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煤矸石浆体充填技术应用与展望

煤炭科学技术 2024年第4期52卷 93-104页

作者：朱磊古文哲袁超峰刘成勇潘浩宋天奇盛奉天中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054 中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710054 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中煤(鄂尔多斯市)能源科技有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标... 详细信息

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标志性成果与关键工艺技术,形成了高位注浆、低位灌浆和邻位注浆3种充填方式,建立了煤矸石浆体采空区垮落带流动的“介入理论”和浆体管道输送的“三度一场”理论,成功开展了国内外首套煤矸石井下浆体充填和地面制浆+井下邻位注浆充填示范工程;阐述了煤矸石浆体充填技术体系,围绕煤矸石浆体充填过程中的煤矸石破碎、成品矸石粉料加水制浆、制备浆体泵送和井下目标区域充填等工艺流程,探讨了煤矸石高效分级破碎、浆体精准制备、浆体管道输送和末端充填等关键技术核心问题,分析了破碎设备、筛分设备、计量设备、搅拌设备和泵送设备等关键设备技术原理与应用场景;以张家峁煤矿小空间、多设备、高能力的煤矸石浆体充填需求为工程背景,创新研发设计了煤矸石浆体充填地面制浆、管道输送、井下充填和智能控制等不同系统的布置,年充填矸石量可达55.4万t,形成了煤矸石浆体充填工程示范,实现了矿井矸石零排放和绿色处置,树立了良好的地区示范效应;未来煤矸石浆体充填技术将围绕设备小型轻量化、系统高度集成化、技术迭代创新化等方向进一步研究发展,为构建煤矿绿色开采技术体系、实现国家“双碳”目标提供技术支撑。

关键词：煤矸石浆体充填煤矸石高级分级破碎绿色开采 “双碳”目标

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分子筛含量对多产乙烯原料型柴油加氢改质催化剂性能的影响

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石油炼制与化工 2024年第6期55卷 92-98页

作者：李慧胜徐景东艾子龙陈伟敏徐人威中化泉州石化有限公司福建泉州362103 中化泉州能源科技有限责任公司

为实现减油增化、降低柴汽比、拓宽乙烯原料来源,从而提高炼化企业经济效益,可将直馏柴油加氢改质后用作乙烯原料。考察了催化剂的分子筛含量在不同反应温度下对改质柴油收率与性质的影响。结果表明:随着分子筛含量增加,催化剂总酸量增... 详细信息

为实现减油增化、降低柴汽比、拓宽乙烯原料来源,从而提高炼化企业经济效益,可将直馏柴油加氢改质后用作乙烯原料。考察了催化剂的分子筛含量在不同反应温度下对改质柴油收率与性质的影响。结果表明:随着分子筛含量增加,催化剂总酸量增大,且弱酸占比增加;提高分子筛含量和提高反应温度均有利于降低改质柴油的芳烃指数(BMCI),但其收率也会降低;在收率为50%的情况下,得到的改质柴油BMCI最低可降至8.6,与原料相比降低25.7,是优质的乙烯原料。

关键词：直馏柴油乙烯原料加氢改质催化剂分子筛含量反应温度

影响钙钛矿/异质结叠层太阳能电池效率及稳定性的关键问题与解决方法

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物理学报 2024年第8期73卷 45-61页

作者：姚美灵廖纪星逯好峰黄强崔艳峰李翔杨雪莹白杨中能创低碳新能源科技(常州)有限责任公司常州213000 中国科学院深圳先进技术研究院深圳518000

高效且稳定的钙钛矿/异质结叠层太阳能电池是学术界与工业界共同探索的方向,目前小面积叠层太阳能电池效率优势已然非常明显,但在商业化推进过程中,叠层路线在电池结构设计与界面调控、钙钛矿材料选型与优化、器件尺寸放大以及稳定性等... 详细信息

高效且稳定的钙钛矿/异质结叠层太阳能电池是学术界与工业界共同探索的方向,目前小面积叠层太阳能电池效率优势已然非常明显,但在商业化推进过程中,叠层路线在电池结构设计与界面调控、钙钛矿材料选型与优化、器件尺寸放大以及稳定性等方面仍存在许多挑战.本文通过收集相关文献资料,包括实验数据和理论模拟结果,对钙钛矿/异质结叠层太阳能电池的研究现状进行分析,认为未来的研究方向可能涉及叠层顶电池的界面调控及组件互联结构设计等关键问题.因此,文章重点阐述钙钛矿/异质结叠层太阳能电池各关键材料层的优化选型、钙钛矿带隙优化与离子迁移抑制、层间界面传输调控、底电池连接层优化及组件互联与封装方式优化.基于现有研究成果对叠层太阳能电池技术进行了总结和探索展望,旨在为后续叠层太阳能电池结构设计的各关键问题提供方向性解决建议.

关键词：钙钛矿材料异质结太阳能电池两端子与四端子叠层结构商业化进程

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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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灯泡贯流式水轮机增减负荷动态特性分析

农业工程学报 2024年第5期40卷 99-108,F0003页

作者：赵亚萍赵晨秦笛舸郑小波郭鹏程西安理工大学水利水电学院西安710048 西电智慧能源科技有限责任公司西安710075

水轮机频繁经历变负荷工况转换过程,使得机组在较短时间内工作参数急剧变化,严重影响电站稳定运行。该研究以某贯流式水轮机为研究对象,在考虑自由液面和水体重力的情况下,采用动网格技术对贯流式水轮机相同出力范围下的减、增负荷过渡... 详细信息

水轮机频繁经历变负荷工况转换过程,使得机组在较短时间内工作参数急剧变化,严重影响电站稳定运行。该研究以某贯流式水轮机为研究对象,在考虑自由液面和水体重力的情况下,采用动网格技术对贯流式水轮机相同出力范围下的减、增负荷过渡过程的动态特性进行分析。研究结果表明:由于增负荷和减负荷过渡过程的起始工况导致起始流动状态不同,因此在相同出力时,机组内的流动分布不同,减负荷过程尾水管内的涡流面积及强度明显小于增负荷工况,且尾水管涡带尺度也明显小于增负荷过程;相比于增负荷过程,减负荷过程中转轮叶片大范围的低压区极易引发空化;机组内的水压力脉动主要以尾水管涡带引起的0.1f_n(f_n为转频)低频压力脉动和转轮的旋转引起3f_n的高频压力脉动为主,增负荷过程的压力脉动幅值明显大于减负荷过程,两种压力脉动共同作用,使得贯流式水轮机主要振动区域集中于转轮。研究结果对贯流式水轮机的设计与运行具有一定的指导意义。

关键词：数值模拟振动压力脉动增减负荷过渡过程涡带水轮机

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基于快速构造约束的叠前地震反演及储层岩性识别方法

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地球物理学进展 2024年第2期39卷 867-877页

作者：吴怡袁俊亮邢希金杜天玮张向阳樊强强中海油研究总院有限责任公司北京100028 昆仑数智科技有限责任公司北京100007 北京普瑞斯安能源科技有限公司北京100085

叠前地震反演聚焦于叠前道集振幅随偏移距/入射角的变化特征,是储层定量预测的关键技术.针对高倾角、断层等复杂构造区,常规叠前地震反演的稳定性、连续性和保真度受限.基于此,本文发展了一套基于快速构造约束的叠前地震反演及储层岩性... 详细信息

叠前地震反演聚焦于叠前道集振幅随偏移距/入射角的变化特征,是储层定量预测的关键技术.针对高倾角、断层等复杂构造区,常规叠前地震反演的稳定性、连续性和保真度受限.基于此,本文发展了一套基于快速构造约束的叠前地震反演及储层岩性识别方法.充分考虑地震数据的反射特征,通过计算地层倾角表征地层构造特征,构建构造特征算子和岩性敏感因子表征的目标泛函,实现基于构造约束的叠前地震反演及储层岩性稳定识别.模型试算和实际应用表明该方法可以有效提高叠前地震反演的抗噪性和储层岩性识别的可靠性,尤其针对复杂构造区.

关键词：叠前地震反演岩性识别构造约束反演多道反演

基于地层压实趋势比的复杂油气储层孔隙压力地震预测方法

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地球物理学进展 2024年

作者：幸雪松周长所何英明张奎杜天玮宫本儒霍魁中海油研究总院责任有限公司北京普瑞斯安能源科技有限公司昆仑数智科技有限责任公司

地层孔隙压力的地震预测对复杂油气储层的勘探开发、减少钻井成本、水力压裂、油气储层评价等研究具有重要的意义。地层超压现象在储层中普遍存在，影响因素也较多，主要的影响机制包括流体体积的变化、地层构造挤压以及地层压实等作用... 详细信息

地层孔隙压力的地震预测对复杂油气储层的勘探开发、减少钻井成本、水力压裂、油气储层评价等研究具有重要的意义。地层超压现象在储层中普遍存在，影响因素也较多，主要的影响机制包括流体体积的变化、地层构造挤压以及地层压实等作用。针对复杂地质结构的油气储层，现有地层压力地震预测方法对地层压实背景趋势获取难度大，通常需要依靠理论岩石物理建模并通过三维插值获取，建立的地层压实背景往往存在较大的误差，导致地层压力预测不准。因此，本文基于岩石物理建模理论，提出了一种基于地层压力趋势比的地层压力地震预测方法。首先通过岩石物理分析，构建了地层压力趋势比与弹性阻抗的确定性以及统计性岩石物理关系，在贝叶斯反演理论框架下，利用叠前地震数据实现地层压实趋势的直接反演，最后结合Eaton模型实现对地层压力的预测。该方法通过地震反演，实现了地层压力趋势比的直接地震预测，有效地避开了地层正常压实背景趋势三维插值导致的间接误差较大的问题，提高了地层压力地震预测的精度。最后，利用渤海湾盆地渤中凹陷某地区的实际的测井和地震资料，利用该方法进行了地层压力的实际地震预测，并取得了良好的应用效果，验证了该方法的有效性和适用性。

关键词：复杂油气储层孔隙压力贝叶斯反演地层超压

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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

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串并联混合动力变速箱挡位对整车性能的影响

同济大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 115-121页

作者：孙永正韩志玉刘华徐梓峰同济大学汽车学院上海201804 南昌济铃新能源科技有限责任公司江西南昌330000 江铃汽车股份有限公司江西南昌330000

针对串并联混合动力车辆变速箱选型匹配问题,采用试验设计(DOE)方法选取变速箱最优速比并分析挡位对整车性能的影响。建立了整车仿真模型和控制策略并进行了台架验证,分析了该混合动力系统3种变速箱挡位配置对车辆的加速性能、爬坡性能... 详细信息

针对串并联混合动力车辆变速箱选型匹配问题,采用试验设计(DOE)方法选取变速箱最优速比并分析挡位对整车性能的影响。建立了整车仿真模型和控制策略并进行了台架验证,分析了该混合动力系统3种变速箱挡位配置对车辆的加速性能、爬坡性能和整车油耗的影响。仿真结果表明,挡位的增多可以提高整车动力性,降低整车对电池放电功率及电池容量的需求,但是对整车油耗改善较小。进一步仿真结果表明,即使改善发动机低转速中高负荷区域的燃油消耗率,变速箱挡位数对整车油耗的影响也不大。

关键词：串并联混合动力变速箱速比寻优整车控制性能仿真