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基于平稳小波变换的光伏直流串联电弧故障检测

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电力系统保护与控制 2024年第12期52卷 82-93页

作者：王桐史雯石浩渊康子良内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院内蒙古呼和浩特010020 内蒙古电力集团有限责任公司呼和浩特供电分公司内蒙古呼和浩特010020 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

光伏系统直流串联电弧故障具有随机性和隐蔽性的特点,且容易受到外部环境和光伏系统内部噪声的影响,难以检测。利用小波变换提取的电流时频域特征对电弧故障有很好的辨识度,但面临小波基选取的问题。在采集大量电弧故障数据的基础上,通... 详细信息

光伏系统直流串联电弧故障具有随机性和隐蔽性的特点,且容易受到外部环境和光伏系统内部噪声的影响,难以检测。利用小波变换提取的电流时频域特征对电弧故障有很好的辨识度,但面临小波基选取的问题。在采集大量电弧故障数据的基础上,通过小波变换分析和对比实验,提出一种针对常用电弧故障特征指标提取的最优小波基选取方法。通过此方法确定bior4.4小波基为提取电弧故障特征的最优小波基,并由此构建基于bior4.4平稳小波变换的时频域特征。通过对比试验发现,基于bior4.4的时频域特征对电弧故障的辨识度明显提高,且表现出对正常噪声信号的抑制作用。为从多角度反映电弧故障特征,补充时域特征,并与时频域特征结合构成电流特征库,利用随机森林算法实现电弧故障的诊断。电弧故障检测准确率达到98.58%,正常信号的误判率仅为0.76%。

关键词：电弧故障平稳小波变换最优小波基近似熵样本熵随机森林算法

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侏罗系宝塔山砂岩突水风险预测及限制边界疏降技术

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煤炭科学技术 2024年第2期52卷 194-208页

作者：乔伟吕玉广韩港刘光尧吕文斌冯培超陈维池汪祯中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232000 山东能源新矿内蒙古能源有限责任公司鲁新煤矿内蒙古锡林郭勒盟027399 山东能源新矿内蒙古能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016299 内蒙古上海庙矿业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016299 江苏建筑职业技术学院江苏徐州221116

内蒙古上海庙矿区新上海一号煤矿发生国内首次也是目前唯一的侏罗系煤层开采底板宝塔山砂岩突水淹井事故;开展了侏罗系煤层开采底板强富水宝塔山砂岩突水危险性评价方法和防控技术的研究工作。首先,明确了“11·25”事故的突水水源为侏... 详细信息

内蒙古上海庙矿区新上海一号煤矿发生国内首次也是目前唯一的侏罗系煤层开采底板宝塔山砂岩突水淹井事故;开展了侏罗系煤层开采底板强富水宝塔山砂岩突水危险性评价方法和防控技术的研究工作。首先,明确了“11·25”事故的突水水源为侏罗系延安组下部的宝塔山砂岩含水层,且煤层与底板宝塔山砂岩之间隔水层具有强度低、软化系数小、胶结性差的特点,属地质软岩。其次,以“含水层厚度、含水层富水性、含水层渗透性、含水层水压力及18煤底板隔水层有效厚度”为主要指标建立突水评价体系,将宝塔山砂岩含水层突水危险性分区被划分为安全区(32.21%)、威胁区(37.53%)及危险区(30.26%)三种类型,并通过实例验证了评价模型的准确性。最后,结合底板隔水层工程地质特性,分析采用“断层注浆形成局部限制边界+群孔疏降”的方法防控宝塔山砂岩突水。设定“疏放水开始至1号钻场退出疏放水工作、2号、3号和4号钻场持续进行疏放水工作至3号钻场退出、2号和4号钻场持续进行疏放水工作至模型补排平衡”的疏降方案。依据规范得出注浆后最大帷幕渗透系数为2×10^(-2) m/d,当断层注浆后帷幕渗透系数为2×10^(-2)~2×10^(-8) m/d时,疏放水量为402万~347.8万m^(3),安全区占矿区的比例为43.34%~67.37%。结合注浆成本、疏放水量和安全性,帷幕渗透系数为2×10^(-4) m/d时即可有效保证矿井安全生产和技术经济效益。断层注浆局部限制边界+疏放水联合技可有效防控宝塔山砂岩水害,研究工作对我国西部侏罗纪煤田开发底板水防治具有重要意义和工程实践价值。

关键词：宝塔山砂岩弱胶结隔水层三维地下水模型危险性评价水害防治

二连盆地富气凹陷低阶煤煤层气成因及成藏机制

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煤田地质与勘探 2024年第2期52卷 60-69页

作者：林海涛李玲唐淑玲田文广李杰孟芹内蒙古煤勘非常规能源有限责任公司内蒙古呼和浩特010010 内蒙古煤勘新能源开发有限公司内蒙古呼和浩特010010 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国石油勘探开发研究院北京100083

内蒙古低阶煤煤层气资源丰富,煤层气成因与成藏机制研究对低阶煤煤层气资源选区评价至关重要。以二连盆地重点富气凹陷低阶煤煤层气为研究目标,利用煤层气组分、碳/氢同位素、煤层水水质、氢/氧同位素及放射性同位素^(3)H和^(14)C测试... 详细信息

内蒙古低阶煤煤层气资源丰富,煤层气成因与成藏机制研究对低阶煤煤层气资源选区评价至关重要。以二连盆地重点富气凹陷低阶煤煤层气为研究目标,利用煤层气组分、碳/氢同位素、煤层水水质、氢/氧同位素及放射性同位素^(3)H和^(14)C测试等多种实验手段,分析煤层气、水地球化学特征,揭示低阶煤煤层气成因来源及成藏机制。结果表明,二连盆地煤层气组分以甲烷为主,均为干气,其中甲烷体积分数随埋深增加而增大,CO_(2)体积分数随埋深增加呈先增加后降低趋势,在300~500 m范围出现高值区。甲烷碳、氢同位素普遍偏轻,δ^(13)C(CH_(4))分布在-70.3‰~-48.0‰,δD(CH_(4))分布在-285.5‰~-189.0‰,δ^(13)C(CO_(2))在-37.6‰~1.94‰变化。煤层水化学类型主要为HCO_(3)-Na型和Cl·HCO_(3)-Na型,现今煤层水体环境较为稳定,水动力较弱,煤层水表观年龄在1020~47490 a,主要来源于第四纪大气降水,没有或较少有现今地表水补给。二连盆地煤层气主要为原生生物成因气,混有少量早期热成因气,随着埋深加大,地层环境和产甲烷古菌类型发生变化,生物甲烷生成途径发生转变。其中吉尔嘎朗图凹陷早期以乙酸发酵产气为主,晚期转变为CO_(2)还原产气为主,并混有少量低熟热成因气;巴彦花和霍林河凹陷微生物产气途径均以乙酸发酵为主,其中霍林河凹陷还混有少量甲基发酵型生物气。研究区具有适合生物气生成的低地温、低矿化度和低热演化程度的“三低”煤层条件,其中,吉尔嘎朗图凹陷属于地堑式浅部厚煤层生物气成藏模式,巴彦花和霍林河凹陷属于半地堑式中深部承压区水力封堵生物气成藏模式。寻找适合生物成因气形成和富集的有利目标区,应是二连盆地煤层气未来勘探开发的重点方向,也是二连盆地低阶煤煤层气增储上产的现实保障。

关键词：二连盆地煤层气成因低阶煤生物成因气煤层水成藏机制

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7 m大采高工作面巷道转载机改进设计与应用

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煤炭工程 2024年第2期56卷 213-218页

作者：王金辉国能神华新街能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017200

针对神东7 m大采高工作面巷道转载机在使用中存在刮板弯曲断裂、链轮密封失效等问题,通过分析刮板和链轮组件的失效特征及零部件的受力状况,采取升级链条、增大刮板断面和链轮轴直径、优化链条中心距等措施,全面改善刮板和链轮组件受力... 详细信息

针对神东7 m大采高工作面巷道转载机在使用中存在刮板弯曲断裂、链轮密封失效等问题,通过分析刮板和链轮组件的失效特征及零部件的受力状况,采取升级链条、增大刮板断面和链轮轴直径、优化链条中心距等措施,全面改善刮板和链轮组件受力状态,刮板强度提高1.7倍,轴承支撑部位链轮轴的挠度降为1/8,零部件性能显著提高。设备改造时充分考虑到零部件的通用性,机头架和槽体可以直接使用,降低了改造成本。通过对进口设备进行改造,积累了经验,推动国产煤机装备的发展。

关键词：转载机刮板链轮组件圆环链失效分析

《“三下”开采规范》中安全煤(岩)柱留设问题探讨

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煤炭科学技术 2024年第8期52卷 139-145页

作者：吕玉广孙国吴宝峰李硕安徽理工大学安徽淮南232000 内蒙古上海庙矿业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016299 新矿内蒙古能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016299

针对《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中安全煤(岩)柱设计以及水压对顶板突水控制作用等问题进行探讨。首先分析了规范的附表4-3表头文字,指出保护层厚度的有关规定仅适用于松散含水层(含地表水体),至于基岩含... 详细信息

针对《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中安全煤(岩)柱设计以及水压对顶板突水控制作用等问题进行探讨。首先分析了规范的附表4-3表头文字,指出保护层厚度的有关规定仅适用于松散含水层(含地表水体),至于基岩含水层下采煤应如何确定保护层厚度则未明确;进而以泥岩与黏性土层均具有阻水功能为桥梁,推导出基岩含水层下采煤可参照“松散层下黏性土层累计厚度大于采厚”条件执行,遵照“就高不就低原则”,基岩含水层下保护层厚度统一取采厚的4倍为宜;既然规范适用条件为单层采厚不大于3.0 m,则附表4-3中“松散层厚度小于采厚”的规定难以理解,建议删除。其次,基于“保护”一词的科学内涵对“保护层”重新定义,即导水裂缝带顶界面到含水层底界面之间的隔水岩层均具有“保护”功能,应统称为保护层H_(b);进而提出了保护系数B_(s)概念,即保护层厚度与单层采厚的比值;松散含水层下保护系数分区阈值(B_(i)=2、3、4、5、6、7),基岩含层下保护系数分区阈值B_(i)=4,据此对顶板水害风险进行等级划分:突水区(B_(s)≤0)、危险区(0

关键词：保护层保护系数分区阈值 “三区”划分承压系数安全煤(岩)柱

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五虎山煤矿水力造穴增透物理模拟及钻孔优化设计

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煤矿安全 2024年第7期55卷 15-21页

作者：谷保泽国家能源集团乌海能源有限责任公司内蒙古乌海016099

针对五虎山煤矿煤层透气性差、瓦斯吸附性强导致钻孔抽采效果差、抽采率低的问题,采用物理模拟和现场试验的方法,数值模拟水力造穴前后钻孔参数的变化特征,进而优化出适合该矿的瓦斯抽采钻孔布置方式。结果表明:五虎山煤矿011006工作面... 详细信息

针对五虎山煤矿煤层透气性差、瓦斯吸附性强导致钻孔抽采效果差、抽采率低的问题,采用物理模拟和现场试验的方法,数值模拟水力造穴前后钻孔参数的变化特征,进而优化出适合该矿的瓦斯抽采钻孔布置方式。结果表明:五虎山煤矿011006工作面在符合矿上生产接续的情况下,水力造穴的最优钻孔造穴直径为0.5 m,合理布设间距为4 m;采用水力造穴工艺时瓦斯抽采体积分数平均为70.4%,达普通钻孔平均体积分数的3.8倍,抽采纯量是普通钻孔的3.5倍;采用水力造穴优化参数与普通钻孔间隔布置方式,可有效激活间隔的普通钻孔;通过对比钻孔施工卸压增透效果、瓦斯抽采效率、煤体扰动面积、体积及钻孔成孔率等评价指标,在相同面积模块下,采用间隔布设钻孔的模块2瓦斯抽采纯量达到模块1的1.8倍。

关键词：瓦斯抽采水力造穴水力冲孔钻孔优化煤层工艺参数

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再生风积沙骨料表面疏水改性方法与机制研究

建筑材料学报 2024年

作者：李闯任永峰张宏吴平杨亚雄内蒙古大学交通学院内蒙古交通集团蒙通养护有限责任公司内蒙古路桥集团有限责任公司

针对风积沙作为混凝土骨料使用时粒径小、比表面积大、吸水性强的问题，采用水泥胶结与表面疏水改性的方法，制备了大粒径表面疏水型再生风积沙骨料，研究表明：经硅烷偶联剂配合有机硅树脂改性的再生风积沙骨料，其吸水率明显降低，改... 详细信息

针对风积沙作为混凝土骨料使用时粒径小、比表面积大、吸水性强的问题，采用水泥胶结与表面疏水改性的方法，制备了大粒径表面疏水型再生风积沙骨料，研究表明：经硅烷偶联剂配合有机硅树脂改性的再生风积沙骨料，其吸水率明显降低，改性剂配比对再生风积沙骨料吸水率影响较小；疏水改性不会降低再生风积沙骨料强度，以及再生风积沙骨料与水泥石间的黏结强度；使用表面改性再生风积沙骨料制备的混凝土其力学性能、工作性能显著改善；疏水改性可以优化再生风积沙骨料表面微观结构，增大其表面浸润角。

关键词：风积沙再生骨料疏水改性硅烷偶联剂有机硅树脂混凝土

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后生元研究进展及应用现状

食品科学 2024年第1期45卷 326-333页

作者：刘红霞李雪利吴秀英冯旭东郭艳荣姜云芸赖孟瑄马海然内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司内蒙古呼和浩特011500 蒙牛高科乳制品(北京)有限责任公司北京100107

后生元是对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分制剂,具有安全稳定、易于储存和生产、化学结构明确等优点。本文针对后生元主要活性成分、益生功能以及应用现状进行了综述,阐述了关于灭活的菌体细胞、菌体成分及菌体代谢产物对宿主... 详细信息

后生元是对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分制剂,具有安全稳定、易于储存和生产、化学结构明确等优点。本文针对后生元主要活性成分、益生功能以及应用现状进行了综述,阐述了关于灭活的菌体细胞、菌体成分及菌体代谢产物对宿主的健康益处,总结了后生元在增强免疫力、调节胃肠道功能、缓解肥胖、维护口腔健康、预防骨质疏松等方面的研究进展,列举了日本、美国、德国以及国内市场的后生元产品,并提出了后生元存在的挑战和新研究方向。

关键词：后生元灭活菌体活性成分益生功能应用现状

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煤层顶板水害风险保护系数法评价技术研究

煤炭科学技术 2024年第3期52卷 180-188页

作者：吕玉广乔伟胡发仑刘梦楠吕波中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 新矿内蒙古能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016299 内蒙古上海庙矿业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016299 贵州省黔西南州安龙县人民政府办公室贵州安龙552400

关于近水体下采煤防水安全煤(岩)柱保护层厚度取采高倍数问题,《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(以下简称《“三下”开采规范》)附表4-3“防水安全煤(岩)柱保护层厚度”仅适用于“松散含水层”下采煤,至于基岩... 详细信息

关于近水体下采煤防水安全煤(岩)柱保护层厚度取采高倍数问题,《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(以下简称《“三下”开采规范》)附表4-3“防水安全煤(岩)柱保护层厚度”仅适用于“松散含水层”下采煤,至于基岩含水层下采煤以及老空水体下采煤如何确定保护层厚度并未涉及;常用的顶板水害风险评价技术方法评价的主要内容包括富水性评价、导通性评价、充水强度评价,在含水层富水性已知的情况下,评价方法可以进一步简化,仅评价“导通性”即可。基于以上2点,从《“三下”开采规范》出发,试图构建类似于底板突水系数那样简单的判据用于评价顶板水害风险。首先,基于“保护”一词的科学内涵,提出导水裂隙带顶界面至上覆含水层之间的隔水岩层均具有保护功能,应统称为保护层(Hb);基于《“三下”开采规范》中保护层厚度选取采高(A)一定倍数的做法,提出了保护系数(Bs)概念,即保护层厚度与采高的比值(Bs=Hb/A)。其次,基于《“三下”开采规范》附表4-3关于防隔水煤(岩)柱保护层厚度取值的规定,提出松散含水层下采煤的保护系数分区阈值Bi=(0,2、3、4、5、6、7);煤系地层一般为砂、泥岩互层型沉积建造,其中泥岩具有阻水功能(相当于松散层下的黏性土层),且泥岩总厚度一般大于累计采厚,故基岩含水层下保护层厚度可参照《“三下”开采规范》附表4-3“松散层底部黏性土层厚度大于累计采厚”的条件并按最大值选取,即4A,遂提出评价基岩含层的保护系数分区阈值Bi=(0,4)。根据保护系数和分区阈值,可将评价区划分为突水区(Bs≤0)、危险区(0

关键词：顶板水害风险评价保护系数分区阈值 “三区”划分