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淮南矿区煤层顶板分段压裂水平井抽采技术及效果研究

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煤炭科学技术 2024年第4期52卷 155-163页

作者：陈本良袁亮薛生降文萍杨科周韬李丹丹吴静安徽理工大学安徽淮南232001 淮南矿业(集团)有限责任公司安徽淮南232001 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

淮南矿区为典型高瓦斯矿区,煤层碎软、渗透率低、瓦斯含量偏高、抽采难度大,为探讨地面煤层气顶板分段压裂水平井在矿区的技术可行性与瓦斯治理效果,在分析矿区主要煤层13-1煤储层特征基础上,采用应力解除法进行了煤层三向地应力测试,... 详细信息

淮南矿区为典型高瓦斯矿区,煤层碎软、渗透率低、瓦斯含量偏高、抽采难度大,为探讨地面煤层气顶板分段压裂水平井在矿区的技术可行性与瓦斯治理效果,在分析矿区主要煤层13-1煤储层特征基础上,采用应力解除法进行了煤层三向地应力测试,结果显示三向应力场类型主要为σ_(h,max)>σ_(v)>σ_(h,min),具有实施顶板分段压裂水平井技术的充分条件;利用MFrac Suite软件分别模拟了水平段距离煤层1、3、5 m时的压裂缝参数,压裂缝半长最大107.33 m、最小89.47 m,具有理想的压裂效果,说明顶板分段压裂水平井在淮南矿区具有比较好的地质适应性与可行性。以潘一煤矿13-1煤层“L”型顶板分段压裂水平井CBM01井为研究对象,采用井下钻孔检测与数值模拟等手段综合分析了瓦斯治理效果,结果显示CBM01井抽采415 d即显著降低了煤层瓦斯压力与瓦斯含量,距离水平井50、65 m处瓦斯压力由6.4 MPa分别降至2.6、2.7 MPa,降低幅度均超过55%,水平段两侧各15~20 m范围内瓦斯含量由13.5 m^(3)/t降至最大9.11 m^(3)/t、最小6.92 m^(3)/t,平均7.92 m^(3)/t,约10 m范围均降至8 m^(3)/t以下。最后,采用数值模拟方法预测了CBM01井抽采10 a的产气效果及瓦斯治理效果,气井抽采10 a累计产气约272.08×10^(4)m^(3),水平段倾向单侧约150 m范围内气含量均降至8 m^(3)/t以下、压力均降至3 MPa以下。综合研究结果表明,煤层顶板分段压裂水平井技术在淮南矿区瓦斯治理方面均具有较大的优势和应用效果。

关键词：淮南矿区分段压裂水平井抽采效果瓦斯治理检测钻孔

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爆炸冲击对电子雷管发火电容释能特性的影响

兵工学报 2024年

作者：李洪伟王家乐梁昊周恩孙翼章万龙郭子如安徽理工大学化工与爆破学院无锡盛景微电子股份有限公司淮南舜泰化工有限责任公司

为了探究爆炸冲击作用对电子雷管发火能量的影响，利用水下爆炸的方法对液态铝电解电容进行7组不同强度的冲击实验，研究电容在冲击载荷下的介电击穿行为和漏电流变化规律。分析电子雷管电容的能量损耗途径，建立了电子雷管的冲击-发火... 详细信息

为了探究爆炸冲击作用对电子雷管发火能量的影响，利用水下爆炸的方法对液态铝电解电容进行7组不同强度的冲击实验，研究电容在冲击载荷下的介电击穿行为和漏电流变化规律。分析电子雷管电容的能量损耗途径，建立了电子雷管的冲击-发火模型，得到冲击波超压与电子雷管发火能量之间的函数关系。研究结果表明：在8.5～40.6 MPa的冲击波超压作用下，本实验电容样品会发生介电击穿，随着冲击波超压的增大，电容发生介电击穿时电压下降幅度呈指数型增长；当冲击波超压超过某一临界值时，电容发生介电击穿后无法完全自愈，漏电流增大到毫安级，均值为1.62 mA；随着冲击波强度的增大，电子雷管发火能量逐渐减小，并在漏电流增大时，发火能量出现骤降。

关键词：电子雷管铝电解电容水下爆炸介电击穿漏电流

基于DIC的露天矿山微差爆破模型试验及数值模拟

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金属矿山 2024年第3期 131-139页

作者：李洪伟吴延梦潘乐朱成杨赛群黄昕旭安徽理工大学化工与爆破学院安徽淮南232000 安徽雷鸣爆破工程有限责任公司安徽淮北235000 安徽江南化工股份有限公司安徽合肥230088

随着电子雷管在露天矿山台阶爆破中的全面使用,微差爆破技术得到进一步发展,如何通过调整孔间延时提高炮孔之间相互作用力,成为矿山爆破技术的研究重点。基于混凝土模型模拟露天矿山微差爆破,建立高速摄影技术与数字图像相关(DIC)试验系... 详细信息

随着电子雷管在露天矿山台阶爆破中的全面使用,微差爆破技术得到进一步发展,如何通过调整孔间延时提高炮孔之间相互作用力,成为矿山爆破技术的研究重点。基于混凝土模型模拟露天矿山微差爆破,建立高速摄影技术与数字图像相关(DIC)试验系统,基于全场微应变、高速摄影技术和数值模拟对不同孔间延时条件下的炮孔间裂纹发展过程进行了研究。结果表明:爆炸载荷下模型表面裂纹附近的应变持续时间约为3 ms,孔间延时为3 ms时下一个炮孔起爆能够提高炮孔之间的相互作用力;通过数值模拟展示了测点的压力分布特征,在孔间延时为3 ms时测点压力最大,验证了模型试验的准确性;利用MATLAB对数值模拟结果分析发现,孔间延时为3 ms时其破碎程度最佳,与模型试验结果具有较好的一致性;使用高速摄影技术结合DIC方法为研究炮孔之间的相互作用力及裂纹扩展提供了新思路。

关键词：台阶爆破高速相机数字图像相关微差爆破 MATLAB

植物纤维自支撑MnO/活性炭电极的绿色制备及赝电容超级电容器性能

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精细化工 2024年

作者：黄志亮周昌林吴星胜李建国骆长江汪磊蔡忠湖北宜化集团有限责任公司三峡大学材料与化工学院湖北三峡实验室

以棉纤维、纳米结晶纤维素、羧甲基纤维素钠和共聚丙烯酸酯乳液为黏结剂、炭黑（CB）和碳纤维为导电剂、活性炭（AC）为活性物质、水为分散剂、制备了自支撑电极（SSE）；SSE经自制CB导电液导电强化处理构建了自支撑导电增强电极（CSSE... 详细信息

以棉纤维、纳米结晶纤维素、羧甲基纤维素钠和共聚丙烯酸酯乳液为黏结剂、炭黑（CB）和碳纤维为导电剂、活性炭（AC）为活性物质、水为分散剂、制备了自支撑电极（SSE）；SSE经自制CB导电液导电强化处理构建了自支撑导电增强电极（CSSE），其与一步水相碳还原法制备的AC负载MnO2(MnO2@AC)活性物质制备了CSSE-MnO2电极；最后，CSSE-MnO2电极与AC电极组装非对称超级电容器ASC(CSSE-MnO2//AC)。通过SEM、N2吸附-脱附（BET）、水接触角和电化学实验对SSE和CSSE进行了表征和测试，通过循环伏安法、恒流充放电和电化学阻抗谱考察了ASC电化学性能。结果表明，SSE具有丰富的孔洞结构，可被电解液快速润湿；CSSE具有丰富的离子微通道和导电通路，其导电性得到提高。在中性Na2SO4电解液中加入氧化还原活性电解质柠檬酸铁铵，可在电极表面发生快速可逆的氧化还原反应，进一步提高ASC在2.0～2.4 V电压窗内的电化学性能；ASC具有较宽的工作电压窗口（2.0～2.4 V），在电流密度3～11 mA/cm2时的面积比电容为1.5 F/cm2，电流密度为84 mA/cm2时为1.2 F/cm2；ASC在功率密度为300 W/kg时，具有高达37.6 W·h/kg的能量密度，在2 A/g下循环10000次后仍保持80%的初始比电容容量。

关键词：非对称超级电容器电极片绿色制造工程设计植物纤维导电强化处理有机电化学

再造烟叶烟气中刺激性气味的关键化学组分研究

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质谱学报 2024年第3期45卷 422-431,I0005页

作者：庄海锋杨振章存勇彭晓萌贾良元王健葛少林合肥工业大学化学与化工学院安徽合肥230009 烟草化学安徽省重点实验室/安徽中烟工业有限责任公司安徽合肥230088 烟草行业燃烧热解研究重点实验室安徽合肥230088

为研究再造烟叶烟气中刺激性气味的关键化学组分,本工作利用元素分析仪(EA)与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)表征天然烟叶、再造烟叶以及基片,解析3种原料的化学组成差异。利用U型固定床热解反应器对3种原料进行热解实验,产生的气态产物... 详细信息

为研究再造烟叶烟气中刺激性气味的关键化学组分,本工作利用元素分析仪(EA)与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)表征天然烟叶、再造烟叶以及基片,解析3种原料的化学组成差异。利用U型固定床热解反应器对3种原料进行热解实验,产生的气态产物先通过与固定床反应器出口相连的光电离质谱(SPI-MS)进行实时在线检测,同时结合气相色谱-质谱(GC-MS)的离线定性分析结果确定热解产物的具体组成。随后,采用主成分分析(PCA)法对谱图进行统计学分析,以区分3种原料热解后特征产物的质荷比(m/z),选择含量显著差异的产物作为模型化合物,开展嗅辨实验。结果表明,再造烟叶烟气中刺激性气味的关键化学组分主要为环戊酮、环己酮和4-乙基苯酚。此外,根据产物随温度的实时变化谱,能够准确了解上述模型化合物在热解过程中的温度释放范围。该研究可为后续减少再造烟叶中刺激性气味提供数据支撑。

关键词：再造烟叶刺激性气味光电离质谱(SPI-MS) 主成分分析(PCA)

超高分子量聚α-烯烃的高效合成及其减阻性能研究

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高分子学报 2024年第4期55卷 419-427页

作者：姜子豪李鑫源回立为康宇泽王菲蔡浩潘莉李悦生天津大学材料科学与工程学院天津300350 廊坊开发区中油科新化工有限责任公司廊坊065000

利用第四代Ziegler-Natta催化体系——负载在MgCl_(2)上的TiCl_(4)为主催化剂,三乙基铝(Et_(3)Al)为助催化剂,甲基环己基二甲氧基硅烷(CHMDMS)为外给电子体,在磁力搅拌和机械搅拌2种条件下催化1-辛烯和1-癸烯共聚合,制得了一系列高减阻... 详细信息

利用第四代Ziegler-Natta催化体系——负载在MgCl_(2)上的TiCl_(4)为主催化剂,三乙基铝(Et_(3)Al)为助催化剂,甲基环己基二甲氧基硅烷(CHMDMS)为外给电子体,在磁力搅拌和机械搅拌2种条件下催化1-辛烯和1-癸烯共聚合,制得了一系列高减阻性能聚α-烯烃(Poly-alpha-olefin,PAO)类减阻剂.利用高温凝胶渗透色谱仪测得聚合物的重均分子量(M_(w))在3×10^(6)以上,分子量分布指数(PDI)基本在3.04以内.进一步通过低温机械搅拌可实现更窄的聚合物分子量分布(1.27~1.90).通过核磁共振(^(13)C-NMR)对聚合物进行分子结构表征,结果表明得到了目标产物、无单体残留,且聚合物中单体比例与投料比基本一致.示差扫描量热法(DSC)和X射线衍射(XRD)测试结果表明,成功合成了无结晶行为的聚合物.热重分析(TGA)结果表明,该聚合物在氮气气氛下的热分解温度在300℃以上,远高于使用温度.环路管道循环实验表明,随着聚合物分子量增加,减阻效率整体呈增加趋势,共聚物的减阻效率大于均聚物;随着单体与催化剂的摩尔比增加,减阻效率先升高后降低.相较已有报道,减阻性能有较大提升,最高减阻率可达50%.

关键词：减阻剂聚α-烯烃减阻率 Ziegler-Natta催化剂

负压条件对T2/Q235爆炸焊接复合板界面的影响

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火炸药学报 2024年第1期47卷 64-71页

作者：汪泉胡程谢守冬李孝臣李志敏涂唱畅朱群龙杨锐安徽理工大学化工与爆破学院安徽淮南232001 安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 宏大爆破工程集团有限责任公司广东广州510000

为了探究负压条件对T2/Q235爆炸焊接复合板界面的影响,选用硅藻土敏化的低爆速粉状乳化炸药作为焊接专用药,T2为覆板,Q235为基板分别在100、60、20kPa环境压力下进行爆炸焊接试验;采用金相分析等方法研究了复合界面的形貌特征和元素组分... 详细信息

为了探究负压条件对T2/Q235爆炸焊接复合板界面的影响,选用硅藻土敏化的低爆速粉状乳化炸药作为焊接专用药,T2为覆板,Q235为基板分别在100、60、20kPa环境压力下进行爆炸焊接试验;采用金相分析等方法研究了复合界面的形貌特征和元素组分,采用数值模拟进一步揭示了负压爆炸焊接机理。结果表明,负压条件会增大粉状乳化炸药的装药密度,但爆速变化不大,20kPa条件下猛度比常压条件下提高8.4%;随着环境压力的降低,复合板界面波高和波长逐渐增大,20kPa条件下波高比常压下增加了49%,波长增加了23%;负压条件下T2/Q235结合面氧元素含量低于常压环境;数值模拟结果表明,T2/Q235界面波随着炸药的装药密度变大而增大,与实验结果一致。在爆炸焊接时密度为0.8g/cm^(3)(20kPa)比0.711g/cm^(3)(常压)炸药碰撞速度提高了16.3%,碰撞压力提高了66.3%。研究表明,负压相比于常压条件提高了爆炸焊接的炸药能量利用率。

关键词：爆炸力学爆炸焊接微观界面粉状乳化炸药数值模拟

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子图匹配和强化学习增强的三维点云配准

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第1期36卷 81-91页

作者：张义董华吴巧云易程汪俊中建三局第一建设工程有限责任公司武汉430040 安徽大学人工智能学院合肥230601 南京航空航天大学机电学院南京210016

针对低质量三维点云数据配准精度不足、效率低的问题,为了实现低质量点云的精确、快速配准,提出一种基于子图匹配和强化学习的点云配准方法.首先将三维点云配准转化为一系列离散的刚性变换连续作用结果,利用强化学习策略训练一个端到端... 详细信息

针对低质量三维点云数据配准精度不足、效率低的问题,为了实现低质量点云的精确、快速配准,提出一种基于子图匹配和强化学习的点云配准方法.首先将三维点云配准转化为一系列离散的刚性变换连续作用结果,利用强化学习策略训练一个端到端的模型以迭代输出刚性变换动作;然后对于模型架构,采用双流主干网络分别提取源点云与目标点云的局部特征信息,设计交叉图注意力模块将源点云图和目标点云图中的相似节点关联起来,使用带选通向量的加权实现图节点的聚合,分别获取源点云图与目标点云图的全局特征表示;最后融合源点云图与目标点云图的全局特征,基于融合特征预测离散的刚性变换动作.强化学习策略的引入显著提高了点云配准算法的泛化性,在加入交叉图注意力模块后,点云配准的精度及效率也进一步被提升.在ModelNet40和ScanObjectNN这2个公共基准数据集上与最新的点云配准方法 ReAgent进行实验的结果表明,所提方法能够将旋转误差的均方差数值降低至少0.16,各向同性旋转误差数值也降低至少0.16,有效地提升低质量点云配准的精度.

关键词：点云配准强化学习图神经网络子图匹配交叉图注意力机制

一种新型降膜式再沸器及其切向孔式管状分布器的设计

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石油和化工设备 2024年第1期27卷 146-154页

作者：袁峥嵘安徽华东化工医药工程有限责任公司合肥230081

降膜再沸器作为一种高效、低能耗蒸发设备。应用于石化、煤化工、精细化工等行业,本文详细介绍该设备的性能特点、设计方法、并附计算实例。

关键词：降膜蒸发布液千壁现象传热压降冷凝沸腾膜厚