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期刊信息/Journal information
能源与环保
能源与环保

王春林

月刊

1003-0506

zzmttg@163.com

0371-67575989

450001

郑州市高新技术产业开发区枫杨街17号

能源与环保/Journal China Energy and Environmental Protection北大核心CSTPCD
查看更多>>《中州煤炭》重点刊登介绍煤炭生产新技术、新工艺、新经验、新产品的文章和信息，兼容经营管理。面向煤炭系统和相关行业的工程技术人员、管理干部、技术工人和大专院校师生。本刊为双月刊，彩色封面，国际标准大16开本，112页，月下旬出版，自办发行。每期定价10元，全年6期60元。
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    基于高分辨率遥感数据的矿山动态监测研究

    李涛
    136-141页
    查看更多>>摘要：为进一步探究精准高效矿山动态监测,以某矿区的实际情况为研究案例,依据基础数据选用IKONOS卫星的遥感数据为主要数据来源,应用聚类分析方法对处理后的遥感数据进行特征信息分析,得到特征数据信息的提取结果,2020-2022年,整体的图斑面积和图斑个数均呈现一定的增长态势.其中,2021年的图斑面积与2020年相比,增长约1.58 hm2,增长率约为4.67％;2022年的图斑则相较于2021年进一步增长约1.68 hm2,增长率约为4.73％.从研究时间跨度来看,3年的平均环比增长率为4.7％.通过对矿区的研究资料进行综合对比后,基于遥感影像的动态监测结果与实际结果基本不存在显著差异,证明了该研究方法的有效性.

    IKONOS卫星遥感数据聚类分析矿山动态监测

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    计及镁基固态储氢的综合能源优化调度

    金荣康吕志鹏张智慧窦真兰...
    142-149页
    查看更多>>摘要：为促进风电消纳,降低用能成本,减少碳排放量,提出一种计及镁基固态储氢的综合能源优化调度方法.首先,针对过量风电,构建含电解槽和镁基固态储氢装置的系统架构;然后,结合氢燃料电池、甲烷反应器、余热锅炉、燃气锅炉、吸收式制冷机等设备间的能量流动和能量耦合,建立考虑多能联供的综合能源系统;最后,以综合能源系统运行成本最小和综合能源系统碳排放量最小为目标函数,考虑各种约束建立优化模型,调用MATLAB中YALMIP工具箱和CPLEX求解器,基于熵权TOP-SIS法得到最优解.仿真结果表明,所提出的优化调度方法,可促进风电完全消纳,降低系统运行成本5.05％,降低系统二氧化碳排放质量10.00％.

    综合能源系统固态储氢新能源消纳运行成本碳排放

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    新疆油田深层致密砂岩气藏增产改造工艺技术研究

    李磊马春祥张传亮周海峰...
    150-155页
    查看更多>>摘要：新疆油田深层非常规致密砂岩储层具有埋藏深、异常高压、储层破裂压力高、地温高、低孔低渗、非均质性强、横向储层厚度变化大、纵向分布多等特点,储层压开成功率低、加砂困难,增产改造工艺技术面临极大挑战.针对该区块致密砂岩储层改造难点,优化形成了不同储层类型的针对性改造工艺技术:1类储层采用"重晶石解除+酸化"工艺,解除重晶石污染堵塞、溶解裂缝内钙质,疏通天然裂缝系统;天然裂缝不同程度发育的Ⅱ、Ⅲ类储层采用缝网压裂工艺,前置液降低储层温度并激活天然裂缝系统、主体压裂液携砂形成高导流能力的主裂缝网络系统.对于储层厚度大、笼统改造无法实现巨厚储层的纵向均匀改造,则采用分层改造工艺.针对层间应力差为2～5 MPa的井,优选暂堵软分层工艺,缝网压裂采用"粉末+陶粒"不同粒径组合的暂堵软分层工艺;针对层间应力差大于5 MPa,采用机械分层改造工艺,若2个封隔器之间的跨度大于60 m,采用机械分层+软分层复合分层工艺.配套完善了以超级瓜尔胶稠化剂为主的基础压裂液体系,支撑剂选取40-70目粒径的陶粒,配套暂堵转向材料主要有可降解纤维、纤维粉末及颗粒暂堵剂等.形成的深层致密砂岩气藏的针对性储层改造工艺技术对探索非常规致密砂岩气藏储层改造技术具有重要借鉴意义.

    深层致密砂岩气藏增产改造体积压裂暂堵转向

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    页岩纳米孔隙中CO2和CH4吸附扩散分子模拟研究

    王海哲
    156-160页
    查看更多>>摘要：为进一步揭示多组分气体在页岩纳米孔隙中的分子动力学行为,采用石墨烯构建了页岩纳米孔隙模型,基于巨正则蒙特卡洛方法(GCMC)和分子动力学方法(MD),研究了不同温度下CO2和CH4在页岩纳米孔隙中的竞争吸附和扩散的微观机理,对吸附等温线、吸附选择性、径向分布函数和气体扩散系数进行了相关分析.结果表明,CO2吸附量始终高于CH4,CO2和CH4吸附选择性系数大于1,即页岩中注入CO2能够置换出CH4;CO2、CH4分别与页岩在0.389、0.761 nm处出现峰值,峰值大小的关系为gab(CO2)＞gab(CH4),说明CO2与页岩之间的相互作用更强;扩散系数的关系为D(CO2)＞D(CH4).研究结果从微观角度为注气驱替和高效开发页岩气提供一定的理论指导.

    页岩气吸附扩散CO2/CH4分子动力学

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    相变储能技术在煤矿供暖系统的研究与应用

    张冬梅
    161-166页
    查看更多>>摘要：传统供暖方式包括燃煤、燃油、燃气炉加热,投入高、热效率低,碳排放量高,对自然环境污染严重.为了落实中国双碳政策,采用相变储能和谷峰错时用电储能的原理,研究了相变材料的储热密度、体积变化、热导率和热传导系数的影响因素,选用了固—液相变潜热大的无机水合共晶盐相变材料,采用HDPE(高密度聚乙烯材料)和PP(聚丙烯材料)将相变材料封装成球体,提高了热能效率.根据研究结果,按照山西正升煤业集团的供暖要求,结合矿井实际供暖区域分布,设计了供暖方案,计算了供暖负荷,选定了供暖设备,配置了 自动化控制系统,解决了相变储能技术在严寒地区、煤矿生产条件恶劣的条件下,提供绿色清洁能源供暖的难题,为相变储能技术在严寒、高寒、条件受限等地区的供暖提供成功案例和借鉴,具有推广意义.相变储能技术通过储存多余的能量,并在需要时释放,减少因能量浪费产生的碳排放,利用谷峰错时将能源单价相对较低的电能储存,可以平抑电网负荷,减轻电力系统的负担,进一步降低能源消耗和碳排放,响应了国家双碳政策,具有良好的经济效益和社会效益.

    相变储能相变材料双碳政策谷峰错时供暖

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    基于矿用风筒检测系统的正压风筒漏风率研究与分析

    魏洪新郑鑫高姗赵欢欢...
    167-173页
    查看更多>>摘要：基于矿用风筒检测系统,通过控制局部通风机模拟井下实际运行的通风系统工况,针对矿用风筒的漏风孔口面积、位置、个数3种主要因素研究风筒漏风率的关系并进行分析.结果表明,当风筒其他结构参数不变的前提下,随着孔口面积的增加,风筒漏风率呈二次曲线增加,并得到拟合曲线方程,拟合数据与实测数据误差为2.7％;当风筒其他结构参数不变的前提下,随着孔口位置与风机距离的增加,风筒漏风率基本呈直线关系下降,最低为13.4％;当风筒其他结构参数不变的前提下,随着风筒孔口个数增加,风筒漏风率呈二次曲线增加,并得到拟合数据,与其实测数据相比误差为1.7％;采用正交实验,研究了风筒漏风孔口面积、位置、个数对风筒漏风率的影响,影响风筒漏风的主次顺序为:漏风孔口直径、个数、位置.研究对改善风筒漏风现象提供了相关数据参考.

    矿用风筒检测系统正压风筒风筒漏风率

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    多约束条件下的无轨胶轮车路径规划算法研究

    胡松涛王艳军
    174-183页
    查看更多>>摘要：针对无轨胶轮车调度中存在的效率低、不合理等问题,基于传统节约算法增加约束条件,研究了多约束条件下煤矿无轨胶轮车的任务优化以及最短路径规划.通过将传统节约算法的单类型车辆约束改进为多类型车辆,提高了车辆的利用率,降低了车辆的使用成本;提出时间窗约束,提高了胶轮车到达的正点率,改善了人工处理调度作业中存在各种不确定因素而导致的车辆晚点,避免引发一系列不必要的事故;提出货物类型约束,提高了车辆的实载率,改善了"一车一用"的情况;提出最大行驶里程约束,提高了胶轮车运行安全保障,改善了井下的行车环境.采用陕西大海则煤矿胶轮车配送的实际算例,对提出的多约束条件下节约算法进行了实验,算例结果对比表明,在经过多约束条件下节约算法处理后,车辆平均实载率达到90％以上.现场应用结果表明,该方案可以提高胶轮车的配送效能,优化车辆任务,还可以有效地节约成本,满足煤矿现场应用需求.

    节约算法多约束条件路径规划任务优化

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    车集煤矿风井房噪声模拟与治理

    蒋恒苗宇张建勋
    184-189页
    查看更多>>摘要：针对煤矿风井房的噪声问题,提出计算机声学模拟与新型超轻吸声材料结合应用技术的有效治理方法,并进行了深入的探讨.首先对其噪声源进行深入分析,然后利用声学模拟软件对作业环境进行噪声模拟计算,并根据计算结果设计噪声控制方案.研究表明,利用新型吸声材料,采用消声、隔声、通风、拼装式等综合治理方法,治理后风井站厂界噪声均能满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB 12348-2008)中2类标准,实现厂界噪声达标排放.

    SoundPLAN软件噪声模拟噪声治理风井房

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    煤矿环境下激光熔覆层失效分析

    张自强张丽苹任耀剑
    190-197,202页
    查看更多>>摘要：针对煤矿环境下油缸激光熔覆层腐蚀失效问题,分析井下用水、煤粉浸泡液水、煤质等矿井环境,用金相显微镜研究熔覆层的微观组织,使用SEM图像、EDS能谱、XPS等手段研究熔覆层腐蚀状态及化学元素,探讨了熔覆层在煤矿环境下的腐蚀机理.结果显示,熔覆层和基体冶金结合良好,内部未发现缺陷;组织呈树枝状结晶和椭圆、颗粒形状分布,越靠近基体,枝晶越细小;腐蚀坑深度50～150 μm,可达熔覆层厚度的1/4,大小深浅不一;熔覆层化学成分均匀,元素含量满足设计要求,不存在明显的元素偏析;EDS能谱、XPS等测试结果显示腐蚀从熔覆层枝晶间的贫铬区开始,S、C1等元素参与了腐蚀过程;含有S、C1等腐蚀介质的煤粉与熔覆层间的点蚀、接触腐蚀等导致熔覆层失效.研究为煤矿环境下油缸的表面处理工艺设计提供了参考.

    煤矿环境煤粉油缸马氏体激光熔覆层腐蚀机理

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    基于改进MobileNet的带式输送机煤量检测研究

    王涛
    198-202页
    查看更多>>摘要：为实现快速、准确、可靠的带式输送机煤量检测,提高带式输送机的可靠性和安全性,基于视觉的非接触式煤量检测技术得到广泛使用.针对带式输送机煤量检测任务,结合具体工业应用场景,设计基于视觉的煤量检测方法,采用图片抓取、图像处理、图片分类的流程预测煤量;针对图片分类问题,设计改进MobileNet分类算法,使用空间和通道注意力机制抑制无效信息的干扰,使用CSP(Cross Stage Partial)结构提高网络的表达能力;针对数据标签分布不均的问题,采用下采样方法维持训练时输入图片标签均衡.最后,在真实的煤量图片数据集上进行了对比实验.结果表明,提出的改进算法在准确度、浮点数运算量和推理时间都有较好的表现.

    机器视觉带式输送机煤量检测分类算法MobileNet神经网络

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