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煤炭工程
煤炭工程

章新敏（执行）

月刊

1671-0959

mtgc@coale.com.cn

010-82276677、6679

100120

北京市德外安德路67号

煤炭工程/Journal Coal Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊报道内容包括煤炭工业有关方针、政策、法规；交流煤炭工业基建体制深化改革经验，报道工程项目建设、设计施工中的新成就、新经验、新动向和各专业采用的新技术、新设备、新工艺、新材料的先进经验。直接涉及到的专业有采矿、机电、机制、土建、选煤、环保、技经、管道运输、公路、铁路、桥涵、暖卫、给排水等。
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    矿用干式变压器故障诊断和寿命预测技术现状及展望

    李红岩张豪杰荣相陈江...
    146-151页
    查看更多>>摘要：干式变压器故障诊断技术通过对监测数据进行分析,能够实现信号特征提取、故障诊断、状态评估和寿命预测,提高干式变压器在井下运行的安全性,降低由于故障带来的损失.文章介绍了信号特征提取方法(频率响应法、小波变换法、堆叠自编码器)、故障诊断方法(贝叶斯网络、支持向量机、BP神经网络)、状态评估和寿命预测方法(交叉熵组合预测法、灰色理论、层次分析法)的研究现状,将几种方法进行对比,并对干式变压器故障诊断技术进行展望.

    矿用干式变压器故障诊断特征提取状态评估寿命预测

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    多煤层重复开采地表下沉系数演变研究

    张明媚薛永安
    152-156页
    查看更多>>摘要：以太原西山矿区杜儿坪煤矿南三盘区为研究区,采用FLAC3D 软件建立数值模型,分析矿区2#、3#煤层重复开采后的地表下沉系数演变规律.数值模拟实验结果表明:沉陷预计结果与原有成果、PS-InSAR监测结果均吻合较好,下沉系数随重复采动次数增加呈现增大趋势,表现为2#煤层分层开采时的下沉系数是一次采全高的1.1 倍,继续开采下部3#煤层时下沉系数是 2#煤层分层开采时的1.27 倍.研究结果为多煤层重复开采下的地表沉陷防控和地物保护提供了依据,也为开展重复采动生态损伤及恢复治理等研究提供了基础参考.

    分层开采重复采动下沉系数沉陷规律数值模拟

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    膨润土基封孔材料界面改性及长效封孔功能研究

    赵建斌程健维
    157-164页
    查看更多>>摘要：针对煤矿瓦斯抽采平均浓度低、持续时间短的技术难题和工程实践的现场需求,选择机械改性法、有机活化改性法等界面改性方法,以膨润土为基础材料,提高保水性、稳定性和触变性,研发得到瓦斯抽采钻孔液相封孔材料.采用"液封气"思想实现全周期触变封堵新生裂隙.现场应用结果表明:新材料封堵效果良好,平均抽采浓度41.66%,较传统材料提高 15.27%,浓度衰减系数降低48%,补浆提升系数提高22%,可实现废孔利用.

    瓦斯抽采钻孔封孔膨润土表面改性

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    基于机器学习的Geldart A类加重质流化床的床层膨胀特性研究

    于大伟邵明王宾蔚文朋...
    165-170页
    查看更多>>摘要：为了预测Geldart A类加重质的膨胀特征,通过床层塌落试验,研究了床层流化过程中的气泡相和乳化相的组成与操作因素之间的关联,构建了操作气速、静止床高以及床层膨胀高度的数据集,进行了数据统计分布和相关性分析,利用具有最佳超参数的GBDT模型成功模拟了膨胀高度和影响变量之间的非线性关系,分析了特征变量的敏感性.结果表明,随着气速的逐渐增加,乳化相与气泡相的膨胀呈现先增加并略有减小的规律.对于不同的初始床高与床层膨胀高度,气泡相组成不受其变化的影响且组成比例相对稳定.操作气速的重要性得分是0.68,是膨胀高度最敏感的变量.而静止床高的重要得分仅为0.32,表明此变量对床层膨胀的影响较小.此外,由部分相关性分析可知,床层的膨胀高度对操作气速的依赖性具有一定的敏感性区间.

    加重质机器学习流化床床层膨胀气泡相乳化相

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    基于FTIR与烷烃气碳同位素特征的中阶煤结构演化研究

    王路赵庆珍翟志伟李江涛...
    171-177页
    查看更多>>摘要：煤变质作用过程存在多次阶跃点,并发生以热降解-热裂解作用为主形成烷烃气.为探究中阶煤结构演化特征,以西山煤田中阶煤为研究对象,采用傅里叶红外光谱测试分析方法对中阶煤化学结构演化特征及其与烷烃气碳同位素关系进行了研究.结果表明,煤层气碳同位素值位于-57.20‰～-31.41‰之间,乙烷与甲烷碳同位素值相比变化相对较弱.样品中羟基以自缔合氢键为主,芳香烃结构以苯环三取代为主,芳碳率在演化中变化较弱,芳环缩合度则出现增大—减小—增大的变化趋势,脂肪烃以亚甲基含量为主,支链化程度参数在演化中出现减小—急增—减小的阶段性变化.结合甲烷碳同位素特征分析认为,中阶煤阶段结构演化可划分为五个阶段,第一阶段(0.65%<Ro<1.10%)以热解作用为主导,δ13 C1 呈微弱减小的趋势;第二阶段(1.10%<Ro<1.30%)以热解与缩聚的叠合为主,δ13 C1 值开始变重;第三阶段(1.30%<Ro<1.50%)由煤的热解逐渐进入以缩聚作用为主,烷烃气大量生成,δ13 C1 值变重趋势减弱;第四阶段(1.50%<Ro<1.80%)以缩聚作用为主,第五阶段(1.80%<Ro<2.0%)则由芳环的缩聚为叠合阶段做准备,δ13 C1 值的减小或与纳米孔隙结构变化对甲烷吸附的差异有关.中阶煤化学结构演化和碳同位素变化关系的研究对指导煤层气勘探开发和煤炭资源清洁利用具有重要意义.

    中阶煤红外光谱化学结构烷烃气碳同位素

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    掺配废PVC对水煤浆成浆性能及燃烧性能的影响

    李懂李寒旭焦发存王宁宁...
    178-185页
    查看更多>>摘要：为缓解废PVC处理压力,回收碳氢资源,将废PVC与煤粉混合制备废PVC-煤浆,分析掺配废PVC后浆体的定黏质量分数、流变特性及稳定性.利用SEM-EDX和分形理论对掺配废PVC的浆体表观形貌和分形维数进行分析,探讨掺配废PVC对煤浆性能的影响机理.利用热重分析法和Coats-Redfern积分法计算原煤浆及废PVC-煤浆的燃烧特性指数和动力学参数,对不同废PVC掺配量浆体的燃烧性能进行评价.结果表明:掺配废PVC可以提高浆体的成浆性但析水率升高、稳定性有所下降;废PVC的掺配量越多,浆体的分形维数越小,成浆浓度越高;掺配废PVC对煤浆燃烧会产生协同作用,当废PVC的添加量为3%和5%时,煤浆的燃尽率和综合燃烧性能变好,促进燃烧反应,添加量为8%和10%时抑制燃烧反应;在选取Coats-Redfern近似时,水煤浆燃烧在选取反应级数n=1 时线性相关性最高,掺配5%的废PVC后的浆体表观活化能和频率因子最大.

    废PVC成浆性能燃烧性能热分析动力学分析塑料回收

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    抚顺西露天矿矿区土壤肥力评价研究

    刘宝勇李玥蒨白国良
    186-191页
    查看更多>>摘要：为了明确抚顺西露天矿土壤肥力现状,考虑土壤主要理化性质,选取土壤容重、土壤含水率、土壤孔隙度、土壤机械组成、pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效钾、有效磷作为土壤肥力评价指标,采用修正的内梅罗指数法对矿区土壤进行综合评价.评价结果表明,北帮滑坡区样地、南帮变形区样地及西帮修复区样地土壤肥力综合指数为 0.4～0.6,肥力分级为Ⅲ级,土壤肥力水平表现为一般;东帮采矿区样地土壤肥力综合指数为 0.2～0.4,肥力分级为Ⅱ级,土壤肥力水平表现为较贫瘠.土壤肥力大小顺序为北帮滑坡区样地>南帮变形区样地>西帮修复区样地>东帮采矿区样地,可以看出西露天矿东帮土壤肥力较为缺乏,西帮土壤稍缺,北帮和南帮土壤肥力较为丰富.

    矿区复垦土壤肥力综合评价内梅罗指数法

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    基于经济成本目标的综合能源系统容量规划方法研究

    李晓恩李泽鹏周川吴鹏...
    192-198页
    查看更多>>摘要：综合能源系统能够协同规划多种能源,提升可再生能源的消纳能力,从而实现系统的低碳高效运行.基于此,本研究提出了一种集成光伏发电系统、蓄热水箱和内燃机的综合能源系统.考虑冷、热、电三种形式能量平衡约束,采用遗传算法以系统的年总成本最小为优化目标,并以年总碳排放量和年总一次能源消耗量为评价指标建立了综合能源系统规划优化模型.结果表明:与分产系统相比,所提出的综合能源系统的年总成本节约率、年二氧化碳减排率和年一次能源节约率分别为30.67%、33.26%和8.93%.此外,综合能源系统中光伏发电系统承担了全年用户电负荷的14.58%,有效提升了系统的经济性以及能效性.

    综合能源系统光伏发电容量规划遗传算法

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    矿工不安全行为的双重加工机制研究

    祁慧孟令俊曹家琳孙艺宁...
    199-205页
    查看更多>>摘要：矿工不安全行为研究是安全管理领域的经典问题,现有文献多从人因工程和行为经济学视角解释不安全行为的产生机制,少有文献关注矿工在"未经深思熟虑"状态下的不安全行为决策机制,本研究基于双系统理论建构矿工不安全行为双重加工机制解释模型.采用问卷调查方法调动矿工在系统2——即深思熟虑的状态下对25 种不安全行为进行威胁评估,结果显示对于所有不安全行为,被调查者判断此类行为"经常发生"的比例远高于做出"低威胁评估"的人数比例,表明矿工在生产过程中确实存在运用系统 1——"未经深思熟虑"的决策机制实施不安全行为的情形.在此基础上分析矿工采用系统 1 进行行为决策的影响因素,过去行为、时间压力、处理能力、认知动机、卷入程度及风险感知等因素是影响行为加工机制的主要因素,并据此提出了针对系统 1状态下的不安全行为的管控策略.

    矿工不安全行为双系统理论威胁评估

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    基于ERNIE-BiGRU-CRF模型的煤矿安全隐患命名实体智能识别研究

    刘飞翔李泽荃赵嘉良李靖...
    206-212页
    查看更多>>摘要：为充分挖掘煤矿安全隐患文本关键知识,帮助煤矿企业安全管理人员更好的开展隐患排查治理工作,提出一种基于预训练语言模型的命名实体识别方法.首先定义煤矿安全隐患实体类别,并采用BIO标注策略构建了7 个实体类别和 15 个实体标签;然后将收集到的煤矿隐患排查数据进行预处理,由煤矿安全领域专家人工标注相关实体,得到 1500 条煤矿安全隐患命名实体标准数据集;最后采用ERNIE预训练模型对煤矿安全隐患文本词向量进行表征、同时利用BiGRU结构进行上下文语义特征提取以及CRF模型进行实体标签解码,完成煤矿安全隐患命名实体识别研究.实验结果表明:ERNIE-BiGRU-CRF 模型在序列标注任务上的精确率、召回率和 F1 值分别为56.69%、69.23%和62.34%,较于BiLSTM-CRF基线模型分别提高了 6.85%、13.74%和 9.83%,并且实体抽取结果与实际标注结果相差不大.另外,消融实验也验证了BiGRU层能够更好的捕捉煤矿安全隐患文本上下文语义依赖关系以及CRF层能够进一步优化标签序列的有效性.

    煤矿安全隐患ERNIE-BiGRU-CRF算法模型命名实体识别信息抽取

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