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基于CNN BiGRU RF模型的TBM掘进参数预测研究

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中国煤炭 2024年第9期50卷 80-91页

作者：王海宾王永涛陈黎涵侯正涛刘江丁自伟山东能源集团西北矿业有限公司陕西省西安市710018 西安科技大学能源学院陕西省西安市710054

作为井下巷道掘进的新工法,全断面隧道掘进机(TBM)有显著的经济效益,对TBM的掘进参数进行预测对于确保TBM的掘进效率具有重要意义。对现场获取的TBM数据进行清洗和预处理,利用皮尔逊相关系数法对模型输入特征进行筛选,并构建基于卷积神... 详细信息

作为井下巷道掘进的新工法,全断面隧道掘进机(TBM)有显著的经济效益,对TBM的掘进参数进行预测对于确保TBM的掘进效率具有重要意义。对现场获取的TBM数据进行清洗和预处理,利用皮尔逊相关系数法对模型输入特征进行筛选,并构建基于卷积神经网络(CNN)优化的双向门控循环单元(BiGRU)神经网络并通过随机森林(RF)进行集成的TBM掘进参数预测模型,实现对TBM掘进参数的预测。研究结果表明:选取与总推力和推进速率关联度最密切的刀盘转速、刀盘扭矩和贯入度作为特征参数;构建的CNN BiGRU RF模型预测掘进参数对总推力和推进速率的拟合优度R 2均值分别为0.950和0.966,均方误差MSE平均值分别为0.750和0.782,均方根误差RMSE平均值分别为0.866和0.885,平均绝对误差MAE平均值分别为1.054和1.007,并且回归评价指标MSE、RMSE、MAE相较于CNN BiGRU模型,分别降低2.497、0.966和0.386,R 2提升23.4%,证明CNN BiGRU RF模型的预测准确度和泛化性最高。该研究可为实际工程掘进参数预测提供指导,有助于推动TBM在煤矿的推广,保障TBM的施工进度。

关键词： CNN BiGRU RF模型 TBM掘进参数皮尔逊相关系数法卷积神经网络双向门控循环单元神经网络随机森林时间序列预测

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城镇终端天然气掺氢燃烧技术现状及展望

天然气工业 2024年第8期44卷 145-157页

作者：胡国华陈石义何松肖娟王斯民李天雷浙江能源天然气集团有限公司西安交通大学化学工程与技术学院中国石油工程建设有限公司西南分公司

天然气掺氢是降低城镇终端燃具碳排放的有效途径之一,对于实现“双碳”目标具有重要意义。掺氢天然气在民用燃具领域具有巨大应用潜力,为加快城镇终端掺氢天然气利用的进程,分别从燃气互换性理论、应用实验及数值模拟等方面开展研究,阐... 详细信息

天然气掺氢是降低城镇终端燃具碳排放的有效途径之一,对于实现“双碳”目标具有重要意义。掺氢天然气在民用燃具领域具有巨大应用潜力,为加快城镇终端掺氢天然气利用的进程,分别从燃气互换性理论、应用实验及数值模拟等方面开展研究,阐述了天然气掺氢燃烧的可行性,探讨了掺氢对燃气灶及热水器燃烧性能、热效率以及污染物排放的影响,对比了天然气燃烧反应机理的特点和适用范围。最后结合我国城镇天然气的相关标准、掺氢安全性及经济性等方面,指出了限制城镇终端天然气掺氢燃烧技术应用的主要因素以及未来发展趋势。研究结果表明:①天然气与氢气互换性主要受燃气组分和互换性指标的影响,天然气适宜的掺氢范围为0~20%;②掺氢能够显著降低天然气的碳排放,但燃具的热效率、氮氧化物排放以及适应性仍需进一步深入研究;③需要进一步采用量子化学、机器学习等先进手段探究天然气掺氢数值模拟的燃烧反应机理。结论认为,随着天然气掺氢管道的建设和发展,掺氢天然气在终端利用领域将展现出巨大潜力,与此同时掺氢天然气在终端实际应用中仍面临着诸多限制和技术挑战,天然气掺氢燃烧技术研究现状的系统梳理对推动氢能的安全高效应用具有重要现实意义,同时也为天然气掺氢燃烧技术的发展提供了研究思路和攻关方向。

关键词：天然气掺氢燃气具燃气互换性燃烧反应机理燃烧特性污染物排放掺氢比例

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铝土岩水平井快封堵防塌钻井液技术

钻井液与完井液 2024年第4期41卷 473-480页

作者：贾俊陈磊郝超周文军冯永兵中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院西安710018 中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司天然气评价项目部西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室西安7010018

陇东铝土岩属于长庆油田重要的资源接替储层,近期完试的陇**井、宁**井在太原组铝土岩勘探获得重大突破。针对该类储层溶孔和裂缝发育,井壁垮塌、漏失风险高及井眼清洁能力差的技术难题,通过铝土岩物性参数、理化性能、力学性能和敏感... 详细信息

陇东铝土岩属于长庆油田重要的资源接替储层,近期完试的陇**井、宁**井在太原组铝土岩勘探获得重大突破。针对该类储层溶孔和裂缝发育,井壁垮塌、漏失风险高及井眼清洁能力差的技术难题,通过铝土岩物性参数、理化性能、力学性能和敏感性测试分析等,明确了陇东铝土岩主要坍塌因素,研发出适用于铝土岩安全钻进的快封堵防塌钻井液技术。该体系在170℃高温高压滤失量小于10 mL,钻井液二次回收率大于91%,铝土岩样品在钻井液体系中浸泡15 d后和清水浸泡15 d后的抗压强度相比提升81.8%。快封堵防塌钻井液技术在长庆首口铝土岩水平井陇4**井进行了试验应用,助力该井700 m水平段的安全钻进,该井投产获日产无阻流量3.53×10^(6)m^(3)高产气流,创鄂尔多斯盆地上古生届勘探开发50多年新纪录,为该类储层的勘探开发提供了技术支撑。

关键词：铝土岩水平井快封堵防塌钻井液

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异构平台要素协同理论方法研究

电子学报 2024年第4期52卷 1219-1229页

作者：张修社胡小全易凯王小军中国电子科技集团公司第二十研究所陕西西安710068

要素协同是协同作战发展的必经之路,杀伤链的动态重构是其典型特征.本文针对平台协同难以满足复杂作战任务需求的问题,提出了异构平台要素协同的解决思路和理论方法.首先分析了要素协同关系复杂性、协同能力不确定性两个难点问题;其次... 详细信息

要素协同是协同作战发展的必经之路,杀伤链的动态重构是其典型特征.本文针对平台协同难以满足复杂作战任务需求的问题,提出了异构平台要素协同的解决思路和理论方法.首先分析了要素协同关系复杂性、协同能力不确定性两个难点问题;其次基于反馈机制的可重构架构对复杂作战网络进行建模,提出了杀伤链算子的要素动态重构、协同序参量的效能定量评估方法;最后基于仿真场景实现杀伤链的动态构建与重构,可指导要素协同的算法设计与工程实践.

关键词：要素协同跨域作战动态重构体系建模杀伤链算子序参量

有氧运动和白藜芦醇对糖尿病肾病大鼠肾组织炎症和凋亡的影响

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天然产物研究与开发 2024年第6期36卷 946-953页

作者：孙晓娟吴安楠侯娜李娜咸阳师范学院体育学院咸阳712000 西安体育学院研究生部西安710068

探讨有氧运动和白藜芦醇对2型糖尿病大鼠肾组织炎症和凋亡的影响及其作用机制。选取SD大鼠65只,采用高糖高脂喂养结合化学诱导法建立糖尿病大鼠模型,将大鼠随机分为模型组、运动组、药物组和运动药物组,设立对照组。运动组大鼠完成连续... 详细信息

探讨有氧运动和白藜芦醇对2型糖尿病大鼠肾组织炎症和凋亡的影响及其作用机制。选取SD大鼠65只,采用高糖高脂喂养结合化学诱导法建立糖尿病大鼠模型,将大鼠随机分为模型组、运动组、药物组和运动药物组,设立对照组。运动组大鼠完成连续8周的跑台运动,药物组大鼠采用白藜芦醇药液灌胃,每天给药1次,连续8周。8周结束,测血糖、24 h尿白蛋白(24 hours urine protein,24 h-UP)定量、血肌酐(serum creatinine,Scr)和血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)等指标变化;TUNEL法检测肾组织细胞凋亡数量;ELISA检测与炎症反应有关白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)的表达;免疫组化法检测凋亡因子B淋巴细胞瘤-2(B cell lymphoma-2,Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白质(Bcl-2-associated X protein,Bax)、半胱天冬蛋白酶-3(cysteinyl aspartate specific proteinase 3,Caspase-3)的表达水平;蛋白免疫印迹(Western blot)法检测信号通路蛋白NF-κBp65的表达水平。结果显示,与对照组比较,模型组的Scr、BUN、血糖、24 h尿蛋白、炎症相关因子IL-6、IL-1β、TNF-α水平升高(P<0.05);肾脏细胞凋亡明显增多,肾脏Bax、Caspase-3、信号通路蛋白NF-κBp65表达显著上升,Bcl-2表达明显下降(P<0.05)。分别施与有氧运动与白藜芦醇干预,运动组、药物组和运动药物组的Scr、BUN、血糖、24 h尿蛋白、IL-6、IL-1β、TNF-α水平均有不同程度的下降(P<0.05);肾脏细胞凋亡明显减少,Bax、Caspase-3、NF-κBp65表达显著下降(P<0.05),Bcl-2表达显著升高(P<0.05),且运动药物组的变化更明显。研究结果提示有氧运动、白藜芦醇单独或联合干预对糖尿病肾病大鼠肾脏有一定的保护作用,其机制可能与抑制NF-κBp65的活化,降低炎症因子水平,抑制肾脏细胞凋亡有关。有氧运动联合白藜芦醇干预减轻肾脏病理损伤的效果优于单一的有氧运动或白藜芦醇干预。

关键词： 2型糖尿病有氧运动白藜芦醇炎症细胞凋亡

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黄3长6区集输站结垢机理与防垢措施

油田化学 2024年第3期41卷 531-536页

作者：张道法姬忠文马琦力徐琳贾晨浩贺波刘婉中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第五采油厂陕西西安710200 中国石油集团工程材料研究院有限公司陕西西安710077

为了解决黄3长6区采出水结垢导致管线、设备堵塞而严重影响集输站运行的问题,通过对集输站和单井的水样、垢样进行分析,明确了黄3长6区结垢原因,针对性地开发阻垢药剂,并报道了现场应用情况。黄3长6区集输站垢堵严重的主要原因是单井采... 详细信息

为了解决黄3长6区采出水结垢导致管线、设备堵塞而严重影响集输站运行的问题,通过对集输站和单井的水样、垢样进行分析,明确了黄3长6区结垢原因,针对性地开发阻垢药剂,并报道了现场应用情况。黄3长6区集输站垢堵严重的主要原因是单井采出水不配伍,导致站场集输系统硫酸钡锶结垢堵塞。开发的高效钡锶阻垢剂(HDTMPA、P-M-P(5000)质量比为4∶1),在加量为60 mg/L的情况下,对硫酸钡的阻垢率达到90.9%。室内适用评价实验表明,该阻垢剂对集输站A、B汇管模拟水的阻垢率高达90%和93%。现场应用结果表明,添加该阻垢剂可大幅降低A、B站场的结垢程度,有效解决了黄3长6区结垢问题,从而保障黄3长6区集输站长周期平稳运行。

关键词：硫酸钡锶结垢堵塞钡锶阻垢剂阻垢率

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天然气智慧管网调度运行技术的研究

科技资讯 2024年第16期22卷 177-179页

作者：陈奇中国石油天然气销售陕西公司陕西西安710000

随着天然气在全球能源结构中的重要性日益凸显,智慧管网技术作为提升天然气输送效率与安全性的关键手段备受社会关注。对天然气智慧管网技术进行概述,并分析调度运行技术在天然气输送中的作用,进而研究天然气智慧管网调度运行技术,旨在... 详细信息

随着天然气在全球能源结构中的重要性日益凸显,智慧管网技术作为提升天然气输送效率与安全性的关键手段备受社会关注。对天然气智慧管网技术进行概述,并分析调度运行技术在天然气输送中的作用,进而研究天然气智慧管网调度运行技术,旨在揭示先进技术如何提高天然气管道的运营效率和安全保障,以期为天然气行业的持续发展提供有益参考。

关键词：天然气智慧管网调度运行智能化技术

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砂层内盾构隧道小角度侧穿高铁桥梁群桩控制技术

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都市快轨交通 2024年第5期 87-92页

作者：周鑫西安市轨道交通集团有限公司

结合盾构掘进施工引起的地层变形机理，针对砂层内地铁盾构隧道小角度、近距离侧穿高铁桥梁群桩过程中的变形机理进行研究。分析盾构到达桩前、盾构到达桩时、盾构通过桩时、盾尾脱出时、盾构通过桩后，地铁盾构隧道对高铁桥梁的影响机... 详细信息

结合盾构掘进施工引起的地层变形机理，针对砂层内地铁盾构隧道小角度、近距离侧穿高铁桥梁群桩过程中的变形机理进行研究。分析盾构到达桩前、盾构到达桩时、盾构通过桩时、盾尾脱出时、盾构通过桩后，地铁盾构隧道对高铁桥梁的影响机理，并据此提出隔离桩措施、地层加固措施、隔离桩+地层加固3种高铁桥梁的保护方案。采用三维数值模拟计算的方法对不采取保护方案及采取上述3种保护方案条件下，分别对盾构隧道侧穿高铁桥梁群桩的全过程进行模拟分析。研究结果表明：盾构隧道侧穿高铁桥梁，在区间不采取保护措施、单独采取地层加固或隔离桩措施的情况下，高铁桥的变形均超过控制标准；采用隔离桩+地层加固措施后，高铁桥的变形均小于控制标准；经过方案比选，最终采用隔离桩+地层加固的设计方案实施。现场实施时，进行全过程监测，监测结果与数值计算基本一致，验证了高铁桥梁保护方案的合理性。

关键词：地铁盾构小角度群桩有限元分析现场监测

新型电力系统电力电量平衡分析关键技术与研究框架

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电力建设 2024年第9期45卷 1-12页

作者：黄河王建学肖云鹏梁金冰郭瑾程马骞中国南方电网有限责任公司广州市510623 西安交通大学电气工程学院西安市710049

随着新型电力系统加速构建,可再生能源发电装机与电量占比不断攀升。如何在源荷双重强不确定性下实现准确、高效、实用的电力电量平衡分析,是新型电力系统调控与规划中的基础与关键问题。通过对电力电量平衡分析在研究对象、分析模型与... 详细信息

随着新型电力系统加速构建,可再生能源发电装机与电量占比不断攀升。如何在源荷双重强不确定性下实现准确、高效、实用的电力电量平衡分析,是新型电力系统调控与规划中的基础与关键问题。通过对电力电量平衡分析在研究对象、分析模型与方法、评价指标与应用等方面的综述,总结了现有研究在平衡状态刻画和分析计算方面的不足。针对“强随机性与策略性下的电力电量平衡状态刻画”与“集中调控-协调自治平衡机制下的电力电量平衡分析与计算”两大关键科学问题,首先提出了涵盖“平衡边界生成-平衡分析计算-平衡状态评估-平衡预警-平衡能力提升”的新型电力系统电力电量平衡分析研究内容体系,接着阐述随机性平衡场景生成、多周期协调解耦的平衡分析、平衡状态评估指标体系设计、多时空分级平衡能力预警和新型平衡协作机制的研究思路与技术方案。最后总结并展望了新型电力系统电力电量平衡分析研究中需要重点突破的关键技术。

关键词：新型电力系统电力电量平衡随机场景生成平衡评价体系平衡分析方法平衡预警平衡协作机制