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超细粒煤对粗粒煤浮选的影响

洁净煤技术 2024年第S1期 659-663页

作者：庞伟国家能源集团新疆能源有限责任公司

煤炭加工和浮选过程中，超细粒煤是影响粗煤颗粒回收效率的关键因素。这些超细颗粒由于尺寸小、比表面积大，与浮选试剂的相互作用复杂，对浮选效果产生显著影响。然而，目前关于不同超细颗粒对不同浮选试剂吸附特性的了解尚不深入，限... 详细信息

煤炭加工和浮选过程中，超细粒煤是影响粗煤颗粒回收效率的关键因素。这些超细颗粒由于尺寸小、比表面积大，与浮选试剂的相互作用复杂，对浮选效果产生显著影响。然而，目前关于不同超细颗粒对不同浮选试剂吸附特性的了解尚不深入，限制了浮选技术的进一步优化。为深入探究超细粒煤对粗粒煤浮选过程的影响，选3个具有代表性的煤样进行浮选试验。通过对比添加不同灰分的超细煤粒后粗煤粒(>74 um)的回收率变化，研究发现，煤样中添加低灰分超细煤粒时，粗煤粒回收率明显降低；而添加高灰分超细煤粒时，对粗煤粒回收率影响较小。为揭示这一现象的机理，进一步通过接触角和润湿热的测量，研究了超细煤粉颗粒与浮选药剂之间的相互作用。结果表明，低灰分超细煤颗粒对捕收剂和起泡剂均具有强烈的吸附能力，这可能是由于其表面性质更易与浮选试剂发生作用。相比之下，高灰分超细煤颗粒对捕收剂的吸附能力较强，但对起泡剂的吸附能力较弱。表明起泡剂在粗粒煤颗粒的回收中可能具有更重要的作用。本研究不仅揭示了超细粒煤对粗粒煤浮选过程的影响机制，还为浮选技术的优化提供了重要的理论依据和试验指导。

关键词：超细粒煤浮选药剂吸附灰分回收率

基于格子玻尔兹曼方法的井筒热流固耦合数值模拟

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计算物理 2024年第3期41卷 316-324页

作者：胡春余中石化新疆新春石油开发有限责任公司新疆乌苏833300

基于格子玻尔兹曼方法(LBM)建立一种求解井筒温度分布的模型。该模型可同时求解井筒内流体的温压耦合流动、流体流动中的强制热对流和井筒与地层的流固热交换三种效应的控制方程,实现井筒内流体域流动场-流体域温度场-固体域温度场三场... 详细信息

基于格子玻尔兹曼方法(LBM)建立一种求解井筒温度分布的模型。该模型可同时求解井筒内流体的温压耦合流动、流体流动中的强制热对流和井筒与地层的流固热交换三种效应的控制方程,实现井筒内流体域流动场-流体域温度场-固体域温度场三场的耦合求解,克服了传统模型井筒流速为定值的缺陷,并且具有更广的适用范围。通过理论分析和对比分析,验证模型的可靠性和精度。研究结果表明:井筒内流体流速变化影响流体在井筒中的温度分布,在产出条件下,在同一深度处会造成流体中心温度高、流体边界处温度低的分布情况。流体沿井筒轴向的温度的下降趋势会经历缓-稳-缓三个阶段,且此三个阶段受到流动雷诺数或者流体普朗特数的影响。

关键词：井筒温度井筒压力格子玻尔兹曼普朗特数耦合计算

干旱区露天矿外排土场隔水层重构材料试验研究

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 345-353页

作者：马力王晓民张奇峰罗强虎岩马宁李蒙博西安科技大学能源学院陕西西安710054 国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

新疆煤炭资源储量巨大,具备开发建设大型露天煤矿的条件与优势,但由于新疆干旱区气候特点,造成露天开采对生态环境影响和破坏范围广、程度高,开展干旱区露天矿生态修复具有重大实际意义。由于排土场物料松散、孔隙度大、渗透性大,对干... 详细信息

新疆煤炭资源储量巨大,具备开发建设大型露天煤矿的条件与优势,但由于新疆干旱区气候特点,造成露天开采对生态环境影响和破坏范围广、程度高,开展干旱区露天矿生态修复具有重大实际意义。由于排土场物料松散、孔隙度大、渗透性大,对干旱区排土场生态修复提出严峻挑战。为解决我国西部干旱区露天煤矿生态修复过程中水资源的紧缺问题,提高干旱区露天矿生态修复效果,基于材料强度和渗透率双重技术目标,探究重构露天矿外排土场隔水层材料配比,以不同材料配比方案利用室内渗透性试验及单轴抗压强度开展相关研究。采用XRD衍射试验、单轴抗压试验与变水头渗透试验确定了不同配比试件的材料主要成分、单轴抗压强度与渗透率并研究了重构隔水层的材料配比参数。试验结果表明:固化剂掺比增加2%时,试件抗压强度提高22%,但增加趋势随着固化剂掺比超过8%时开始降低,固化剂掺比从8%增加至10%时,试件的抗压强度仅增加6%。随着粉煤灰掺比的增加其渗透率逐渐减小,粉煤灰掺比每增加2%可使渗透率降低28%。固化剂掺比量对试件抗压强度的影响程度大于粉煤灰掺比对其的影响程度,且对于渗透率而言,粉煤灰掺比的影响程度更高。粉煤灰掺比固定时,固化剂掺比与试件的单轴抗压强度呈正相关。固化剂掺比一定时,粉煤灰掺比增加其单轴抗压强度也在增大。

关键词：露天开采矿区生态修复干旱区排土场抗压强度隔水层重构

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近直立特厚煤层应力调控防冲方法及机制

中国矿业大学学报 2024年第2期53卷 291-306页

作者：钟涛平李振雷陈建强宋大钊何学秋刘旭东周超冯攀飞北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830027

近直立特厚煤层的地质与开采条件与一般煤层差异较大,冲击地压防治形势严峻.本文综合采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,研究了近直立特厚煤层动静载力源分布特征,提出了应力调控防冲方法,揭示了其防冲机制,并进行了工程应用.结... 详细信息

近直立特厚煤层的地质与开采条件与一般煤层差异较大,冲击地压防治形势严峻.本文综合采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,研究了近直立特厚煤层动静载力源分布特征,提出了应力调控防冲方法,揭示了其防冲机制,并进行了工程应用.结果表明:近直立特厚煤层主要受水平构造应力作用,水平应力通过工作面两侧的顶底板岩层传递至煤层中,并在巷道上下方形成静载集中区;近直立特厚煤层顶底板岩层难以发生破断,然而顶底板岩层破裂释放能量可形成强动载扰动;动载扰动作用于巷道上下方静载集中区并与集中静载叠加可诱发冲击地压.据此,提出了弱化工作面两侧顶底板岩层和下方煤体的应力调控防冲方法,其防冲机制为:弱化顶底板一方面可弱化岩体传递水平应力的能力进而降低巷道上下方的静载集中,另一方面可降低岩体静载集中进而减弱岩体破裂导致的动载强度;弱化煤体可进一步降低巷道下方静载集中并将静载集中区向深部转移.对近直立特厚煤层现场实施的防冲措施进行了优化设计并确定了关键参数,应用表明,工作面高能级微震事件减少了143~178起、微震事件总能量降幅达90%,未发生冲击显现,工作面冲击危险性显著降低,证实了方法的有效性.研究成果可为近直立特厚煤层冲击地压防治提供支撑.

关键词：近直立特厚煤层冲击地压应力调控应力传递应力集中防冲方法及机制

红沙泉露天矿地表筛分厂对西端帮边坡稳定性影响

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煤炭工程 2024年第5期56卷 101-106页

作者：韩勇国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

为了研究红沙泉露天矿地表筛分厂对西端帮边坡稳定性影响,采用Bishop边坡稳定性计算方法,分别以施加地表载荷和无地表载荷为对比,探索了地表筛分厂对西端帮边坡上部、下部影响的局部稳定性规律及对西端帮边坡整体稳定性影响规律。结果表... 详细信息

为了研究红沙泉露天矿地表筛分厂对西端帮边坡稳定性影响,采用Bishop边坡稳定性计算方法,分别以施加地表载荷和无地表载荷为对比,探索了地表筛分厂对西端帮边坡上部、下部影响的局部稳定性规律及对西端帮边坡整体稳定性影响规律。结果表明:当上部局部边坡地表荷载增大时,边坡受到的影响较小,所以更应关注地表荷载对下部局部边坡及整体边坡稳定性的影响。在地表筛分厂的设备重量、储煤量以及设备运输等总重量不超过500 t并位于距离坡顶55 m的条件下,整体边坡的稳定性未受到地表荷载的影响,但下部局部边坡的稳定性略有降低。

关键词：露天煤矿地表建筑物边坡稳定性极限平衡理论数值模拟地表荷载

电沉积Ru-MoWS/Ni-Co/NF的制备及电解水制氢性能研究

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中国科学:化学 2024年

作者：郭长艳王东旭张留根郭佳逯小平王吉德新疆能源(集团)有限责任公司新疆大学化工学院

氢能由于具备高热能和清洁性,成为替代化石能源的最优选择.电解水制氢所使用的Pt基催化剂由于资源稀缺和价格昂贵,增加了大规模应用成本,因此,开发新型催化剂成为当前的迫切需要求.本研究通过电沉积技术,在前期合成所得Mo2WS6/Ni-Co/NF... 详细信息

氢能由于具备高热能和清洁性,成为替代化石能源的最优选择.电解水制氢所使用的Pt基催化剂由于资源稀缺和价格昂贵,增加了大规模应用成本,因此,开发新型催化剂成为当前的迫切需要求.本研究通过电沉积技术,在前期合成所得Mo2WS6/Ni-Co/NF上成功负载Ru纳米颗粒,制备得到了Ru-Mo2WS6/Ni-Co/NF电催化材料.通过异质的构建和金属间强耦合作用,有效增加了电荷转移效率和活性位点,并提升了单个活性位点的析氢性能在10、50和100 mA cm-2的电流密度下,表现出9、58和80 mV的超低过电位,具有比拟商业Pt基催化剂的优秀性能.在稳定性测试中,长达5000次循环充放电测试和950 h恒电压测试表现出较高稳定性,为设计制备成本较低的高性能电催化剂提供了思路.

关键词： Ru 泡沫镍电解水制氢层状过渡金属硫化物电沉积

基于透视变换和SNc-YOLOv5的大块煤识别方法应用

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西安科技大学学报 2024年第1期44卷 54-63页

作者：于涛国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830011

为了提高带式输送机大块煤识别的准确率,避免大块煤堆积对皮带造成的磨损,延长输送机的使用寿命,提出了基于透视变换和SNc-YOLOv5的大块煤识别方法,该方法首先利用透视变换技术对原始图像进行处理,有效地将图像中的非输送机区域滤除,并... 详细信息

为了提高带式输送机大块煤识别的准确率,避免大块煤堆积对皮带造成的磨损,延长输送机的使用寿命,提出了基于透视变换和SNc-YOLOv5的大块煤识别方法,该方法首先利用透视变换技术对原始图像进行处理,有效地将图像中的非输送机区域滤除,并对输送机区域进行坐标矫正;然后,采用SNc-YOLOv5模型对经过标准化处理的图像进行深度学习建模,得到大块煤识别模型;最后,通过试验分析和现场应用对该方法进行有效性验证。结果表明:该方法在1号煤矿数据集的试验分析精确率为94.8%,召回率为83.2%,在2号煤矿数据集的试验分析精确率为92.8%,召回率为85.3%,现场应用置信度达到0.9,与其他方法进行比较,精确率和召回率指标均优于其他方法;该方法在图像预处理阶段提取带式输送机区域对图像进行标准化,仅对感兴趣区域进行处理,提高了大块煤识别的准确率。该算法部署到某煤矿现场,能够实现实时监测,为带式输送机的安全运行和延长使用寿命提供了有力保障。

关键词：大块煤识别带式输送机透视变换图像标准化

基于改进YOLOv5的带式输送机托辊红外图像检测

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激光与光电子学进展 2024年

作者：周志超周建平杨晓东万晓静桂彬彬新疆大学机械工程学院新疆天池能源有限责任公司

巡检机器人已成为带式输送机托辊检测的重要工具，由于获取的红外图像往往存在分辨率低、信噪比低的问题，因此对目标检测算法提出了更高要求。借鉴DenseNet将密集链接模块引入到YOLOv5网络中，增强网络的特征提取能力。引入了Wise-IOU... 详细信息

巡检机器人已成为带式输送机托辊检测的重要工具，由于获取的红外图像往往存在分辨率低、信噪比低的问题，因此对目标检测算法提出了更高要求。借鉴DenseNet将密集链接模块引入到YOLOv5网络中，增强网络的特征提取能力。引入了Wise-IOU损失函数来评估锚框的质量，提高网络性能和泛化能力。在巡检机器人采集的带式输送机红外数据集上进行的实验评估表明，与原始的YOLOv5s相比，召回率提高了2.4%，平均准确率均值提高了1.5%，达到了98%，同时保持了80帧/秒的识别速度和15MB的模型大小，具有体积小、速度快、效率高的特点。

关键词：目标检测红外图像带式输送机 YOLOv5 密集链接

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煤矿运输系统智能巡检机器人系统研究

煤炭工程 2024年第9期56卷 220-224页

作者：梁红磊杨智操雷国能新疆屯宝矿业有限责任公司新疆昌吉830000

针对国能新疆屯宝煤矿井下复杂环境下的日常巡检及参数测定等工作,提出一种针对煤矿运输系统的智能巡检机器人设计。从高精度识别技术、安全性与能源补充技术、强空间适用性技术、状态反馈技术以及平台对接技术等5大技术对巡检机器人设... 详细信息

针对国能新疆屯宝煤矿井下复杂环境下的日常巡检及参数测定等工作,提出一种针对煤矿运输系统的智能巡检机器人设计。从高精度识别技术、安全性与能源补充技术、强空间适用性技术、状态反馈技术以及平台对接技术等5大技术对巡检机器人设计进行全面分析。最终确定了巡检机器人设计及其参数,经过现场试验,该系统能够准确高效地完成煤矿现代化设备的智能巡检任务,显著降低了煤矿企业运营成本,提高了生产效益,并确保了煤矿的安全运行。

关键词：巡检机器人矿山智能化发展煤矿安全智能巡检