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特厚煤层底板断层破坏与顶板垮断联动效应的CFDEM模拟研究

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煤炭学报 2024年第6期49卷 2615-2629页

作者：李浩唐世斌康志勤杨栋马立强太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室山西太原030000 大连理工大学土木工程学院岩石破裂与失稳研究所辽宁大连116024 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州211116

特厚煤层采场空间大、覆岩扰动范围广,顶板垮断产生的强扰动加卸荷载易导致底板断层破坏加剧。通过数值模拟研究特厚煤层底板断层突水与顶板垮断联动效应机理规律是开展水害防治的基础,关键在于掌握加卸载下岩体渐进破坏与裂隙流耦合特... 详细信息

特厚煤层采场空间大、覆岩扰动范围广,顶板垮断产生的强扰动加卸荷载易导致底板断层破坏加剧。通过数值模拟研究特厚煤层底板断层突水与顶板垮断联动效应机理规律是开展水害防治的基础,关键在于掌握加卸载下岩体渐进破坏与裂隙流耦合特征。构建加卸载下拉、剪损伤演化方程,结合有效偏/球应力为基本变量的屈服准则与塑性势函数,得到完整岩块的塑性损伤本构;建立拉/剪、混合型加卸载过程中塑性位移与强度劣化关系,以平方拉剪应力与B-K准则为初始、完全断裂准则,形成非贯通裂隙断裂本构;提出岩块分离、压缩、剪切判据,结合实验数据建立离散块体间挤压、剪切摩擦本构与剪胀方程。基于质量/动量守恒、状态方程,并结合流体体积与浸没边界方法,形成裂隙岩体气−水二相流模拟理论。由此形成CFDEM数值计算程序,并将加卸载下塑性损伤、断裂、挤压/摩擦、流体属性分别赋予实体单元(岩块)、黏聚力单元(非贯通裂隙)、接触对(贯通裂隙)、欧拉单元(水和气)。根据宁武煤田北部矿区工程地质条件,建立特厚煤层底板断层突水与顶板垮断联动效应数值计算模型。结果表明:①CFDEM耦合程序及相应的理论模型可数值实现特厚煤层覆岩及底板断层从(准)连续体到离散体转化,以及地下水在裂隙中运移;②模拟条件下特厚煤层含断层底板的采动裂隙包络线呈w形,最深处超过55 m位于断层及其上盘,最浅处23 m位于断层下盘,而无构造底板处的破坏深度为24~36 m,已导通奥灰含水层;③特厚煤层底板普遍出现二次破坏现象。表现为无构造底板在超前工作面处破坏深度为24.0~29.3 m,但在采空区内普遍增加至31.5~36.0 m;断层及其上盘在超前工作面处裂隙总开度为0.34~0.86 m,但在采空区内迅速增加至3.6 m,形成突水优势通道。④底板断层突水与顶板垮断联动效应的根源在于覆岩高位关键岩层垮断失稳、砌体梁下沉与二次断裂,并导致底板二次破坏,突水风险加剧。

关键词：特厚煤层底板断层突水顶底板联动效应 CFDEM程序微震实验

实时高温作用下油页岩力学及破裂特性演变规律研究

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岩石力学与工程学报 2024年

作者：杨少强张庆伦杨栋王磊太原科技大学安全与应急管理工程学院太原科技大学山西省煤矿粉尘智能监测与控制重点实验室太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室

为获得油页岩原位热解过程中温度和层理面对其微观结构、宏观力学参数及破裂特性的影响，利用自主研发的实时高温热力耦合CT扫描装置以及高温岩石力学测试系统，在20℃～600℃范围内对垂直层理和平行层理2个方向的油页岩进行热力耦合CT... 详细信息

为获得油页岩原位热解过程中温度和层理面对其微观结构、宏观力学参数及破裂特性的影响，利用自主研发的实时高温热力耦合CT扫描装置以及高温岩石力学测试系统，在20℃～600℃范围内对垂直层理和平行层理2个方向的油页岩进行热力耦合CT扫描和单轴压缩试验。结果表明：（1）在20℃～400℃范围内，油页岩所受应力状态是决定孔隙裂隙扩展规律的关键因素，载荷垂直层理条件下孔隙孔径与裂隙开度均先减小后增大；而平行层理条件下则表现为原生裂隙沿层理扩展并伴随新生裂隙出现。温度超过400℃后，热解作用是造成微观结构改变的主要原因，2种加载方式下孔隙、裂隙的尺寸、数量及连通性随温度升高均快速提升。（2）垂直层理和平行层理加载时油页岩的抗压强度、弹性模量以及泊松比均表现为先减小后增加。其中，抗压强度和弹性模量均在400℃达到最小值，而垂直层理方向泊松比和平行层理方向泊松比分别在500℃和200℃达到最小值。（3）除垂直层理方向裂纹破坏应力阈值σcd-垂直随温度升高表现为先增加后减小再增加外，垂直层理加载时裂纹起裂应力阈值σci-垂直与平行层理加载时起裂应力阈值σci-平行以及裂纹破坏应力阈值σcd-平行均表现为先减小后增加，并在400℃达到最小值。该研究成果可为原位热解油页岩工艺实时过程中储层改造以及固井环节提供基础数据。

关键词：岩石力学热力耦合油页岩各向异性热破裂单轴压缩裂隙扩展

生物炭/Ca/La-LDH对水中磷酸盐的高选择性吸附机制

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中国环境科学 2024年

作者：高敬毅崔佳丽杨栋太原理工大学环境科学与工程学院山西省市政工程研究生教育创新中心

为了缓解水体富营养化，实现高选择性去除磷酸盐，采用简单共沉淀法制得椰壳生物炭/Ca/La层状双金属氢氧化物（Ca/La-LDH）复合新型吸附剂（CLYK）。通过SEM-EDS、BET、XRD、FTIR和XPS等对材料进行表征，研究了金属负载量、吸附剂投加... 详细信息

为了缓解水体富营养化，实现高选择性去除磷酸盐，采用简单共沉淀法制得椰壳生物炭/Ca/La层状双金属氢氧化物（Ca/La-LDH）复合新型吸附剂（CLYK）。通过SEM-EDS、BET、XRD、FTIR和XPS等对材料进行表征，研究了金属负载量、吸附剂投加量、初始pH值、共存离子及有机物对吸附磷酸盐的影响，以及吸附动力学、等温线、热力学和位点能量分布的特征。结果表明：CLYK对磷酸盐有良好的吸附性能，在金属负载量为70%，投加量为1 g/L，pH值为5时，最大吸附容量为214.742 mg/g。CLYK的pH值适用范围广，在3～10之间具有较大的吸附容量，共存离子及有机物存在下表现出对磷酸盐的高选择性吸附，吸附解吸循环试验证明了CLYK具有较好的可重复利用性。CLYK吸附磷酸盐过程符合Freundlich和准二级动力学模型，主要为多层化学吸附，热力学分析结果表明吸附为自发吸热反应。吸附机制包括化学沉淀、通过配体交换形成内球络合和静电吸引。

关键词： Ca/La-LDH 吸附机制磷酸盐生物炭

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自贸试验区建设对城市经济高质量发展的影响

经济与管理 2024年第3期38卷 84-92,F0003页

作者：雷晔雯杨栋旭河北大学经济学院河北保定071002 河北经贸大学经济学院河北石家庄050061

设立自贸试验区是新时代我国全面深化改革和扩大开放的战略举措,对国家经济高质量发展意义深远。基于2005—2019年中国275个城市数据,采用PSM-DID方法评估自贸试验区设立对地区经济高质量发展的影响效应及作用机制。研究发现:自贸试验... 详细信息

设立自贸试验区是新时代我国全面深化改革和扩大开放的战略举措,对国家经济高质量发展意义深远。基于2005—2019年中国275个城市数据,采用PSM-DID方法评估自贸试验区设立对地区经济高质量发展的影响效应及作用机制。研究发现:自贸试验区建设对所在城市经济高质量发展存在显著的促进作用。分区域来看,内陆自贸试验区建设对所在城市经济高质量发展的促进作用超过沿海自贸试验区。对于沿海地区而言,自贸试验区建设对所在城市经济高质量发展的促进作用主要显著体现在长三角地区。从时间上看,第一批次和第三批次设立的自贸试验区对所在城市经济高质量发展的促进作用更突出。机制检验表明,自贸试验区建设可以通过制度效应、投资效应、贸易效应以及金融效应等渠道促进所在城市经济高质量发展。进一步研究发现,自贸试验区建设在促进所在城市经济高质量发展的同时,也会对相邻城市经济发展质量产生“虹吸效应”。

关键词：自贸试验区高质量发展绩效评估多期双重差分法空间效应

交互博弈引导的网络流量异常检测建模方法研究

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信息安全学报 2024年第2期9卷 36-46页

作者：张文哲杨栋魏松杰南京理工大学计算机科学与工程学院南京210094

基于网络流量的系统入侵会带来严重破坏,因此寻找能够准确识别和分类异常流量的方法具有重要的研究价值。数据作为基于机器学习模型的检测算法的唯一依据,训练过程对于外界是一个黑盒过程,整个模型在训练和使用过程中缺乏用户交互。这... 详细信息

基于网络流量的系统入侵会带来严重破坏,因此寻找能够准确识别和分类异常流量的方法具有重要的研究价值。数据作为基于机器学习模型的检测算法的唯一依据,训练过程对于外界是一个黑盒过程,整个模型在训练和使用过程中缺乏用户交互。这导致在网络运维场景中,专业运维人员不能根据当前模型检测结果,实时将指导信息反馈到系统中,进而削弱了系统的场景适应能力和检测纠错能力。本文基于强化学习过程,设计了一种基于动态贝叶斯博弈的交互引导式的网络流量异常检测方法。通过检测模型和运维人员交互的方式,在训练过程中让运维人员提供专业反馈使得模型获得外界针对当前检测效果的奖惩信号,从而对自身特征聚焦方向和收敛过程起到引导的作用。将运维人员和检测模型视为博弈的双方,建立博弈模型,使双方之间的交互引导行为达到动态平衡状态。通过博弈对于模型交互频次和内容反馈给出指导,从而使得模型具有动态适应当前场景的能力,有效控制了人机交互反馈所带来的系统开销。实验部分验证了交互式博弈的流量检测方法中,双方博弈指导交互行为的可行性与有效性,证明了该方法在动态场景中具有良好的适应能力。相较于传统的机器学习方法,交互引导式模型提高了模型整体的检测性能。性能对比测试结果表明交互频次每增加0.02%,系统整体检测性能随之提升0.01%。

关键词：动态贝叶斯博弈强化学习网络流量异常检测

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高温蒸汽作用后油页岩变角剪切特性规律研究

太原理工大学学报 2024年第2期55卷 252-259页

作者：曹京哲杨栋康志勤冯利鸿太原理工大学矿业工程学院太原030024 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室太原030024

【目的】在注蒸汽原位开采油页岩的过程中,油页岩的抗剪强度对注采井筒和采场的稳定性至关重要,同时岩体的抗剪强度又受温度的影响而变化。研究了不同温度和不同剪切角度下油页岩剪切特性的变化规律。【方法】利用蒸汽发生装置对油页岩... 详细信息

【目的】在注蒸汽原位开采油页岩的过程中,油页岩的抗剪强度对注采井筒和采场的稳定性至关重要,同时岩体的抗剪强度又受温度的影响而变化。研究了不同温度和不同剪切角度下油页岩剪切特性的变化规律。【方法】利用蒸汽发生装置对油页岩进行加热,实验中蒸汽温度分别设置为100、200、300、400和500℃;对蒸汽作用后的油页岩进行变角剪切试验,剪切角度分别为45°、55°和65°.根据试验结果,计算得到油页岩的变角剪切参数和峰值剪切应变,同时对不同温度蒸汽作用后油页岩的剪切破坏特征进行分析。【结果】研究结果表明:1)蒸汽温度小于300℃时,油页岩脆性破坏特征明显,当温度达到400℃和500℃时,油页岩延性破坏特征明显;2)油页岩的内聚力随着蒸汽温度的升高先增大后减小,内摩擦角随着蒸汽温度的升高先减小后增大,抗剪强度随着剪切角度增大而减小;3)油页岩的峰值剪切应变随着蒸汽温度升高而增大,且剪切角的高角度变化对油页岩峰值剪切应变影响显著;4)油页岩的剪切破坏形式随着蒸汽温度的升高由贯穿破坏向组合破坏转变,且次生裂纹增多。

关键词：岩石力学油页岩蒸汽变角剪切剪切参数破坏特征

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多层硅基模块晶圆级键合腔体的可靠性

半导体技术 2024年第7期49卷 674-681页

作者：马将郜佳佳杨栋中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051

晶圆级键合是实现多层硅基模块内部互连的关键工艺,针对硅片在晶圆级键合工艺中的开裂现象,建立了硅基刻蚀腔体在键合工艺中的力学模型,经样件实验验证,该模型可以准确预估腔体的开裂现象。在此基础上设计了硅片键合实验,通过引入硅通孔... 详细信息

晶圆级键合是实现多层硅基模块内部互连的关键工艺,针对硅片在晶圆级键合工艺中的开裂现象,建立了硅基刻蚀腔体在键合工艺中的力学模型,经样件实验验证,该模型可以准确预估腔体的开裂现象。在此基础上设计了硅片键合实验,通过引入硅通孔(TSV)的应力集中因子确定了硅基晶圆级键合的应力失效判据。而后通过参数化仿真系统性探究了硅基刻蚀腔体面积及腔体形状等因素对键合应力的影响规律,并绘制出刻蚀腔体设计可靠范围图。结果表明,硅片键合可靠腔体临界面积约为21 mm^(2),且腔体形状越接近正方形越易开裂。该研究为多层硅基模块刻蚀腔体的可靠性设计提供了参考。

关键词：晶圆级键合多层硅基模块刻蚀腔体硅通孔(TSV) 可靠性

精准定位谋发展凝心聚力强县域——瓜州县聚焦“两大发展定位”全力推动县域经济高质量发展的实践与探索

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发展 2024年第4期 25-30页

作者：杨栋中共瓜州县委

郡县治则天下安,县域兴则国家强。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视县域经济社会发展。习近平总书记强调“县域经济是国民经济发展的一个重要组成部分”“要大力发展县域经济,扎实推动以县城为主要载体的新型城镇化”... 详细信息

郡县治则天下安,县域兴则国家强。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视县域经济社会发展。习近平总书记强调“县域经济是国民经济发展的一个重要组成部分”“要大力发展县域经济,扎实推动以县城为主要载体的新型城镇化”,这一系列重要论述为加快推进县域经济高质量发展提供了根本遵循。甘肃省第十四次党代会指出,要把发展县域经济摆在突出位置,依托县域资源禀赋.

关键词：县域经济新型城镇化党的十八大以来资源禀赋凝心聚力高质量发展瓜州县精准定位

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关于我国集资类犯罪的立法评析与反思

争议解决 2024年第1期10卷 523-528页

作者：杨栋北京师范大学法学院北京

为维护金融秩序,《刑法修正案(十一)》对刑法中的集资类犯罪进行了一定程度的修改。从修改的条文上看,加重了对集资类犯罪的打击力度。当今世界,包括我国在内的许多国家都不同程度的向轻罪时代迈进,然而,《刑法修正案(十一)》关于集资... 详细信息

为维护金融秩序,《刑法修正案(十一)》对刑法中的集资类犯罪进行了一定程度的修改。从修改的条文上看,加重了对集资类犯罪的打击力度。当今世界,包括我国在内的许多国家都不同程度的向轻罪时代迈进,然而,《刑法修正案(十一)》关于集资类犯罪的修改,在一定程度上贯彻了刑法对于集资类犯罪重刑化的立法基调。《刑法修正案(十一)》关于集资类犯罪的法律条文修改是基于金融犯罪频发的现实需求,具有一定的积极作用,但不可避免的产生了诸多负面效应,诸如刑法适用扩大化,不符合刑法的谦抑性等问题,这不利于金融市场的健康发展。因此,应当注重刑罚的过渡衔接,避免刑法关于集资类犯罪的立法朝着重刑化的单一方向发展,使关于集资犯罪的立法朝均衡与多样化方向发展。

关键词：集资犯罪《刑法修正案(十一)》非法吸收公众存款罪集资诈骗罪