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铁基钙钛矿载氧体化学链制合成气热力学性能分析与实验研究

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化工进展 2025年

作者：张善超张德亮王露梁豪杨倩杨冠杰苏伟马晓迅朱燕燕西北大学化工学院国家碳氢资源清洁利用国际科技合作基地陕北能源先进化工利用技术教育部工程研究中心陕西省洁净煤转化工程技术研究中心陕北能源化工产业发展协同创新中心陕西煤业化工集团神木能源发展有限公司

甲烷化学链干重整（CLDR）技术借助载氧体的循环将传统甲烷干重整反应进行时空解耦，可直接获得适合费托合成的合成气(H2/CO～2)，并实现温室气体CO2至CO的定向转化，其中，性能优异的载氧体（OC）是CLDR技术成功运行的关键。铁基钙钛矿... 详细信息

甲烷化学链干重整（CLDR）技术借助载氧体的循环将传统甲烷干重整反应进行时空解耦，可直接获得适合费托合成的合成气(H2/CO～2)，并实现温室气体CO2至CO的定向转化，其中，性能优异的载氧体（OC）是CLDR技术成功运行的关键。铁基钙钛矿(ABO3)具有优良的结构稳定性和合成气选择性，在化学链重整过程中备受关注，但它存在CH4活性低和循环稳定性差等不足，通过A和B位掺杂可调节载氧体的表面催化活性和晶格氧移动性，进而提高合成气产量和循环稳定性。本工作首先利用热力学软件研究了AFe1-xBxO3铁基钙钛矿载氧体A（Y、La、Pr、Sm）位和B位（Mn、Sn、Zr）金属取代对CLDR制合成气潜力的影响，发现A=La、B=Zr时载氧体性能最佳。之后，采用溶胶凝胶法制备了LaFe0.93Zr0.07O3载氧体，发现Zr掺杂的新鲜LaFe0.93Zr0.07O3载氧体的甲烷转化率、合成气收率分别由LaFeO3的62.06%和1.38 mmol/g提高至94.57%和1.97 mmol/g，且在30次氧化还原循环反应过程中保持稳定（93.90%～96.29%和1.96～2.01 mmol/g），在CO2氧化阶段也能够稳定高效地将更多CO2分子定向转化为CO（0.69 mmol/g vs 1.21 mmol/g），无失活现象，这主要归因于Zr掺杂降低了载氧体的晶粒尺寸，造成了FeO6八面体畸变和更多的氧空位，增强了晶格氧活性和抗烧结性。本工作结合理论与实验的研究，能够为载氧体的优化设计提供理论和实验依据。

关键词：化学链干重整钙钛矿热力学模拟载氧体甲烷

OT技术联合无人机LiDAR在矿区地表沉陷监测中的应用研究

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河南理工大学学报（自然科学版） 2025年第1期44卷 80-87页

作者：高奎英都伟冰陈建华杨彬张合兵徐朝冯志忠张文志国能神东煤炭集团大柳塔煤矿陕西神木719315 河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454000

目的为充分发挥不同尺度遥感监测在识别高强度煤炭开采地表形变方面的应用价值,方法利用卫星影像偏移量追踪技术和无人机激光雷达技术分别获取矿区尺度和工作面尺度的典型沉陷区及其参数,并结合地面观测站数据论证这两种不同尺度遥感监... 详细信息

目的为充分发挥不同尺度遥感监测在识别高强度煤炭开采地表形变方面的应用价值,方法利用卫星影像偏移量追踪技术和无人机激光雷达技术分别获取矿区尺度和工作面尺度的典型沉陷区及其参数,并结合地面观测站数据论证这两种不同尺度遥感监测的差异性。结果以神东矿区两景合成孔径雷达影像为例,利用偏移量追踪技术得到研究时段内矿区多处于地表沉陷中心,沉陷值为-3.8~0 m。无人机激光雷达技术有效识别出工作面尺度上的沉陷范围和量级,二次和三次采动区的地表沉陷量高于一次采动区的,有井下煤柱存在的区域沉陷量较小,沉陷量为-1.17~0 m。对比分析工作面两处典型区域无人机激光雷达差分数据与卫星偏移量追踪结果的差别,沉陷量较小的区域,偏移量追踪技术精度较高,沉陷量较大的区域,无人机激光雷达技术精度较高,两者得到下沉系数分别为0.61和0.72,说明无人机激光雷达获取的下沉系数更接近地面实测下沉系数。结论研究结果可为大范围和高效开采沉陷监测提供参考。

关键词：高强度开采偏移量追踪无人机激光雷达开采沉陷

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液压支架操纵阀手把中位闭锁装置的设计与分析

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煤炭技术 2014年第7期33卷 204-205页

作者：贾阳河南能源化工集团千秋煤矿河南义马472300

液压支架为实现各种动作,装设了较多的液压缸。这些液压缸的动作均由操纵阀来控制,为方便井下实际操纵,操纵阀手把通常布置在人员易触及的位置,无任何安全限位和闭锁保护,存在手把误动作的隐患。提出的液压支架操纵阀手把中位闭锁装置... 详细信息

液压支架为实现各种动作,装设了较多的液压缸。这些液压缸的动作均由操纵阀来控制,为方便井下实际操纵,操纵阀手把通常布置在人员易触及的位置,无任何安全限位和闭锁保护,存在手把误动作的隐患。提出的液压支架操纵阀手把中位闭锁装置的设计方案,具备方便、安全、实用的特点,并已投入井下生产实践。

关键词：液压支架操纵阀手把中位闭锁

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引入围岩结构观测系统在地应力测试中的应用

煤 2025年第1期 23-26+45页

作者：高青松汪刚潞安化工集团阳泉五矿西安科技大学能源学院

为减小水压致裂法测量地应力时的误差，提高地应力测量成功率与测试结果精度，引入围岩结构观测系统，以某矿8510回风巷为研究背景，开展地应力测试对照试验。试验结果表明：在未引入围岩结果测试系统时，8510回风巷最大水平主应力为8.1... 详细信息

为减小水压致裂法测量地应力时的误差，提高地应力测量成功率与测试结果精度，引入围岩结构观测系统，以某矿8510回风巷为研究背景，开展地应力测试对照试验。试验结果表明：在未引入围岩结果测试系统时，8510回风巷最大水平主应力为8.14 MPa,垂直主应力为11.06 MPa,垂直构造应力占优势，测压比的范围在0.40～0.74之间；引入围岩结构测试系统后，8103回风巷最大水平主应力为14.95 MPa,垂直主应力为11.04 MPa,水平构造应力占优势，测压比的范围在0.69～1.35之间，与区域已测得地应力场较吻合。引入围岩结构测试系统的水压致裂法测量地应力方便、快捷，且所测结果更加真实可靠。

关键词：地应力测试围岩结构观测水压致裂法围岩应力

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煤矿安全的多组分气体检测技术

煤炭技术 2025年第1期44卷 171-174页

作者：郎曼廷丛胜杰贾海成王国良王伟健陆地亓永东刘渠兖矿能源集团股份有限公司东滩煤矿山东济宁273500

煤矿安全、石油化工、储运、大气与环境监测、燃烧诊断、工业过程监测与控制等行业,都需要高灵敏度的实时在线多组分气体检测解决方案。在光学技术方面,可调谐二极管激光吸收光谱传感器具有灵敏度高、选择性好、响应速度快、抗干扰能力... 详细信息

煤矿安全、石油化工、储运、大气与环境监测、燃烧诊断、工业过程监测与控制等行业,都需要高灵敏度的实时在线多组分气体检测解决方案。在光学技术方面,可调谐二极管激光吸收光谱传感器具有灵敏度高、选择性好、响应速度快、抗干扰能力强等特点,已被证明是一种检测多组分气体的先进技术。在多组分气体的检测中,不可忽略的交叉干扰的存在、成本和性能要求成为许多检测方案设计中主要考虑的问题。介绍了单激光器用于检测多组分气体,旨在为各种应用下的多组分检测提供指导。

关键词：煤矿安全气体检测吸收光谱

ZKJB-2000型高压综合保护装置升级改造后的应用及故障分析

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煤炭技术 2015年第1期34卷 298-299页

作者：郭新杰河南能源化工集团有限公司千秋煤矿河南义马472300

介绍了河南能源化工集团有限公司千秋煤矿在矿井自动化建设过程中,井下高压开关使用的ZKJB-2000智能化开关监控与保护装置升级改造后的功能特点,并对智能综合保护装置在改造后运行中出现的问题进行了总结、分析,并提出了解决方法。

关键词：高压开关综合保护装置故障

高河能源掘进工作面产尘机理及运移规律数值模拟研究

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煤矿现代化 2025年第1期34卷 12-18页

作者：王凯潞安化工集团高河能源有限公司山西长治046000

高河能源公司掘进工作面产尘强度大且回采深度逐年增加,在空气流场的作用下,常规治尘措施难以对粉尘进行有效拦截。为此,对掘进工作面产尘机理及运移规律开展数值模拟研究。首先,开展现场掘进过程压入式、抽出式风量测试,随后建立掘进... 详细信息

高河能源公司掘进工作面产尘强度大且回采深度逐年增加,在空气流场的作用下,常规治尘措施难以对粉尘进行有效拦截。为此,对掘进工作面产尘机理及运移规律开展数值模拟研究。首先,开展现场掘进过程压入式、抽出式风量测试,随后建立掘进工作面DPM模型,构建掘进面物理模型,得到巷道中粉尘浓度分布与粒径分布特性。最后开展掘进过程粉尘浓度分布测试。试验结果表明:掘进机司机位置处总尘浓度最高值、平均浓度、呼尘浓度最高值、平均浓度;转载机位置总尘、呼尘浓度的平均值;控风风筒后方总尘、呼尘浓度的平均值,经与数值模拟结果与现场实测结果对比,模拟精度大于85%,与现场情况基本一致。

关键词：高河能源工作面产尘数值模拟优化试验

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1-萘酚的太赫兹光谱实验及理论研究

原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 33-39页

作者：王利民朱立江孙延华国家能源集团煤焦化有限责任公司乌海016000

1-萘酚是煤化工产物萘的合成产物,对环境和人体健康有危害.采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术,获得了1-萘酚在0.5~4.0 THz范围内的实测太赫兹吸收谱,同时运用密度泛函理论(DFT)平面波赝势模型对1-萘酚晶胞模型进行理论光谱计算,探讨了平... 详细信息

1-萘酚是煤化工产物萘的合成产物,对环境和人体健康有危害.采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术,获得了1-萘酚在0.5~4.0 THz范围内的实测太赫兹吸收谱,同时运用密度泛函理论(DFT)平面波赝势模型对1-萘酚晶胞模型进行理论光谱计算,探讨了平面波截断能在800~1600 eV范围内对理论光谱的影响,并对吸收峰的振动模式进行了理论归属.实验结果表明,1-萘酚在0.5~4.0 THz范围内有1.14 THz、1.60 THz、2.16 THz、2.81 THz、3.56 THz共5个吸收峰,平面波截断能1400 eV下得到的理论吸收谱与实测吸收谱在吸收峰个数、峰位、归一化峰强度上均有较好的一致性,5个吸收峰的振动模式均是以两元环为平面的受氢键束缚的面外摇摆振动或者面内扭转振动引起的.这为太赫兹技术对1-萘酚的识别提供了实验和理论基础,具有一定的理论意义和实际应用价值.

关键词：太赫兹密度泛函理论(DFT) 理论光谱 1-萘酚

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塑性区瞬时恶性扩张诱发冲击灾害机理

煤炭学报 2017年第6期42卷 1392-1399页

作者：刘洪涛镐振吴祥业赵希栋郭林峰马智勇中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083 河南能源化工集团焦煤公司赵固二矿河南辉县453633 河南能源化工集团义煤公司耿村煤矿河南义马472300

为探究煤矿冲击灾害的发生机理,以耿村煤矿"12·22"冲击地压事故为背景,采用数值模拟方法分析了工作面回采对13230工作面运输巷围岩区域应力场的影响,得出了沿巷道轴向的主应力曲线。在受到回采工作面割煤、放煤、初次来压或周期来压、... 详细信息

为探究煤矿冲击灾害的发生机理,以耿村煤矿"12·22"冲击地压事故为背景,采用数值模拟方法分析了工作面回采对13230工作面运输巷围岩区域应力场的影响,得出了沿巷道轴向的主应力曲线。在受到回采工作面割煤、放煤、初次来压或周期来压、前方或侧向移动支承压力等外界扰动的作用后,回采巷道围岩塑性区最大尺寸扩张了2.2~3.4倍,由此揭示了耿村煤矿"12·22"冲击灾害的发生机理:在该地质环境下,受到外界扰动等触发事件的诱导作用后,13230工作面运输巷围岩区域应力场发生突然改变,引发煤岩体内的弹性能以震动、声响和煤岩体抛出等形式进行释放,出现爆炸式的动力破坏,并造成距离工作面150 m范围内的巷道破坏严重。

关键词：塑性区回采巷道冲击地压恶性扩张