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厚煤层大采高综放工作面覆岩断裂演化规律研究

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煤炭科学技术 2024年第3期52卷 1-12页

作者：刘洪涛罗紫龙韩子俊韩洲陈小港彭佳琛中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

大采高综放开采易形成强烈的矿压显现,上覆岩层的断裂演化规律对工作面安全生产至关重要。以羊场湾煤矿160206工作面为工程背景,运用相似模拟试验、数值模拟和理论分析的综合研究方法,对大采高综放工作面覆岩的断裂过程与覆岩运移规律... 详细信息

大采高综放开采易形成强烈的矿压显现,上覆岩层的断裂演化规律对工作面安全生产至关重要。以羊场湾煤矿160206工作面为工程背景,运用相似模拟试验、数值模拟和理论分析的综合研究方法,对大采高综放工作面覆岩的断裂过程与覆岩运移规律进行系统研究。研究表明:导水裂隙带内岩层随工作面推进表现为“台阶下沉”,同层岩层下沉趋势沿走向表现为“急剧下降—稳定(最大值)—快速上升—稳定(最小值)”。工作面覆岩运动场由两区分布(加速下沉区、缓慢下沉区)演化为三区分布(加速下沉区、缓慢下沉区、稳定区)。对离层演化与地表下沉规律进行了定量描述,运用理论计算表达式深入地剖析了地表的动态下沉机理及其相关因素。结合相似模拟与数值模拟的试验结果,提出了覆岩断裂演化的形态变化特征:覆岩断裂形态由“单等腰梯形”演化为“双等腰梯形”,表土层影响区由“矩形”演化为“倒梯形”。分析了覆岩中垮落区、离层区、压实区、裂隙富集区的动态演化过程:垮落区逐渐增大至一定程度,高度小幅度降低并趋于稳定,离层区由下至上逐渐发育并随工作面向前移动,离层区逐渐闭合形成压实区,且压实区逐渐增大并最终保持稳定,裂隙富集区位于采空区前后端部并随工作面向前移动。

关键词：大采高综放相似模拟覆岩运动场覆岩运移覆岩断裂形态

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考虑股道运用的重载卸车站作业计划优化研究

铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1402-1411页

作者：周汉何世伟吴艺迪张哲铭北京交通大学综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室北京100044

重载卸车站是重载运输的重要组成部分,实现车站作业计划自动化编制对于加速列车周转时间、提高重载运输生产效率具有重要意义。重载卸车站由于列车在站作业种类多,车站作业计划编制复杂。为实现计算机自动化编制高效智能的车站作业计划... 详细信息

重载卸车站是重载运输的重要组成部分,实现车站作业计划自动化编制对于加速列车周转时间、提高重载运输生产效率具有重要意义。重载卸车站由于列车在站作业种类多,车站作业计划编制复杂。为实现计算机自动化编制高效智能的车站作业计划,在分析重载列车在车站作业流程的基础上,将重载列车在站技术作业过程转化为对卸车站内到达线股道、存车线股道、卸煤线股道、清煤线股道、组合线股道的5次占用问题,构建考虑股道运用的重载卸车站作业计划模型。考虑到模型属于NP-hard问题,设计微进化算法进行求解,并在微进化算法基础上引入大规模邻域搜索算法中的损坏和修复思想对算子操作进行改进。以朔黄铁路终端黄骅港站某夜间到达的15列重载列车为实际案例,对提出的模型和算法进行验证。研究结果表明:微进化算法所采用的优势基因结构机制能快速有效解决重载卸车站作业计划编制问题,相较于GUROBI求解器,其求解质量在95%以上且求解时间缩短48.16%,同时相较于遗传算法其求解质量提升5.38%且求解时间缩短27.49%。微进化算法得出的优化计划相较于人工编制计划,重载列车在站总时长缩短了389 min,提升了重载卸车站作业计划质量。研究结果能缩短重载列车在站作业时间,加速重载列车在站中转过程,为计算机自动编制车站作业计划提供智能决策。

关键词：重载运输车站作业计划股道运用微进化算法黄骅港站

巷道蝶形破坏强度准则低敏感性研究及工程应用

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岩土力学 2024年第1期45卷 117-130页

作者：刘洪涛韩子俊刘勤裕陈子晗韩洲张红凯杨永松中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 巷道支护与灾害防治煤炭行业工程研究中心北京100083

巷道围岩的塑性区形态对巷道的破坏形式及破坏程度有重要影响。为探究三向应力场下塑性区形态演化过程,基于弹性力学推导了轴向应力表达式,并依据蝶形塑性区边界方程求解思路,确定了三维强度准则下三向塑性区近似解的求解方法。通过等... 详细信息

巷道围岩的塑性区形态对巷道的破坏形式及破坏程度有重要影响。为探究三向应力场下塑性区形态演化过程,基于弹性力学推导了轴向应力表达式,并依据蝶形塑性区边界方程求解思路,确定了三维强度准则下三向塑性区近似解的求解方法。通过等球应力p、等偏应力q以及不同Lode角θσ来确定围岩应力加载方案,对不同三维强度准则下的围岩塑性区形态演化规律进行深入研究,论证了蝶形破坏的准则低敏感性。基于蝶形破坏理论对羊场湾160206回风巷道的非对称变形破坏机制及控制技术进行深入分析。研究结果表明:(1)在相同p、q及不同θσ的应力加载条件下,5种强度准则下的塑性区形态均呈现圆形、类椭圆及蝶形的演化规律,且每种强度准则在相同θσ的情况下围岩的塑性区形态基本一致。(2)相同应力大小、不同应力方向的加载方案下,围岩的塑性区形态大不相同。圆巷围岩的塑性区形态很大程度上由水平侧压比决定,轴向侧压对围岩的塑性区尺寸影响较大,对塑性区形态影响较小。(3)羊场湾160206回风巷道在叠加采动影响下顶板呈现非对称大变形破坏,基于蝶形塑性区支护思路,应用非对称锚杆索+超前单元支架+钻孔卸压的协同支护技术,取得了良好的支护效果。

关键词：塑性区边界蝶形塑性区强度准则采动影响巷道围岩控制

微电网对称故障条件下差异性潮流补偿控制策略

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中国电机工程学报 2024年第15期44卷 5985-5995,I0012页

作者：顾和荣胡雨晗周晗温海军河北省电力电子节能与传动控制重点实验室(燕山大学电气工程学院) 河北省秦皇岛市066000

独立微电网负荷侧发生故障将导致故障区域功率供需失衡及电压跌落,在具有较高馈线阻感比的微电网中采用传统无功补偿的方法并不能有效解决上述问题。为此,提出一种基于微源馈线阻抗的差异性潮流补偿控制策略,即利用微源冗余功率增加有... 详细信息

独立微电网负荷侧发生故障将导致故障区域功率供需失衡及电压跌落,在具有较高馈线阻感比的微电网中采用传统无功补偿的方法并不能有效解决上述问题。为此,提出一种基于微源馈线阻抗的差异性潮流补偿控制策略,即利用微源冗余功率增加有功功率输出补偿故障区域所需潮流,以改善故障区域功率平衡并抑制电压跌落,同时基于各微源馈线阻抗的差异性计算潮流补偿系数并根据故障区域所需功率动态调整潮流补偿参考值,以优化故障潮流分布并减少馈线损耗。最后,通过仿真和实验验证所提控制策略的有效性。

关键词：独立微电网故障穿越功率平衡电压支撑差异性潮流补偿

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新型装配式耗能节点连接木构架抗震机理试验研究

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自然灾害学报 2024年第2期33卷 217-228页

作者：周晗袁康刘寅刘奕彤石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832003 新疆兵团高烈度寒区建筑抗震节能技术工程实验室新疆石河子832003

针对传统木构架房屋易发生节点失效而导致墙倒架塌的震害现象,提出了一种新型装配式耗能节点连接木构架,其工作原理为:设防地震及罕遇地震时节点耗能元件受压屈服并耗散地震能量,极罕遇地震时耗能装置转化为节点斜撑,提升木构架抗侧能... 详细信息

针对传统木构架房屋易发生节点失效而导致墙倒架塌的震害现象,提出了一种新型装配式耗能节点连接木构架,其工作原理为:设防地震及罕遇地震时节点耗能元件受压屈服并耗散地震能量,极罕遇地震时耗能装置转化为节点斜撑,提升木构架抗侧能力。研究在提出耗能装置设计方法的基础上,通过耗能元件试验及耗能节点木构架拟静力试验,对耗能装置工作性能及木构架抗震工作机理开展研究。研究表明,采用薄钢片制作的耗能元件具有良好的工作性能,耗能装置在木构架侧移变形中表现出良好的耗能能力,在耗能元件失效后形成节点斜撑,木构架在层间位移角θ=1/25时屈服,在层间位移角达到1/8时发生木柱根部劈裂破坏,耗能节点木构架作为二道防线可以实现多地震水准不同抗震机制,用于土木、砖木等结构房屋可有效提高房屋抗倒塌能力。

关键词：耗能装置滞回曲线木构架减震

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动载扰动诱发巷道冲击的风险性分析

煤炭学报 2024年第4期49卷 1771-1785页

作者：刘洪涛陈子晗韩洲刘勤裕韩子俊张成璐张红凯中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

巷道冲击地压发生机理与风险性评估问题,对不同区域应力场中的巷道围岩分区能量释放规律进行分析,考虑动载事件扰动,建立了始态应力场、动载事件产生的瞬态应力场与巷道围岩破坏之间的力学联系,提出了动载事件扰动下的终态巷道围岩塑性... 详细信息

巷道冲击地压发生机理与风险性评估问题,对不同区域应力场中的巷道围岩分区能量释放规律进行分析,考虑动载事件扰动,建立了始态应力场、动载事件产生的瞬态应力场与巷道围岩破坏之间的力学联系,提出了动载事件扰动下的终态巷道围岩塑性区边界计算方程,阐述了动载事件与始态应力场共同作用诱发冲击地压的机理,并对不同因素变化下的巷道冲击风险性进行了分析,以震动事件发生角为指标对动载事件发生的不同区域进行了风险强度的划分。研究结果表明:区域应力场不均匀程度的增大使得巷道围岩系统在扰动平衡后的能量释放量增大,且能量释放的主要区域为区域应力场的最大围压方向;巷道冲击地压是巷道围岩受始态应力场与动载事件的瞬态应力场2者共同作用的结果,动载事件的影响会使得巷道围岩系统的终态应力场产生偏转,而围岩协调所释放的能量是冲击产生的主要原因;当始态应力场处于蝶形风险区时,受动载事件影响后的巷道冲击风险性更大,且动载事件的有效释放能量的增大、震源距离的减小与横波能量占比的增大会使得巷道冲击风险性随之增大;震动事件发生角影响着巷道冲击风险性,当动载事件发生在强风险区与次强风险区时,微小的动载事件也极易诱发冲击地压,巷道冲击风险性较高;当动载事件发生在弱风险区时,较大的动载事件也不易引起冲击地压,巷道的冲击风险性较低。

关键词：冲击风险性蝶形塑性区动载事件区域应力场

Prediction of Renal Function by Urinary Lead and Cadmium - Based on Classification Decision Tree and Logistic Regression Model

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Biomedical and Environmental Sciences 2024年第3期37卷 331-335页

作者： LI Yang WANG Qing Yao TIAN Qing Hua AN Qi YANG Yu Tong ZhanG Jia Chen LI Shuang Jing zhou han LIANG Yun Fen SHEN Wei Tong MU Li Na LEI Li Jian Department of Epidemiology School of Public HealthShanxi Medical UniversityTaiyuan 030001ShanxiChina Department of Epidemiology School of Public HealthShanxi Key Laboratory of Environmental Health Impairment and PreventionNHC Key Laboratory of PneumoconiosisMOE Key Laboratory of Coal Environmental Pathogenicity and PreventionShanxi Medical UniversityTaiyuan 030001ShanxiChina Department of Epidemiology and Environmental Health School of Public Health and Health ProfessionsThe State University of New York at BuffaloBuffaloNYUSA.

It is estimated that chronic kidney disease(CKD)will be the fifth leading cause of death in the world by 2040[1].Early recognition and intervention for kidney damage are *** glomerular filtration rate(eGFR)can be calculated by measuring blood creatinine to evaluate glomerular function,and urinary N-acetyl-β-δ-glucosaminidase(UNAG)level is generally recognized as a marker of renal tubular *** to lead(Pb)and cadmium(Cd)can damage renal function,leading to a decrease in eGFR and an increase in UNAG[2].Both Pb and Cd are easily accumulated in the body and then slowly released by the kidneys and ***,urinary Pb(UPb)and Cd(UCd)levels can be used as biomarkers of exposure[3,4].

关键词： urinary damage slowly

近距离煤层下行采动应力场分布规律与巷道合理位置研究

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 1-10页

作者：刘洪涛韩洲韩子俊郭晓菲韦晟杰罗紫龙胡正宝中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

上层位近距离煤层开采后,形成的残留煤柱和采空区将会影响下层位的巷道布置。以新柳矿231101工作面为工程背景,采用理论分析和数值模拟的综合研究手段,研究和分析了上煤层开采后采动应力场的应力演化规律,对下层煤巷道非对称变形破坏机... 详细信息

上层位近距离煤层开采后,形成的残留煤柱和采空区将会影响下层位的巷道布置。以新柳矿231101工作面为工程背景,采用理论分析和数值模拟的综合研究手段,研究和分析了上煤层开采后采动应力场的应力演化规律,对下层煤巷道非对称变形破坏机理进行深入探究,从而得出下层煤巷道合理布置位置。研究结果表明:①上覆煤层开采改变巷道所处位置的主应力大小、主应力比值以及应力偏转角、应力矢量的变化是导致巷道呈非对称破坏的主要原因。②巷道在距离煤柱中心11 m处,巷道围岩最大主应力达到14.43 MPa,主应力比值为2.74,应力偏转角为52.33°,此时巷道处于较差的应力环境中,致使围岩产生蝶形破坏且蝶叶旋转至巷道顶板右侧,巷道顶板右侧易发生冒顶事故。③为使巷道处于相对稳定区域,依据3个主要影响因素将工作区域划分为4个分区,在考虑煤矿经济与安全因素后建议最佳布置区域为H–IV,主应力偏转角在0°~38°或45°~90°的范围内,通过综合分析对该巷道布置及支护提供合理建议,为类似工程条件提供了借鉴和参考。

关键词：近距离煤层回采巷道布置蝶形破坏理论数值模拟塑性区

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非集成微腔中的光学频率梳研究进展(特邀)

光子学报 2024年第5期53卷 3-22页

作者：施雷张日尧周晗刘鹏飞张新亮华中科技大学武汉光电国家研究中心武汉430074 湖北光谷实验室武汉430074 西安电子科技大学西安710126

光学频率梳在频域上是一系列离散的、等间隔的、具有稳定相位关系的谱线,光谱覆盖范围可达百太赫兹量级,被称为光学标尺,它的出现显著提高了时间与频率的测量精度,其重要性得到了广泛认可,该领域科学家也因此获得了2005年诺贝尔物理学... 详细信息

光学频率梳在频域上是一系列离散的、等间隔的、具有稳定相位关系的谱线,光谱覆盖范围可达百太赫兹量级,被称为光学标尺,它的出现显著提高了时间与频率的测量精度,其重要性得到了广泛认可,该领域科学家也因此获得了2005年诺贝尔物理学奖。早期的光频梳系统由固态锁模激光器构成,系统复杂且体积庞大。近年来,新兴的微腔光频梳以小型化、低功耗、相对简易的产生系统等优势极大促进了光频梳技术的发展。由于制备相对简单,且具有超高的品质因子和丰富的模式族,非片上集成的光学微腔为克尔光频梳提供了更为便利的研究平台,进一步拓展了克尔光频梳的应用场景。本文介绍了微腔光频梳的理论模型,描述了微腔光频梳的产生过程与产生方式,梳理了克尔光频梳在各类非集成微腔中的研究进展,展示了非集成微腔光梳的应用场景,总结了目前非集成微腔光梳研究所面临的挑战,并对该领域未来的研究趋势进行了展望。

关键词：光学频率梳光学微腔非集成微腔微腔光频梳耗散克尔孤子