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深部储层岩石渗流的滑脱效应研究——以煤和砂岩为例

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岩石力学与工程学报 2024年第9期43卷 2189-2200页

作者：赵文杰赵洪宝荆士杰中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中国矿业大学(北京)新能源开发与灾害防治研究中心北京7100083 河北工程大学矿业与测绘学院河北邯郸056000

深部高应力作用下致密储层岩石因其孔径与气体分子平均自由程相当,会诱发气体的滑脱效应,进而对瓦斯(煤层气)长期稳产产生重要影响。基于此,开展深部高应力作用下煤和砂岩的氦气注入试验。研究结果表明:在全抽采周期,高应力煤体中氦气... 详细信息

深部高应力作用下致密储层岩石因其孔径与气体分子平均自由程相当,会诱发气体的滑脱效应,进而对瓦斯(煤层气)长期稳产产生重要影响。基于此,开展深部高应力作用下煤和砂岩的氦气注入试验。研究结果表明:在全抽采周期,高应力煤体中氦气运移始终表现出显著的滑脱效应,即使在高达8 MPa的储层压力下也不可避免,砂岩渗流则基本上不受滑脱效应影响。相较于线性Klinkenberg方程和二次型Klinkenberg修正方程,双滑移Klinkenberg方程更适用于深部高应力煤体的表观渗透率ka修正,进而得到煤体固有渗透率k_(∞)与有效平均应力σ_(vme)之间满足线性关系,这是由高应力状态下煤体内结构异质性减弱、均质性增强所致。均质性砂岩的渗流行为表现为线性力学响应特性,证明了煤体滑脱效应修正的合理性。由于深部煤体k_(∞)随σ_(vme)呈线性弱衰减规律,导致应力型渗透率在应力加载作用下略有降低,最终表现为滑脱效应随着σ_(vme)增加而减弱的反常现象。以双胡克定律为理论基础,建立综合考虑高应力煤体裂隙开度呈线性变化和滑脱型渗透率呈指数衰减规律的渗透率模型,并在不同边界条件下取得了良好的拟合效果。

关键词：采矿工程滑脱效应线性响应双滑移Klinkenberg方程渗透率模型

黑龙江省佳木斯地区农村人群肠道寄生虫感染与社会因素的关系

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中国寄生虫学与寄生虫病杂志 1991年第S1期9卷 111-113页

作者：郭守德邸柱迟军武维钧王伟魏庆云康庆德孙文会胡庆民肖广林吴欣胜周兆福荆宝弟王庭杰彭林张志李永举黑龙江省佳木斯市卫生防疫站黑龙江省卫生防疫站黑龙江省桦南县卫生防疫站黑龙江省桦川县卫生防疫站

本文报道佳木斯地区农村人群肠道寄生虫感染与社会因素关系。该地人群寄生虫感染率为21.8％,感染率与年龄及职业分布均有显著性差异。多种社会因素与肠道寄生虫感染有关,尤以文化低、收入少、个人卫生差、饮用水不卫生、环境卫生差的人... 详细信息

本文报道佳木斯地区农村人群肠道寄生虫感染与社会因素关系。该地人群寄生虫感染率为21.8％,感染率与年龄及职业分布均有显著性差异。多种社会因素与肠道寄生虫感染有关,尤以文化低、收入少、个人卫生差、饮用水不卫生、环境卫生差的人群肠道寄生虫感染率较高。

关键词：寄生虫感染率社会因素流行病学调查

基于开采高度对工作面覆岩裂隙演化影响的钻孔瓦斯抽采研究

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矿业科学学报 2024年第3期9卷 435-445页

作者：赵洪宝高璐程辉荆士杰王乐陈超男中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中国矿业大学(北京)新能源开发与灾害防治研究中心北京100083

采动覆岩裂隙演化规律对层间瓦斯运移起主导作用,研究覆岩裂隙发育分布规律对于提高瓦斯抽采效率至关重要。以甘肃省魏家地矿西2107综采工作面为工程背景,采用UDEC模拟软件建立不同采高的数值模型,利用分形几何理论分析了工作面覆岩近... 详细信息

采动覆岩裂隙演化规律对层间瓦斯运移起主导作用,研究覆岩裂隙发育分布规律对于提高瓦斯抽采效率至关重要。以甘肃省魏家地矿西2107综采工作面为工程背景,采用UDEC模拟软件建立不同采高的数值模型,利用分形几何理论分析了工作面覆岩近场裂隙演化与不同开采高度的关系,确定了钻孔瓦斯抽采最优工作面高度,并通过理论经验公式、覆岩裂隙窥视情况与现场瓦斯抽采结果对其验证。结果表明:采动裂隙总数随着采高增大而增大,但不同阶段增大的幅度皆不相同,覆岩裂隙不断向覆岩四周呈“伞状”发育;不同开采高度的工作面覆岩近场裂隙均经历产生、扩张贯通、压实稳定的3个阶段,且采高越大,压实区范围越小,适当增加采高,有助于提高覆岩瓦斯抽采效果;当采高选择4 m时,顶板裂隙在位于10 m与40 m位置处的裂隙发育密度与范围均明显大于其他区域,该区域与布置高、低巷双位一体的协同抽采巷最佳位置相一致。

关键词：瓦斯抽采采高裂隙发育数值模拟分形效应

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全纤维电容式传感器的结构设计及其性能

纺织学报 2024年第5期45卷 43-50页

作者：陈莹沈娜弟张露北京服装学院材料设计与工程学院北京100029

由于受柔性电容式传感器介电层弹性模量的限制,目前电容器的性能如灵敏度等难以达到应用要求,为提高传感器的传感性能,以聚吡咯复合蚕丝织物作为织物电极,羊毛纤维集合体作为介电层构建全纤维的电容式压力传感器,对电极的织物结构和纤... 详细信息

由于受柔性电容式传感器介电层弹性模量的限制,目前电容器的性能如灵敏度等难以达到应用要求,为提高传感器的传感性能,以聚吡咯复合蚕丝织物作为织物电极,羊毛纤维集合体作为介电层构建全纤维的电容式压力传感器,对电极的织物结构和纤维集合体高度进行优化分析;对传感器的电学及传感性能进行测试,并进行了应用探索。结果表明:面密度为69 g/m^(2)素绉缎聚吡咯复合织物方阻最小,为42Ω/□;纤维电容器以素绉缎聚吡咯复合织物作为电极,羊毛纤维集合体为介电层,且高度为1.4 cm时传感性能最优,在频率为10 kHz、电容最高为66 pF、压力为0~5 N范围内灵敏度最高为1.08 N^(-1)。该电容式传感器具有良好的稳定性,有望应用于肢体运动监测与公共场合安全监测中。

关键词：电容织物传感器聚吡咯纤维介电层织物电极

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基于场级偏航控制的风电场尾流敏感性分析

动力工程学报 2024年第4期44卷 575-581页

作者：唐荆赵鹰上海电气风电集团股份有限公司上海200030 上海电力设计院有限公司上海200025

偏航偏转控制有利于减小风机尾流效应,通过场级偏航协调优化减小尾流损失,可使风电场总发电量达到最大化。采用FLORIS尾流代理模型,以各风机偏航角为优化对象,风电场总功率最大为优化目标,进行场级偏航寻优。针对不同风机间距、纵列个... 详细信息

偏航偏转控制有利于减小风机尾流效应,通过场级偏航协调优化减小尾流损失,可使风电场总发电量达到最大化。采用FLORIS尾流代理模型,以各风机偏航角为优化对象,风电场总功率最大为优化目标,进行场级偏航寻优。针对不同风机间距、纵列个数、湍流强度、来流风速和来流风向等多个维度,对比分析了偏航优化对尾流损失及功率提升的敏感性。结果表明:当风电场排布间距小于5D、风机纵列大于3台且仅需优化前5排、纵列机位连线与风玫瑰图主频风向夹角小于15°、风场湍流小于0.1、来流风速位于风机“切入风速+2 m/s”至“额定风速+2 m/s”区间时,场级偏航控制对于尾流优化效果最佳;若仅采用单机偏航控制风向,前排风机保留3°~5°偏航误差有利于风电场整体的发电收益。

关键词：风电场尾流损失偏航控制敏感性分析

6G新型时延多普勒通信范式:OTFS的技术优势、设计挑战、应用与前景

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 1827-1842页

作者：廖勇罗渝荆亚昊重庆大学微电子与通信工程学院重庆400044

在未来的通信网络中,被广泛期待的第6代移动通信系统(The Sixth Generation of Mobile Communications System,6G)技术将面临诸多挑战,其中包括在高速移动场景下的超高可靠通信问题。正交时频空间(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS... 详细信息

在未来的通信网络中,被广泛期待的第6代移动通信系统(The Sixth Generation of Mobile Communications System,6G)技术将面临诸多挑战,其中包括在高速移动场景下的超高可靠通信问题。正交时频空间(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制技术克服了传统通信系统在高速移动环境下多径和多普勒效应的影响,为实现6G超高可靠通信提供了新的可能性。该文首先介绍了OTFS的基本原理、数学模型、干扰与优势分析。然后,归纳分析了OTFS技术在同步、信道估计、信号检测技术上的研究现状。接着,从车联网、无人机、卫星通信、海洋通信4个典型应用场景分析了OTFS的应用趋势。最后,从降低多维匹配滤波器、相位解调和信道估计、硬件实现的复杂度和提高对时频资源的高度利用4个角度探讨了未来研究OTFS需要克服的困难和挑战。

关键词：第6代移动通信系统正交时频空间延迟-多普勒域同步信道估计信号检测

深部放顶煤开采下煤层应力场-渗流场耦合演化特征

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采矿与岩层控制工程学报 2024年第5期 94-106页

作者：赵洪宝荆士杰李作泉刘超张鸿伟侯玮李新潮中国矿业大学(北京)能源与矿业学院中国矿业大学(北京)新能源开发与灾害防治研究中心中国矿业大学力学与土木工程学院河北工程大学矿业与测绘工程学院邯郸市牛儿庄采矿有限公司

为了研究高应力区煤体在放顶煤开采方式下的应力场-渗流场的耦合演化规律,以横观各向同性下的火柴棍模型为基础,构建了由煤基质和裂隙组成的弹性系统,建立了三向应力条件下煤体渗透率演化规律模型,并结合采场应力场空间分布规律,构建煤... 详细信息

为了研究高应力区煤体在放顶煤开采方式下的应力场-渗流场的耦合演化规律,以横观各向同性下的火柴棍模型为基础,构建了由煤基质和裂隙组成的弹性系统,建立了三向应力条件下煤体渗透率演化规律模型,并结合采场应力场空间分布规律,构建煤层增透率空间分布模型。在改变围压、轴压和气体压力的条件下,将渗透率模型和室内试验结果对比,并将增透率空间分布模型与顺层抽采钻场的瓦斯抽采相关数据对比分析,结果表明:煤体渗透率随载荷与气体压力的增加而减小,并呈指数型;渗透率模型可以较好地定量描述煤体渗透率在加卸载条件下的变化,与多组试验数据的相关系数和拟合优度均大于0.9;增透率空间分布随距离增大呈指数下降,可分成4个阶段:原岩稳定阶段、增压降低阶段、卸压增加阶段、破坏稳定阶段;根据增透率模型和现场数据对比,煤层在卸压增加阶段和破坏稳定阶段处于增透状态,煤层增透范围Lr=55.62 m;煤层增透率模型可以较好地描述煤层增透率的空间分布规律,其与现场数据的相关系数和拟合优度均大于0.96。

关键词：横观各向同性渗透率模型增透率模型增透范围

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基于知识图谱英藏黑水城出土文献特征新探

西北大学学报(哲学社会科学版) 2024年

作者：束锡红荆泰西北大学科学史高等研究院陕西省文化遗产数字人文重点实验室

本文以英藏黑水城K.K.Ⅱ出土文献的出土特征、功能特征、版本特征和时间特征作为研究对象,发挥知识图谱知识组织、知识发现的功能,将原本零散的文献信息结构化组织起来,进行特征分析并以可视化方式呈现,充分发掘、解析英藏黑水城文献数... 详细信息

本文以英藏黑水城K.K.Ⅱ出土文献的出土特征、功能特征、版本特征和时间特征作为研究对象,发挥知识图谱知识组织、知识发现的功能,将原本零散的文献信息结构化组织起来,进行特征分析并以可视化方式呈现,充分发掘、解析英藏黑水城文献数据,探究K.K.Ⅱ出土文献的整体特点及出土地“河边大塔”的功能与性质。通过特征分析及可视化呈现,K.K.Ⅱ出土佛教文书兼具汉传、藏传教派特点;社会文书有一定的官府公文特点;同时有大量习字文书作为当时多民族语言交流的案例。结合出土文献的版本与时间特征可推断,河边大塔可能经历过多次填装,最初起经像瘗埋作用,之后填装有城内机关、寺庙等移藏的文书,至元代时期最终封闭。英藏黑水城知识图谱是西夏文献学共享共有的研究工具,更为西夏学研究提供新视角、新方法、新材料,进一步扩展英藏黑水城文献的应用前景。

关键词：数字人文知识图谱英藏黑水城出土文献特征可视化

基于统计学模型的矿区粉尘污染特征及影响因素的定量分析

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矿业科学学报 2024年第2期9卷 243-257页

作者：赵洪宝翟汝鹏戈海宾陈超男刘绍强荆士杰中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

针对露天矿粉尘无秩序排放引发的生态环境退化问题,选取河曲露天煤矿粉尘产生区域为研究靶区,利用粉尘监测体系获取靶区TSP、PM10、PM2.5及环境指标数据,结合粉尘浓度对不同粒径粉尘分布差异性进行对比分析,引入空气质量浓度分指数法、P... 详细信息

针对露天矿粉尘无秩序排放引发的生态环境退化问题,选取河曲露天煤矿粉尘产生区域为研究靶区,利用粉尘监测体系获取靶区TSP、PM10、PM2.5及环境指标数据,结合粉尘浓度对不同粒径粉尘分布差异性进行对比分析,引入空气质量浓度分指数法、Pearson关联矩阵分析法和灰色关联法对靶区内核心污染物、不同粒径粉尘内在关联性及环境指标与粉尘浓度的关联度进行深入探讨,基于单变量、多元线性和主成分得分-多元线性回归分析法对粒子变迁演化规律及环境指标对微粉尘权重的影响规律进行定量解析,同时运用均值误差法对MLR和PCA-MLR模型预测的精确度进行验证。结果表明:(1)区域1(采掘场)和3(煤场)不同粒径粉尘浓度均存在超过现行标准二级限值的情况,区域2(交通干道)仅存在超过一级限值的情况。(2)不同区域粉尘污染能力的强弱与IAQI评估结果一致,均为区域1>3>2;当不同区域TSP浓度一致时,域内粉尘污染能力的强弱顺序转变为区域2>3>1,且各区域核心污染物均为PM2.5。(3)不同区域粉尘浓度线性关系较为显著。(4)不同区域MLR模型演算出的多元线性方程的拟合度排序规律与粉尘浓度Pearson关联度趋于一致,且多变量拟合度优于单变量拟合度,结合MRE法检验出不同区域MLR模型预测精度区域3(3.02%)>2(9.46%)>1(10.75%)。(5)区域1中TSP和PM10与气压呈强正相关,PM2.5与相对湿度呈强负相关;区域2中各粒径粉尘均与温度和风速呈强负相关;区域3中仅与温度呈强负相关。(6)微粉尘权重与环境指标的PCA-MLR模型相对于直接MLR模型,预测精确度提高了56.63%和13.41%。

关键词：粉尘浓度 Pearson关联法 GRA分析法环境指标 PCA-MLR模型