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基于GAN的车门上饰板表面缺陷检测数据增广算法

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制造技术与机床 2024年第7期 170-176页

作者：汪文才仇梁徐海福江苏大学机械工程学院江苏镇江212102

为了解决车门上饰板缺陷检测任务中缺陷数据集过少的问题,文章提出了一种基于生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)的缺陷生成模型(condition defect GAN,CDGAN),主要目标是生成具有各种类型缺陷的车门上饰板图像,以增加... 详细信息

为了解决车门上饰板缺陷检测任务中缺陷数据集过少的问题,文章提出了一种基于生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)的缺陷生成模型(condition defect GAN,CDGAN),主要目标是生成具有各种类型缺陷的车门上饰板图像,以增加训练数据的多样性,提高缺陷检测模型的检测性能。CDGAN模型分为两个网络:缺陷生成网络和图像转换网络。缺陷生成网络生成位于数据集边界框内的缺陷图像,图像转换网络将这些缺陷与无缺陷的图像进行合并生成缺陷图像。实验表明,生成的缺陷图像显著提高了YOLOv5模型的缺陷检测能力,在车门上饰板缺陷数据集上取得了94.9%的平均精度(mAP@50)。该方法已经应用在车门上饰板的生产制造中,在实际的工业应用中证明了该方法的可行性。

关键词：缺陷检测数据增广生成对抗网络 YOLOv5 机器视觉

边帮煤井工开采边坡变形失稳规律及控制技术研究

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安全与环境学报 2024年第6期24卷 2157-2172页

作者：李俊鹏王文才王创业陈世江山西工学院能源产业学院山西朔州036000 内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010

从边帮煤井工开采覆岩运移、边坡变形破坏、失稳滑移及控制角度出发,综合运用力学分析、物理模拟、数值模拟及现场工业性实测和应用等手段,对采动边坡变形破坏特征和失稳滑移规律等内容开展了系统研究,提出了针对关键岩块B回转的边坡失... 详细信息

从边帮煤井工开采覆岩运移、边坡变形破坏、失稳滑移及控制角度出发,综合运用力学分析、物理模拟、数值模拟及现场工业性实测和应用等手段,对采动边坡变形破坏特征和失稳滑移规律等内容开展了系统研究,提出了针对关键岩块B回转的边坡失稳滑移控制技术。结果表明:采动边坡变形破坏经历了表生改造、结构改造和时效变形3个阶段,呈“横三区”和“竖二带”分布,1 360和1 400平盘移动趋势指向露天矿坑,且存在剪切滑移带生成,在关键岩块B回转形成水平推力作用下采动边坡1 360平盘局部发生失稳滑移;基于此,提出了控制关键岩块B回转的逆坡开采局部充填和回填压脚两种边帮煤安全、高效回收技术,并对其进行了对比分析,得出两种控制技术均能有效降低边坡内部覆岩的变形破坏程度、改变1 360平盘的移动方向及抑制剪切滑移带的生成,但回填压脚的控制效果要优于逆坡开采局部充填,基于此进行了工程应用和验证。

关键词：安全工程边帮煤覆岩运移横三区回填压脚局部充填

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2005和2015年中国近海氮沉降的时空分布特征及影响因子的比较

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第6期54卷 23-34页

作者：张若楠赵园红陈优帆王文彩中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100 中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室山东青岛266100 四川省环境政策研究与规划院四川成都611731

应用GEOS-Chem模式模拟结果,对比分析了2005和2015年中国近海氮沉降的时空分布特征及引起氮沉降变化的影响因子。研究结果表明:黄渤海氮沉降总量夏季最高,月平均值为2.2×10^(-4) kg·m^(-2),冬季最低,月平均值为6×10^(-5) kg·m^(-2)... 详细信息

应用GEOS-Chem模式模拟结果,对比分析了2005和2015年中国近海氮沉降的时空分布特征及引起氮沉降变化的影响因子。研究结果表明:黄渤海氮沉降总量夏季最高,月平均值为2.2×10^(-4) kg·m^(-2),冬季最低,月平均值为6×10^(-5) kg·m^(-2);东海氮沉降总量冬季最高,月平均值为1.3×10^(-4) kg·m^(-2),夏季最低,月平均值是5×10^(-5) kg·m^(-2);南海氮沉降总量秋季最高,月平均值达到了1.5×10^(-4) kg·m^(-2),夏季最低,平均值为8×10^(-5) kg·m^(-2),并且大部分区域氮湿沉降量占氮沉降总量的55%以上。与2005年相比,2015年黄渤海地区春、夏、秋季氮沉降总量的月平均值分别降低了3×10^(-5)、7×10^(-5)和2×10^(-5) kg·m^(-2)、冬季增加了4×10^(-5) kg·m^(-2);东海地区春冬季节氮沉降总量的月平均值分别降低了1×10^(-5)和3×10^(-5) kg·m^(-2),夏秋季节氮沉降总量的平均值都增加了1×10^(-5) kg·m^(-2);南海夏冬季节氮沉降总量的月平均值都增加了1×10^(-5) kg·m^(-2),春秋季节氮沉降总量的月平均值分别减少了1×10^(-5)和4×10^(-5) kg·m^(-2)。相对于2005年,同人为源排放相比,2015年中国近海气象场的变化对氮沉降总量的变化影响较大,且2015年不同气象条件的改变导致2015年中国近海氮干、湿沉降的变化不同。就氮的干沉降而言,与2005年相比,2015年黄渤海地区冬季平均风速大约降低23.9%,但异常偏南风导致来自华北平原的排放传输增多,进而导致氮干沉降增多。就氮的湿沉降而言,相比于2005年,2015年黄渤海夏季和南海秋季平均风速分别降低了38.8%和42.3%,使得黄渤海夏季和南海秋季氮总浓度分别减少了5.6和2.8 ppbv,同时降水分别减少2.4和0.9 mm,导致2015年黄渤海夏季和南海秋季氮湿沉降量降低,2015年南海冬季平均风速降低10.1%,但偏西风异常带来中南半岛的高排放使得氮总浓度增多(1.7 ppbv),同时降水增多(0.7 mm),导致南海冬季氮湿沉降量增多,因此2015年黄渤海夏季、南海秋季氮湿沉降的降低和南海冬季氮湿沉降的增加是风场输送与降水共同变化造成的结果;2015年黄渤海冬季偏南风异常带来华北平原的高排放源使冬季的氮总浓度增加3.1 ppbv,冬季降水基本不变,因此2015年黄渤海冬季氮湿沉降的变化主要跟风场变化有关;东海夏、秋、冬季节的氮总浓度减少,小于1.0 ppbv,氮湿沉降变化主要是降水变化主导的。

关键词：中国近海大气氮沉降人为源排放气象场

基于综合指数法的厚煤层综采工作面冲击地压评价

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内蒙古科技大学学报 2024年第1期43卷 88-92页

作者：王文才张倩内蒙古科技大学矿业研究院内蒙古包头014010

为了更合理评价冲击地压危险性,避免冲击地压评价结果的不确定性,以某矿区164煤层综采工作面为研究对象,结合该工作面煤岩物理力学性质进行冲击地压的可能性分析。通过综合指数法对综采工作面进行危险性评估,确定该工作面冲击地压危险... 详细信息

为了更合理评价冲击地压危险性,避免冲击地压评价结果的不确定性,以某矿区164煤层综采工作面为研究对象,结合该工作面煤岩物理力学性质进行冲击地压的可能性分析。通过综合指数法对综采工作面进行危险性评估,确定该工作面冲击地压危险指数为0.23,属于无冲击危险。为该矿区冲击地压防治工作提供可靠的依据。

关键词：冲击地压评价综合指数法综采工作面

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风速影响下煤矸石山自燃危险区分布规律研究

安全与环境学报 2024年第7期24卷 2620-2631页

作者：王文才杨少晨王鹏吴周康李扬康高小雷内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010 鄂尔多斯市智慧能源科技有限公司内蒙古鄂尔多斯017000

外界环境风速对煤矸石山自燃危险区分布有明显影响。为研究其变化规律,首先从渗流场、氧气场及温度场的角度进行理论分析,明确自燃机理。然后对煤矸石样品进行热重分析,通过热重微商热重(Thermogravimetry and Differential Thermogravi... 详细信息

外界环境风速对煤矸石山自燃危险区分布有明显影响。为研究其变化规律,首先从渗流场、氧气场及温度场的角度进行理论分析,明确自燃机理。然后对煤矸石样品进行热重分析,通过热重微商热重(Thermogravimetry and Differential Thermogravimetry,TG DTG)与示差扫描量热(Differential Scanning Calorimetry,DSC)转化率曲线得出煤矸石自燃过程中关键温度点,将关键温度点作为自燃危险区划分的判别条件。最后通过FLUENT模拟对不同环境风速下煤矸石山三场变化规律进行研究,计算自燃危险区面积并进行拟合,对煤矸石山现场进行治理效果验证。结果表明:在θ2温度点后,煤矸石山出现局部缓慢燃烧现象,转化率也进入急速增加阶段,因此将θ2温度点(332.42℃)作为自燃危险区划分的判别条件;煤矸石山自燃危险区面积随风速增加呈先增加后减小的趋势,当风速为1.65 m/s时,其面积达到最大值75.25 m^(2);当煤矸石山坡面覆土厚度为0.5 m、覆土时间为30 d时,其自燃危险区温度下降范围在202~232℃,治理效果良好。

关键词：安全工程煤矸石山自燃危险区热重分析数值模拟

浅埋近距离煤层群开采过程中上覆采空区自燃危险区预测研究

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安全与环境学报 2024年第3期24卷 914-922页

作者：王文才赵婧雯李建伟张海龙内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010 达拉特旗苏家沟煤炭有限责任公司内蒙古鄂尔多斯014300

为揭示浅埋深近距离煤层群开采过程中地表裂隙发育对上覆采空区遗煤自燃的影响规律及影响范围,以苏家沟煤矿为研究背景,建立采空区流场流动及低温氧化的数学模型和三维几何模型。采用FLUENT模拟软件模拟了下煤层工作面推进过程中上覆采... 详细信息

为揭示浅埋深近距离煤层群开采过程中地表裂隙发育对上覆采空区遗煤自燃的影响规律及影响范围,以苏家沟煤矿为研究背景,建立采空区流场流动及低温氧化的数学模型和三维几何模型。采用FLUENT模拟软件模拟了下煤层工作面推进过程中上覆采空区的氧气分布情况,得到了浅埋近距离煤层上覆采空区基于裂隙动态发育的氧气场和风流场的分布规律。依据采空区自燃危险区域判定理论,对上部煤层采空区内的自然发火危险区域进行预测。结果表明:连通地表与采空区的裂隙数量随工作面的推进而增加,上覆采空区氧化升温区域主要集中在滞后工作面0~20 m范围内,采空区深部的氧化带分布在新、老裂隙附近,在进风侧靠近地表且在回风侧靠近裂隙底端;当工作面推进120 m,即产生3条贯通型裂缝时,采空区自燃危险性最大,结合风流场云图确定上煤层底板自燃危险区距工作面水平距离为97.5 m,是煤矿开采过程中的重点防护区域。

关键词：安全工程近距离煤层群采空区自燃数值模拟危险区预测

浅埋近距离煤层上部采空区自燃危险区数值模拟研究

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内蒙古科技大学学报 2024年第2期43卷 151-154,162页

作者：王文才赵婧雯内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010

浅埋近距离煤层群开采下部煤层时,地表裂隙经过二次发育连通上部老采空区,造成采空区内漏风增加,自燃危险性相应增大。以苏家沟煤矿5-1_(上)煤层至地表空间为研究对象,借助Fluent数值模拟软件,研究地表漏风对复合采空区,特别是上部4-2_(... 详细信息

浅埋近距离煤层群开采下部煤层时,地表裂隙经过二次发育连通上部老采空区,造成采空区内漏风增加,自燃危险性相应增大。以苏家沟煤矿5-1_(上)煤层至地表空间为研究对象,借助Fluent数值模拟软件,研究地表漏风对复合采空区,特别是上部4-2_(中)煤层采空区的自燃危险区域的影响。研究结果表明:采空区内氧气浓度随着与工作面距离得增加而逐渐降低,连通上部采空区与地表的裂隙对采空区内的氧化带分布产生影响,依据自燃危险区的划分标准,结合风流场及氧化带的分布云图确定自燃危险区域的位置和范围。

关键词：浅埋近距离煤层上部采空区漏风数值模拟自燃危险区域

近距离煤层重复采动覆岩破坏规律及“两带”发育高度分析

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中国矿业 2024年第3期33卷 160-167页

作者：王文才吴周康李龙龙王鹏高小雷杨少晨内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010 西安科技大学能源学院陕西西安710054 鄂尔多斯市智慧能源科技有限公司内蒙古鄂尔多斯017000

为研究近距离煤层重复采动下覆岩破坏规律与“两带”发育高度,预防工作面开采过程中由导水漏风通道引起的工作面顶板漏水、采空区自燃等各种安全事故,以鄂尔多斯市某煤矿为工程背景,采用井下窥视法和数值模拟对近距离煤层开采后覆岩破... 详细信息

为研究近距离煤层重复采动下覆岩破坏规律与“两带”发育高度,预防工作面开采过程中由导水漏风通道引起的工作面顶板漏水、采空区自燃等各种安全事故,以鄂尔多斯市某煤矿为工程背景,采用井下窥视法和数值模拟对近距离煤层开采后覆岩破坏规律以及“两带”发育高度进行分析,揭示了规律形成的原因。研究结果表明:在近距离煤层重复采动影响下,“两带”发育高度远超过上煤层开采,下煤层推进80 m时裂隙带最大发育高度为88 m,与地表贯通形成导水漏风通道;初次采动与重复采动时的裂采比分别为19.33、29.33;裂隙带的发育呈台阶式上升,阶段间的变化表现为激跳形式;覆岩的破坏表现为“拱形→帽形→马鞍形→外O内蝶形”;数值模拟及拟合公式所预测的“两带”发育高度与实测值之间误差率为1%左右,验证了预测的准确性,可为相似工作面的开采以及相似工程提供借鉴。

关键词：近距离煤层岩移规律 “两带”发育高度井下窥视数值模拟

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反激变换器潜电路分析与研究

自动化应用 2024年第2期65卷 95-97页

作者：成凤娇安少刚王文财西安理工大学电气工程学院陕西西安710054 西安理工大学信息与控制工程国家级实验教学示范中心陕西西安710048 青海油田公司管道处青海格尔木816000

反激变换器在使用中存在多种寄生参数,极大地降低了其电路性能。从潜电路角度分析了带有寄生参数的反激变换器,研究了其工作模态及工作方式,并通过仿真进行理论验证。研究表明,反激变换器电路中的寄生参数会导致其潜电路模态数量增加,... 详细信息

反激变换器在使用中存在多种寄生参数,极大地降低了其电路性能。从潜电路角度分析了带有寄生参数的反激变换器,研究了其工作模态及工作方式,并通过仿真进行理论验证。研究表明,反激变换器电路中的寄生参数会导致其潜电路模态数量增加,通过调控寄生参数可以降低潜电路的影响,使电路工作在正常模态。

关键词：潜电路反激变换器寄生参数