河南理工大学学报·自然科学版杂志 北大期刊 统计源期刊

河南理工大学学报·自然科学版 2019年第05期杂志 文档列表

河南理工大学学报·自然科学版杂志矿业与安全工程

水力冲孔空气炮爆破强化抽采合理爆破次数研究1-6

摘要：针对水力冲孔空气炮爆破综合强化增透促抽技术的合理爆破次数问题,在探析促抽机制的基础上,首次采用LS-DYNA软件,模拟分析试验地点0~50次不同爆破次数条件下,空气炮爆破能量作用于水力冲孔孔洞周围煤体的变形过程,考察了水力冲孔空气炮爆破造成煤体裂隙发育的变化特征,通过回归分析得到了最大裂隙半径和空气炮爆破次数之间非线性渐变规律的函数表达式。通过数值模拟并结合现场试验,确定水力冲孔之后空气炮爆破40次为合理爆破次数,这对于推广应用该技术具有理论指导意义。

分级加载条件下煤系气源岩蠕变特性试验研究7-13

摘要：煤系气源岩蠕变特性是影响低渗气藏压裂开采的关键地质因素,为了探究煤系气源岩的蠕变特性,针对豫北地区煤系气储层薄、层序多、埋藏深和应力条件复杂等特征,分别采集了储层中粉砂岩、砂质泥岩、泥岩3种岩样,进行了不同应力水平下三轴分级荷载蠕变试验。结果表明:三轴分级加载状态下3种源岩均呈现明显的脆性特征,具体表现为破坏前无明显加速蠕变特征,稳态蠕变阶段持续较长,卸载和加载过程中变形恢复较快等特点,源岩中粉砂岩的蠕变时间最长、变形量最大,最大蠕变变形量为0.356 3%;泥岩的蠕变时间最短、变形量最小,最小蠕变变形量为0.206 8%。分级加载条件下煤系气储层岩体的蠕变有其特殊性,基于粉砂岩的蠕变试验特征,发现"六元件非线性黏弹性流变模型"能够较好地描述其蠕变过程。拟合结果表明:理论模型和试验数据吻合较好,该蠕变模型能够较完整地对源岩蠕变参数进行辨识,可为煤系气压裂开采中的理论计算提供可靠的地质参数,从而为豫北煤系气的开发提供一定的参考依据。

承压破碎煤体低温氧化试验系统研制及应用14-21

摘要：为研究应力、温度、水分对采空区煤自燃的综合影响,结合多场耦合理论与现有测试技术,开发一套煤低温氧化试验系统。该试验系统可模拟应力、温度、水分及渗流环境,可测试采空区破碎煤体在不同应力、温度、水分条件下的渗透参数,改变了目前煤低温氧化测试不能加载应力的现状,改进了煤自燃的试验研究方法,为后续研究承压破碎煤体多场耦合氧化机制及氧化动力行为差异性提供了途径。应用该系统测试了承压破碎煤体的低温氧化特征,识别了应力、温度、水分对煤体堆积状态和低温氧化过程的影响。

含水率对非饱和砂土抗剪强度影响试验研究22-27

摘要：为深入研究含水率对非饱和砂土抗剪强度影响,运用DHJ50-2型叠环式剪切试验机,对相同干密度下的6种不同含水率的砂土进行直剪试验,结果表明:(1)砂土含水率变化造成土中基质吸力的变化,从而影响土的黏聚力;(2)砂土在低竖向荷载(100 kPa)作用下,适宜的含水率(8%)有助于提高土体的抗剪强度;砂土黏聚力最小时(37.10 kPa)试样产生最大的剪变形量(-2.32 mm);(3)砂土在高竖向荷载(400 kPa)作用下,含水率增加降低土的内摩擦角,含水率超过6%后对内摩擦角不再产生影响;内摩擦角最大时(39.68°),试样剪缩变形量最小(0.26 mm)。

不同浸水时间煤岩结构特性分析28-36

摘要：为研究在不同浸水时间下水分在煤岩内部孔隙、裂隙中运移对煤岩特性的影响,利用核磁共振、扫描电镜等方法,系统地研究了不同浸水时间对煤岩细观结构演化特征的影响以及水煤相互作用的机理。核磁共振结果表明,随浸水时间增加,煤岩的渗透率会增大;扫描电镜结果表明,随浸水时间增加,煤岩结构会随之发生改变,解理裂隙增加,渗透能力增强。该研究结果可为煤体注水软化最佳时间确定提供理论依据。

河南理工大学学报·自然科学版杂志地测与环境工程

准噶尔盆地阜东斜坡区侏罗系齐古组油气富集条件37-48

摘要：为清晰认识准噶尔盆地阜东斜坡区侏罗系齐古组油气富集条件,为新疆油田公司油气勘探开发提供可靠保证,利用钻测井、地震等宏观资料和薄片、X衍射及扫描电镜等微观资料,对齐古组油气成藏条件(烃源岩特征、储层特征、疏导体系特征及异常压力特征)进行了分析。结果表明:(1)齐古组油气藏的油源包括二叠系和侏罗系烃源岩,以侏罗系为主;(2)齐古组一段储集砂体主要为水下分流河道砂体,齐古组二段和齐古组三段储集砂体以分流河道砂体为主,沉积环境、异常压力以及储层中凝灰质成分体积分数是优质储集砂体的控制因素;(3)齐古组油气疏导格架由沟通油源断裂和疏导层共同组成;(4)齐古组主要发育构造-岩性油气藏,局部发育岩性油气藏,勘探潜力巨大。

济阳坳陷东营组油气成藏条件及油藏分布序列49-57

摘要：东营组作为断陷末期沉积的重要地层,已成为济阳坳陷"十三五"期间重要增储地层,但相对于上下层系,其勘探程度明显偏低。圈闭样式及形成机制不清、成藏规律不明是制约东营组勘探的主要问题。基于东营组大型辫状河三角洲沉积构造背景分析,通过东营组成藏静态要素的统计分析及典型油藏的解剖,分析了不同构造岩相带东营组成藏条件,并建立济阳坳陷东营组跨凹陷的油藏分布序列,即盆缘凸起带发育的由不整合控制的地层油藏系列;中部浅凹-斜坡带油源断层、泥岩盖层、复式圈闭控制的构造类油藏系列;北部深凹带由烃源岩及超压体系控制的岩性类油藏系列。东营组油藏的分布序列突破了凹陷的分隔性,形成的是一种跨凹陷的分布序列,对该油藏分布序列的认识对于指导东营组不同类型的油藏勘探具有重要的实践意义。

一种SAR与光学影像融合的露天矿采动识别方法58-63

摘要：露天矿的违法开采不仅破坏自然环境,而且容易造成人员伤亡。为有效对露天矿开采活动进行识别和监管,提出一种合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)与光学影像融合的露天矿采动识别方法,即基于地表过大形变会造成合成孔径雷达差分干涉测量(differential SAR interferometry,DInSAR)失相干的特性,利用差分干涉得到相干性系数图,经过地理编码后与测区光学影像配准叠加,实现对露天矿开采活动的有效识别。通过选择Sentinel 1A的SAR影像与Sentinel 2A的光学影像对鄂尔多斯露天矿区开采活动进行识别,共发现12处失相干区域,其中1处是水体对雷达波的反射性差所造成的,11处为露天矿开采活动所造成的,研究结果为相关部门进行监管执法提供了可靠的数据支持。

BDS开普勒轨道参数时变特性分析64-71

摘要：卫星轨道参数特性分析对卫星轨道状态评估、运行维护等具有重要参考价值。针对利用北斗广播星历进行轨道特性分析存在的不足,提出基于北斗精密轨道的开普勒轨道参数分析新思路。该思路将地固系下北斗精密坐标与速度转换至空固系并反演开普勒6参数,进而通过时频分析方法获取开普勒参数时变特征。应用该思路对2014-2017年北斗卫星轨道特性分析,结果表明:静止轨道卫星的偏心率、倾角、升交点赤经、近地点角距和倾斜同步轨道卫星的长半轴、平近点角均存在跳变;3类卫星的倾角、偏心率、升交点赤经和倾斜同步轨道卫星的长半轴、近地点角距、平近点角以及中圆轨道卫星的近地点角距、平近点角均有显著线性趋势;3类卫星开普勒6参数均有显著周期特性。

降雨对宝日希勒排土场边坡侵蚀的数值模拟72-79

摘要：降雨对宝日希勒露天矿排土场产生侵蚀破坏作用,部分排土场边坡产生滑坡,形成侵蚀沟。根据宝日希勒排土场实际情况,利用ABAQUS软件对排土场顶层边坡进行数值模拟,研究不同降雨强度对排土场边坡土壤侵蚀的情况。结果表明:(1)在任何降雨强度下,从降雨初期雨水在排土场边坡就开始入渗,入渗能力下降时便开始形成表层流,表层流对排土场的侵蚀最先发生的位置均位于坡面中部和上部;(2)表层流对坡面侵蚀的时间长度随降雨强度增大而增加,坡面侵蚀程度随着降雨强度增大而加重;(3)暴雨天气时,不同降雨强度对边坡产生破坏的时间不同,随着降雨强度增加,边坡越早受到侵蚀破坏。研究结果可为揭示降雨对排土场土壤的侵蚀规律提供参考。

基于层次分析法的供热项目优化研究80-86

摘要：中国的环境污染问题较为严重,北方的冬季供热被认为是雾霾的主要原因之一。以电供热来代替燃煤供热可以有效缓解当前环境污染问题,同时在一定程度上能解决能源短缺问题。为了找到一种有效的评估体系和方法,对不同供热方式进行对比分析,本文首先建立评估指标体系,运用各指标数值,基于层次分析法对各种不同的供热方式进行分析对比。算例结果给出了不同供热方案在各指标下的权重以及各方案的综合权重,证明了本文建立的指标体系和提出的方法能有效对各种供热方案从不同的方面进行分析比较,给出各种方案的综合评估结果,对电供热以及电能替代有重要指导意义。

河南理工大学学报·自然科学版杂志机电与计算机工程

螺旋滚筒喷嘴内流场数值模拟研究87-92

摘要：为提高螺旋滚筒的喷雾降尘效果,改善井下作业环境,基于流体动力学理论,建立喷嘴内部流场模型。对不同喷嘴口径、旋流芯中心孔口径以及喷雾压力的喷嘴喷雾过程进行数值模拟,得到不同参数条件下流体速度的分布规律:喷嘴口径在一定范围内适当增大能够增加内部湍流区域,进而提高出口位置流体的流出速度;旋流芯中心孔直径的增大虽然在一定程度上增加中心孔射流对旋流场的扰动,但是对流体喷出速度影响不大;随着喷雾压力提高,流体内部湍流动能得到加强,喷嘴出口流速得到提高。对工业性试验中工作面粉尘质量浓度进行测定,在滚筒喷雾系统开启后降尘率达到90%以上,工作面粉尘质量浓度得到了有效降低。

基于遗传算法优化BP网络的箱式变电站故障预测策略93-98

摘要：箱式变电站广泛应用在工商业及城镇输配电系统中,在电力系统中发挥着重要作用,对箱式变电站的故障诊断具有重要意义。通过对箱式变电站内部结构、工作原理的研究,对箱式变电站的故障及故障特征进行分析,提出一种运用遗传算法与BP网络相结合的故障诊断网络模型,对系统数据进行融合训练,并利用遗传算法全局搜索最优的特性对BP网络进行优化,避免BP算法在学习中陷入局部最优的弊端,使模型具有良好的收敛性和适应性。仿真结果表明,该网络具有良好的识别效果,在箱式变电站的故障预测中具有很好的应用前景。

含煤层气井有杆泵排采设备的直流微电网母线电压波动控制策略99-104

摘要：为了解决周期性动态交变负荷作用下,驱动煤层气井有杆泵排采设备运行的电动机交替工作于电动和发电状态所导致的直流微电网母线电压波动的问题,提出一种含煤层气井有杆泵排采设备的直流微电网母线电压波动控制策略。通过建立包含变换器控制层、负荷功率平衡层以及母线功率控制层的分层控制结构,实现从微源-负荷-微网3方面抑制直流母线电压波动的目标。利用MATLAB/Simulink搭建直流微电网分层控制模型并进行仿真,结果表明,该控制策略可有效抑制煤层气井有杆泵排采设备周期性动态交变负荷引起的直流母线电压波动,维持系统的稳定。

规模化电动汽车充电特性对小区级配电网可靠性的影响分析105-111

摘要：电动汽车规模化接入配电网已经成为一种趋势,电动汽车的车载充电技术也获得广泛应用。本文分析了含车载充电的电动汽车在高渗透率接入条件下,对小区级配电网可靠性的影响。首先,根据电动汽车车载充电机主要技术参数和小区级配电网的构成,在PSCAD环境下构建车载充电机及小区级配电网的模型;其次,按照电动汽车的充电时间分布,分析电动汽车无序充电和有序充电2种充电模式下小区级配电网负荷的变化情况,得出有序充电能较好地达到小区配电网负荷削峰填谷的目的;最后,采用IEEE RBTS-BUS6测试系统分别对电动汽车负荷的接入点、充电模式、渗透率进行可靠性指标量化评估。结果表明,线路过载是电动汽车规模化接入系统的主要限制因素,增加接入点的容量和采用有序充电模式可有效提高小区级配电网的可靠性。

矿用电机车无速度传感器矢量控制系统研究112-117

摘要：传统矿用电机车用的速度传感器存在安装不便、容易损坏、维修昂贵、抗电磁干扰能力差等弊端。针对这些问题,在原有的变频调速驱动装置上引入无速度传感器技术,采用模型参考自适应作为无速度传感器的控制算法,以TMS320F28335 DSP为核心,采用矢量控制策略和空间矢量脉宽调制技术,研制出矿用电机车无速度传感器变频驱动装置。在MATLAB中利用M语言对整个系统进行仿真,结果表明,所设计的速度观测器在电机稳定运行方面优于传统的光电编码器测速效果。通过三相异步电机试验,对无速度传感器矢量控制系统进行测试,分析认为,电机在空载、负载和变速情况下的性能较为良好,表明该驱动装置调速性能稳定,电机车维护工作量可以大大减小,能够满足矿井牵引的需要。

一种基于用户兴趣联合相似度的协同过滤算法118-123

摘要：在推荐系统中数据稀疏性和推荐时效性是经常面对的问题,为了更好地反映不同用户在不同阶段的邻域相关性,从而能够挖掘出评分项目中所隐含的个性化信息,在基于用户的协同过滤算法预测评分过程中将联合相似度与用户兴趣的时序信息相结合,首先融合覆盖评分信息的用户间的协同相似度、偏好相似度和轨迹相似度等3种相似度,通过参数调节不同度量的权重及相似度阈值形成联合相似度以获取用户有效的邻居数目;其次在联合相似度计算过程中引入反映时间权重的Logistic函数以提高推荐的时效性;最后进行实验,结果表明,所提出的方法与经典算法相比,不仅提高了精度,而且可以更有效地预测用户的真实评分。

一种多策略结合的地址匹配算法124-129

摘要：针对现有的地址匹配算法地址要素切分存在歧义、匹配率和准确率低等问题,提出一种多策略结合的地址匹配算法。利用双向最大匹配分词算法提取有歧义的地址要素,通过建立地址要素特征字词典与地址标准数据库,对歧义结果进行首次歧义消除,再利用基于序列标注的中文分词进行二次歧义消除,将得到的各地址要素匹配数据库后计算相似性匹配得分,最后按照各地址要素的重要程度分配权重,加权求和后得到匹配总得分。结果表明,该算法优于其他传统的地址匹配算法,提高了地址匹配的匹配率与准确率。