我国不同类别煤层底板水害致灾机理与防控远景导向 被引量：10

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作者 曾一凡 朱慧聪 +9 位作者 武强 王厚柱 傅先杰 王铁记 王玺瑞 樊九林 胡荣杰 才向军 阚雪冬 高生保 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1073-1099,共27页

我国成煤条件苛刻,赋煤环境复杂多变,资源呈全域性跨多地质类型、点散式分布,导致回采共(伴)生地质灾害频现。同时,伴随煤炭资源开发布局优化调控,煤层底板水害负面导向性越趋显著,高承压水水力驱动及强敏感性缺陷构造活化的协同作用导... 我国成煤条件苛刻,赋煤环境复杂多变,资源呈全域性跨多地质类型、点散式分布,导致回采共(伴)生地质灾害频现。同时,伴随煤炭资源开发布局优化调控,煤层底板水害负面导向性越趋显著,高承压水水力驱动及强敏感性缺陷构造活化的协同作用导致煤层底板水害宏观动力学表象威胁性显著提升,成为我国煤炭资源高质量转型发展的内生阻力。为全方位掌握我国煤层底板水害发展形势,探讨未来基于新技术开展防控作业的重点攻关方向,从时间、空间、突水量等多维视角下全方位展示了近年来我国煤层底板水害动态演变趋势,对类型进行了“总−分”式细划,并通过建立地质力学模型探讨了我国煤层底板水害力学互馈响应机制,基于灾害宏观表象等揭示了其内生致灾机理,指出了防控技术理念的新发展路径和远景导向。研究发现:统计分析了我国煤层底板水害多维视角下的演变规律和特征,探讨建立了我国煤层底板水害主体架构,依据事故核心致因体系及宏观致灾表象等将煤层底板水害划分为岩溶陷落柱突水、断层活化突水及裂隙导升(复合)灰岩水突涌3大类,进一步细化为全路径贯通增量导升型突水(岩溶陷落柱)、贯穿煤层型突水(断层)、单层随采卸荷直接型突水(裂隙)等12个子类,并针对性的独立分析了3个大类煤层底板水害地理空间分布规律;分析了地应力和承压水水压对岩溶陷落柱突水过程承压水导升路径异化发育作用机制,提出了覆岩顶板动/静载扰动诱发底板岩溶陷落柱突水模式,阐明了其力学启动条件及致灾机理;建立了煤层底板断层宏细观地质力学构造概化模型,基于诱发断层活化突水的核心致灾诱因识别并建立了不同类别煤层底板断层活化突水力学判据;以裂隙为基础单元,“由1至n”式建立了单一层位和复合层位承压含水层诱发裂隙型导升(复合)灰岩水突涌的临界判别条件,揭示了该类型底板水害全过程致灾机理;在总结现行煤层底板水害探查、预测及控制技术理念基础上,结合前沿发展方向,指出并建议在煤层底板本底地质基因的全生命周期采动诱变特征三维动态重构、适用于时空分异动态地质环境的煤层底板突水预测预报理念升级、低扰动强干预的随采随治保/控水互馈注浆治理技术应用、修复后地质生态系统长效监控诊断诊疗平台建立等方面展开攻关,构建煤层底板水害全时空防控大体系,紧跟新质生产力大背景下全煤行业新业态发展步伐。 展开更多

关键词 矿井水防治 底板水害 岩溶陷落柱 断层 致灾机理

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钙盐辅助热活化煤矸石及其活化PMS降解苯并[a]芘性能研究

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作者 韩伟 宋永明 +5 位作者 刘琪 徐金陵 徐荣 李春全 殷帅军 孙志明 《无机盐工业》 北大核心 2025年第1期103-112,共10页

基于煤矸石大宗固废综合利用以及煤炭产业集聚区多环芳烃有机污染治理的迫切需要,以煤矸石(CG)为原料、氯化钙为活化剂,在绝氧煅烧条件下制备了煤矸石基过一硫酸氢钾复合盐(PMS)催化材料(CG/Ca)。系统研究了氯化钙用量和煅烧温度对苯并... 基于煤矸石大宗固废综合利用以及煤炭产业集聚区多环芳烃有机污染治理的迫切需要,以煤矸石(CG)为原料、氯化钙为活化剂,在绝氧煅烧条件下制备了煤矸石基过一硫酸氢钾复合盐(PMS)催化材料(CG/Ca)。系统研究了氯化钙用量和煅烧温度对苯并[a]芘降解的影响,同时对CG和CG/Ca样品的物相组成、表面形貌、比表面积、孔结构及化学键变化进行了表征,并通过电子顺磁共振(EPR)明晰了降解体系中的活性物种。结果表明,煤矸石与等量的氯化钙在750℃下煅烧90 min后,制备所得的CG/Ca可在30 min内完全去除苯并[a]芘,且其反应速率常数是煅烧煤矸石(CG/Ca-0)的约55倍。此外,CG中含有的硅铝骨架与氯化钙中的Ca^(2+)结合,生成含有Si—O—Ca键的钙铝榴石,孔体积和平均孔径同时增大。CG/Ca在酸性和中性环境(pH=3~7)具有良好的活化性能,且环境中Cl-和H2PO4-阴离子对苯并[a]芘降解的影响有限,说明CG/Ca材料良好的应用前景,体系中·OH、SO_(4)^(•-)、·O_(2)^(-)和^(1)O_(2)均对苯并[a]芘的降解起到促进作用。 展开更多

关键词 煤矸石 过硫酸盐活化 高级氧化技术 苯并[A]芘 氯化钙

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小纪汗煤矿小煤柱工作面覆岩采动裂隙发育特征及防治水研究

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作者 段红飞 李泽鹏 +3 位作者 高辉 李智勇 王旭锋 段晓鹏 《煤炭工程》 北大核心 2025年第7期102-109,共8页

小纪汗煤矿回采工作面目前均留设25~30 m宽煤柱护巷,导致巷道变形较大且存在煤炭资源浪费严重的现象。为进一步提高煤炭资源回收率,拟留设10 m小煤柱护巷,煤柱尺寸减小将面临两个主要问题:工作面长度加长是否会导致导水裂隙带发育高度增... 小纪汗煤矿回采工作面目前均留设25~30 m宽煤柱护巷,导致巷道变形较大且存在煤炭资源浪费严重的现象。为进一步提高煤炭资源回收率,拟留设10 m小煤柱护巷,煤柱尺寸减小将面临两个主要问题:工作面长度加长是否会导致导水裂隙带发育高度增加,贯通新的含水层,增大顶板水害风险;10 m煤柱作为隔水煤柱能否阻隔上区段采空区积水。针对上述问题,对小煤柱工作面覆岩采动裂隙发育特征及工作面水害展开系统研究。根据导高经验公式和实测结果,明确了工作面裂采比范围为21~27,综合确定导水裂隙带的最大发育高度为117 m。结合数值模拟掌握了煤柱宽度、工作面长度、采厚等不同开采参数下,导水裂隙带发育特征。基于ArcGIS平台明确了工作面顶板水害重点防治区域为距工作面切眼1041~2411 m及3299~4630 m范围。结合顶板水害风险性分区,提出了工作面顶板与上区段采空区水害“探—放”技术方案。 展开更多

关键词 小煤柱 导水裂隙带 风险性分区 水害防治 数值模拟

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大屯煤电公司全面预算管理体系的构建

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作者 黄静 刘洋 窦韶东 《中国煤炭》 北大核心 2014年第5期32-33,100,共3页

分析煤炭企业全面预算的必要性及其存在的问题,以大屯煤电公司为例探讨煤炭企业全面预算体系的构建。

关键词 煤炭企业 全面预算 构建

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黄河流域矿业集聚对城市碳平衡的影响及传导机制——基于空间溢出效应视角 被引量：4

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作者 宋梅 郝旭光 +1 位作者 张加 李梦雪 《北京理工大学学报（社会科学版）》 CSSCI 北大核心 2024年第1期58-73,共16页

黄河流域矿产资源丰富,是中国的能源流域。在碳达峰与碳中和背景下,矿业集聚区低碳转型是黄河流域生态保护和高质量发展的关键。基于2003—2018年黄河流域90个地级行政区面板数据,构建空间中介效应模型,从空间溢出视角探究矿业集聚对城... 黄河流域矿产资源丰富,是中国的能源流域。在碳达峰与碳中和背景下,矿业集聚区低碳转型是黄河流域生态保护和高质量发展的关键。基于2003—2018年黄河流域90个地级行政区面板数据,构建空间中介效应模型,从空间溢出视角探究矿业集聚对城市碳平衡的影响机制。结果表明:(1)矿业集聚显著恶化了矿业城市自身的碳平衡状态,而对周边城市的碳平衡状态起到了一定的改善作用,说明“碳诅咒”假说在黄河流域成立,矿业集聚区存在明显的“能源资源外输,碳排放和生态破坏留存”的环境不公平问题;(2)矿业集聚通过阻碍产业升级、抑制技术进步、降低土地固碳能力三条中介路径显著恶化了矿业集聚城市的碳平衡状态,产业升级的中介效应量最大,是矿业集聚区低碳转型的关键路径;(3)黄河流域矿业集聚对城市碳平衡影响有明显的时空异质性,作用强度和传导路径在繁荣期和转型期以及上、中、下游之间存在一定差异。针对研究结论,认为要重视矿业集聚区与非矿业集聚区之间存在的环境不公平问题,通过转移支付和减排责任科学划分让矿业集聚区承担“共同但有区别”的减排责任,综合产业升级、技术进步、提高土地固碳能力多种方式,因时因地制宜破解和防范“碳诅咒”。研究旨在为矿业集聚区承担“共同但有区别”的减排责任、明确低碳转型路径提供理论支撑。 展开更多

关键词 矿业集聚 碳平衡 碳诅咒 影响机制 空间溢出 黄河流域

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基于不同断裂准则下水力压裂裂纹起裂规律研究 被引量：3

6

作者 侯公羽 刘云峰 +3 位作者 于续楠 周光一 邵耀华 尚宇豪 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期687-697,共11页

为研究煤矿顶板定向水力压裂裂纹扩展机理,探究不同断裂准则之间的关系,基于断裂力学理论构建钻孔水力压裂力学模型,推导不同断裂准则下的起裂角和临界水压计算公式,分析不同变量对起裂角和临界水压的影响效果。结果表明:①注入水压的... 为研究煤矿顶板定向水力压裂裂纹扩展机理,探究不同断裂准则之间的关系,基于断裂力学理论构建钻孔水力压裂力学模型,推导不同断裂准则下的起裂角和临界水压计算公式,分析不同变量对起裂角和临界水压的影响效果。结果表明:①注入水压的增大会显著降低起裂角,且预制裂纹倾角与起裂角曲线极值会随着水压的增大而向45°附近移动;随着应力差的增加,起裂角逐渐增加;起裂角随预制裂纹长度与钻孔半径比值的减小而增大;泊松比对起裂角的影响效果有限。②临界水压随着预制裂纹倾角和主应力差的增大而增大,但在低预制裂纹倾角条件下,σ准则计算出的临界水压会随着主应力差的增大而减小;钻孔半径和预制裂纹长度的增加会显著减小临界水压。③对比临界水压的理论计算结果与试验结果知,二者有较好的拟合性。研究结果可指导水力压裂现场施工。 展开更多

关键词 定向水力压裂 断裂力学 起裂角 临界水压 断裂准则

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基于碳平衡的黄河流域市域横向碳补偿研究 被引量：6

7

作者 郝旭光 宋梅 《生态经济》 北大核心 2024年第4期165-174,共10页

市域横向碳补偿能够在保证城市环境公平的前提下实现黄河流域低碳协同发展。论文利用夜间灯光和净初级生产力卫星遥感数据估算了2003—2018年黄河流域城市碳平衡状态,然后考虑资源型城市损益偏离特征和城市的公平感受对碳平衡数据进行修... 市域横向碳补偿能够在保证城市环境公平的前提下实现黄河流域低碳协同发展。论文利用夜间灯光和净初级生产力卫星遥感数据估算了2003—2018年黄河流域城市碳平衡状态,然后考虑资源型城市损益偏离特征和城市的公平感受对碳平衡数据进行修正,最后基于修正后的碳赤字确定碳补偿金额和补偿优先级。结果表明:(1)黄河流域整体于2007年首次出现碳失衡,到2018年城市碳赤字率高达62%;(2)经过修正资源型城市有166 157万吨历史碳排放被调整到了非资源型城市,个别城市碳补偿主客体地位发生转换;(3)黄河流域市域横向碳补偿呈现“东北补偿西南,中下游补偿上游”的空间格局,省会等发达城市需要支付的补偿金额明显高于其他地区;(4)以玉树州为代表的经济欠发达的上游生态盈余区应当优先受偿,以下游威海等经济较发达且补偿金额对城市经济发展影响较小的城市应当率先支付。 展开更多

关键词 碳补偿 碳平衡 环境公平 市域 黄河流域

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甜水堡煤矿煤巷支护参数与设备工艺优化研究 被引量：5

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作者 孟键 朱长华 +2 位作者 牛志军 王旭锋 吕昊 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第3期151-159,共9页

目前巷道快速掘进技术研究主要针对巷道快速掘进的影响因素、设备优化等,对巷道空顶距、支护参数、施工工艺联合优化的研究较少。针对该问题,以甘肃省环县甜水堡煤矿2号井1309工作面回风巷为研究对象,对煤巷支护参数与设备工艺优化方法... 目前巷道快速掘进技术研究主要针对巷道快速掘进的影响因素、设备优化等,对巷道空顶距、支护参数、施工工艺联合优化的研究较少。针对该问题,以甘肃省环县甜水堡煤矿2号井1309工作面回风巷为研究对象,对煤巷支护参数与设备工艺优化方法进行研究。分析了巷道掘进各工序的用时特征,得出掘进、永久支护、临时支护用时最多,占比分别为25.3%,49.9%,6.2%;以耗时最长的3个工序为重点优化方向,构建了掘进工作面空顶区顶板力学模型,得出掘进工作面理论最大空顶距为2.32 m,考虑现场受设备、地质、工艺等因素影响,确定空顶距为2.0 m;根据不同支护方案下巷道围岩应力、变形、塑性区的分布特征,结合巷道高效掘进需求,确定最佳锚杆间排距为800 mm×1000 mm。结合巷道实际的地质条件,配套优化了掘进设备、临时支护工艺与施工工艺。现场试验结果表明,优化后最大日进尺由8 m提高到10 m,巷道掘进速度提高了25%;巷道围岩变形基本处于稳定状态,最大变形量为226 mm。优化方案不仅保证了巷道的安全稳定,还显著提高了巷道的掘进速度。 展开更多

关键词 快速掘进 极限空顶距 围岩控制 支护参数优化 支护工艺优化 施工工艺优化

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循环井耦合原位化学氧化技术对地下水中苯的修复效果研究

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作者 李京澄 贾文娟 +9 位作者 王锴 彭杨皓 程莉蓉 牛耕 丁爱中 王森杰 王海立 林威 谷成功 徐华清 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2352-2361,共10页

循环井耦合原位化学氧化技术是一种去除地下水中石油烃污染物的有效修复技术。本研究运用该技术修复苯污染场地,监测各修复阶段水样基本化学指标,获得不同修复阶段地下水中苯及理化指标(pH、电导率、溶解氧、氧化还原电位)的时空分布,... 循环井耦合原位化学氧化技术是一种去除地下水中石油烃污染物的有效修复技术。本研究运用该技术修复苯污染场地,监测各修复阶段水样基本化学指标,获得不同修复阶段地下水中苯及理化指标(pH、电导率、溶解氧、氧化还原电位)的时空分布,并计算出氧化修复过程中污染区域苯的削减量,评估该技术对地下水中苯的修复效果。此外,依据美国环境保护局的健康风险模型评估修复前后场地的健康风险,计算地下水风险管控值,为场地风险管控提供建议。结果表明:①修复过程中,苯浓度与pH、溶解氧浓度和氧化还原电位均呈显著负相关,而与电导率呈正相关。②修复结束后,苯的削减量达230.15kg,场地的修复率达99.8%,大部分满足《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)的Ⅲ类水标准。③修复结束后场地风险状况显著改善,非致癌风险完全解除,致癌风险显著降低;敏感性分析显示,饮水量和苯浓度对健康风险的敏感性较大;地下水致癌风险管控值为0.205mg/L,非致癌风险管控值为0.451mg/L。循环井耦合原位化学氧化技术在石油烃污染场地修复中取得了良好的修复效果,可为石油烃污染场地的修复提供参考。 展开更多

关键词 循环井 地下水 苯污染 健康风险

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地下水循环井修复系统评估方法研究

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作者 刘玉兰 李梦丹 +10 位作者 王锴 贾文娟 彭杨皓 程莉蓉 牛耕 丁爱中 王森杰 王海立 林威 谷成功 徐华清 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2362-2371,共10页

地下水循环井修复技术逐渐成为地下水污染治理的新方向。通过识别影响循环井修复效果的关键指标,基于高度概化的单一含水层条件结合数值模拟技术建立了两种地下水循环井修复系统评估方法,一种是无量纲分析方法,研究单因素对循环影响半... 地下水循环井修复技术逐渐成为地下水污染治理的新方向。通过识别影响循环井修复效果的关键指标,基于高度概化的单一含水层条件结合数值模拟技术建立了两种地下水循环井修复系统评估方法,一种是无量纲分析方法,研究单因素对循环影响半径的影响,给出单因素影响下的循环影响半径公式;另一种是粒子跟踪方法,描述粒子的运动轨迹,研究筛管长度、筛管间距、抽注水量、各向异性、水力梯度对回收率的影响。结果表明:①在无水梯度条件下,循环影响半径与抽取筛管段长度、抽注水量、垂向渗透系数均呈对数关系,与注入筛管段长度、筛管间距均呈二次函数关系;叠加水力梯度后,无量纲化循环影响半径与无量纲化水力梯度呈对数关系,且当Q/B2v(Q为抽注水量,B为含水层厚度,v为地下水流速)为0~5.3时,上游循环影响半径大于下游循环影响半径;当Q/B2v大于5.3时,下游循环影响半径大于上游循环影响半径。②在无水梯度条件下,相同时间内抽注段筛管长度相同时,筛管长度、筛管间距、各向异性均与回收率呈负相关,抽注水量与回收率呈正相关;抽注段筛管长度不同时,筛管长度的变化对回收率的影响不显著。叠加水力梯度后,水力梯度越大,上游的回收率越大,下游的回收率越小。③回收率对参数敏感性分析显示,回收率对抽取、注入筛管长度变化、筛管间距变化、抽注水量变化均较不敏感,对各向异性值的变化最为敏感,即各向异性值越高的含水层对回收率的负面影响越大。研究显示,通过采用无量纲分析方法和粒子跟踪方法识别关键指标参数的变化规律,可有效评估地下水循环井修复系统。 展开更多

关键词 地下水循环井 数值模拟 影响半径 粒子追踪

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甲醇芳构化中催化剂酸性对脱烷基、烷基化和异构化反应的影响 被引量：19

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作者 张金贵 骞伟中 +4 位作者 汤效平 沈葵 王彤 黄晓凡 魏飞 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1281-1288,共8页

在Zn/P/ZSM-5催化剂上研究了甲醇、二甲苯、甲苯和甲醇等不同进料下芳烃产品分布随反应积碳的变化,发现催化剂积碳对芳构化反应、脱烷基反应和烷基化反应的影响不同.在不同硅铝摩尔比(Si/Al比)和Zn负载量的Zn/P/ZSM-5催化剂上进行甲醇转... 在Zn/P/ZSM-5催化剂上研究了甲醇、二甲苯、甲苯和甲醇等不同进料下芳烃产品分布随反应积碳的变化,发现催化剂积碳对芳构化反应、脱烷基反应和烷基化反应的影响不同.在不同硅铝摩尔比(Si/Al比)和Zn负载量的Zn/P/ZSM-5催化剂上进行甲醇转化,考察催化剂酸性位点强度、密度和类型与芳烃收率和产品分布之间的关系,发现当强酸位点酸密度下降时,脱烷基反应最先被抑制,其次是芳构化反应和异构化反应,而烷基化反应却不受影响.在Si/Al比为14,3%(w)Zn负载量的Zn/P/ZSM-5催化剂上可得到75%左右的芳烃收率,二甲苯收率在35%左右,具有重要的工业应用前景. 展开更多

关键词 甲醇 ZSM-5分子筛 芳构化 脱烷基 烷基化 异构化

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SAPO-34分子筛硅铝比对甲醇制烯烃反应性能及积炭组成的影响 被引量：10

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作者 崔宇 王垚 魏飞 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2982-2989,共8页

为了研究硅铝比对甲醇制烯烃反应性能及积炭组成的影响,控制合成中的原料配比制备了一系列不同硅铝比的SAPO-34分子筛。对合成的SAPO-34分子筛上的总酸量、酸强度和酸中心的分布进行了表征,发现成对的酸性位点随硅铝比的增大而增加。在... 为了研究硅铝比对甲醇制烯烃反应性能及积炭组成的影响,控制合成中的原料配比制备了一系列不同硅铝比的SAPO-34分子筛。对合成的SAPO-34分子筛上的总酸量、酸强度和酸中心的分布进行了表征,发现成对的酸性位点随硅铝比的增大而增加。在固定床反应器中,系统地研究了SAPO-34分子筛的硅铝比对MTO反应性能的影响。由于成对的酸性中心是氢转移、低聚和成环的主要活性中心,能够增加副产物丙烷选择性及焦炭的生成速率,降低SAPO-34催化剂的烯烃选择性和催化剂的寿命。反应失活分析表明,在350℃、常压、空速为10 h-1的条件下,催化剂可用一级反应失活方程描述,失活与硅铝比的3次方呈正比。采用原位热重质谱分析结合溶炭色谱质谱联用分析,发现硅铝比较高的SAPO-34分子筛笼内萘及其同系物乃至蒽、菲等稠环芳烃产物的生成速度较快,堵塞产物扩散的通道,导致催化剂的快速失活。 展开更多

关键词 甲醇制烯烃 分子筛 催化 活性 成对酸中心 失活

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基于混合混沌优化策略的汽轮机调速系统模糊免疫PID控制 被引量：20

13

作者 王爽心 姜妍 李亚光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期70-74,共5页

针对汽轮机调速系统中存在的时滞、惯性、死区和饱和等非线性环节,采用模糊控制理论并结合免疫反馈机理构成了模糊免疫PID控制器。提出基于加速混沌搜索与变尺度策略结合起来的混合混沌优化方法对PID控制器参数进行优化设计。通过加速... 针对汽轮机调速系统中存在的时滞、惯性、死区和饱和等非线性环节,采用模糊控制理论并结合免疫反馈机理构成了模糊免疫PID控制器。提出基于加速混沌搜索与变尺度策略结合起来的混合混沌优化方法对PID控制器参数进行优化设计。通过加速混沌搜索,快速得到控制器参数的次优值;利用变尺度的方法在次优值的附近找出控制器参数的全局最优值,避免了设计过程中大量的参数调试工作。仿真结果表明,该方法与传统的PID控制和模糊免疫PID控制相比,具有超调小、响应快、自适应性好、优化效率高等优点,明显改善了汽轮机调节系统的控制品质。 展开更多

关键词 汽轮机调速系统 混沌优化 变尺度 加速混沌搜索 模糊免疫PID

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汽轮机调速系统CMAC网络PID并行优化控制 被引量：11

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作者 杨辉 王爽心 李亚光 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2662-2665,共4页

针对汽轮机调速系统存在死区、饱和等非线性的控制特点,提出了基于混沌优化策略与CMAC网络PID并行控制相结合的控制方法,并将其应用于汽轮机调速系统的参数设计中。该方法首先通过混沌搜索,得到控制器参数的次优值,然后利用变尺度的方... 针对汽轮机调速系统存在死区、饱和等非线性的控制特点,提出了基于混沌优化策略与CMAC网络PID并行控制相结合的控制方法,并将其应用于汽轮机调速系统的参数设计中。该方法首先通过混沌搜索,得到控制器参数的次优值,然后利用变尺度的方法在次优值附近找出控制器参数的全局最优值。与CMAC网络传统PID并行控制以及单纯PID控制相比较的仿真结果表明,该方法能更好地提高控制系统的精度和响应速度。 展开更多

关键词 混沌优化 CMAC网络 PID控制 并行控制 汽轮机调速系统

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汽轮机调速系统模糊免疫PID控制的混沌优化策略 被引量：9

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作者 王爽心 姜妍 李亚光 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1729-1732,共4页

针对汽轮机调速系统中存在的时滞、惯性、死区和饱和等非线性环节,采用模糊控制理论,结合免疫反馈机理,设计了基于变尺度混沌优化策略的模糊免疫PID控制系统。将其应用于汽轮机调速系统的参数设计,避免了设计过程中大量的参数调试工作,... 针对汽轮机调速系统中存在的时滞、惯性、死区和饱和等非线性环节,采用模糊控制理论,结合免疫反馈机理,设计了基于变尺度混沌优化策略的模糊免疫PID控制系统。将其应用于汽轮机调速系统的参数设计,避免了设计过程中大量的参数调试工作,同时也使系统获得最佳的控制性能。仿真结果表明,此方法对目标函数的优化结果更加有效。 展开更多

关键词 模糊免疫PID 变尺度 混沌优化 汽轮机调速系统

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协调控制系统神经网络PID优化控制与仿真研究 被引量：15

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作者 王爽心 杨辉 李亚光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第35期96-101,共6页

针对火电单元机组协调控制系统具有多变量、强耦合、非线性及参数时变的特点,将对角递归神经网络与PID控制方法相结合,并利用提出的改进型变尺度混沌优化策略对神经网络的权值参数和PID控制器参数进行整定,从而实现多变量系统的优化控... 针对火电单元机组协调控制系统具有多变量、强耦合、非线性及参数时变的特点,将对角递归神经网络与PID控制方法相结合,并利用提出的改进型变尺度混沌优化策略对神经网络的权值参数和PID控制器参数进行整定,从而实现多变量系统的优化控制。此方法不仅保持了传统PID控制器结构简单、算法实用等特点,而且算法稳定性好,寻优效率高,避免了控制器参数陷入局部极小等问题。仿真结果表明,对于100%和70%不同负荷时的工况,即使对象的传递函数发生了较大的改变,系统仍具有响应速度快、鲁棒性好、自适应性好等特点。 展开更多

关键词 对角递归神经网络 协调控制系统 混沌优化PID

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沿空巷道顶板结构演化过程及围岩控制技术研究 被引量：18

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作者 张博 田素川 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期68-75,共8页

为解决二次采动影响条件下厚层坚硬顶板沿空巷道的围岩控制的问题,运用理论分析、数值模拟及现场实践相结合的方法,对二次采动过程中沿空巷道顶板结构的演化过程及控制技术进行了研究。研究结果表明:①二次采动时煤柱两侧均形成三铰拱结... 为解决二次采动影响条件下厚层坚硬顶板沿空巷道的围岩控制的问题,运用理论分析、数值模拟及现场实践相结合的方法,对二次采动过程中沿空巷道顶板结构的演化过程及控制技术进行了研究。研究结果表明:①二次采动时煤柱两侧均形成三铰拱结构,但二次采动压力影响叠加导致煤柱上方基本顶破断岩块的上工作面一侧向下旋转,压缩煤柱,致使巷道围岩应力环境恶化;②力学分析结果表明煤柱所受的压力与上方基本顶的长度及所承受的载荷呈线性关系,基本顶侧向悬露长度过大及二次采动时超前段基本顶载荷的增加是沿空巷道围岩变形严重的主要诱因;③数值模拟结果显示二次采动过程巷道两侧垂直应力分布呈现不同的偏向性,一次采动时煤柱仍保持一定的承载能力,巷道煤柱侧垂直应力分布大于回采侧,二次采动时煤柱变形破坏严重,使得巷道回采侧垂直应力分布大于煤柱侧,非对称性明显;④坚硬顶板条件下的沿空巷道围岩控制,既要改变顶板结构从而优化巷道围岩应力环境,还要提高支护强度强化围岩对采动影响的承载能力,基于此提出了厚层坚硬基本顶沿空巷道的侧向切顶应力优化技术及支护优化方案。将方案应用于现场实践后,沿空巷道矿压显现程度大幅减小,变形得到有效控制。研究成果可为类似工程地质条件下的巷道围岩控制提供借鉴。 展开更多

关键词 沿空巷道 厚层坚硬顶板 二次采动 应力优化

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构造条件和水力压裂控制下的煤层气井异常高产水成因探讨 被引量：8

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作者 王凯峰 唐书恒 +4 位作者 张松航 杨宁 郗兆栋 张迁 王敬宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期849-861,共13页

煤层气开发实践表明,产水量过高的煤层气井普遍存在低产气甚至不产气的现象,这成为煤层气开发低效的重要原因。为了分析异常高产水的主控因素,以沁水盆地柿庄南区块煤层气井为研究对象,基于区内大量的煤层气井生产资料,通过单因素方差... 煤层气开发实践表明,产水量过高的煤层气井普遍存在低产气甚至不产气的现象,这成为煤层气开发低效的重要原因。为了分析异常高产水的主控因素,以沁水盆地柿庄南区块煤层气井为研究对象,基于区内大量的煤层气井生产资料,通过单因素方差分析及非线性拟合方法,确定了异常高产水的量化指标,并分析了不同因素控制下的异常高产水成因,探讨了相应的解决对策。研究结果表明:对于沁水盆地柿庄南区块排采时间已达8 a的高煤阶煤层气直井,异常高产水的量化指标为平均产水量大于3.22 m^(3)/d;区内煤储层上部砂岩含水层的发育是异常高产水的先决条件,复杂构造地质背景下的异常高产水现象更为普遍,北部断层和陷落柱附近发育密集程度不同的天然裂缝,异常高产水的高风险区为分别距离断层和陷落柱600,900 m范围内。在中南部弱构造活动区,水力压裂裂缝和局部水动力场成为异常高产水的主控因素,局部洼陷内煤层海拔越低,裂缝规模和高度越大,越容易导致异常高产水,且发育垂直或高角度倾斜剪切裂缝的煤层气井异常高产水的风险更高。因此,以远离断层和陷落柱等复杂构造为原则来布井,兼顾含水层发育特征与压裂裂缝规模的适应性,尤其是在局部洼陷内煤层海拔相对低点,控制煤层气井压裂裂缝规模以防沟通含水层,从而避免异常高产水导致煤层气井开发低效。 展开更多

关键词 沁水盆地 高煤阶 煤层气 异常高产水 水力压裂 局部洼陷

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基于高效除雾器的燃煤电厂颗粒物超低排放 被引量：3

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作者 李润平 王凤阳 +3 位作者 杨志勇 吕海生 江建忠 肖平 《洁净煤技术》 CAS 2018年第5期136-141,共6页

为了深入研究评估高效除雾器对于燃煤电厂颗粒物超低排放的影响,对某200 MW燃煤电厂加装高效除雾器前后脱硫塔出口的颗粒物排放浓度、粒径分布等进行测试。结果表明,加装高效除雾器前,脱硫塔出口颗粒物不能稳定实现超低排放达标。120 MW... 为了深入研究评估高效除雾器对于燃煤电厂颗粒物超低排放的影响,对某200 MW燃煤电厂加装高效除雾器前后脱硫塔出口的颗粒物排放浓度、粒径分布等进行测试。结果表明,加装高效除雾器前,脱硫塔出口颗粒物不能稳定实现超低排放达标。120 MW和200 MW负荷下,颗粒物排放浓度平均值为12 mg/m^3和18 mg/m^3。负荷越高,排放浓度越高;颗粒物粒径越小,排放的粒数浓度越高。加装高效除雾器后,150、180和200 MW三种不同负荷下均能实现稳定超低排放达标,排放浓度均值分别为3.25、2.24和1.82 mg/m^3,高效除雾器对PM_(10)的去除效率可达到90%。粒径分析表明,高效除雾器对细颗粒物PM_(0.1)的去除效果达90%。高效除雾器可作为湿式静电除尘器的替代,对燃煤电厂超低排放改造起关键作用。 展开更多

关键词 高效除雾器 燃煤电厂 颗粒物 超低排放

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超磁致伸缩声波震源的时频特征与实测研究 被引量：3

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作者 王泽伦 高洪鑫 +1 位作者 于师建 王永申 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期225-231,共7页

宽频带、大功率、短余振声波震源是高分辨率探测大尺度复杂结构体的关键技术,为了解决探测距离与其分辨率的矛盾问题,采用超磁致伸缩材料制作的声波发射器作为震源,研制了一种新的声波探测仪器。该震源中心频率为5 kHz,激励电压300~600... 宽频带、大功率、短余振声波震源是高分辨率探测大尺度复杂结构体的关键技术,为了解决探测距离与其分辨率的矛盾问题,采用超磁致伸缩材料制作的声波发射器作为震源,研制了一种新的声波探测仪器。该震源中心频率为5 kHz,激励电压300~600 V,具有辐射声功率大、余振短(3.5个周期)、频带宽(1~3 kHz)的特性;其最大的优点是每次激发的声波信号一致性好,可以采用单点多次激发,通过多次叠加的数据处理技术提高信噪比,较好地解决了声波探测距离与分辨率的矛盾,并成功地应用于煤矿采场顶煤厚度探测。现场探测结果表明:大功率声波探测系统能够有效提取4~7 m煤岩交界面的反射波信号,借助于小波多分辨分析信号处理方法,有效地提高了采场顶煤厚度探测的精度及其可靠性,为顶煤厚度精确探测提供了一条有效途径。 展开更多

关键词 超磁致伸缩材料 声波 小波分析 煤厚 探测

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