系，揭示全国统一大市场建设熨平外部冲击、稳定经济运行的内在逻辑。研究发现，要素市场一体化有助于城市... 详细信息

全国统一大市场建设能打通资源要素循环体系的堵点难点，是提升经济韧性的内在支撑。基于此，考察要素市场一体化与经济韧性的关系，揭示全国统一大市场建设熨平外部冲击、稳定经济运行的内在逻辑。研究发现，要素市场一体化有助于城市经济韧性的提升。要素市场一体化所带来的经济集聚与网络效应、信息传递与快速响应效应、市场竞争与动能激发效应是增强经济韧性的重要来源；要素市场一体化对不同地区经济韧性的影响因经济边界差异、行政边界差异以及要素流动偏向性差异而有所不同，在经济边界以外的城市、处于行政边界的城市以及要素流入城市的促进作用更明显。据此，应深入推进全国统一大市场建设，完善要素市场运行机制；提升区域间相关政策制定与实施的协同性；各地应积极融入全国统一大市场，探索差异化发展道路。

关键词：全国统一大市场建设要素市场一体化经济韧性

复杂稠密网络下的并置多尺度融合边缘检测模型

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第8期51卷 13-22页

作者：党建武张天胤田彬兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室甘肃兰州730070

边缘检测是计算机视觉任务的基础.目前的技术主要依赖于深度学习,但是大多数的模型在评价阶段会借助非极大值抑制来提高预测边缘的准确率.该策略仅着重关注预测边缘的准确性,没有同时考虑边缘的粗细程度.针对这一问题,本文基于复杂稠密... 详细信息

边缘检测是计算机视觉任务的基础.目前的技术主要依赖于深度学习,但是大多数的模型在评价阶段会借助非极大值抑制来提高预测边缘的准确率.该策略仅着重关注预测边缘的准确性,没有同时考虑边缘的粗细程度.针对这一问题,本文基于复杂稠密网络,提出了一种新的特征融合策略.该策略在传统深度学习边缘检测器侧输出的基础上,添加了自顶向下的并置多尺度融合架构.此架构可以更好地将高层的高语义特征与低层的高分辨率纹理特征结合,有效地抑制了边缘预测中存在的背景模糊和伪线条的现象.在特征连接处使用Concat block块代替单一的Concat操作,更好地融合了不同尺度的语义信息.最后使用一个简单的注意力融合块融合多个网络输出,并结合跟踪损失对输出的不同尺度的预测图进行深度监督.此方法不依赖于非极大值抑制,并且充分利用了目标的多尺度、多层次信息,在精细边缘图像的同时也提升了预测的准确性.实验结果显示,在未使用和使用形态学非极大值抑制方案的情况下,所提出的模型在BIPED数据集上的ODS、OIS、AP分别达到了0.891、0.895、0.900和0.894、0.899、0.931,优于所有比较算法.在MDBD的数据集上也取得了最优的结果.

关键词：边缘检测卷积神经网络注意力机制多尺度融合

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运用机器学习方法提取Sentinel-2影像烃微渗漏异常——以Marsel探区为例

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地球物理学报 2024年第4期67卷 1330-1341页

作者：伍仪霖周子勇中国石油大学(北京)地球科学学院油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司国际勘探事业部河北涿州072700

油气藏的烃微渗漏是一种普遍存在的现象,遥感技术为油气藏的烃微渗漏地表检测提供了高效快捷的方法.传统的基于烃微渗漏机理的方法通过检测烃微渗漏引起的地表异常(植被、蚀变矿物等)响应以提取烃微渗漏位置,方法简单,但多解性强.本文... 详细信息

油气藏的烃微渗漏是一种普遍存在的现象,遥感技术为油气藏的烃微渗漏地表检测提供了高效快捷的方法.传统的基于烃微渗漏机理的方法通过检测烃微渗漏引起的地表异常(植被、蚀变矿物等)响应以提取烃微渗漏位置,方法简单,但多解性强.本文以哈萨克斯坦Marsel探区为研究对象,提出了一种基于机器学习的遥感影像烃微渗漏异常提取方法.首先以研究区地表微生物检测结果为基础制作训练样本,为了对比不同样本学习结果,分别制作了斑块样本(patch sample)数据集和像元样本(pixel sample)数据集,在此基础上采用逻辑回归、支持向量机、随机森林、LeNet、AlexNet、GoogLeNet、ResNet算法构建两类数据集的学习模型.结果表明,对于经典机器学习算法,斑块样本最高准确率达0.833,像元样本最高达0.771;对于深度学习算法,斑块样本最高达0.782,像元样本最高达0.914.最后把这准确率最高的四种算法模型应用于哈萨克斯坦Marsel探区,并与地质地震资料进行对比,发现ResNet-18-1D对像元样本的预测结果与地震地质分析资料的对应性最佳,且准确率达0.914,Kappa系数达0.892.

关键词：烃微渗漏图像分类机器学习卷积神经网络

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人工智能策展的概念和未来

美术 2024年第6期 64-69页

作者：张天钢中国国家博物馆

本文系统研究人工智能策展的概念、案例和未来可能性,为它的发展提供基础理论。首先,本文在界定策展核心工作的基础上,将其与人工智能结合研究,同时吸收相关案例呈现出的规律,全面、系统地总结人工智能策展的概念;其次,基于人工智能策... 详细信息

本文系统研究人工智能策展的概念、案例和未来可能性,为它的发展提供基础理论。首先,本文在界定策展核心工作的基础上,将其与人工智能结合研究,同时吸收相关案例呈现出的规律,全面、系统地总结人工智能策展的概念;其次,基于人工智能策展概念研究呈现具有代表性的人工智能策展案例;最后,对于人工智能策展未来的可能性加以分析和展望。

关键词：人工智能策展展览内容方案展览行动方案

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组合型浮式防波堤水动力响应与消浪性能研究

力学季刊 2024年第3期45卷 781-794页

作者：王贯宇谢书刚伍磊张天向涂佳黄湘潭大学土木工程学院湖南湘潭411105 中国建筑五局总承包公司湖南长沙410000 佛山大学土木与交通学院广东佛山528225

为提升方箱式浮式防波堤的稳定性和消浪效果,本文发展了一种组合型浮式防波堤,并基于计算流体动力学方法,采用黏性流体理论,建立了二维数值水槽,以组合型浮式防波堤为研究对象,并通过与方箱式浮式防波堤进行对比,重点探讨了系泊方式和... 详细信息

为提升方箱式浮式防波堤的稳定性和消浪效果,本文发展了一种组合型浮式防波堤,并基于计算流体动力学方法,采用黏性流体理论,建立了二维数值水槽,以组合型浮式防波堤为研究对象,并通过与方箱式浮式防波堤进行对比,重点探讨了系泊方式和波参数对组合型浮式防波堤运动响应与消浪性能的影响.此外,对浮式防波堤周围水体的涡量分布情况进行了分析,揭示了其波浪能量耗散机制.研究结果表明,组合型浮式防波堤对波浪的耗散能力远高于方箱式浮式防波堤,其主要通过能量耗散衰减波浪.相比于方箱式浮式防波堤,组合型浮式防波堤的整体运动响应较小、消浪能力较强,且系泊方式对组合型浮式防波堤运动响应与消浪性能影响较小.然而,当入射波高增加时,系泊方式对其消浪性能有较大影响.研究结果可为浮式防波堤的优化设计和实际工程应用提供参考.

关键词：组合型浮式防波堤系泊方式水动力特性消浪性能运动响应

基于自适应优化AP聚类与BP加权网络的多区域复合短期风电功率预测

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太阳能学报 2024年第7期45卷 634-640页

作者：赵飞张天祥华北电力大学电力工程系保定071003

精准的风电集群区域功率预测对电源侧的竞价上网具有重要意义。由于同一地区多个风电场受气候影响波动程度相近,可看作具有时空相关性的风电场群,并以此进行集群的合理划分。为此,提出一种基于自适应优化近邻传播(AP)聚类与反向传播(BP... 详细信息

精准的风电集群区域功率预测对电源侧的竞价上网具有重要意义。由于同一地区多个风电场受气候影响波动程度相近,可看作具有时空相关性的风电场群,并以此进行集群的合理划分。为此,提出一种基于自适应优化近邻传播(AP)聚类与反向传播(BP)加权神经网络的多区域复合短期风电功率预测模型。首先,通过粒子群优化算法(PSO)优化AP聚类方法对风电场群的历史数据进行集群的聚类与划分;然后,根据得到的最优聚类结果构建风电场群子区域样本训练集;最后,利用基于相关系数权重的BP神经网络对各子区域进行功率预测。算例结果表明:所提方法在24 h日前预测相较传统叠加法与单一BP神经网络可提高1.35%和2.62%的精度,可表明该模型具有优越的预测性能。

关键词：风电场聚类分析粒子群算法反向传播相关性理论功率预测

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