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深部坚硬顶板充填工作面支架–围岩耦合作用与支护参数优化

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岩石力学与工程学报 2024年

作者：李猛王兆会孙文超吴传平孙少龙曹鹏孙成磊中国矿业大学(北京)能源与矿业学院厚煤层绿色智能开采教育部工程研究中心冀中能源峰峰集团有限公司梧桐庄矿兖矿能源集团股份有限公司山东煤炭科技研究院分公司兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿

充填开采是减缓采场矿压、岩层运动和地表沉陷程度的有效手段。为指导充填工作面支护参数选择，以古城煤矿1123工作面为工程背景，采用现场实测、室内实验、理论分析研究坚硬顶板厚顶煤充填工作面岩层运动特征，揭示厚顶煤充填工作面支... 详细信息

充填开采是减缓采场矿压、岩层运动和地表沉陷程度的有效手段。为指导充填工作面支护参数选择，以古城煤矿1123工作面为工程背景，采用现场实测、室内实验、理论分析研究坚硬顶板厚顶煤充填工作面岩层运动特征，揭示厚顶煤充填工作面支架–围岩耦合作用关系，提出厚顶煤充填工作面支护参数优化方法。结果表明：充填体支撑作用下覆岩采动裂隙最大发育高度位于坚硬顶板下缘，顶板微震事件数量少于底板岩层，最大发育高度30 m。顶板载荷时序曲线以降阻型为主，不存在周期变化特征，表明坚硬顶板呈现连续下沉特征；构建坚硬顶板运动模型，得到“?”形下沉曲线，发现当采空区充实率达到90%，坚硬顶板运动模式由周期断裂转变为连续下沉型；通过单轴和三轴压缩实验，结合CT扫描发现厚顶煤在采空区一侧失去限制后，内部裂隙扩展严重，碎胀系数大，降低了充填效率。提出了厚顶煤充填工作面支架阻力确定方法，从刚度耦合和强度耦合2个方面分析支架–围岩相互作用关系，考虑厚顶煤刚度和强度实现支架参数优化区识别，提出充填工作面支护参数优化原则：将支架阻力曲面划分为高敏感区和低敏感区，提出支架刚度应在高敏感区选择。支架初撑力下限为直接顶及厚顶煤载荷，上限值为厚顶煤残余强度。开展1123工作面支护参数优化工业试验，发现初撑力24 MPa超出支护强度上限，直接导致厚顶煤二次破碎，支架载荷时序曲线全程降阻；初撑力降至10 MPa，载荷时序曲线转变为全程增阻型，控顶区厚顶煤连续下沉，二次破碎和冒顶现象减少，显著提升充填开采效率。

关键词：充填开采坚硬顶板下沉曲线支架-围岩关系支护参数

塔里木盆地顺北油气田少井高产地质工程一体化做法与关键技术

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中国石油勘探 2024年第3期29卷 45-57页

作者：杨敏鲍典焦保雷张娟罗发强罗攀登中国石油化工股份有限公司西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011 中国石油化工集团公司碳酸盐岩缝洞型油藏提高采收率重点实验室

塔里木盆地顺北油气田埋藏深度为7300~9000m,脆性地层破碎形成的缝洞型储层沿高陡走滑断裂带发育,断裂破碎带内部非均质性极强,且流体性质差异大。面对这类超深复杂的断控缝洞型油气藏,高效成井面临世界级挑战,单井费用高,效益开发难度... 详细信息

塔里木盆地顺北油气田埋藏深度为7300~9000m,脆性地层破碎形成的缝洞型储层沿高陡走滑断裂带发育,断裂破碎带内部非均质性极强,且流体性质差异大。面对这类超深复杂的断控缝洞型油气藏,高效成井面临世界级挑战,单井费用高,效益开发难度大,没有现成的经验、技术可借鉴。顺北油气田以项目管理为抓手,建立了独有的“五有五提升”地质工程一体化管理模式,创新形成了“少井高产”七要素关键技术。近几年,少井高产地质工程一体化实现了质的飞跃,落实了4号、8号断裂带2个亿吨级资源阵地,新增石油探明储量为1.53×10^(8)t、天然气探明储量为1620×10^(8)m^(3),4号断裂带共部署井位20口,两年建成了130×10^(4)t油当量产能阵地。与2016年开发动用的1号断裂带相比,高产井成功率提升了35%、单井产能提升了316%、单井发现探明储量提升了55%,实现了高效勘探,效益开发,其经验对其他同类型油藏开发具有较好的借鉴意义。

关键词：顺北油气田断控缝洞型油气藏地质工程一体化少井高产

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三塘湖盆地侏罗系富油煤特征及沉积环境控制

石油学报 2024年第5期45卷 787-803页

作者：师庆民赵奔王双明李新李春昊韩波米奕臣何羽飞蔡玥张哲豪冀瑞君西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 中国石油集团测井有限公司陕西西安710077 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司陕西西安710100

新疆地区广泛分布通过低温热解提取油气的富油煤资源,但其在不同沉积位置的热解焦油产率存在较大差异,制约了富油煤精细勘查评价。以三塘湖盆地八道湾组和西山窑组煤样为研究对象,在充分认识以亚甲基、次甲基等形式存在的脂肪链结构是... 详细信息

新疆地区广泛分布通过低温热解提取油气的富油煤资源,但其在不同沉积位置的热解焦油产率存在较大差异,制约了富油煤精细勘查评价。以三塘湖盆地八道湾组和西山窑组煤样为研究对象,在充分认识以亚甲基、次甲基等形式存在的脂肪链结构是富油煤关键微观特点的基础上,阐释了煤显微组分的微观分子结构特点及其对焦油产率的影响,揭示了泥炭沼泽环境对煤分子结构及其焦油产率的控制规律。研究结果表明:镜质组的长链脂肪结构更加丰富有利于提高煤焦油产率,覆水较深、还原性强、植物组织结构降解程度高的泥炭沼泽环境形成的富油煤包含更多的脂肪氢结构,尤其是亚甲基和次甲基结构等,从而产出更高的热解焦油。八道湾组煤具备上述关键物质特点及成煤环境特点,从而比西山窑组煤具有更高的焦油产率。同时,不同成煤期植物类型及其对古地温的热演化响应差异也是值得探讨的问题。

关键词：富油煤微观分子结构显微组分成煤环境三塘湖盆地

碳纤维增强树脂基复合材料界面改性及应用进展

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材料工程 2024年第9期52卷 70-81页

作者：刘柳薪卢晓英吴颖荔栓红吴谨妤袁文静高源中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院北京102206

轻质高强的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)在碳达峰和碳中和的国家战略中展现出重要的研究价值,提高复合材料界面结合强度是重点和难点问题。针对碳纤维表面浸润性差和力学性能转化率低的问题,简述了CFRP界面增强理论和碳纤维表面处理... 详细信息

轻质高强的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)在碳达峰和碳中和的国家战略中展现出重要的研究价值,提高复合材料界面结合强度是重点和难点问题。针对碳纤维表面浸润性差和力学性能转化率低的问题,简述了CFRP界面增强理论和碳纤维表面处理方法,重点阐述了氧化法、化学接枝和涂层法,用物理或化学手段提高复合材料力学性能。此外,从热固性树脂和热塑性树脂两种基体材料的各自性能特点分析了碳纤维与树脂基体适配性的问题,提出了不同的解决方案。最后,介绍了CFRP在航空、风电叶片和新能源汽车领域的研究进展,提出了飞机轻量化、风机大型化和电车普及背景下材料研究的发展建议,如优化针对高强或高模等具有不同表面形态碳纤维的特定表面改性技术,开发针对不同树脂的改性方法,研发不同类别及应用场景下的碳纤维上浆剂,加强复合材料界面增强理论和界面表征技术研究,制定碳纤维复合材料标准化体系。

关键词：碳纤维复合材料界面改性热固性树脂热塑性树脂

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助剂复配对聚乙醇酸性能的影响

塑料科技 2024年第3期52卷 95-98页

作者：葛喜慧尹甜蒋志魁孙小杰王荣孙苗苗北京低碳清洁能源研究院北京102209 中国神华煤制油化工有限公司北京100010

文章采用熔融共混和反应挤出技术制备改性聚乙醇酸(PGA)。研究扩链剂、交联剂和润滑剂对PGA熔体流动性、动态流变性能、热稳定性、结晶性能的影响。结果表明:ADR扩链剂和BIBP交联剂共同作用可提升PGA熔体强度,熔体质量流动速率较纯PGA下... 详细信息

文章采用熔融共混和反应挤出技术制备改性聚乙醇酸(PGA)。研究扩链剂、交联剂和润滑剂对PGA熔体流动性、动态流变性能、热稳定性、结晶性能的影响。结果表明:ADR扩链剂和BIBP交联剂共同作用可提升PGA熔体强度,熔体质量流动速率较纯PGA下降73.6%,同时改善PGA的热稳定性,5%热分解温度提高7℃。分别添加ADR扩链剂和BIBP交联剂,降低PGA结晶度,减少PGA晶核数量,同时增加球晶尺寸。添加扩链剂和交联剂,二者共同作用,增加PGA分子交联程度,结晶不完善,形成不规则晶粒。润滑剂促进分子运动,PGA的结晶温度从未添加润滑剂的179.3℃降至添加润滑剂后的173.9℃。

关键词：聚乙醇酸扩链剂交联剂流变性能结晶性能

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熔渣气化炉喷嘴燃烧区行为的数值模拟研究

化工学报 2024年第2期75卷 659-674页

作者：王学云郁肖兵彭万旺沈岩松煤炭科学研究总院北京100013 煤炭科学技术研究院有限公司北京100013 新南威尔士大学化工学院澳大利亚悉尼2052

燃烧区是熔渣气化炉的重要区域,其对熔渣气化炉的工作状态具有明显影响。基于双欧拉模型探究了燃烧区的速度场、温度场和组分场的分布特征及燃烧区空腔的形成过程。研究发现:工业级熔渣气化炉燃烧区呈“羽”状,其先向炉中心延伸再斜向... 详细信息

燃烧区是熔渣气化炉的重要区域,其对熔渣气化炉的工作状态具有明显影响。基于双欧拉模型探究了燃烧区的速度场、温度场和组分场的分布特征及燃烧区空腔的形成过程。研究发现:工业级熔渣气化炉燃烧区呈“羽”状,其先向炉中心延伸再斜向上发展;气体在熔渣气化炉中心区域的流动速度为2.5 m/s左右,但未形成“高速对撞区”;高温区出现在燃烧空腔外表面附近特别是正对喷嘴且靠近炉中心的区域,该区域的温度可以达到约2000℃;氧气主要分布在气化剂喷嘴前端约0.5 m的空腔内,一氧化碳的分布区域与水蒸气在空间上有较大程度重叠,二氧化碳主要在喷嘴前端空腔外壳附近生成,氢气浓度较高的区域则出现在燃烧区对应空腔的上沿;沿喷嘴轴线方向,气体温度呈先升至峰值再逐渐下降的趋势。随着气化剂流量的增大,燃烧温度极大值出现的位置逐渐朝炉中心处移动,并呈较明显的线性变化规律。

关键词：熔渣气化炉煤气化燃烧区形状合成气数学模拟反应动力学

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化工车间设备的维护与检修管理

中国科技期刊数据库工业A 2024年第3期 0148-0151页

作者：黄付强河南能源化工集团鹤壁煤化工有限公司河南鹤壁458000

化学工业在中国的国民经济发展中占据着十分重要的地位,但是化工生产本身所存在的不安全因素相对较多,其生产过程会涉及到很多易燃、易爆及有毒、有害物质,会对于人们的生产生活和身体健康造成影响。本文通过对化工设备特征、维护与检... 详细信息

化学工业在中国的国民经济发展中占据着十分重要的地位,但是化工生产本身所存在的不安全因素相对较多,其生产过程会涉及到很多易燃、易爆及有毒、有害物质,会对于人们的生产生活和身体健康造成影响。本文通过对化工设备特征、维护与检修管理的重要性、安全隐患以及相关管理措施的深入分析,为化工生产过程中大机组的可靠运行提供理论支持和实践指导。通过总结采购成本高、使用周期长、维护成本大等特征,深入阐述维护与检修管理的重要性,揭示化工设备的潜在安全隐患,并提出切实可行的维护与检修管理措施。

关键词：化工设备大机组维护检修管理

基于风险的检验技术在石油炼化领域中的研究进展

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中国腐蚀与防护学报 2024年第3期44卷 553-566页

作者：丁昱智曹金鑫曹凤婷李涛陶建涛王铁钢杲广尧范其香天津职业技术师范大学、天津高速切削与精密加工重点实验室天津300222 中化蓝天集团有限公司杭州310053 中国石油化工股份有限公司天津分公司装备研究院天津300451 天津因科新创科技有限公司天津300393

基于风险的检验(RBI)是近30年来西方发达国家所采用的一种设备风险管理技术,在石油化工领域应用广泛。RBI利用快速的过程条件来推荐检验策略,这些策略可以预测设备的剩余寿命,从而给出检验方案,提升检验效率,降低检验成本。RBI是一个风... 详细信息

基于风险的检验(RBI)是近30年来西方发达国家所采用的一种设备风险管理技术,在石油化工领域应用广泛。RBI利用快速的过程条件来推荐检验策略,这些策略可以预测设备的剩余寿命,从而给出检验方案,提升检验效率,降低检验成本。RBI是一个风险评估和管理过程,它提供了一种确定最佳检查的方法。RBI可以识别高风险设备和低风险设备,并将检查资源同时集中在高风险设备上。本文介绍了RBI技术方法的类型及实施过程,以及RBI在国内外研究进展及现状,综述了RBI技术在典型石油炼化领域中的研究现状与腐蚀问题,分析风险优先数(RPN)在风险检验中的应用与基于风险检验的动态检验方法,并阐述了RBI技术的优势及目前存在的问题,并在此基础上展望了RBI风险评估的发展方向。

关键词： RBI 检验策略石油炼化腐蚀 RPN

欧盟碳边境调节机制与国际产业格局:基于全球可计算一般均衡模型的影响评估

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第8期64卷 1492-1501页

作者：罗必雄顾阿伦陈向东左鹏翁玉艳陈奕名中国电力工程顾问集团有限公司北京100120 清华大学能源环境经济研究所北京100084 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 中国电力工程顾问集团国际工程有限公司北京100013 中国林业集团有限公司北京100036

欧盟碳边境调节机制已成为欧盟的正式法律,开展其对全球经济、贸易和产业格局的深度影响评估确有必要。该文采用全球多区域递归动态可计算一般均衡模型,对欧盟碳边境调节机制进行了情景模拟和分析,评估了其对主要经济体国内生产总值(gro... 详细信息

欧盟碳边境调节机制已成为欧盟的正式法律,开展其对全球经济、贸易和产业格局的深度影响评估确有必要。该文采用全球多区域递归动态可计算一般均衡模型,对欧盟碳边境调节机制进行了情景模拟和分析,评估了其对主要经济体国内生产总值(gross domestic product,GDP)、出口和产业的影响,讨论了该机制下国际产业格局的发展趋势。结果表明:由于俄罗斯对欧盟出口钢铁等产品较多,因此其GDP将受到较大负面冲击,预计2025年和2030年俄罗斯GDP变化率分别达-0.12%和-0.32%,而欧盟通过本土替代生产将增加自身GDP;俄罗斯的出口总额下降最多,预计2025年和2030年出口总额变化率分别达-0.86%和-2.48%,而欧盟具体行业中,与碳边境调节机制相关行业的出口均会明显受益;俄罗斯、土耳其和中国等经济体的钢铁、非金属、有色金属和化工行业产出均将出现不同程度下降,中国有色金属行业的国际市场份额反而呈上升趋势,反映了竞争力优势。全球重点行业产出呈现从高碳产品出口依赖度高的发展中经济体向发达经济体或国际竞争力较强的发展中经济体转移的趋势。建议加强多边合作,优化产业与贸易结构,加快全国碳排放权交易市场建设,积极参与应对气候变化和贸易等领域国际标准和规则制定。

关键词：碳边境调节机制国际产业格局可计算一般均衡模型碳减排气候变化