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基于MineSched的卡车燃油消耗预测模型构建及应用

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金属矿山 2024年第10期 166-175页

作者：曾冰勇刘玉龙闫国斌中广核铀业发展有限公司

纳米比亚某露天矿年度采矿生产燃油消耗成本高达数亿元,卡车燃油消耗占总油耗约50%,是整个采矿生产燃油消耗成本的主要组成部分。然而,该矿山因缺乏合适的燃油消耗预测模型,无法准确预测因优化生产和排土次序带来的经济效益,且油耗阶段... 详细信息

纳米比亚某露天矿年度采矿生产燃油消耗成本高达数亿元,卡车燃油消耗占总油耗约50%,是整个采矿生产燃油消耗成本的主要组成部分。然而,该矿山因缺乏合适的燃油消耗预测模型,无法准确预测因优化生产和排土次序带来的经济效益,且油耗阶段性预算与实际消耗偏差较大,无法满足矿山生产精细化管理要求。为解决该矿山卡车燃油消耗预测难题,以优化采矿生产和指导卡车运输管理,降低卡车燃油消耗,实现降本增效,通过MineSched排产软件,结合相应的年度排产计划方案,并利用Haulage模块功能模拟卡车实际运输路线,以相应采坑、排土场地表作为约束条件,精准匹配实际开采位置和排土范围,从而获得不同道路坡度下运输物料的运输功。再结合设备厂家所提供的卡车发动机小时油耗计算表、矿山实测卡车在不同运输状态下的平均速度,以及卡车重载、空载等信息,将发动机小时油耗转换为卡车的吨公里油耗,以此构建出高精度的卡车燃油消耗预测模型。根据模型预测结果与历年实际油耗数据进行对比迭代,修正燃油消耗预测模型。利用该模型进行了抽样预测历史油耗、计算优化排土区域及次序经济效益、滚动预测卡车油耗、开展卡车油耗差异化原因分析等。结果表明:模型预测的燃油消耗与实际油耗的平均偏差控制在4%以内,模型精度高;通过优化排土场分区、排土次序和运输路径,计算出矿山全生命周期内可节约柴油消耗量约3 832万L,节约燃油成本约3亿元;基于模型建立了卡车的年、季、月燃油消耗预算体系,据此分析卡车阶段性油耗差异化原因,滚动优化和降低生产油耗,可为矿山采矿生产精细化管理提供支持。

关键词：露天矿 MineSched 燃油消耗运输功运输卡车

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基于本体的公路工程安全领域知识建模和应用

清华大学学报（自然科学版） 2024年第2期64卷 224-234页

作者：刘广宇安芃伍震胡振中广东省路桥建设发展有限公司广州510623 清华大学深圳国际研究生院深圳518055

针对工程安全管理中普遍存在的知识缺口问题,提出一套基于本体技术实现领域知识建模和更新的方法。以公路工程领域为范例,从行业标准规范的文本数据中自动提取安全知识,构建领域知识图谱;通过知识模型与建筑信息模型(BIM)的结合,开发安... 详细信息

针对工程安全管理中普遍存在的知识缺口问题,提出一套基于本体技术实现领域知识建模和更新的方法。以公路工程领域为范例,从行业标准规范的文本数据中自动提取安全知识,构建领域知识图谱;通过知识模型与建筑信息模型(BIM)的结合,开发安全管理应用场景,展示本体引导的知识图谱对工程安全管理的辅助作用。领域本体在知识图谱中作为本体层结构,表示为一个包含7个层级、 390个有效节点的多维度层状结构;基于本体层的引导开发知识提取算法,从海量文本中提取网状知识结构,形成知识图谱的数据层。知识模型的更新采用由数据层到本体层的知识流动方式;提出基于类属关系、构成关系和实体核心词聚类的3类方法,实现本体层的更新。将知识模型关联实际项目的BIM,从安全管理的应用层面出发,验证了本体的引入在知识的组织和扩展中起到良好效果,展现了知识模型与BIM的结合呈现出的智能化应用前景。该研究为领域知识图谱的构建、更新、应用全过程提供了一个完整的范例,对于本体更新过程实现了方法创新,拓展了知识图谱的应用领域和技术思路,有助于提升工程安全管理的信息化水平。

关键词：知识建模安全管理建筑信息模型(BIM) 公路工程本体

湖山铀矿重型卡车回头曲线道路破坏原因及应对措施

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矿业研究与开发 2024年第5期44卷 166-173页

作者：王文韬闫国斌黄磊刘玉龙汪志平曾冰勇杨向乐中广核铀业发展有限公司北京100029

露天矿山回头曲线道路是影响矿岩运输的关键路段。为提高道路回头曲线路况水平,解决该处道路凹凸不平、车辙深坑等破坏问题,以纳米比亚湖山铀矿为工程背景,分别计算、验证各个回头曲线处道路的路基强度、路面强度、超高设置,并结合生产... 详细信息

露天矿山回头曲线道路是影响矿岩运输的关键路段。为提高道路回头曲线路况水平,解决该处道路凹凸不平、车辙深坑等破坏问题,以纳米比亚湖山铀矿为工程背景,分别计算、验证各个回头曲线处道路的路基强度、路面强度、超高设置,并结合生产情况提出相应管理措施。研究结果表明:地表钙结砾岩路基承载能力为1026.754 kPa大于其实际承受载荷825.0506 kPa,因此钙结砾岩路基无需换填;由路面厚度来表征道路强度大小,以各路段的车辆类型、交通量、道路设计为基本输入参数,Z1S3坑口、Z2S3坑口、6号排土场出入口回头曲线路面的最小厚度分别修正为231.91 cm、182.22 cm、185.53 cm,Z2S2坑口回头曲线路面厚度不需调整;超高、车速、拐弯半径应满足tanα=v^(2)/(Rg),且车速应控制在10 km/h,Z1S3坑口重车道与轻车道、Z2S2坑口重车道、Z2S3坑口重车道、6号排土场出入口重车道与轻车道的回头曲线超高分别修正为2.4∶100,1.6∶100,2.7∶100,3.3∶100,1.6∶100,2.5∶100;管理措施包含加强养护、规范驾驶、规范铲装三方面内容。研究结果在矿山道路安全性、使用寿命、运输效率、综合成本等方面有明显改善,可为国内外露天矿山回头曲线道路设计优化提供借鉴。

关键词：露天矿山回头曲线路基强度回弹弯沉值超高

废旧三元锂电池石墨负极电化学除杂及其性能研究

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新型炭材料（中英文） 2024年第3期39卷 573-582页

作者：张锐田勇张维丽宋佳音闵杰庞博陈建军深圳清华大学研究院广东深圳518057 深圳清研锂业科技有限公司广东深圳518057

随着新能源汽车迅速发展,动力锂离子电池应用越来越广泛,大量锂电池也迎来退役高峰期,废旧锂电池的回收综合利用引起各国高度关注。废旧锂电池石墨负极层状结构基本未变化,因此回收时不需高温石墨化,只需关注其内部杂质的去除。本文将... 详细信息

随着新能源汽车迅速发展,动力锂离子电池应用越来越广泛,大量锂电池也迎来退役高峰期,废旧锂电池的回收综合利用引起各国高度关注。废旧锂电池石墨负极层状结构基本未变化,因此回收时不需高温石墨化,只需关注其内部杂质的去除。本文将废旧石墨负极进行热处理、超声分离和酸浸处理后,创新性地采用电化学处理将内部金属杂质深度去除。对比不同回收阶段的石墨,发现石墨中有机杂质的存在会严重影响各项电化学性能,微量Cu、Fe等无机杂质的存在对初始放电比容量影响不大,但会降低石墨的循环稳定性。最终回收的石墨内部主要金属杂质含量低于20 mg/kg,在0.1 C倍率下放电比容量达到358.7 mAh/g,循环150圈后容量保持率为95.85%。对比已报道的废旧石墨回收方法,此方法可深度去除石墨负极内部杂质,解决了目前酸碱用量大、除杂不彻底、能耗高等问题,回收再生石墨负极电化学性能较好,为废旧锂电池石墨负极提供了一条新的回收再生路径。

关键词：电池回收废旧石墨电化学除杂电化学性能杂质影响

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“工业上楼”背景下深圳旧工业区的城市更新探索

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规划师 2024年第S1期40卷 59-65页

作者：古叶恒深圳市特区建工产业空间发展有限公司

系统分析深圳工业区城市更新相关的政策演变,指出传统“工改工”城市更新、综合整治和产业空间提容存在的机制失灵和政策低效问题,阐述新时期“工业上楼”城市更新呈现“宽进快出”“增存结合”“片区大平衡”“产城融合”的制度转向。... 详细信息

系统分析深圳工业区城市更新相关的政策演变,指出传统“工改工”城市更新、综合整治和产业空间提容存在的机制失灵和政策低效问题,阐述新时期“工业上楼”城市更新呈现“宽进快出”“增存结合”“片区大平衡”“产城融合”的制度转向。结合深圳宝安某“工业上楼”城市更新项目实践,探索“从单元更新到统筹更新、从平面更新到立体更新、从粗放更新到精明更新、从开发更新到运营更新”的复合型城市更新方法体系,对健全我国旧工业区城市更新的政策制度、创新旧工业区城市更新的方法技术、拓宽旧工业区城市更新的内涵范畴具有重要意义。

关键词：工业上楼城市更新更新规划旧工业区改造深圳

基于离散数值分析技术的海上风电机组安装施工规划模拟研究

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太阳能学报 2024年第6期45卷 673-679页

作者：马宇轩闵烨闫中杰张坤鹏中国船舶集团风电发展有限公司北京100097

海上风电机组安装主要包括多船舶联合施工、单船自运输安装施工两种方式。海上风电场建设中,风电机组安装施工费用占有较大比重,进行整体施工规划分析可以为宏观决策提供量化依据。鉴于此,采用离散数值分析模拟技术,以实际工程项目施工... 详细信息

海上风电机组安装主要包括多船舶联合施工、单船自运输安装施工两种方式。海上风电场建设中,风电机组安装施工费用占有较大比重,进行整体施工规划分析可以为宏观决策提供量化依据。鉴于此,采用离散数值分析模拟技术,以实际工程项目施工限制条件和风浪流数据为计算参数,对项目总工期和怠机时长等进行数值模拟,以比较上述两种模式的施工效率优劣。结果表明,相对航行距离在359.26 km前,单船模式施工累计耗时高于多船模式,超过该距离后,多船模式逐渐高于单船模式;多船模式怠机抵抗性能整体上优于单船模式。

关键词：计算机模拟海上风电机组施工设备整体施工规划船机利用率

大管径Y型过滤器流动阻力特性数值模拟及实验研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第5期57卷 462-472页

作者：朱春光王朝晖田喆许健旷金国胡优彬天津大学环境科学与工程学院天津300072 深圳市前海能源科技发展有限公司深圳518066 深圳市前海建设投资控股集团有限公司深圳518066

大管径Y型过滤器是区域供冷和供热领域常用的过滤装置,设计师在选型时往往仅关注滤网目数,而忽略对过滤器阻力损失的关注.为了探究大管径Y型过滤器阻力损失的影响因素,首先,采用数值仿真计算的方法,分别建立不同特征尺寸的三维Y型过滤... 详细信息

大管径Y型过滤器是区域供冷和供热领域常用的过滤装置,设计师在选型时往往仅关注滤网目数,而忽略对过滤器阻力损失的关注.为了探究大管径Y型过滤器阻力损失的影响因素,首先,采用数值仿真计算的方法,分别建立不同特征尺寸的三维Y型过滤器模型,并利用深圳市前海区域供冷系统中的过滤器实验平台验证模拟的准确性;其次,研究了不同特征尺寸对于改善大管径Y型过滤器阻力损失的影响情况,并针对特征尺寸进行灰关联度排序,结果表明,影响程度由大到小依次为:腔体出口尺寸>滤网透过率>腔体入口尺寸>腔体与管道轴线夹角>腔体中心筒径>腔体长度;最后,根据灰关联度排序,通过将过滤腔体筒径扩大至管道直径的1.25倍,将过滤腔体的长度延长至管道直径的1.20倍,将腔体出口尺寸扩大至管道直径的1.125倍,将腔体与管道轴线夹角扩大至55°,滤网透过率提高至43.83%,新设计了流动阻力特性更优的大管径Y型过滤器,CFD计算结果显示,新设计的过滤器与原过滤器相比,阻力损失下降了73.23%,可大幅降低流体输配能耗.针对CFD优化设计方法,利用尺寸相近的Y型过滤器开展了阻力特性对比实验验证.本研究为大管径Y型过滤器的优化设计及技术改造提供了理论依据.

关键词：大管径Y型过滤器数值模拟对比实验阻力特性影响因素灰关联度

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湖山露天铀矿多排孔大区块压渣爆破效果评价

爆破 2024年第1期41卷 92-97页

作者：刘玉龙黄磊谢烽张怀峰汪志平周恕辉中广核铀业发展有限公司北京100029 北方爆破科技有限公司北京100097

为改善湖山铀矿爆破位移大、矿岩大块率高和前部铲装效率低等问题,湖山铀矿设计并开展了5个大区块压渣爆破试验,每个区块量为36~53万t,炮孔排数15~21排,自由面预留5~40 m宽的渣体,测定和统计了试验区块爆堆形态、装载效率、爆破块度以... 详细信息

为改善湖山铀矿爆破位移大、矿岩大块率高和前部铲装效率低等问题,湖山铀矿设计并开展了5个大区块压渣爆破试验,每个区块量为36~53万t,炮孔排数15~21排,自由面预留5~40 m宽的渣体,测定和统计了试验区块爆堆形态、装载效率、爆破块度以及底板标高偏差等指标,并与同期清渣爆破区块进行对比分析。结果表明:在爆炸冲击作用下,爆堆存在前扑及隆起现象,爆堆表面呈高低不等连续分布状态,爆堆不同部位最大增高变化范围为4.06~5.85 m;铲装效率方面,液压铲在压渣爆破区块的平均装载效率为2722 t/h,比同期清渣爆破区块平均值高4.69%;爆破块度方面,压渣爆破区块爆后块度分布优于清渣爆破区块,在控制大块率方面更有优势。此外,压渣爆破在底板标高控制方面有一定优势。该研究首次将压渣爆破技术推广至多排孔大区块(15~21排)爆破中,这既符合大型露天矿山生产的客观需求,也是设备大型化后的必然趋势。可以使得湖山铀矿爆破更为精细化的同时,也可以为国内外类似的矿山爆破提供重要的现场数据。

关键词：爆破工程压渣爆破爆堆形态铲装效率块度分布

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基于爆破位移监测的矿石损失及贫化控制研究

爆破 2024年第3期41卷 104-110页

作者：谢烽黄磊张书鹏刘玉龙张怀峰杨威北方爆破科技有限公司北京100097 中广核铀业发展有限公司北京100029

为了降低矿石的损失和贫化,湖山矿引入了爆破运动检测系统(BMM),并在炮孔直径为177 mm,台阶高度为7.5 m的3个生产区块中进行了试验。现场试验时,在各试验区块分别布置6、8、5个监测孔,并在各监测孔分别放置2个位移监测球,埋置深度为3.5 ... 详细信息

为了降低矿石的损失和贫化,湖山矿引入了爆破运动检测系统(BMM),并在炮孔直径为177 mm,台阶高度为7.5 m的3个生产区块中进行了试验。现场试验时,在各试验区块分别布置6、8、5个监测孔,并在各监测孔分别放置2个位移监测球,埋置深度为3.5 m、9 m,来记录爆破后岩体的垂直和水平移动。试验结果显示:爆破导致矿石的移动可以被BMM系统检测到,三个试验区块上部矿体的平均水平位移分别为6.55 m、6.97 m和9.24 m;下部矿体的平均水平位移分别为3.2 m、3.9 m和4.0 m;上部矿体平均垂直位移分别为4.1 m、2.0 m和3.2 m;底部矿体平均垂直位移分别为0.72 m、0.98 m、0.84 m。爆破时矿体总是倾向于向阻力最小的方向移动。无论是水平位移还是垂直位移,上部矿体的位移总是大于下部矿体;除水平位移导致的矿岩边界变化外,垂直位移对矿石的损失和贫化也有很大影响,底部矿体也可能移动至中部或上部,反之亦然。露天矿山爆区往往由多种岩石构成,根据地质信息完成爆破设计后,爆后矿体的水平位移和垂直位移均是导致矿石品位降低的主要原因。采用BMM系统监测得到的爆后矿岩边界指导挖运作业后,矿石平均贫化率降低了1.2%,平均损失率降低了1.5%,在湖山铀矿全寿期内可以累积创造超过1000万人民币的经济效益。该技术可准确界定爆后矿岩边界,根据准确的爆后矿岩体边界指导挖运作业是降低露天矿山矿石贫化率、损失率、减少矿石品位分类错误的重要技术手段,是准确控制矿石品位以实现资源回收和经济效益双重目标的技术保障,在提高湖山矿爆破精细化水平的同时,也可为国内外同类矿山爆破提供参考。

关键词：爆炸力学矿岩移动矿石损失矿石贫化爆破移动监测