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550kV/8000A大容量SF_(6)充气式套管温升特性的仿真研究

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高电压技术 2024年第3期50卷 986-993页

作者：王流火陶雄武周俊宏王海燕谢榕昌熊志武广东电网有限责任公司广州510410 广东电网有限责任公司惠州供电局惠州516001

为研究550 kV/8000 A大容量SF_(6)充气套管的温升特性,建立了550 kV/8000 A大容量SF_(6)充气套管多物理场耦合模型,利用ANSYS软件,综合考虑涡流效应、集肤效应、重力作用、热对流、热辐射等因素,计算分析了1.1倍额定电流(8000 A),即880... 详细信息

为研究550 kV/8000 A大容量SF_(6)充气套管的温升特性,建立了550 kV/8000 A大容量SF_(6)充气套管多物理场耦合模型,利用ANSYS软件,综合考虑涡流效应、集肤效应、重力作用、热对流、热辐射等因素,计算分析了1.1倍额定电流(8000 A),即8800 A电流条件下套管的温度场与气流场分布规律,并进行了550 kV/8000 A SF_(6)充气套管的温升试验,验证了仿真结果的正确性。最后仿真分析了外部风速、气体压强、负载电流、中心导体外径等4种影响因素对套管温升特性的影响。研究结果表明:最高温度位于套管内中心导体上部的小孔下方,最高温度为363 K,从整体角度看,套管上方的温度高于下方;仿真结果与试验结果一致性较好,误差在8%以内;套管的温升随外部风速的增大明显降低,但降幅逐渐减小;套管的温升随着气体压强的增大而降低;电流越大,产生的焦耳热越多,负载电流直接影响导体温升;套管的温升随着中心导体外径的减小而增大。研究内容为大容量高压SF_(6)充气套管的设计工作提供了理论借鉴。

关键词： SF_(6)充气套管温升特性多物理场耦合温度场气流场温升试验影响因素

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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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工作面顶板超前预裂应力阻隔护巷机理

中国矿业大学学报 2024年第2期53卷 264-276页

作者：杨敬轩张瑞卢硕孙兴平陈建本中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 淮南矿业(集团)有限责任公司顾桥煤矿安徽淮南232033

为了改善顾桥煤矿大采深和工作面采动影响引起的煤岩高应力环境,保证工作面停采后系统巷道的安全留设,以矿井1311(1)工作面停采后的系统巷道保护为目标,采用理论分析和现场实践实测方法,探索工作面顶板超前预裂应力阻隔护巷机理.研究表... 详细信息

为了改善顾桥煤矿大采深和工作面采动影响引起的煤岩高应力环境,保证工作面停采后系统巷道的安全留设,以矿井1311(1)工作面停采后的系统巷道保护为目标,采用理论分析和现场实践实测方法,探索工作面顶板超前预裂应力阻隔护巷机理.研究表明:覆岩悬板作用是停采工作面煤岩高应力显现的主要力源组成;通过建立停采工作面覆岩结构力学模型,采用等效应力指标较好地反映了煤层高应力承载特征,揭示了悬板作用下的覆岩应力传递机制,明确覆岩悬板是诱发煤岩高应力的敏感因素,煤层开采扰动范围内的悬板必须及时切断,阻断高应力传载路径;通过合理确定覆岩控制目标层高度,提出利用工作面顺槽联巷爆破切顶阻断高应力传递的卸压思路,给出了重型药柱深孔爆破工艺参数,顶板平面致裂及卸压效果显著.

关键词：顶板预裂切顶卸压应力阻隔爆破切顶等效应力

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煤基固废矿化封存CO_(2)技术研究进展

煤炭科学技术 2024年第2期52卷 309-328页

作者：朱磊古文哲宋天奇何志伟刘治成中煤能源研究院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

“碳达峰、碳中和”目标是中国维护全球生态安全的大国责任担当,也是实现高质量发展和生态文明建设的重要途径,CO_(2)减排势在必行。“相对富煤、贫油、少气”的能源资源禀赋格局导致中国主体能源仍以碳排放强度较高的煤炭为主,煤炭作... 详细信息

“碳达峰、碳中和”目标是中国维护全球生态安全的大国责任担当,也是实现高质量发展和生态文明建设的重要途径,CO_(2)减排势在必行。“相对富煤、贫油、少气”的能源资源禀赋格局导致中国主体能源仍以碳排放强度较高的煤炭为主,煤炭作为电力、钢铁、煤化工等高耗能行业的重要能源与原料,在“双碳”目标实现过程中占有重要地位,煤炭工业通过低碳转型实现碳达峰,既是煤炭工业高质量发展的内在要求,也是落实国家“双碳”战略目标的重要抓手。相对于传统天然矿化原料,煤基固废矿化封存CO_(2)具有原料丰富、产物友好、能耗较低、反应迅速等优点,同时可以产出高附加值产物用于化工、建筑等领域,受到了广泛的关注。介绍了我国主要煤基固废煤矸石、粉煤灰、脱硫石膏、气化渣、炉底渣的特点,分析了我国主要CO_(2)排放源及产生量;回顾了按照矿化封存位置不同的原位和非原位CO_(2)矿化技术及按照矿化机理不同的直接碳酸化和间接碳酸化技术;综述了以煤基固废作为原料进行CO_(2)矿化封存技术的研究进展,发现该技术反应条件苛刻,成本较高,处理规模小,研究尚停留在实验室阶段;简述了以煤基固废作为载体,利用采空区作为储源矿化封存CO_(2)技术,主要包括构筑功能性充填体及制备负碳型充填材料2种技术;分析了煤基固废矿化封存CO_(2)现存问题及未来研究方向。煤基固废为原料的CO_(2)矿化技术,未来应优化工艺流程,降低反应成本,进一步加强工业化推广的研究;针对以煤基固废作为载体,利用采空区作为储源的CO_(2)矿化封存技术,未来应加强对深度矿化机理、封存风险评价及长期稳定性的研究,提高CO_(2)封存规模和长期稳定性。在此基础上,利用煤基固废制备浆体充填材料,以水为载体,以泵为动力,以管路为通道,将充填材料及CO_(2)输送至采空区进行矿化反应,同时结合微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术,封闭岩体采动裂隙,实现CO_(2)矿化封存。

关键词： “双碳”目标碳排放煤基固废矿化封存源头减排

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飞轮储能装置在轨道交通中的应用研究

储能科学与技术 2024年第8期13卷 2679-2686页

作者：李玉光刘翔梁艳召刘双振盾石磁能科技有限责任公司河北石家庄050000

城市轨道交通中列车频繁启动制动,制动能量大,网压波动大,有些线路存在钢轨电位严重的问题。飞轮储能装置具有功率大、响应速度快、寿命长等特点,可以对再生制动能量在直流侧进行即收即用,节能效果好,能稳定网压波动。由于飞轮储能装置... 详细信息

城市轨道交通中列车频繁启动制动,制动能量大,网压波动大,有些线路存在钢轨电位严重的问题。飞轮储能装置具有功率大、响应速度快、寿命长等特点,可以对再生制动能量在直流侧进行即收即用,节能效果好,能稳定网压波动。由于飞轮储能装置的接入可以实现多点回流、缩短电流回流路径,故对钢轨电位也有改善效果。文章分别就既有线路和新建线路,考虑牵引所空间限制、储能装置平均功率峰值、节能效果等因素,说明了飞轮储能装置的容量配置方法并针对实际案例进行容量配置说明。为使飞轮储能装置的控制策略灵活应对地铁线路的复杂工况,设置节能、稳压、网压支撑、钢轨电位治理、应急电源五种工作模式。通过飞轮储能装置在实际工程的应用案例验证了飞轮储能装置具有良好的稳压效果,平均节能率为11.36%~17.28%,全功率响应频次为31次/h,且经试验验证飞轮储能装置具有应急电源功能。

关键词：城市轨道交通飞轮储能装置容量配置控制策略

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渤海湾盆地烃源岩有机-无机相互作用对生烃的影响

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 137-144页

作者：李威李友川郭刚杨树春中海油研究总院有限责任公司北京100028

以渤中19-6气田为例,以烃源岩为研究对象,开展有机-无机相互关系研究,厘清渤中19-6构造带烃源岩特征及有机-无机相互作用对生烃成气的影响。30余口井泥岩样的有机地球化学、无机地球化学、古生物等分析结果表明,渤中19-6构造带及周缘次... 详细信息

以渤中19-6气田为例,以烃源岩为研究对象,开展有机-无机相互关系研究,厘清渤中19-6构造带烃源岩特征及有机-无机相互作用对生烃成气的影响。30余口井泥岩样的有机地球化学、无机地球化学、古生物等分析结果表明,渤中19-6构造带及周缘次洼古生物以被子类和裸子类高等植物为主,形成了以腐殖型无定形体占绝对优势的Ⅱ2型烃源岩;渤中19-6构造带黏土矿中伊利石占绝对优势,在黏土矿表面通过物理吸附和化学键作用富集了大量腐殖型无定形体并经加氢改造,后期在伊利石的影响下,烃源岩主要发生脱羧反应,热裂解形成大量短链烃类,产烃量大大增加,进而富集形成现今凝析油气广泛分布的特征。

关键词：渤中凹陷烃源岩类型伊利石有机-无机相互作用

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基于主控因素的潜山裂缝储层多尺度地震预测

石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 598-607页

作者：杜昕范廷恩马淑芳樊鹏军张显文中海油研究总院有限责任公司北京100028

现有潜山裂缝性储层预测方法多用于描述单一尺度的裂缝带发育特征。为综合反映渤海湾盆地M气田太古界潜山裂缝储层多尺度特征,提出基于主控因素的潜山裂缝储层多尺度预测技术:(1)针对沟—脊微地貌控风化有利区,利用曲率属性刻画潜山顶... 详细信息

现有潜山裂缝性储层预测方法多用于描述单一尺度的裂缝带发育特征。为综合反映渤海湾盆地M气田太古界潜山裂缝储层多尺度特征,提出基于主控因素的潜山裂缝储层多尺度预测技术:(1)针对沟—脊微地貌控风化有利区,利用曲率属性刻画潜山顶面沟—脊形态,预测宏观尺度风化成因裂缝富集条带;(2)针对燕山—喜山期发育的近东西向高陡断缝体控潜山构造缝,基于Radon变换技术预测大尺度高陡断缝体的分布;(3)以区域断裂发育方向和倾角为约束,利用蚂蚁体属性预测中、小尺度微断裂带;(4)基于Contourlet变换依次分解得到曲率属性、Radon变换属性、蚂蚁体属性的低频端和高频端信息,分别设计低频端、高频端融合规则,实现三种尺度裂缝带预测结果的有效融合。融合属性预测结果与FMI成像测井裂缝密度以及生产测试认识吻合,综合反映了潜山多尺度裂缝带发育特征,指导了M气田开发井设计与优化,同时证明所提方法具有实用性。

关键词：裂缝预测多尺度主控因素属性融合 Contourlet变换

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响应型润滑表面的智能调控研究进展

表面技术 2024年第10期53卷 92-109页

作者：张明瑞梁鑫罗星仲星屹华程罗长鹏成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610091

智能润滑材料和表面具有随需应变和仿生功能的特点,是近年来润滑技术的一个研究重点。功能成分的触发和反馈行为赋予了智能材料可控的润滑能力,能对环境变化做出响应,进而可以实现摩擦界面润滑状态的主动调控,为智能设备的设计和运用提... 详细信息

智能润滑材料和表面具有随需应变和仿生功能的特点,是近年来润滑技术的一个研究重点。功能成分的触发和反馈行为赋予了智能材料可控的润滑能力,能对环境变化做出响应,进而可以实现摩擦界面润滑状态的主动调控,为智能设备的设计和运用提供新的研究思路。结合智能润滑的研究现状,对材料类型、构筑方式以及应用领域等研究进展进行介绍。根据材料能够响应的刺激类型把智能润滑表面分为9种类型,并分别总结了每种类型材料的设计理念、刺激响应机理以及性能特点。此外,从高分子复合材料、功能化润滑纳米添加剂和环境敏感水凝胶3个方面对智能润滑表面的摩擦学领域的应用情况以及未来可能发展的方向进行了讨论。未来研究方向包括但不限于以下几个方面:一是开发新型响应型润滑表面,例如基于自愈性润滑表面、电磁响应性润滑表面等;二是探索更加智能的响应机制,例如基于人工智能的自适应控制;三是进一步研究响应型润滑表面的机理,从微观和宏观层面深入探索响应机制;四是拓展响应型润滑表面的应用领域,例如在纳米技术、生物医学、机器人等领域的应用。

关键词：响应类型功能表面智能材料润滑调控

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西湖凹陷平湖斜坡有利相带内储层非均质性成因新认识

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地球科学 2024年第4期49卷 1400-1410页

作者：谢晓军熊连桥韩雅坤李鑫陈莹中海油研究总院有限责任公司北京100028

河流-潮汐双向水流沉积环境中,水体方向、动力、化学属性变化频繁,储层矿物基础、成岩过程复杂多变、物性非均质性强,一直是制约其勘探开发的难点.以中国东海西湖凹陷平湖组为例,针对河流-潮汐背景中潮道和水下分流河道两种高能沉积微相... 详细信息

河流-潮汐双向水流沉积环境中,水体方向、动力、化学属性变化频繁,储层矿物基础、成岩过程复杂多变、物性非均质性强,一直是制约其勘探开发的难点.以中国东海西湖凹陷平湖组为例,针对河流-潮汐背景中潮道和水下分流河道两种高能沉积微相,通过岩心观察、孔渗测试、光镜等方法,从物质基础、物性规律、主控因素3个方面开展研究.结果表明:(1)潮道中上部物性好,孔隙度平均18%、渗透率平均120 mD(1 mD≈10^(-3)μm^(2)),而潮道底部致密,孔隙度平均4%、渗透率平均0.05 mD;呈现非均质性的主要原因是碳酸盐胶结导致底部致密;(2)水下分流河道上部物性好,孔隙度平均5%、渗透率平均70 mD,而水下分流河道底部致密,孔隙度平均1%、渗透率平均0.01 mD;呈现非均质性的主要原因是高岭石充填导致底部致密.上述研究明确了西湖凹陷平湖组2种优势微相的非均质性成因,对深化河流-潮汐背景下储层非均质性规律及成因机制具有重要的理论指导意义;技术方法、研究成果可应用于东海盆地低渗砂岩储层油气勘探,对于中国近海、国外区块的深层碎屑岩储层油气勘探亦具有重要推广借鉴意义.

关键词：近海深层非均质性碳酸盐岩高岭石石油地质学