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期刊信息/Journal information
煤炭科学技术
煤炭科学技术

王金华

月刊

0253-2336

cst410@china.com

010-84262920 84262926

100013

北京和平里青年沟路5号

煤炭科学技术/Journal Coal Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>该刊为实用性的技术类刊物。辟有技术经验、实验研究、问题探讨、专家论坛、新产品、科技信息等栏目。是全国优秀期刊之一,第二届全国科技期刊评比获二等奖。读者对象为有关专业的科研生产设计教学管理等单位的工作者。
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    基于视觉显著性的煤矿井下关键目标对象实时感知研究

    南柄飞郭志杰王凯李首滨...
    247-258页
    查看更多>>摘要:随着煤矿智能化技术发展,井下关键设备目标对象视觉感知应用需求日益增强.井下复杂场景,特别是生产工况综采工作面,人员及设备目标频繁交错呈现.基于监控视觉画面实时检测、提取人员及关键设备目标对象,对实现井下关键设备目标对象智能监控,生产场景智能感知与安全生产管理意义重大,因此需要研究井下关键目标对象实时感知方法.基于视觉注意机制的显著目标检测和分割是复杂场景关键目标对象感知的有效方法之一,但是显著性检测和目标分割过程计算复杂度高、耗时长,难以达到工程应用的实时性要求.基于此,在分析图像视觉特征的基础上,特别是煤矿井下图像视觉特征,提出一种基于随机采样区域对比度计算的实时显著性检测方法,引入随机采样策略对原图像像素进行采样后利用Efficient Graph-based Segmentation方法将图像分割为若干区域,然后计算区域对比度获得区域显著性,实现了实时显著性检测;在显著性区域或者目标分割过程中,提出一种自适应的前景背景阈值迭代方法,基于Shared Sample Matting方法实现显著目标的实时分割提取.基于公共数据集进行试验分析,结果表明,该方法不仅提高了显著性目标的检测分割精度,而且达到30 FP S左右的显著目标检测、分割实时处理效率.同时,将该方法应用于煤矿井下复杂场景中关键设备目标对象的实时感知,效果良好,满足工程应用需求.

    煤矿智能化井下关键目标感知图象显著性检测显著目标分割煤矿井下场景

    煤炭地下气化影响因素及评价方法研究进展

    吴蒙秦云虎李国璋申建...
    259-269页
    查看更多>>摘要:煤炭地下气化是保障我国能源安全和煤炭清洁利用的重要潜在方向之一.分析国内外相关成果,对煤炭地下气化原理、影响因素及评价方法进行述评.适宜于地下气化的煤层需要满足的地质条件:厚度大于2 m,倾角小于70°,阻水隔热的顶底板;避开地质构造和水文地质条件复杂的区域.地下气化煤气组分受煤阶、煤质和煤层含水性等地质因素以及气化压力、温度和气化剂类型等工艺因素共同影响.空气气化条件下,随着煤化程度增强,煤气组分中CO含量升高,H2含量降低,CH4含量先升高后降低.煤气热值及煤气中CH4含量随着固定碳含量增加呈现先降低后升高的趋势,随着灰分产率增加呈现先升高后降低的趋势.煤气中CO2含量与固定碳含量、灰分产率均表现出负相关关系.气化温度和气化剂类型既影响着产气效率、煤气质量及污染物种类与含量,又可使围岩破裂、污染地下水,乃至破坏生物圈、大气圈、水圈和岩石圈生态系统的稳定.

    煤炭地下气化影响因素气化剂煤质煤阶

    吡啶对褐煤水煤浆流变性的影响规律研究

    郑剑平刘凯林薛继峰李高辉...
    270-276页
    查看更多>>摘要:煤化工废水成分复杂,处理困难.为了揭示煤化工废水中的典型组分吡啶对褐煤水煤浆流变性的影响规律,在添加0~1.3%的吡啶下,测试了褐煤水煤浆的浓度、黏度及浆体流体特性,采用单组分吸附和双组分吸附试验,通过对褐煤颗粒在吸附吡啶和分散剂前后的Zeta电位、接触角、表面官能团分布和数量的变化、亲疏水性强度的变化、颗粒分散团聚行为的变化情况进行分析研究,解释流变性变化的机理.结果表明,随着吡啶添加量增大,褐煤水煤浆的浓度变化不大,但黏度从1050 mPa·s增大到1250 mPa·s,浆体屈服应力从29 Pa增大到40.28 Pa,流动性指数从0.686增大到0.976,假塑性降低,吡啶吸附量最高达到10.5 mg/g,分散剂吸附量则从5 mg/g减小到3.5 mg/g.褐煤吸附分散剂后的Zeta电位绝对值与分散剂浓度成正比关系,而吡啶有所增大,但当分散剂和吡啶同时存在时,Zeta电位绝对值从27.9 mV增大到42 mV左右.吸附吡啶前后褐煤颗粒的接触角也从55.4°降到35.8°.主要是因为吡啶吸附在褐煤颗粒表面,使得Zeta电位减小,接触角降低,从而增强了表面负电性及静电排斥作用,且吡啶与分散剂形成竞争吸附,导致褐煤对分散剂的吸附量显著降低,从而引起分散剂对褐煤颗粒的分散降黏效果降低,黏度升高,表面官能团分析发现,褐煤吸附分散剂、吡啶,都是发生了物理吸附过程.双组分吸附时,由于吡啶的加入,也会使得原有的分散剂吸附褐煤颗粒所形成水化膜中的自由水量减少,从而使得褐煤水煤浆的黏度升高,假塑性降低.

    褐煤水煤浆吡啶竞争吸附流变性

    热活化-碱激发法制备尾煤基地质聚合物及吸附Pb(Ⅱ)试验研究

    李雅涛樊玉萍董宪姝姚素玲...
    277-284页
    查看更多>>摘要:为将排放量巨大的煤基固体废弃物尾煤资源化合理利用,以浮选尾煤为原料,通过热活化-碱激发法制备了尾煤基地质聚合物(Tail Coal Based Geopolymer,TGP).考察了热活化温度对TGP吸附Pb(Ⅱ)容量的影响,通过SEM、XRD、FTIR、BET等材料表征分析了TGP的物理化学性质,并进行了TGP对Pb(Ⅱ)吸附行为的探讨.结果表明:800℃热活化后的TGP对Pb(Ⅱ)吸附效果最佳,吸附量达228.57 mg/g,远高于原尾煤的吸附量64.48 mg/g,是原煤的6倍;在第六次使用后所有TGP的吸附量均达到最高吸附量的80%以上;当活化温度在600℃以下时,尾煤中的硅铝利用率较低,当活化温度达到600℃以上时,TGP全部转化为非晶态物质,硅铝元素得到充分利用;浮选尾煤以粒径大小不一,结构疏散的不规则颗粒为主,尾煤表面粘附着很多粉末状颗粒,经热活化-碱激发法改性后,原尾煤结构消失,呈现粗糙疏松的凝胶状;在温度为800℃时已经脱出羟基、晶体结构被破坏、产生相变,在1104 cm-1处的吸收峰是属于Al-O/Si-O不对称伸缩振动,在683 cm-1及以下的吸收峰是由于四面体结构中TO(T=Si或Al)键的对称伸缩和弯曲振动引起,该峰标志着地质聚合物凝胶的形成;TGP的比表面积相较于原尾煤增大了9倍;TGP对Pb(Ⅱ)的吸附符合准二级动力学模型,等温吸附符合Langmuir模型,TGP对Pb(Ⅱ)的吸附是吸热自发过程.综上,浮选尾煤制备TGP具有原料利用率较高,孔隙结构较发达,吸附性能较好等优点,具有良好的潜在工业应用价值.

    浮选尾煤地质聚合物热活化碱激发Pb(Ⅱ)

    预燃室旋流煤粉燃烧器低负荷运行燃烧特性试验研究

    刘鹏中牛芳王鹏涛周建明...
    285-291页
    查看更多>>摘要:预燃室旋流燃烧器的燃烧特性与运行条件和操作参数密切相关,直接影响煤粉燃尽度和污染物排放,一直是工业锅炉系统关注研发的重点.为了探讨预燃室旋流燃烧器在低负荷运行下的燃烧特性及合理操作参数,以14 MW煤粉燃烧试验台架为基础,通过高温热电偶、烟气分析仪和高速摄像机对预燃室内的温度分布、组分体积分数分布及预燃室外的火焰形态进行测量,分析煤粉在预燃室内、外的燃烧过程,同时对其关键操作参数内外二次风量比进行优化.试验结果表明:低负荷运行下预燃室旋流燃烧器可实现煤粉稳定燃烧,同时预燃室内形成中心高温无氧强还原性气氛区域和边壁低温空气层,沿径向出现"风包火、火包粉"的燃烧状态,有利于抑制燃烧初期NOx生成和保障燃烧器低负荷长期稳定运行;预燃室外形成稳定性较高的湍流扩散火焰,较长火焰行程及火焰锋面强烈热质交换有利于煤粉后续在炉膛内燃尽,且预燃室出口可避免高温腐蚀;同时在内外二次风量比为1:2的工况下无氧区域半径最大R=171 mm与其他工况差异较小,而平均温度峰值为1122℃,强还原性气氛中平均CO体积分数峰值为13.713%,明显优于其他工况,以及火焰行程中火焰长度为4473 mm优于其他工况,有利于进一步降低NOx含量和提高煤粉燃尽率,可作为预燃室旋流燃烧器在46%负荷、过量空气系数1.63,内二次风旋流数1.6运行条件下的最优工况.

    煤粉旋流燃烧器燃烧特性火焰特性低负荷内外二次风量比