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基于多功能复合表面涂层的井下设备防腐蚀技术研究

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安全与环境工程 2025年第1期32卷 179-187,200页

作者：刘志文李永元高健勋张华堂杨小全梁戈龙刘艳王秋里华能庆阳煤电有限责任公司核桃峪煤矿甘肃庆阳745306 华能煤炭技术研究有限公司北京100071 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司湖北武汉430064

在井下作业环境中,设备遭受的腐蚀问题极为严重,易造成设备损坏和重大安全事故。针对核桃峪井下设备的防腐蚀需求,提出了一种新颖的激光熔覆高熵合金内涂层与环氧树脂外涂层相结合的复合表面涂层防腐蚀策略。通过设置高熵合金内涂层以... 详细信息

在井下作业环境中,设备遭受的腐蚀问题极为严重,易造成设备损坏和重大安全事故。针对核桃峪井下设备的防腐蚀需求,提出了一种新颖的激光熔覆高熵合金内涂层与环氧树脂外涂层相结合的复合表面涂层防腐蚀策略。通过设置高熵合金内涂层以提高涂层的整体黏附强度和耐磨性,进一步引入高致密性环氧树脂作为外涂层,并对环氧树脂进行化学改性以降低涂层的自腐蚀电流,同时,构筑高熵合金/环氧树脂Cassie界面模型,赋予涂层超疏水性。结果表明:对高熵合金进行1.0%的SiC掺杂后,涂层力学性能和抗氧化、抗化学腐蚀性能得到明显提升;引入改性环氧树脂涂层后,涂层的腐蚀电流显著降低,抗老化性能显著提高;宏观腐蚀测试结果也证明复合涂层具有优异的抗腐蚀性。该研究为复杂环境中设备的防腐蚀提供了新思路。

关键词：防腐蚀井下设备激光熔覆 SiC掺杂高熵合金改性环氧树脂超疏水性

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中国西北地区3种10m全球土地覆被产品林草灌专题要素的一致性评价

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西华师范大学学报（自然科学版） 2025年第1期46卷 42-48页

作者：康军梅王君杨龙伟西安市勘察测绘院西安710054 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司武汉430064

中国西北地区的土地利用/土地覆被信息对全球气候变化和生态环境保护有重要影响,因此,及时掌握目前公开发布的几种较高分辨率土地覆被产品的空间一致性极其重要。采用FROM-GLC、ESA和ESRI 3种10 m全球土地覆被产品,通过面积比较、逐像... 详细信息

中国西北地区的土地利用/土地覆被信息对全球气候变化和生态环境保护有重要影响,因此,及时掌握目前公开发布的几种较高分辨率土地覆被产品的空间一致性极其重要。采用FROM-GLC、ESA和ESRI 3种10 m全球土地覆被产品,通过面积比较、逐像元空间叠加和基于样本点的绝对精度评价等方法,分析了这3种产品在林草灌专题要素准确性和空间格局上的差异特征。结果表明:(1)FROM-GLC的总体精度最高,为83.74%;其次是ESA,为68.30%;ESRI的总体精度最低,为52.80%。(2)3种产品林草灌空间一致性较低,完全一致区域面积占比为41.67%,主要分布在研究区的东部;完全不一致区域分布较零散,这些区域地表覆被类型较复杂,地表空间异质性较高。(3)3种产品林地类型的空间一致性较高,草地和灌木类型的判别差异较大。总的来说,草地、灌木等植被类型的精度需要进一步提高。

关键词：林地草地灌木空间一致性精度评价中国西北

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大理岩穿晶裂纹起裂机制

岩石力学与工程学报 2025年第02期44卷 303-315页

作者：程毅陈显辉王双肖淑君中国地质大学(武汉)工程学院中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司民航机场建设集团西南设计研究院有限公司广州市城市规划勘测设计研究院

微裂纹起裂机制是岩石力学的基本问题之一，不同岩石可能表现出不同的微裂纹起裂机制。以房山、郴州和贺州3种大理岩为研究对象，先进行压缩试验及试样处理，再利用显微镜观察穿晶裂纹起裂机制。结果显示存在8种穿晶裂纹起裂机制，其中... 详细信息

微裂纹起裂机制是岩石力学的基本问题之一，不同岩石可能表现出不同的微裂纹起裂机制。以房山、郴州和贺州3种大理岩为研究对象，先进行压缩试验及试样处理，再利用显微镜观察穿晶裂纹起裂机制。结果显示存在8种穿晶裂纹起裂机制，其中凹形边界机制、解理起裂机制、弹性不匹配机制为3种大理岩的共有机制；而双晶交叉机制、晶内双晶滑移机制和相邻颗粒双晶滑移机制仅发育于贺州大理岩中，云母解理滑移机制仅存在于郴州大理岩中，边界滑移机制只在房山和贺州大理岩中。进一步的讨论表明密集的颗粒排列、平直的颗粒边界、较弱的颗粒间胶结有利于凹形边界机制与边界滑移机制的出现；与双晶相关的起裂机制(颗粒屈服、双晶交叉、晶内双晶滑移、相邻颗粒双晶滑移)主要出现在方解石矿物中；沿解理面起裂的情况较为普遍，但由解理滑移产生穿晶裂纹的情况目前却只存在云母中。研究不仅展示不同大理岩中穿晶裂纹起裂的异同点，也说明各类起裂机制的主导因素，有助于对岩石微裂纹产生方式进行预判。

关键词：岩石力学大理岩穿晶裂纹起裂机制双晶解理

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光催化降解水中有机污染物的研究进展

化工设计通讯 2025年第2期51卷 27-28,31页

作者：刘淼中国煤炭科工集团武汉设计研究院有限公司湖北武汉430064

光催化技术是一种能有效解决环境污染问题的方法。综述了光催化降解有机污染物的催化机理,同时详细介绍了可见光催化剂的分类和在降解有机污染物领域的研究进展和优缺点。最后,对光催化技术在降解污染物领域提出未来的研究趋势和研究重点。

关键词：光催化光催化机理复合光催化剂有机污染物

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煤矿井下定向钻孔轨迹模型预测控制方法

煤田地质与勘探 2025年第2期53卷 205-212页

作者：李浩姚宁平陆承达张金宝魏宏超吴加俊李金宇煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077 中国地质大学(武汉)自动化学院湖北武汉430074

【目的】针对煤矿井下复杂地层定向钻进过程中存在的实钻轨迹控制难度大、与设计轨迹偏差较大的问题,提出了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的定向钻孔轨迹跟踪控制方法。【方法】以螺杆钻具定向钻进过程为研究对象,在... 详细信息

【目的】针对煤矿井下复杂地层定向钻进过程中存在的实钻轨迹控制难度大、与设计轨迹偏差较大的问题,提出了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的定向钻孔轨迹跟踪控制方法。【方法】以螺杆钻具定向钻进过程为研究对象,在分析煤矿井下复杂地层条件下定向钻进特性的基础上,研究定向钻具的运动规律,采用运动学理论建立滑动定向钻进的钻孔轨迹延伸模型,并用泰勒级数展开方式对模型进行线性化处理,以消除钻孔倾角与方位角等状态量之间的耦合关系,在此基础上构建钻孔轨迹预测模型和以最小轨迹偏差作为控制目标的目标函数,采用反馈校正方法解决预测模型的稳态误差问题,并设计具有预测模型、滚动优化、反馈校正功能的模型预测控制器,得到钻孔轨迹最优控制量的推荐-工具面向角,最终实现定向钻孔轨迹跟踪优化控制。最后,利用陕西韩城某煤矿钻孔实钻数据,对控制算法进行了验证。【结果和结论】结果表明,线性化处理后的钻孔轨迹延伸模型有效保留了原有模型的特征,并简化了控制器的设计过程。改进后的定向钻孔轨迹反馈校正模型预测控制方法克服了模型适配和稳态误差的影响,相比于基于螺杆钻具造斜规律的人工经验控制决策方法,倾角平均绝对误差和方位角平均绝对误差分别降低79.5%和70.5%,为复杂地层定向钻孔轨迹控制提供了一种新的控制算法。

关键词：煤矿井下螺杆钻具定向钻进轨迹模型模型预测控制轨迹跟踪控制

梁式桥抗震韧性评估方法:Ⅰ.基于专家意见的构件震后功能恢复模型

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土木工程学报 2025年第1期58卷 65-76页

作者：王晓伟叶爱君吴学平周连绪宋开辉李军娄亮魏新农彭俊同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室上海200092 中铁大桥勘测设计院集团有限公司湖北武汉430050 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司四川成都610093 中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710065 浙江数智交院科技股份有限公司浙江杭州310030 北京建工路桥养护集团北京101318 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司上海200011

梁式桥是中国交通路网中最普遍的桥型,建立其抗震韧性评估方法是“韧性城市”国家战略顺利实施的必然需求,但其中至关重要的梁式桥各构件震后功能恢复模型尚未建立。震后功能恢复模型表征了结构在遭受地震后使用功能损失-保持-恢复的过... 详细信息

梁式桥是中国交通路网中最普遍的桥型,建立其抗震韧性评估方法是“韧性城市”国家战略顺利实施的必然需求,但其中至关重要的梁式桥各构件震后功能恢复模型尚未建立。震后功能恢复模型表征了结构在遭受地震后使用功能损失-保持-恢复的过程。为填补这一空白,该文第一部分采用专家意见调研的方法,构建了梁式桥主要受力构件(墩柱、主梁、支座、基础、桥台)和次要受力构件(挡块、伸缩缝)的震后功能恢复模型。首先,系统地定义了各构件的多级损伤状态和性能指标;然后,设计了调研问卷,面向全国各地124位桥梁设计、科研、施工、检测、养护、加固领域的专家,征询各构件不同损伤状态下的桥梁震后通行决策、残余通行功能、决策时间、构件修复策略与时间、以及构件修复期间桥梁残余通行功能;最后,通过对调研结果的统计分析,建立了梁式桥各构件的震后功能恢复模型。该文第二部分将利用该模型对我国量大面广的板式支座梁式桥开展抗震韧性评估研究。

关键词：桥梁工程抗震韧性震后功能恢复模型专家意见调研功能损失构件修复时间

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煤泥管道输送阻力的影响因素研究

中国新技术新产品 2025年第3期 92-94页

作者：李文达徐东王明涛王勇中煤科工集团南京设计研究院有限公司江苏南京210031 兖煤菏泽能化有限公司山东菏泽274700

本研究探讨了煤泥管道输送中的阻力影响因素,分析了煤泥流变特性、管道直径等因素对管道输送阻力的影响机理。研究发现,在相同的输送速度和管道直径下,黏度系数、屈服应力越大,管道输送阻力越大,但3者的作用机理却不相同:流动指数反映... 详细信息

本研究探讨了煤泥管道输送中的阻力影响因素,分析了煤泥流变特性、管道直径等因素对管道输送阻力的影响机理。研究发现,在相同的输送速度和管道直径下,黏度系数、屈服应力越大,管道输送阻力越大,但3者的作用机理却不相同:流动指数反映了煤泥的非牛顿性程度,屈服应力决定了煤泥管道输送的启动压力,而在相同输送压力下,随着黏度系数降低,平均流速成指数级上升。同时管道内径越大,相同流速下管道内剪切速率越低,所需输送压力越小,因此,选择大管径管道有助于减少输送压力,降低损耗。本研究为煤泥管道输送的工程应用奠定了基础。

关键词：煤泥管道输送阻力流变特性

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水电工程施工工序的概算定额智能绑定方法

水力发电学报 2025年第1期44卷 30-40页

作者：庞小荣刘全孟歆刘杰元李心睿武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司成都610072

概算定额和机械定额是施工资源分析和工程概算编制的基础。传统的工序和定额人工绑定,低效繁琐且容易出错。本文在建立定额范式数据库的基础上,采用信息检索和自然语言处理技术,提出施工工序的概算定额智能绑定方法。根据文本关键词语... 详细信息

概算定额和机械定额是施工资源分析和工程概算编制的基础。传统的工序和定额人工绑定,低效繁琐且容易出错。本文在建立定额范式数据库的基础上,采用信息检索和自然语言处理技术,提出施工工序的概算定额智能绑定方法。根据文本关键词语素分解,结合Word2vec词义分析与逆文本频率权重,提出了面向概算定额的正负相关性模糊检索模型;针对概算定额的分级检索特征,提出了概算定额的先验级联检索方法。实验表明,检索模型召回概算定额与施工机械台时费定额精确度分别达到92.29%、97.28%,先验级联检索方法显著缩短设计工时。本方法的应用能为水电工程设计智能化提供支持。

关键词：设计概算定额绑定自然语言处理信息检索词义分析

低碳视角下城市轨道交通列车交路运行方案优化研究

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铁道运输与经济 2025年第2期47卷 110-118,160页

作者：杨安玉中铁第四勘察设计院集团有限公司通信信号设计研究院湖北武汉430063

从低碳视角出发,针对城市轨道交通列车交路运行方案进行优化研究。考虑到城市轨道交通客流分布不均衡性,提出采用大小交路运营模式,以缓解中心城区运力紧张、提高服务质量,并减少碳排放,促进城市低碳发展。以全线乘客总候车时间、列车... 详细信息

从低碳视角出发,针对城市轨道交通列车交路运行方案进行优化研究。考虑到城市轨道交通客流分布不均衡性,提出采用大小交路运营模式,以缓解中心城区运力紧张、提高服务质量,并减少碳排放,促进城市低碳发展。以全线乘客总候车时间、列车的行车公里以及碳排放量最小化为目标,建立多目标优化模型;通过假设和约束条件的设定,综合考虑了乘客出行体验、列车运营成本、碳排放量和列车满载率等因素,采用麻雀优化算法求解模型;通过案例分析,对比了大小交路方案与单一交路方案的运营效果。结果表明,优化发车频率和起始站点得出的运营方案,最多减少总候车时间45197.5 s,最多减少碳排放量601192 kg,运输效率略有下降,最大断面满载率最多下降15%。

关键词：城市轨道交通列车运行交路方案大小交路麻雀优化算法低碳