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A numerical investigation of hydraulic fracturing on coal seam permeability based on PFC‑COMSOL coupling method

International Journal of Coal Science & Technology 2022年第1期9卷 183-199页

作者： Kai Wang Guodong Zhang Yanhai Wang Xiang Zhang kangnan li Wei Guo Feng Du Beijing Key Laboratory for Precise Mining of Intergrown Energy and Resources China University of Mining and Technology(Beijing)Beijing 100083China School of Emergency Management and Safety Engineering China University of Mining and Technology(Beijing)Beijing 100083China State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining China University of Mining and Technology(Beijing)Beijing 100083China

Hydraulic fracturing and permeability enhancement are effective methods to improve low-permeability coal ***,few studies focused on methods to increase permeability,and there are no suitable prediction methods for engineering *** this work,PFC2D software was used to simulate coal seam hydraulic *** results were used in a coupled mathematical model of the interaction between coal seam deformation and gas *** results show that the displacement and velocity of particles increase in the direction of minimum principal stress,and the cracks propagate in the direction of maximum principal *** gas pressure drop rate and permeability increase rate of the fracture model are higher than that of the non-fracture *** parameters decrease rapidly with an increase in the drainage time and approach *** longer the hydraulic fracturing time,the more complex the fracture network is,and the faster the gas pressure ***,the impact of fracturing on the gas drainage effect declines over *** the fracturing time increases,the difference between the horizontal and vertical permeability ***,this difference decreases as the gas drainage time *** higher the initial void pressure,the faster the gas pressure drops,and the greater the permeability increase ***,the influence of the initial void pressure on the permeability declines over *** research results provide guidance for predicting the anti-reflection effect of hydraulic fracturing in underground coal mines.

关键词： Fracturing simulation Gas drainage Fracturing effect prediction Permeability enhancement

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基于卷积神经网络的岩爆烈度等级预测

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煤田地质与勘探 2023年第10期51卷 94-103页

作者：李康楠吴雅琴杜锋张翔王乙桥中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083

岩爆是深部资源开采过程中亟待解决的问题之一。为安全高效地预测岩爆灾害,提出一种基于链式方程多重插补法(MICE)与卷积神经网络(CNN)的岩爆烈度等级预测模型(MICE-CNN)。基于岩爆的主要影响因素与获取条件,建立预测指标体系,搜集120... 详细信息

岩爆是深部资源开采过程中亟待解决的问题之一。为安全高效地预测岩爆灾害,提出一种基于链式方程多重插补法(MICE)与卷积神经网络(CNN)的岩爆烈度等级预测模型(MICE-CNN)。基于岩爆的主要影响因素与获取条件,建立预测指标体系,搜集120组岩爆案例原始数据,运用拉依达准则进行异常值处理,应用MICE选取RF、BLR、ET、KNN这4种插补模型进行缺失值插补,结合Mean、Median这2种传统插补方法,依据ERMS选取最优模型进行数据插补得到完整数据集,将数据平铺为6×1×1的一维图像数据作为输入层,结合输入层大小进行计算,确定卷积核与池化核大小均为3×1,特征边缘处理方法为前后补零。添加批量归一化层增加模型稳定性与收敛速度,优选ReLU激活函数、SGDM优化器函数。对CNN预测模型进行训练,训练集与验证集的准确率分别为100.00%、91.67%。建立RBF、SVM与PNN模型,分别对3个模型与CNN模型输入测试集数据进行对比验证,CNN模型预测结果准确率高于其他模型,为91.67%;对比PNN模型与CNN模型的混淆矩阵,CNN模型误判结果比实际结果岩爆程度高,即误判后的安全性更好,表明MICE-CNN岩爆等级预测模型切实可行。

关键词：岩爆深部岩体烈度分级指标体系数据插补深度学习预测模型

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基于CNN的煤岩瓦斯复合动力灾害预测

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矿业科学学报 2023年第5期8卷 613-622页

作者：王凯李康楠杜锋张翔王衍海周家旭中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

随着我国煤矿开采逐渐进入深部区域,煤岩瓦斯复合动力灾害日益严重,对煤矿的安全生产造成极大威胁。基于某矿现场数据,采用智能预测手段对煤岩瓦斯复合动力灾害进行研究。首先,依据大数据处理流程,应用箱型图分析法(Box-plot)与多重插补... 详细信息

随着我国煤矿开采逐渐进入深部区域,煤岩瓦斯复合动力灾害日益严重,对煤矿的安全生产造成极大威胁。基于某矿现场数据,采用智能预测手段对煤岩瓦斯复合动力灾害进行研究。首先,依据大数据处理流程,应用箱型图分析法(Box-plot)与多重插补法(MI)进行数据清洗,结合灰色关联度分析法(GRA)建立煤岩瓦斯复合动力灾害指标体系;然后应用主成分分析法(PCA)进行数据降维,结合深度学习中的卷积神经网络(CNN)建立基于BMGP-CNN的煤岩瓦斯复合动力灾害预测模型;运用现场案例数据将此模型与BP模型、随机森林(RF)模型、支持向量机(SVM)模型及人工神经网络(ANN)模型进行对比验证,发现BMGP-CNN模型预测结果的准确率最高,且该模型的收敛速度较快,能够在数秒内完成预测。研究结果对于煤岩瓦斯复合动力灾害的预测和防控具有重要意义。

关键词：煤岩瓦斯复合动力灾害深度学习大数据指标体系预测模型

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高层建筑水电管井套管预留及精准安装技术

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建筑机械化 2024年第5期45卷 140-143页

作者：陈子豪余健李慷南中国建筑第二工程局有限公司华东分公司上海200135

为优化高层建筑水电系统的安全性与稳定性,提高高层建筑质量,研究高层建筑水电管井套管预留及精准安装施工技术。以诸暨万达广场和杭政储出(2003)32号地块项目为例,通过管道井底部定位、定位激光投射与接收、定位预制套管、预埋固定预... 详细信息

为优化高层建筑水电系统的安全性与稳定性,提高高层建筑质量,研究高层建筑水电管井套管预留及精准安装施工技术。以诸暨万达广场和杭政储出(2003)32号地块项目为例,通过管道井底部定位、定位激光投射与接收、定位预制套管、预埋固定预制套管以及混凝土浇筑等步骤,实现套管预留及精准安装施工,该施工技术可有效降低预留套管垂直度偏差,保障预留套管稳定性,同时在施工过程中可以降低施工成本,为类似工程提供参考。

关键词：水电管井套管预留定位预制套管

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基于相关系数分析标识解析体系对工业产值的促进作用

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信息通信技术与政策 2023年第10期49卷 66-71页

作者：陈晓旭曹禾李康男黄雪芹高信波中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所重庆401123

工业互联网标识解析体系是国家工业互联网新型基础设施的重要组成部分,是我国未来工业发展的重要一环,但目前标识解析体系对工业整体发展起到的促进作用尚未得到事实论证。基于Pearson相关系数,以重庆市第二产业产值数据和重庆市工业互... 详细信息

工业互联网标识解析体系是国家工业互联网新型基础设施的重要组成部分,是我国未来工业发展的重要一环,但目前标识解析体系对工业整体发展起到的促进作用尚未得到事实论证。基于Pearson相关系数,以重庆市第二产业产值数据和重庆市工业互联网标识解析顶级节点运营数据为基础,通过数值计算分析工业互联网标识解析体系对重庆市工业发展的促进作用,并基于计算结果对地区工业互联网标识解析体系进一步发展提出建议。

关键词：工业互联网智能制造标识解析相关性分析

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Bunching enhancement for coherent harmonic generation by using phase merging effects

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Matter and Radiation at Extremes 2024年第5期9卷 10-21页

作者： Ke Feng kangnan Jiang Runshu Hu Shixia Luan Wentao Wang Ruxin li State Key Laboratory of High Field Laser Physics and CAS Center for Excellence in Ultra-intense Laser Science Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics(SIOM)Chinese Academy of Sciences(CAS)ShanghaiPeople’s Republic of China School of Physical Science and Technology ShanghaiTech UniversityShanghaiPeople’s Republic of China Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijingPeople’s Republic of China

In this paper,promising but simple schemes are investigated to enhance the micro-bunching of relativistic electron beams for coherent harmonic generation(CHG)by using phase merging *** contrast to the standard CHG scheme,two specially designed dispersion sections(DSs)are adopted with the DS-modulator–DS *** phase space of the e beam is appropriately coupled in the first DS,and the electrons within one seed wavelength can merge to the same phase with a matched second ***-bunching of the e beam can thus be enhanced by a large margin with much higher-harmonic *** e beams from laser wakefield accelerators(LWFAs)as an example,start-to-end simulations are performed to show the effectiveness and robustness of the proposed schemes with several *** beam current can be optimized to several tens to hundreds of kiloamperes,and the radiation power reaches hundreds of megawatts in the extreme ultraviolet regime within a 3.5 m-long *** proposed schemes offer new opportunities for future compact free-electron lasers driven by LWFAs and provides prospects for truly compact and widely applicable systems.

关键词： modulator harmonic phase

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Design of a novel mitochondria targetable turn-on fluorescence probe for hydrogen peroxide and its two-photon bioimaging applications

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Chinese Chemical Letters 2020年第12期31卷 3149-3152页

作者： kangnan Wang Wen Ma Yuchun Xu Xin liu Gui Chen Meng Yu Qiling Pan Chaobo Huang Xiaochuan li Qingchun Mu Yongbing Sun Zhiqiang Yu The First People's Hospital of Shunde Southern Medical UniversityFoshan 528300China School of Pharmaceutical Sciences Southern Medical UniversityGuangzhou 510515China Joint Laboratory of Advanced Biomedical Technology College of Chemical EngineeringNanjing Forestry UniversityNanjing 210037China The People's Hospital of Caozhou Gaozhou 525200China Division of Pharmaceutics National Pharmaceutical Engineering Center for Solid Preparation in Chinese Herbal MedicineJiangxi University of Traditional Chinese MedicineNanchang 330004China

Considering that hydrogen peroxide(H2O2)plays significant roles in oxidative stress,the cellular signal transduction and essential biological process regulation,the detection and imaging of H2O2 in living systems undertakes critical ***,we have developed a novel two-photon fluorescence turn on probe,named as Pyp-B for mitochondria H2O2 detection in living *** studies show that probe Pyp-B exhibit highly sensitive response toward H2O2 than other reactive oxygen species(ROS)and reactive nitrogen species(RNS)as well as biologically relevant *** fluorescence colocalization studies demonstrate that the probe can localize in the mitochondria ***,as a bio-compatibility molecule,the highly selective and sensitive of fluorescence probe Pyp-B have been confirmed by its cell imaging application of H2O2 in living A549 cells and zebrafishes under the physiological conditions.

关键词： Hydrogen peroxide detection p-Phenyl boronic acid ester Mitochondria target Two-photon fluorescence Bioimaging

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Measurement of electron beam transverse slice emittance using a focused beamline

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High Power Laser Science and Engineering 2023年第3期11卷 41-47页

作者： kangnan Jiang Ke Feng Hao Wang Xiaojun Yang Peile Bai Yi Xu Yuxin Leng Wentao Wang Ruxin li State Key Laboratory of High Field Laser Physics and CAS Center for Excellence in Ultra-intense Laser Science Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics(SIOM)Chinese Academy of Sciences(CAS)ShanghaiChina School of Physical Science and Technology ShanghaiTech UniversityShanghaiChina

A single-shot measurement of electron emittance was experimentally accomplished using a focused transfer line with a *** betatron phase of electrons based on laser wakefield acceleration(LWFA)is energy dependent owing to the coupling of the longitudinal acceleration field and the transverse focusing(defocusing)field in the *** phase space presents slice information after phase compensation relative to the center *** the transverse size of the electron beam at different energy slices in the energy spectrum measured 0.27 mm mrad in the *** diagnosis of slice emittance facilitates local electron quality manipulation,which is important for the development of LWFA-based free electron *** quasi-3D particle-in-cell simulations matched the experimental results and analysis well.

关键词： beam diagnostic emittance laser wakefield acceleration

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圆振荡激光束提高激光弯曲成形效率

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光学精密工程 2024年第6期32卷 806-821页

作者：沈宗宝韩曜阳孟康楠李品江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

激光弯曲成形技术常用的激光类型是点激光,在温度梯度机理的作用下单次成形角度有上限,在3°左右。为了增大点激光单次成形角度,提高成形效率,本文以不锈钢304板为对象,通过试验对比探索了将圆振荡模式应用于激光弯曲成形中以提高弯曲... 详细信息

激光弯曲成形技术常用的激光类型是点激光,在温度梯度机理的作用下单次成形角度有上限,在3°左右。为了增大点激光单次成形角度,提高成形效率,本文以不锈钢304板为对象,通过试验对比探索了将圆振荡模式应用于激光弯曲成形中以提高弯曲角方法的可行性;并且借助于三维视觉传感器测量板件在圆振荡激光束弯曲成形过程中的动态响应,从余热效应、吸收率等角度分析其弯曲成形机理。对比试验结果显示,在激光能量密度较高的情况下,圆振荡模式确实可以明显提高工件的弯曲角,增长率在60%左右。同时,三维视觉传感器的测量结果显示出了板件在成形过程中的复杂形变与角度变化过程:板件在长度与宽度方向上均产生了塑性变形,长宽形变比约为10∶1;单次扫描成形板件弯曲角增长过程呈现不同的增长曲线;多次扫描成形弯曲角分布不均衡。此外,板件厚度也逐渐增加,热影响区微观晶粒得到细化。为进一步理解圆振荡激光束弯曲成形过程与机理提供了试验支撑。

关键词：激光弯曲成形圆振荡激光束不锈钢304 变形机理

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激光烧蚀压印制备疏水铝箔表面的耐久性

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光学精密工程 2024年第10期32卷 1481-1495页

作者：沈宗宝孟康楠施政付佳辉李品江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

提出了一种激光烧蚀压印技术制备具有多级微结构的疏水铝箔表面。该技术利用激光直接辐照在工件表面,利用烧蚀诱导的冲击压印获得一级微结构,同时利用烧蚀诱导的融化材料的流动获得二级微结构。为了检验耐久性,对疏水铝箔工件进行了酸... 详细信息

提出了一种激光烧蚀压印技术制备具有多级微结构的疏水铝箔表面。该技术利用激光直接辐照在工件表面,利用烧蚀诱导的冲击压印获得一级微结构,同时利用烧蚀诱导的融化材料的流动获得二级微结构。为了检验耐久性,对疏水铝箔工件进行了酸碱腐蚀实验和不同环境存储实验。实验结果表明,酸碱腐蚀会破坏工件表面的微观形貌和低表面能,因此工件接触角随着腐蚀时间增长而降低。其中碱腐蚀工件时反应比酸腐蚀剧烈得多,工件表面形貌受损也更大,工件表面在碱腐蚀16 h后就达到了超亲水状态(25°),而酸腐蚀24 h后也依然表现为疏水性(97°)。再次进行时效处理后,工件依然能在三周后达到稳定的疏水状态,但疏水性能比腐蚀前要差,且酸腐蚀工件的最终疏水性(120°)比碱腐蚀工件(105°)要好。不同存储环境对工件表面形貌几乎没有影响。存储在空气中的工件接触角无明显变化,存储在盐水中的工件丧失疏水性(87°),存储在纯水中的工件表现比盐水稍好(96°)。再次进行时效处理后,纯水存储的工件接触角可以恢复到135°左右,而盐水存储的工件仅能恢复到120°。激光烧蚀压印制备的疏水铝箔基本能够满足应对复杂环境的要求。

关键词：激光烧蚀压印疏水性酸碱腐蚀多级微结构存储环境

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