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高潜水位采煤沉陷区资源化、能源化、功能化利用构想与实践 被引量：3
1
作者 袁亮 徐良骥 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期65-74,共10页
高潜水位矿区井工开采往往造成地表大面积沉陷积水,矿区生态环境发生变化,沉陷区国土资源由以土地资源为主转变为水资源为主、水土资源共存的局面。目前,采煤沉陷区水资源开发利用不充分,可再生能源开发、多能互补利用和废弃矿井抽水蓄... 高潜水位矿区井工开采往往造成地表大面积沉陷积水,矿区生态环境发生变化,沉陷区国土资源由以土地资源为主转变为水资源为主、水土资源共存的局面。目前,采煤沉陷区水资源开发利用不充分,可再生能源开发、多能互补利用和废弃矿井抽水蓄能等方面具有得天独厚的条件和巨大发展潜力,采煤沉陷区国土空间功能也需结合现有条件重新定位与建构。在此背景下,提出高潜水位采煤沉陷区资源化、能源化和功能化利用构想。系统阐述了“三化”面临的科学问题,如采煤沉陷水域水资源量和水生态环境演变规律、地表残余变形规律;“三化”涉及的关键技术与模式,包括监测与评价技术,如“天-空-地-水-井”一体化协同监测技术体系、采煤沉陷区水生态环境调查评价方法、采煤沉陷区建设场地地基稳定性评价方法,以及治理利用技术及模式,如采煤沉陷区水生态环境修复技术模式、采煤沉陷区水资源保持与高效利用技术模式、水资源区域协调开发与高效利用技术模式、风光互补模式、制氢-合成氨-掺氨燃烧发电模式、废弃矿井抽水蓄能模式、农业用地功能构建(复垦地土壤重构)技术、建设用地功能构建(采空区注浆地基加固)技术、生态用地功能构建(地表水系重构与生态湿地建设)技术;并从产业融合、资金筹集、科技创新、区域统筹等方面提出了具体的政策建议。 展开更多
关键词 高潜水位 采煤沉陷区 资源化 能源化 功能化
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产学研协同 理工医交叉 因地制宜支撑新质生产力发展壮大 被引量：1
2
作者 袁亮 《中国科技产业》 2024年第5期1-3,共3页
习近平总书记强调,要把服务高质量发展作为建设教育强国的重要任务。新征程上,我们要回答好“强国建设,高教何为”的时代命题,就必须坚持教育发展、科技创新、人才培养一体推进,形成良性循环;坚持创新链、产业链、人才链一体部署,推动... 习近平总书记强调,要把服务高质量发展作为建设教育强国的重要任务。新征程上,我们要回答好“强国建设,高教何为”的时代命题,就必须坚持教育发展、科技创新、人才培养一体推进,形成良性循环;坚持创新链、产业链、人才链一体部署,推动深度融合。行业特色地方高水平大学是我国高等教育体系中的重要生力军,行业背景鲜明,学科特色突出,专业积淀深厚,多数是我国各行各业或区域高等教育的“单打冠军”。这些高校发挥独特优势,推进产学研协同,因地制宜支撑新质生产力发展壮大,是提升高等教育对高质量发展的支撑力、贡献力,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势的重要力量。 展开更多
关键词 高等教育体系 教育强国 良性循环 创新链 人才链 学科特色 产学研协同 人才培养
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采用社会约束自适应动态窗口法的服务机器人路径规划 被引量：2
3
作者 何丽 宁子豪 +1 位作者 袁亮 刘志强 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期42-51,共10页
针对传统动态窗口法在行人密集环境下动态路径规划存在灵活性差、效率低、安全性缺乏等问题,提出一种社会交互空间下基于社会约束自适应动态窗口法(social_DWA),并采用其解决服务机器人局部路径规划问题。首先,采用非对称高斯公式对单... 针对传统动态窗口法在行人密集环境下动态路径规划存在灵活性差、效率低、安全性缺乏等问题,提出一种社会交互空间下基于社会约束自适应动态窗口法(social_DWA),并采用其解决服务机器人局部路径规划问题。首先,采用非对称高斯公式对单行人以及多人群组交互空间进行模型化描述;其次,在传统动态窗口法的基础上,采用动态行人方位角约束对动态行人进行避让;改进距离评价函数,分类决策与行人、多人群组、一般障碍物的安全距离;最后,提出速度权重自适应调整策略,优化服务机器人在途经不同密集度社会交互区域时的移动速度。为验证算法有效性,在两种模拟社会场景下,先后开展了social_DWA算法与传统DWA算法、FIDWA算法的路径规划仿真对比实验。结果表明:采用social_DWA算法所消耗的运动时间在场景1中较传统DWA和FIDWA算法分别缩短了1.53、0.43 s,在场景2中较传统DWA和FIDWA算法分别缩短了26.3、2.86 s;相较于传统DWA算法和FIDWA算法,social_DWA算法能保持有效的行人安全距离,并使运行轨迹更加合理。social_DWA算法在行人避让、环境适应能力等方面具有一定的优越性。 展开更多
关键词 服务机器人 路径规划 动态窗口法 参数自适应 人性化
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我国微量元素肥料研究及应用的历程与展望
4
作者 刘桂东 姜存仓 +1 位作者 石磊 袁亮 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1794-1811,共18页
我国土壤中微量元素普遍缺乏,加之持续大量的氮、磷等化肥投入,加剧了土壤中微量元素的不足。微量元素缺乏已成为影响农作物生产的主要障碍之一,一些地方甚至成为人类微量元素缺乏的重要原因。施用微量元素肥料(以下简称微肥)是缓解植... 我国土壤中微量元素普遍缺乏,加之持续大量的氮、磷等化肥投入,加剧了土壤中微量元素的不足。微量元素缺乏已成为影响农作物生产的主要障碍之一,一些地方甚至成为人类微量元素缺乏的重要原因。施用微量元素肥料(以下简称微肥)是缓解植物微量元素缺乏的有效措施之一。我国较大规模、系统的微肥研究与应用始于20世纪70年代,微肥剂型经历了由传统无机盐类到螯合类、缓控释、纳米类等各种新型微肥的发展,微肥施用方式伴随微肥产品的创新而不断优化,微肥施用范围逐渐扩大到几乎所有作物类型。截至2024年4月中旬,大陆地区31个省级行政区除西藏外均有微量元素水溶肥料备案,山东和河南两省的备案数量最多,分别占全国的29.7%和26.2%。每年申请的微肥及制备方法相关专利数量在2011年后快速增加,到2016年达到年最高数量67项。然而,在农业农村部登记和备案的(含)微量元素肥料大多为复合型的水剂和粉剂,其他剂型产品很少。在实际生产中,基层科技人员和农民对微肥的认知依然不够,施用微肥后不能马上观察到显而易见的效果就怀疑微肥的功效,市场上微量元素肥料剂型单一,针对性不强,影响着微肥的研究应用与推广。从我国农业实际出发,今后需要加强以下几方面的工作:首先要协调微量元素与大量元素之间的均衡配比,建立适应“区域−土壤−作物”体系的微量元素养分综合管理体系;要持续研发环境友好且高效的微肥产品及配套技术,研究与轻减化施肥技术相适应的微肥剂型及其施用技术体系;此外,做好微肥质量监管,在基层中普及微肥的相关知识,提高对微肥重要性的认识,做到“产−学−研−管−用”一体化推进,促进我国微肥产业健康发展。 展开更多
关键词 微量元素肥料 肥料剂型 生产现状 增效载体 肥料监管
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时空异质性视角下长江经济带水资源系统韧性评估及调控因子分析
5
作者 何伟军 李佳琪 袁亮 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期29-39,50,共12页
水资源系统韧性的评估与调控是缓解水资源危机和规避水资源风险的重要途径之一。从水资源的自然资源、社会经济、生态环境等属性出发,综合考虑水资源系统韧性的抵抗性、恢复性、适应性特征,构建了包含水资源、水经济、水福利、水管理、... 水资源系统韧性的评估与调控是缓解水资源危机和规避水资源风险的重要途径之一。从水资源的自然资源、社会经济、生态环境等属性出发,综合考虑水资源系统韧性的抵抗性、恢复性、适应性特征,构建了包含水资源、水经济、水福利、水管理、水生态和水环境6个维度的水资源系统韧性评价指标体系,建立了基于麻雀搜索算法的投影寻踪模型,运用自然断点法识别区域空间分异特征,采用因子探测识别影响水资源系统韧性空间分布格局的调控因子。通过对2010—2019年长江经济带11个省(市)水资源系统韧性的分析发现,在空间上,长江经济带水资源系统韧性表现为西部最优、东部次之、中部最末,且南部优于北部;在时间上,长江经济带水资源系统韧性虽有波动但整体呈现上升的趋势。从6个维度来看,水生态韧性维度的韧性值区间跨度较大,在0.08~0.52之间波动,水福利韧性最高,水环境韧性次之。水资源和水福利的相关因子对水资源系统韧性的影响较为明显,水经济中的工业废水治理投资占GDP的比重和万元工业增加值用水量2个指标以及水福利中的供水管道密度和人均供水量2个指标的影响力逐渐上升。通过对长江经济带水资源系统韧性和调控因子的分析,有针对性地提出了提高长江经济带水资源系统韧性的对策建议。 展开更多
关键词 水资源系统 韧性 麻雀搜索算法 投影寻踪模型 地理探测器 长江经济带
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基于机器学习的煤与瓦斯突出预测研究进展及展望 被引量：4
6
作者 薛生 郑晓亮 +2 位作者 袁亮 来文豪 张玉婷 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期664-694,共31页
我国煤矿安全生产形势不断好转,但煤与瓦斯突出事故仍时有发生。煤与瓦斯突出预测不仅能指导防突措施科学的运用、减少防突措施工程量,在一定程度上也可以确保煤矿工人的作业安全。机器学习(Machine Learning, ML)是一门涉及概率论、统... 我国煤矿安全生产形势不断好转,但煤与瓦斯突出事故仍时有发生。煤与瓦斯突出预测不仅能指导防突措施科学的运用、减少防突措施工程量,在一定程度上也可以确保煤矿工人的作业安全。机器学习(Machine Learning, ML)是一门涉及概率论、统计学和计算机学等领域的交叉学科,可以挖掘突出事故和指标间的非线性关系。将机器学习用于煤与瓦斯突出预测,已得到相对广泛的关注,并随着人工智能和计算机技术的快速进步,其在突出预测领域将发挥更大作用。因此,对机器学习在煤与瓦斯突出预测中的研究进行了全面的综述,分析其在突出预测中面临的难点并展望其发展方向。首先,简述煤与瓦斯突出假说、发生机理与预测指标选择的研究现状;介绍机器学习在煤与瓦斯突出预测领域的主要研究进展,包括支持向量机(Support Vector Machines,SVM)、人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN)、极限学习机(Extreme Learning Machines,ELM)和集成学习(Ensemble Learning, EL)等算法的应用,以及特征选择和缺失数据填补在数据处理等方面的创新,同时也指出了目前基于机器学习的突出预测研究面临的挑战及存在的问题,例如事故与非事故样本的不平衡、数据的指标缺失和机器学习中的小样本等;最后,展望了基于机器学习的煤与瓦斯突出预测的未来发展方向,包括改进算法性能、优化特征工程和增加样本量等。随着计算机性能的提升,有望开发出更为复杂、精准的模型,以提高对突出事故的准确预测能力。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 机器学习 突出预测 特征选择
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淮南矿区煤层顶板分段压裂水平井抽采技术及效果研究 被引量：1
7
作者 陈本良 袁亮 +5 位作者 薛生 降文萍 杨科 周韬 李丹丹 吴静 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期155-163,共9页
淮南矿区为典型高瓦斯矿区,煤层碎软、渗透率低、瓦斯含量偏高、抽采难度大,为探讨地面煤层气顶板分段压裂水平井在矿区的技术可行性与瓦斯治理效果,在分析矿区主要煤层13-1煤储层特征基础上,采用应力解除法进行了煤层三向地应力测试,... 淮南矿区为典型高瓦斯矿区,煤层碎软、渗透率低、瓦斯含量偏高、抽采难度大,为探讨地面煤层气顶板分段压裂水平井在矿区的技术可行性与瓦斯治理效果,在分析矿区主要煤层13-1煤储层特征基础上,采用应力解除法进行了煤层三向地应力测试,结果显示三向应力场类型主要为σ_(h,max)>σ_(v)>σ_(h,min),具有实施顶板分段压裂水平井技术的充分条件;利用MFrac Suite软件分别模拟了水平段距离煤层1、3、5 m时的压裂缝参数,压裂缝半长最大107.33 m、最小89.47 m,具有理想的压裂效果,说明顶板分段压裂水平井在淮南矿区具有比较好的地质适应性与可行性。以潘一煤矿13-1煤层“L”型顶板分段压裂水平井CBM01井为研究对象,采用井下钻孔检测与数值模拟等手段综合分析了瓦斯治理效果,结果显示CBM01井抽采415 d即显著降低了煤层瓦斯压力与瓦斯含量,距离水平井50、65 m处瓦斯压力由6.4 MPa分别降至2.6、2.7 MPa,降低幅度均超过55%,水平段两侧各15~20 m范围内瓦斯含量由13.5 m^(3)/t降至最大9.11 m^(3)/t、最小6.92 m^(3)/t,平均7.92 m^(3)/t,约10 m范围均降至8 m^(3)/t以下。最后,采用数值模拟方法预测了CBM01井抽采10 a的产气效果及瓦斯治理效果,气井抽采10 a累计产气约272.08×10^(4)m^(3),水平段倾向单侧约150 m范围内气含量均降至8 m^(3)/t以下、压力均降至3 MPa以下。综合研究结果表明,煤层顶板分段压裂水平井技术在淮南矿区瓦斯治理方面均具有较大的优势和应用效果。 展开更多
关键词 淮南矿区 分段压裂 水平井 抽采效果 瓦斯治理 检测钻孔
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超临界CO_(2)管道安全停输再启动过程和安全停输时间影响因素 被引量：2
8
作者 李欣泽 孙佳奇 +9 位作者 袁亮 张超 王梓丞 孙晨 董正淼 张海帆 孙颖婷 邢晓凯 熊小琴 邹炜杰 《大庆石油地质与开发》 CAS 北大核心 2024年第6期136-147,共12页
超临界CO_(2)管道在停输和再启动等瞬态过程中,流体易发生相变,密度、比热容等物性参数会发生阶跃式变化,使得管内的CO_(2)流体体积发生剧烈波动,将对管道产生脉动冲击,危害管道安全。为了明确超临界CO_(2)管道安全停输时间的影响因素,... 超临界CO_(2)管道在停输和再启动等瞬态过程中,流体易发生相变,密度、比热容等物性参数会发生阶跃式变化,使得管内的CO_(2)流体体积发生剧烈波动,将对管道产生脉动冲击,危害管道安全。为了明确超临界CO_(2)管道安全停输时间的影响因素,从安全控制的角度出发,首先结合超临界CO_(2)物性、相图和准临界性质,确定了超临界CO_(2)管道安全停输时间的定义,从管道停输开始至管内任一点流体进入气液共存区的时间;然后依托新疆油田CO_(2)管输示范工程,分别采用商业软件和MATLAB编程的方式,建立超临界管输水力热力计算模型,探究了管道停输及再启动过程中管内温度、压力、密度及相态协同变化波动规律;最后采用因素轮换法研究了主要工艺参数和环境参数对管道安全停输时间的影响规律。结果表明:降低首站出站温度、提高管道运行压力、较高土壤环境温度、较低管土总传热系数有助于延长超临界CO_(2)管道的安全停输时间。研究结果可为超临界CO_(2)管道安全运行提供一定理论支持和技术保障。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 管道输送 瞬变特性 停输再启动 相变 安全停输时间
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超临界CO_(2)管道瞬态输送工艺研究进展及方向 被引量：9
9
作者 李欣泽 袁亮 +7 位作者 张超 王梓丞 邢晓凯 熊小琴 陈晓玲 尚妍 张文辉 陈潜 《大庆石油地质与开发》 CAS 北大核心 2024年第1期22-32,共11页
长距离超临界CO_(2)管道瞬态输送的核心技术还有待突破,相关模型和方法亟需工业规模示范工程的验证及修正。以成就型综述法,对超临界CO_(2)管道输送过程中停输、水击、泄漏和放空工况下形成的CO_(2)瞬态流加以描述、成果比较和综合评价... 长距离超临界CO_(2)管道瞬态输送的核心技术还有待突破,相关模型和方法亟需工业规模示范工程的验证及修正。以成就型综述法,对超临界CO_(2)管道输送过程中停输、水击、泄漏和放空工况下形成的CO_(2)瞬态流加以描述、成果比较和综合评价。结果表明:超临界CO_(2)瞬态流的关键因素是温度、压力、相态变化、协同作用;超临界CO_(2)管道安全停输时间可定义为从停输开始至管内任一点流体即将进入气液共存区的时间;CO_(2)发生相变首先造成流速突变,进而是压力的突变,产生水击现象,引起新的瞬变流动;站场放空系统的设计目标是在放空过程不出现冰堵、材料冷脆、噪声污染、放空系统激振等问题的前提下,放空时间尽量短;埋地管道泄漏规律涉及到土壤渗流场、温度场、浓度场等多场耦合问题。研究结果可为超临界CO_(2)管道流动安全保障提供参考。 展开更多
关键词 CO_(2)管输 瞬变特性 停输再启动 水击 放空 泄漏 相变
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短碳链二元羧酸与磷酸二铵复合提高磷在土壤中的扩散距离和有效性
10
作者 孔维众 张水勤 +5 位作者 李燕婷 徐久凯 许猛 高强 赵秉强 袁亮 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1163-1172,共10页
【目的】有机酸与磷肥结合施用可有效减少土壤中磷固定,但有机酸碳链长度与磷肥有效性的关系尚不明确。将不同碳链长度的二元羧酸与磷酸二铵复合,研究其对磷酸二铵在土壤中的扩散及有效性的影响,以期为高效磷肥产品开发提供理论依据。... 【目的】有机酸与磷肥结合施用可有效减少土壤中磷固定,但有机酸碳链长度与磷肥有效性的关系尚不明确。将不同碳链长度的二元羧酸与磷酸二铵复合,研究其对磷酸二铵在土壤中的扩散及有效性的影响,以期为高效磷肥产品开发提供理论依据。【方法】试验以草酸(OA)、丁二酸(BA)、己二酸(AA)、辛二酸(SA)为供试材料,分别按0.5%的质量比与粉状磷酸二铵混合均匀后挤压造粒,得到4个含有不同碳链长度的二元羧酸与磷酸二铵复合磷肥试验样品(代号分别为OAP、BAP、AAP、SAP),磷酸二铵样品(DAP)也按照同样方法挤压造粒。磷培养试验以5个肥料样品为处理,以不添加磷肥为对照(CK),每个处理设置18个重复。在培养的第1、3、7、14和28天,进行滤纸可视化显色,测定肥料磷的扩散距离(半径),同时采集土样测定速效磷、Ca2-P和Ca8-P含量,测定pH及碱性磷酸酶活性。【结果】与DAP相比,OAP、BAP、AAP、SAP处理均增加了磷素扩散距离,扩散距离各处理的排序为OAP>BAP>AAP>SAP,OAP处理的磷扩散距离较DAP平均增加了29.5%。培养28天时,4个二元羧酸磷酸二铵复合磷肥处理的土壤平均速效磷、Ca2-P、Ca8-P含量分别较DAP提高了0.48%~12.6%、4.06%~37.1%、1.25%~20.9%,均以OAP的提高幅度最高。在培养3~28天,二元羧酸磷酸二铵复合磷肥处理的土壤碱性磷酸酶活性均高于DAP,以OAP处理的活性最高。与CK处理相比,施磷肥处理土壤pH显著下降,以OAP处理降幅最大。【结论】供试二元羧酸与磷酸二铵复合均可减少磷的固定,提高土壤速效磷含量,增加磷肥在土壤中的扩散距离;其中,以草酸磷酸二铵复合肥效果最好。 展开更多
关键词 二元羧酸 碳链长度 羧基含量 磷扩散 速效磷含量 磷形态
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煤矿典型动力灾害风险精准判识及监控预警关键技术研究进展 被引量：154
11
作者 袁亮 姜耀东 +7 位作者 何学秋 窦林名 赵毅鑫 赵旭生 王凯 于庆 卢新明 李红臣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期306-318,共13页
新一轮能源变革正在孕育,互联网+及智能化发展势头强劲,在总结我国煤矿典型动力灾害预防存在主要问题及思考煤矿监控预警如何面对新一轮科技创新的基础上,提出了煤矿典型动力灾害风险精准判识及监控预警新理念与关键技术。煤矿典型动力... 新一轮能源变革正在孕育,互联网+及智能化发展势头强劲,在总结我国煤矿典型动力灾害预防存在主要问题及思考煤矿监控预警如何面对新一轮科技创新的基础上,提出了煤矿典型动力灾害风险精准判识及监控预警新理念与关键技术。煤矿典型动力灾害风险精准判识及监控预警是在煤炭精准开采的理念指导下,基于多相多场耦合灾变孕育演化机理,利用灾害前兆信息采集传感与多网融合传输技术、多源海量前兆信息提取挖掘方法,能够实现煤矿典型动力灾害前兆信息深度感知、风险精准判识及监控预警的新模式新方法。该模式能够实现煤矿监控预警由传统的经验型、定性型向精准型、定量型转变,全面提升我国煤矿典型动力灾害风险判识及监控预警能力。凝练了煤矿典型动力灾害风险精准判识及监控预警的4个关键科学问题和8个主要研究方向,围绕基础理论研究、关键技术开发和预警平台搭建,重点阐述了12个方面的研究进展,为实现冲击地压、煤与瓦斯突出和煤岩瓦斯复合动力灾害隐患在线监测、智能判识、实时精准预警提供了技术路径。 展开更多
关键词 煤矿典型动力灾害 煤炭精准开采 多场耦合 风险精准判识 监控预警
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煤矿深部岩巷围岩控制理论与支护技术 被引量：258
12
作者 袁亮 薛俊华 +1 位作者 刘泉声 刘滨 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期535-543,共9页
采用现场大规模地质调查与试验监测、实验室岩石力学试验、数值模拟和理论分析等综合研究方法,系统地研究了淮南矿区深部岩巷围岩的复杂赋存条件,提出了深部岩巷围岩分类标准体系。分析了其在高地应力、高渗透压力和高温度梯度("三... 采用现场大规模地质调查与试验监测、实验室岩石力学试验、数值模拟和理论分析等综合研究方法,系统地研究了淮南矿区深部岩巷围岩的复杂赋存条件,提出了深部岩巷围岩分类标准体系。分析了其在高地应力、高渗透压力和高温度梯度("三高")耦合作用下的变形破裂机理和稳定性演化规律,在此基础上提出了基于"应力状态恢复改善、围岩增强、破裂固结与损伤修复、应力转移与承载圈扩大"4项基本原则的深部岩巷围岩稳定控制理论,提出了针对各类围岩进行深部岩巷围岩稳定控制的技术措施体系及分步联合支护理念,总结形成了淮南矿区深部岩巷围岩稳定与施工安全控制的成套技术。 展开更多
关键词 深部岩巷 稳定性控制理论 分步联合支护 围岩分类 赋存条件 破裂机理
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我国关闭/废弃矿井资源精准开发利用的科学思考 被引量：236
13
作者 袁亮 姜耀东 +3 位作者 王凯 赵毅鑫 郝宪杰 徐超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期14-20,共7页
当前我国煤炭产能中部分矿井已到达其生命周期或不符合安全生产的要求或开采成本高亏损严重,直接关闭或废弃此类矿井不仅造成资源的巨大浪费,还有可能诱发后续的安全、环境及社会等问题。我国关闭/废弃矿井剩余资源开发利用难度大,无法... 当前我国煤炭产能中部分矿井已到达其生命周期或不符合安全生产的要求或开采成本高亏损严重,直接关闭或废弃此类矿井不仅造成资源的巨大浪费,还有可能诱发后续的安全、环境及社会等问题。我国关闭/废弃矿井剩余资源开发利用难度大,无法照搬国外利用模式,开展整体战略、基础理论和关键技术研究迫在眉睫。系统阐述了我国关闭/废弃矿井资源开发利用面临的5个科学问题:地下煤炭气化高效转化与开发利用耦合机制、基于安全智能精准控制的地下空间储物环境保障机理、基于多场耦合的矿井水及非常规能源智能精准开发模式、构建关闭/废弃矿井可再生能源开发与微电网输能模式、构建基于生态修复与环境支持的关闭/废弃矿井工业旅游开发模式。在能源生产与消费革命和推动煤炭供给侧改革的新时代背景下,开展我国关闭/废弃矿井资源精准开发利用研究,具有重要的政治和经济战略内涵,对于提高关闭/废弃矿井资源开发利用效率意义重大。 展开更多
关键词 关闭/废弃矿井 资源开发利用 精准开发 供给侧改革
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增值尿素对小麦产量、氮肥利用率及肥料氮在土壤剖面中分布的影响 被引量：81
14
作者 袁亮 赵秉强 +2 位作者 林治安 温延臣 李燕婷 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期620-628,共9页
本研究利用同位素15N尿素,采用尿素熔融工艺分别制备了普通尿素(U)、海藻酸增值尿素(AU)、腐植酸增值尿素(HAU)和谷氨酸增值尿素(GU)试验产品,运用土柱栽培试验研究等氮量条件下(N 0.1 g/kg干土,以0—30cm土层干土重量计算)3种增值尿素... 本研究利用同位素15N尿素,采用尿素熔融工艺分别制备了普通尿素(U)、海藻酸增值尿素(AU)、腐植酸增值尿素(HAU)和谷氨酸增值尿素(GU)试验产品,运用土柱栽培试验研究等氮量条件下(N 0.1 g/kg干土,以0—30cm土层干土重量计算)3种增值尿素产品对小麦产量、氮肥利用率和肥料氮在土壤剖面中分布的影响。主要结果,1)与U相比,AU、HAU和GU处理均可显著提高小麦籽粒产量,增加幅度分别为7.12%、13.63%和3.65%;2)小麦吸收的氮素中有44.8%48.0%来自肥料氮,AU、HAU、GU处理的小麦地上部吸收的肥料氮量均显著高于U处理,分别高出4.83%、7.41%和3.12%;3)虽然所有处理土壤残留的肥料氮均主要集中在0—50 cm土层中,U处理在50—90 cm层次土壤肥料氮累积量显著高于AU和HAU处理;4)AU、HAU和GU处理的小麦氮肥表观利用率分别较U处理显著提高6.38、15.63、3.08个百分点,HAU和AU处理的15N利用率分别较普通尿素高出3.70和2.41个百分点,AU、HAU和GU处理的肥料氮的损失率分别比普通尿素显著降低7.64、9.52和2.19个百分点。 展开更多
关键词 增值尿素 小麦产量 氮肥利用率 残留氮分布
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我国煤层气矿井中—长期抽采规模情景预测 被引量：45
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作者 袁亮 秦勇 +2 位作者 程远平 孟建兵 申建 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期529-534,共6页
基于情景分析,探讨了我国矿井煤层气抽采规模的中—长期发展趋势。约束我国矿井煤层气抽采规模进一步提高的情景要素包括原煤产量、抽采率和吨煤抽采量,其中提高抽采率是增大抽采规模的惟一途径,仍有极大的提升空间,但需要抽采工艺与技... 基于情景分析,探讨了我国矿井煤层气抽采规模的中—长期发展趋势。约束我国矿井煤层气抽采规模进一步提高的情景要素包括原煤产量、抽采率和吨煤抽采量,其中提高抽采率是增大抽采规模的惟一途径,仍有极大的提升空间,但需要抽采工艺与技术的进一步创新予以支撑。基于我国矿井煤层气抽采水平现状,参考相关机构对我国中—长期煤炭生产与消费量预测成果及美国主要煤矿抽采率状况,将全国矿井煤层气平均抽采率设置为30%,40%,50%,60%和70%五种情景,全国原煤产量设计为低、中、高3种情景。模拟分析了15种交叉情景下全国矿井煤层气抽采规模的中—长期发展趋势,探讨了各类情景出现的可能性,认为未来4个五年计划末期全国矿井煤层气抽采规模的最有可能情景分别为162亿,223亿,244亿,198亿m3。其中,2025年之前抽采规模将会大幅度持续上升,然后可能趋于下降,"天花板"在245亿m3左右。 展开更多
关键词 中国 煤层气 矿井抽采规模 情景分析
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大直径地面钻井采空区采动区瓦斯抽采理论与技术 被引量：124
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作者 袁亮 郭华 +2 位作者 李平 梁运培 廖斌琛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-8,共8页
地面钻井抽采采空采动区瓦斯技术在世界范围内的应用越来越广泛,然而仍存在着瓦斯流量和浓度偏低以及钻井稳定性差的问题。基于淮南矿业集团和澳大利亚的应用实践,开展了大直径地面钻井提高瓦斯抽采效果的理论与技术研究。通过对围岩采... 地面钻井抽采采空采动区瓦斯技术在世界范围内的应用越来越广泛,然而仍存在着瓦斯流量和浓度偏低以及钻井稳定性差的问题。基于淮南矿业集团和澳大利亚的应用实践,开展了大直径地面钻井提高瓦斯抽采效果的理论与技术研究。通过对围岩采动影响和瓦斯抽采效果的数值模拟,参考瓦斯高效抽采范围的高位环形体理念,进行了抽采管径分别为244.5 mm和177.8 mm的大直径地面钻井设计和抽采瓦斯试验。试验结果表明:大直径地面钻井在抽采效果、控制工作面瓦斯涌出以及钻井稳定性上均明显优于普通钻井,瓦斯抽采总量可达316.7万m3,瓦斯纯量达170万m3,服务时间达106 d,能够有效地控制工作面回风瓦斯浓度;地面钻井布置于回风巷一侧在抽采效果上优于进风巷一侧,前者瓦斯抽采量和浓度分别高于后者33.7%和75.3%。 展开更多
关键词 大直径钻井 采空区 采动区 瓦斯 地面钻井 钻孔稳定性
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我国煤矿水力化技术瓦斯治理研究进展及发展方向 被引量：245
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作者 袁亮 林柏泉 杨威 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第1期45-49,共5页
针对我国深部高瓦斯煤炭开采所面临的关键难题,总结分析了目前我国煤矿水力化技术治理瓦斯的研究现状,并指出水力化技术是深部高瓦斯突出煤层卸压增透及区域瓦斯治理的关键技术。通过分析水力压裂、水力割缝、水力冲孔等水力化技术的卸... 针对我国深部高瓦斯煤炭开采所面临的关键难题,总结分析了目前我国煤矿水力化技术治理瓦斯的研究现状,并指出水力化技术是深部高瓦斯突出煤层卸压增透及区域瓦斯治理的关键技术。通过分析水力压裂、水力割缝、水力冲孔等水力化技术的卸压增透及消除瓦斯突出危险性的机理、技术工艺和工程实践等方面的主要进展,发现了目前水力化技术尚未解决的关键技术问题,并且提出了需待研究的主要内容,为水力化技术的发展指明了方向。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 水力压裂 水力割缝 水力冲孔 煤层注水
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深部围岩分区破裂化模型试验研究 被引量：50
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作者 袁亮 顾金才 +1 位作者 薛俊华 张向阳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期987-993,共7页
为研究深部巷道围岩破裂机理,在"深部巷道围岩破裂机理与支护技术模拟试验装置"进行了模型试验,系统研究了深部巷道围岩在最大初始开洞荷载与洞室轴线平行作用下直墙拱顶试验的破坏形态和机理。模型试验表明:当最大主应力与... 为研究深部巷道围岩破裂机理,在"深部巷道围岩破裂机理与支护技术模拟试验装置"进行了模型试验,系统研究了深部巷道围岩在最大初始开洞荷载与洞室轴线平行作用下直墙拱顶试验的破坏形态和机理。模型试验表明:当最大主应力与洞室轴线平行,在较大轴向压力作用下产生较大的朝洞内的膨胀变形,使得在围岩内产生较大的径向拉应变,其产生的拉伸断裂是出现分层破坏现象的关键,分布特点是随着轴向应力的增加其拉应变值增加,随距洞壁距离的增大其拉应变值减小。拉伸断裂面形成后,相当于在原来的介质内又形成了一个新的半径增大的洞室,洞室在较大的轴向压应力持续作用下,拉伸破坏过程不断重复出现,就会形成交替的破裂区域和未破裂区域,即分层破裂现象。 展开更多
关键词 深部岩体 拉伸断裂 分区破裂 模型试验
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我国煤岩动力灾害研究进展及面临的科技难题 被引量：86
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作者 袁亮 王恩元 +2 位作者 马衍坤 刘玉冰 李晓亮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1825-1845,共21页
随着我国浅部煤炭资源日益枯竭,煤矿开采转向深部将成为保障我国能源需求的新常态。针对深部煤炭资源开采面临的煤与瓦斯突出、冲击地压及其复合动力灾害等问题,分析了我国煤岩动力灾害机理研究进展,阐述了煤岩动力灾害评价和监测预警... 随着我国浅部煤炭资源日益枯竭,煤矿开采转向深部将成为保障我国能源需求的新常态。针对深部煤炭资源开采面临的煤与瓦斯突出、冲击地压及其复合动力灾害等问题,分析了我国煤岩动力灾害机理研究进展,阐述了煤岩动力灾害评价和监测预警关键技术,总结了煤岩动力灾害防治和风险管控措施及技术手段,提出了煤岩动力灾害预防及研究面临的科技难题和科学研究展望:在研究手段方面,研发能真实反映现场复杂地质条件、工程条件及其多场耦合作用过程的科研仪器,发展矿山动力灾害演化模拟与再现技术,揭示煤岩动力灾害的耦合演化机制;在危险区探测方面,进一步发展基于地球物理手段的工作面动力灾害危险区超前精细探测理论与技术,研发原位条件及采掘影响下煤岩层多参量时空分布钻测与反演技术;在风险评价方面,开展深部复杂地层和采掘工程耦合条件下灾害危险性评价关键指标及智能评价方法研究;在监测预警方面,建立煤矿多灾害融合监控预警平台,实现煤矿多灾害融合监控、智能预警和安全态势的准确分析;发展煤岩动力灾害的远程精准区域防治技术,实现煤岩动力灾害的超前区域防控;研究煤岩动力灾害事故数字化应急决策理论与关键技术,实现煤岩动力灾害智能应急决策。通过理论、技术及设备等系统研究,为实现动力灾害有效防控、保障煤炭资源安全高效开采提供保障。 展开更多
关键词 煤岩动力灾害 演化机理 风险评价 监测预警 防治与管控
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双碳目标下废弃矿井绿色低碳多能互补体系建设思考 被引量：56
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作者 袁亮 张通 +4 位作者 张庆贺 江丙友 吕鑫 李姗姗 付强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2131-2139,共9页
双碳战略目标下煤炭行业高质量发展迎来新的机遇与挑战,充分释放废弃矿井负碳增能潜力,创新风、光、水、热等新能源开发利用耦合新型物化储能协同发展模式,推进绿色循环低碳能源体系稳定发展。应对清洁能源稳定供给与煤炭工业净零发展挑... 双碳战略目标下煤炭行业高质量发展迎来新的机遇与挑战,充分释放废弃矿井负碳增能潜力,创新风、光、水、热等新能源开发利用耦合新型物化储能协同发展模式,推进绿色循环低碳能源体系稳定发展。应对清洁能源稳定供给与煤炭工业净零发展挑战,提出废弃矿井绿色低碳多能互补体系,集成全息地质结构重构、多种能源融合、物化联合储能、碳固结利用、多网智慧调控、智能应急救援的产-储-固智慧新型负碳绿色能源供储体系,以地表地下联合空间为载体,多源数据融合数字孪生技术为支撑,风险智能判识预警与灾害应急救援为保障,实现废弃矿区多维度分级分类分区域联动清洁能源生产、储备、供给与碳捕集、封存、利用。凝练了废弃矿井绿色低碳多能互补体系发展面临的数字工程地质、多场时空耦合演化、功能地层空间维稳、风险超前精准预警和智能应急抢修救援等5个关键科学问题,提出了数字孪生工程原态场景、工程扰动多场耦合灾变演化、创新多能互补技术体系、CO_(2)工程封存与生态碳汇、分布式智能电网建设、数字风险预警系统和应急救援技术装备等7个主要研究方向,将为实现清洁能源稳续供给、碳永久封存、能-碳平衡循环发展,保障国家能源安全与经济社会高质量发展提供新途径。 展开更多
关键词 废弃矿井 清洁能源 物化储能 生态工程固碳 智能网络
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