• 本煤层瓦斯抽采钻孔合理密封深度确定

    李树刚;包若羽;张天军;张超;张磊;

    为了确定本煤层瓦斯抽采钻孔的合理密封深度,进而改善本煤层瓦斯抽采钻孔的封孔效果,提出了瓦斯抽采钻孔合理密封深度的综合判定办法。通过理论分析钻孔周围煤体应力分布和破坏情况,并利用ZKXG30K矿用钻孔窥视仪直观确定了抽采钻孔内部情况,根据数值模拟法和现场钻屑法的实测结果,初步确定了井下工作面瓦斯抽采钻孔的合理密封深度,最终结合五阳矿53105工作面现场试验应用的验证,确定了五阳矿53105工作面较理想的钻孔密封深度为14m.研究成果为本煤层瓦斯抽采钻孔高效密封提供了依据。

    2019年02期 v.39;No.166 183-188+216页 [查看摘要][在线阅读][下载 466K]
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  • 高温贫氧下不同温度阶段煤体自燃指标气体测试

    赵婧昱;张宇轩;宋佳佳;张嬿妮;王凯;

    为了研究高温贫氧条件对煤自燃指标气体释放的影响,利用西安科技大学自主研发的高温氧化燃烧特性测试装置,测试30~500℃过程中煤自燃气体变化规律,通过使用指标气体的增长率分析法,并参考热分析实验温度区间划分准则,得出5个特征温度点,以此作为划分煤样常温至高温不同氧化阶段的依据,分为4个阶段:分别是临界温度阶段,干裂-活性-增速温度阶段,增速-燃点温度阶段和燃烧阶段。分析不同阶段的指标气体的变化规律,实验结果表明,CO气体在第1阶段增长较为缓慢,在第2,第3阶段增长较为迅速,呈现出指数级增长态势,当温度超过燃烧温度后,CO气体浓度开始呈现出下降的态势,后由于稳定官能团的断裂,气体浓度有所回升。C_2H_4气体在干裂-活性-增速温度阶段前增长较为缓慢,而后急剧增长,当温度到达燃烧温度时,C_2H_4气体浓度达到顶峰,随后随着温度的上升,气体浓度急剧下降。

    2019年02期 v.39;No.166 189-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 228K]
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  • 成型压力对相似材料力学性质影响机理

    柴敬;刘永亮;杨玉玉;张丁丁;张吉;朱绪宝;马哲;

    为探究成型压力对相似材料力学性质的影响机理,选择IBSCM新型相似材料,运用正交试验方法系统性的研究了成型压力和配比对相似材料密度、抗压强度、弹性模量、泊松比的影响;采用极差分析和多元回归分析等方法对结果进行了分析。结果表明:各因素对相似材料物理力学性质影响显著性由大到小依次为胶结剂浓度、成型压力、铁粉含量、石膏含量;胶结剂浓度对相似材料的抗压强度、弹性模量起控制作用;成型压力由2 MPa增大到6 MPa时,材料的密度、抗压强度、弹性模量分别增大了5. 97%,59. 1%,27. 5%,成型压力对相似材料力学性质影响较大,相似模拟实验中选择恰当的成型压力和配比是提高模拟实验相似性的关键;得到了成型压力和配比对相似材料力学参数影响的回归模型,并对模型的有效性进行了验证。

    2019年02期 v.39;No.166 194-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K]
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  • 神东矿区土地复垦效益评价

    余学义;穆驰;

    土地复垦对矿区生态改善和经济发展有着重要意义。针对矿区因矿产资源开采造成的受损土地,基于神东矿区近10年土地复垦监测数据,整理了土地复垦影响因素等级标准,构建了矿区土地复垦效益评价指标体系,在此基础上,采用专家打分法和传统的评价模型,评价了神东矿区榆家梁煤矿土地复垦综合效益。结果表明,实施土地复垦使矿区土地类型大幅改善,塌陷地、堆积占地等受损土地面积减少,耕地、建设用地等可利用土地面积增加,矿区土地复垦面积增加了63%;同时,榆家梁煤矿的生态效益、经济效益和社会效益均有不同幅度提高,生态效益增加最为显著,增长率为56%,且根据评价等级标准,土地复垦后矿区效益分值均达到良好状态。该方法能对神东矿区土地复垦后取得的各项效益进行较准确的评价,有助于矿区生态、经济、民生协调可持续发展。

    2019年02期 v.39;No.166 201-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 174K]
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  • 综采面区段煤柱宽度预测GRNN模型构建与应用

    王泽阳;来兴平;刘小明;崔峰;

    以近水平煤层综采工作面区段煤柱合理宽度预测为目标,分析了近水平综采工作面煤层内聚力、煤层厚度、弹性模量、内摩擦角、容重、泊松比、埋深、工作面长度、煤层倾角对区段煤柱留设的影响因素与关系。基于广义神经网络算法构建了近水平综采工作面区段煤柱留设宽度的神经网络预测模型。以某矿典型工作面为背景,运用所构建的广义回归神经网络进行预测并运用四折交叉验证算法对光滑因子进行优化,消除了模型构建参数选择的人为影响。预测结果表明与工作面实际区段煤柱仅有1%左右的误差。为验证广义回归神经网络的优越性,建立了普通BP神经网络模型进行对比,得出GRNN模型对于多种影响因素非线性耦合预测结果具有较好稳定性与精确性,为实现近水平综采工作面的精准开采提供了参考依据。

    2019年02期 v.39;No.166 209-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 214K]
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  • 煤矿巷道顶板宏观单裂隙的力学行为及影响分析

    王超;伍永平;陈世江;郑文翔;

    宏观尺度裂隙对岩体完整性和强度影响显著,其赋存形态亦影响巷道顶板的稳定。为了揭示裂隙赋存形态对巷道顶板的影响规律,以"张开率"和"切向滑移度"来表征裂隙(层理)的行为状态,利用FLAC~(3D)中Interface命令构建裂隙(层理),分析了不同裂隙倾角和连通率的单裂隙条件下巷道开挖后顶板裂隙的力学行为、位移、应力及其分布。结果表明:裂隙倾角及连通率影响裂隙开裂宽度及范围、裂隙(层理)剪切位移及范围、层理剪切滑移区分布;裂隙张开率和切向滑移度均与连通率呈"双曲线"关系;裂隙倾角对裂隙的形态与演化有较大影响;顶板下沉与裂隙倾角和连通率呈现单调增(减)关系。因此,控制顶板下沉能有效控制巷道顶板裂隙的扩展与连通,亦有助于预防顶板离层和滑移。

    2019年02期 v.39;No.166 217-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 462K]
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  • 大采高综采端头悬顶水力切顶控制机理

    邓广哲;郑锐;徐东;

    为解决大采高综采端头顶板难垮问题,以陕北侏罗纪典型煤层条件为背景,结合理论分析、数值模拟与现场试验,对顶板破坏时的人工干预破断裂隙演化与其采动应力耦合作用规律进行研究。通过对顶板割缝损伤弱化模型的研究,揭示水压裂隙控制顶板的破断规律,给出定向割缝的控制参数;基于此,构建定向裂隙与采动应力耦合模型,分析水压切割定向裂隙控制顶板破断的裂隙演化规律,提出水压致裂切割定向裂隙控制端头顶板破断的技术方案与工艺方法。结果表明:顶板水压致裂后,顶板破坏类型由拉伸破坏转变为拉剪复合破坏,定向裂隙尖端形成了翼型裂纹与反翼型裂纹,顶板破断角由45°变成56°,煤壁塑性区、片帮深度均减小;现场试验后,初次来压步距为32 m,周期来压步距为12. 2 m.

    2019年02期 v.39;No.166 224-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 1240K]
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  • 矿井采空区漏风问题的迎风有限元求解技术及其应用

    吴奉亮;李智胜;常心坦;

    为模拟矿井采空区漏风引起的煤自燃与瓦斯问题,建立了采空区"瓦斯-氧"对流扩散过程的迎风有限元统一求解模型。分析了基于伽辽金法的采空区流场有限元求解技术。给出了采空区"瓦斯-氧"对流扩散过程的统一模型,针对标准伽辽金有限元法求解统一模型时计算结果振荡的问题,采用迎风有限元方法得到模型的稳定解。基于三角形单元离散的采空区,给出了以所有节点的压力以及气体浓度为未知数的控制方程组。使用VC++开发了模拟软件,采用典型算例对软件的稳定性与实用性进行了验证,模拟结果表明:煤自燃耗氧导致采空区氧浓度降低,可爆瓦斯浓度范围5%~15%不再适用,采空区内具有瓦斯爆炸危险性覆盖的区域随遗煤耗氧与瓦斯涌出情况而动态变化;开发的软件可以直接划定采空区内煤自燃三带及具有爆炸危险性的采空区区域。

    2019年02期 v.39;No.166 234-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K]
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  • 白垩系砂岩宏细观冻融损伤特性试验研究

    赵涛;杨更社;奚家米;申艳军;陈新年;贾晓峰;

    为研究人工冻结对白垩系砂岩物理力学特性的影响,以粗粒、中粒砂岩为研究对象,分别开展了一次冻融前后砂岩饱和吸水率试验、氮气吸附实验;并进行20,-30,20℃等不同冻结过程下的强度测试。试验结果表明:2种岩石经历冻融作用后饱和吸水率均有所增大,粗粒砂岩饱和吸水率增加幅度较大。一次冻融循环后粗粒砂岩比表面积和孔容都增大而平均孔径减小,而中粒砂岩区别于粗粒砂岩的是,其孔容呈现减小趋势。冻融作用下两种岩石单轴抗压强度和弹性模量均有不同程度的降低,粗粒砂岩单轴抗压强度和弹性模量降低幅度大于中粒砂岩。低温冻结提高了试验岩石的单轴抗压强度,粗粒砂岩单轴抗压强度提高幅度大于中粒砂岩。揭示了饱和砂岩物理力学特性劣化内在机理,指出了岩体结构特征及饱和状况是控制不同冻结过程损伤状况的主要指标。

    2019年02期 v.39;No.166 241-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 265K]
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  • 远程喷雾降尘两相射流流场研究

    姜华;郭芮伶;朱江涛;

    远程喷雾降尘是基于环保理念广泛应用于城镇除霾及矿山除尘的常见方式。为提高喷雾降尘效果,基于SOLIDWORKS与ICEM联合建立远程喷雾机几何模型,选用标准k-ε湍流模型以及DPM计算模型构造射流流场模型,利用FLUENT软件研究喷嘴出水口孔径与水流入射角对雾粒雾化浓度及射程的影响。在定水泵功率和定风机功率条件下,分别对喷嘴出水口直径为2,4,6,8和10 mm的5种工况以及水流入射角在0°,15°,30°,45°,60°和75°的6种工况进行数值模拟研究,分析两相射流流场特性,得出雾粒雾化浓度与射程变化规律。结果表明:在定水泵功率和定风机功率,变喷嘴出水口直径和变水流入射角工况下,分别在喷嘴出口孔径为4mm和水流入射角为60°时,喷嘴雾粒分散度及密度分布比较理想且射程达到最大,雾化除尘效果较好。

    2019年02期 v.39;No.166 249-255页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K]
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  • 基于信息熵的煤矿高层管理者工作压力评价研究

    贺琦;张金锁;

    为科学量化煤矿高层管理者的工作压力情况,利用信息熵、层次分析法和模糊综合评价法,研究评价煤矿高层管理者的工作压力。通过深度访谈与问卷调查的方式建立了评价指标体系,在层次分析法的基础上使用熵权法修正并确定了评价指标体系的权重,然后基于模糊综合评价法构建了煤矿高层管理者工作压力评价模型。该模型在主观赋权的基础上提高了评价结果的客观性,确保了对工作压力这一不易量化的因素定量化的准确性。最后通过选取某市5个大型国有煤矿50名高管为例进行工作压力评价,通过计算得出该地区高管工作压力具体情况和大小分布特征,结果与现实情况相符,表明该模型有效可行。研究表明,评价指标体系体现了煤矿高层管理者工作压力源属性和分布特征,该模型可对煤矿高层管理者的工作压力进行识别和诊断,从而为煤炭企业工作压力管理提供决策依据和参考。

    2019年02期 v.39;No.166 256-262页 [查看摘要][在线阅读][下载 125K]
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  • 大佛寺井田煤层气井压裂参数优化方案

    马东民;王传涛;夏玉成;张嘉睿;邵凯;杨甫;

    为有效优化彬长矿区大佛寺井田煤层气井压裂施工工艺,对井田内24口煤层气直井产气情况和压裂施工参数进行统计分析,研究了煤层气直井压裂施工对其产能的影响,并将产能效果较好的气井压裂施工参数进行了分析对比。研究发现,在煤储层地质因素一致的情况下,影响压裂效果的主要工程参数有施工排量、压裂液用量、加砂强度以及砂比等。大佛寺井田煤层气直井采用活性水压裂液,支撑剂为石英砂,压裂施工排量为5. 4~8. 5 m~3/min,压裂液用量616. 00~1 193. 25 m3,加砂强度为3. 26~13. 00 m~3/m,砂比为6. 9%~17. 1%.结合气井历史排采资料和相关地质资料,以日均产气量和稳定日产量1 000 m~3为压裂效果产能下限,得到适合大佛寺井田煤层气直井的压裂参数优化配置,建议压裂工艺优化方案设计如下:施工排量建议为8~10 m~3/min;细砂段塞1~2个;压裂液用量建议为950~1 100 m~3(前置液占25%~40%);加砂强度建议为5~7 m~3/m(煤厚> 12 m)或8~9 m~3/m(煤厚<12 m);砂比建议为10%~11%;支撑剂中中砂/粗砂比值建议为2~3.该方案可为井田后期煤层气井的压裂施工提供一定的工程依据。

    2019年02期 v.39;No.166 263-269页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K]
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  • 土石混合填料大型三轴剪切试验研究

    景宏君;张延青;顾行文;凌华;

    为研究土石混合填料在不同土石混合比情况下的力学响应,以国道316旬阳至安康二级公路改建工程中的填石高路堤工程为依托,利用大型三轴剪切试验仪,在4种不同围压条件下,分别对土石混合质量比为3∶7和3∶2的试样进行固结不排水剪切试验。发现当土石混合比为3∶7时,在低围压(200 kPa)条件下,试样应力-应变曲线为应变硬化型,在高围压(400,600和800kPa)条件下,试样应力-应变曲线在达到峰值应力后有所下降,表现为弱应变软化。在4种围压条件下,试样体应变均表现为随轴向应变先增大后减小,即试样先剪缩后剪胀,且表现为随着围压的增大,剪缩量不断增大,然后达到峰值,随后体应变减小,表现出剪胀趋势,且随着围压的增大,剪胀趋势减弱。当土石混合比为3∶2时,在4种围压条件下,试样应力-应变曲线均表现为应变硬化,无明显的峰值强度。试样体应变均随轴向应变增大而增大,即试样一直表现为剪缩,且围压越大,剪缩趋势越明显,剪缩量越大。体变速率(dεv/dε1)能较好地反映试样变形特性和应力-应变特性。结果表明:土石混合比的变化对土石混合料剪胀性影响很大,对应力-应变特性的影响主要体现在加载后期。

    2019年02期 v.39;No.166 270-275页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K]
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  • 苏里格气田东南部碳酸盐岩储层特征及分类评价

    侯科锋;李浮萍;罗川又;张春阳;于春勇;任战利;马骞;

    通过对岩心薄片、铸体薄片的观察以及压汞测试等技术手段,对研究区奥陶系马家沟组马五1+2和马五14亚段储层储集岩主要类型、储集空间类型、储集岩物性三方面进行了综合研究,并结合研究区碳酸盐岩储集岩孔洞缝的发育程度和组合形式、毛细管压力曲线特征、含气饱和度、有效厚度及残丘发育程度等多方面参数对储层进行了归类与划分,发现桃2区块的溶蚀孔洞状白云岩、泥—粉晶白云岩、颗粒白云岩及角砾状白云岩是储集岩的主要类型;储集空间类型主要以晶间孔、晶间溶孔、溶洞为主,膏膜孔和微裂缝次之;研究区碳酸盐岩储层可划分为Ⅰ类(好)、Ⅱ类(较好)、Ⅲ类(中等)、Ⅳ类(非或差)四种类型,其中马五31和马五14储层较马五21和马五22好,Ⅰ类储层主要发育于马五31和马五14亚段中,Ⅱ类储层在各亚段小层中均有分布,马五1+2和马五14亚段则主要发育Ⅳ和Ⅲ类储层。结果表明:研究区储集岩物性较差,平均孔隙度为2. 86%,平均渗透率为0. 358 4 m D,孔隙度与渗透率之间不存在正相关关系,总体表现为非均质性较强,且低孔、低渗的特征。

    2019年02期 v.39;No.166 276-285页 [查看摘要][在线阅读][下载 625K]
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  • 银额盆地哈日凹陷下白垩统烃源岩特征及资源潜力

    王小多;任来义;刘护创;陈治军;白晓寅;赵春晨;宋健;

    哈日凹陷下白垩统发育多套湖相暗色泥岩,各组烃源岩对该区油气勘探具有重要意义。文中利用钻井及岩心分析化验资料,研究了下白垩统各组烃源岩特征,通过开展岩石热解、干酪根显微组分、镜质体反射率、可溶有机质组分及饱和烃色谱-质谱等有机地球化学测试和分析,评价了银根组、苏红图组和巴音戈壁组的烃源岩有机质丰度、类型和成熟度,认为银根组烃源岩属低成熟、偏腐泥型、好烃源岩、苏红图组烃源岩属成熟、腐泥-腐殖混合型、差-中等好烃源岩、巴音戈壁组烃源岩属成熟-高成熟、腐泥-腐殖混合型、中等-好烃源岩,进而分析其生烃潜力,其中银根组生烃潜力最大,其次为巴音戈壁组,苏红图组相对较差,预测哈日凹陷下白垩统总油气资源量为1. 13×10~8t.

    2019年02期 v.39;No.166 286-293页 [查看摘要][在线阅读][下载 528K]
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  • 苏里格气田东区马五段储层特征及控制因素

    冯敏;白慧;刘治恒;李浮萍;张吉;

    下奥陶统马家沟组马五_(1-5)段是苏里格气田东区主要产层段,其勘探潜力巨大。基于岩心观察、铸体薄片及分析化验等资料,对马五段进行储层特征及控制因素分析。研究表明,苏里格东区在马五_5期为局限台地相带的潮坪亚相沉积。马五_(1-4)为含膏云坪亚相,马五5为颗粒滩相;发育含膏细-粉晶白云岩和中-粗晶白云岩。苏里格气田东区马五_(1-5)段储集空间包括孔隙和裂缝2大类,其中孔隙主要为溶蚀孔、膏模孔、晶间孔、晶间溶孔和裂缝包括溶蚀缝、微裂缝和构造缝等。储层发育和分布主要受控于:沉积环境决定了多类型储层发育;马五_(1-4)层段准同生白云石化和渗透回流白云石化及马五_5段埋藏白云石化作用是碳酸盐岩储层发育的决定条件,白云石化作用改善了储集性能;苏里格气田马五_(1-5)层段碳酸盐岩储层经历了不同阶段溶蚀作用(同生、表生、埋藏)而形成有利的溶孔、溶缝储层,提高了储层储集性能。

    2019年02期 v.39;No.166 294-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K]
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  • 反射式离轴数字全息显微光强参数研究

    马宏伟;关志阳;董明;王豆豆;

    为了探究光强参数对于反射式离轴数字全息显微再现像质量的影响,概述了数字全息显微技术的研究现状以及影响全息图再现像质量的因素,基于菲涅尔衍射积分,论述了离轴数字全息图的记录与再现像过程,分析了一定记录距离下物光和参考光光强比对于全息图再现像质量的影响。通过控制物光路以及参考光路中滤光片的滤光能力来实现不同的物参光强比,从而记录下标准分辨率板的反射式显微全息图并进行重构。其实验结果表明:在记录距离已知的情况下,物光和参考光的光强比对反射式显微全息图再现像质量有着显著影响。因此在保证其他实验条件不变的情况下,确定适当的物参光强比是提高全息图质量的关键。通过理论分析,确定了实验的记录距离,并对该记录距离下的频谱图进行分析,验证记录距离的正确性。在相同记录距离下进行不同物参光强比下的对比实验,确定了可以实现较好重构效果的物参光强比范围。实验结果亦为进一步研究基于反射式数字全息的三维重构提供了理论依据与技术条件。

    2019年02期 v.39;No.166 303-308页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K]
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  • 弧形双悬臂梁试样裂纹扩展电测接线点布局研究

    倪陈强;薛河;赵凌燕;崔英浩;王帅;

    直流电位降法是应用于高温高压水环境下裂纹扩展监测试验的主要方法,弧形双悬臂梁试样是一种应力腐蚀裂纹扩展试验的常用试样。为了寻求被测试样的最优接线点布局方案以提高测试精度和稳定性,论文利用有限元软件建立了弧形双悬臂梁试样三维有限元模型,模拟了多组可选的接线点布局方案,求解得到了试样三维电位场分布及其随裂纹变化的规律,并根据计算结果从信号灵敏度、信号幅度和测点位置误差敏感度3方面对试样电流加载点位置和电位差测量点位置的优化选取进行了分析。研究结果表明,不同位置电位差测点下的灵敏度相对大小关系与电流输入位置无关,电位差测点选在试样缺口侧时可获得较高的信号灵敏度;电位差测点与电流加载点的距离是信号幅度大小和测点位置敏感度的主要影响因素,较大的距离会导致信号幅度降低,而较小的距离会导致很高的测点位置误差敏感度。提出的寻优依据和分析方法也可应用于其他类型试样,为进一步研究其他测试精度的影响因素奠定了基础。

    2019年02期 v.39;No.166 309-316页 [查看摘要][在线阅读][下载 551K]
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  • 陕北黄土高原植被动态变化及其对气候因子的响应

    郭力宇;郭昭;王涛;张越;李雨思;柳莹;

    为了研究退耕还林还草工程实施后期,陕北黄土高原地区地表植被变化特征及气候因子对植被变化的影响,采用MODIS NDVI数据,通过像元二分法计算植被覆盖度,结合相关气象站点监测数据,利用线性回归分析、相关系数及显著性检验法,分析了陕北黄土高原植被覆盖度时空变化趋势及其对气温、降水因子的响应。结果表明:研究区植被覆盖度空间分布差异显著,由北向南植被覆盖度由低向高过渡明显,2009—2016年植被覆盖等级的空间转移变化主要发生在北部和中部地区,表现出由中低植被覆盖向中等植被覆盖转移、中等植被覆盖向中高植被覆盖转移的态势。2009—2016年研究区植被覆盖度年际变化速率较小,整体呈平缓增加趋势,中部和南部部分地区有减少趋势但变化趋势不显著。研究区内年植被覆盖度与年降水量、年平均气温的相关系数、偏相关系数均较小,相关性不显著。不同区域的植被覆盖度对气候因子的响应结果不同,在空间上正负相关性共存,研究区北部受年降水量影响较大,而中部受年平均气温影响较大。研究区植被覆盖度对气候因子的响应存在滞后性,生长季的植被生长受同月降水量和前一月平均气温的影响较大,且绝大部分地区均表现为正向相关。

    2019年02期 v.39;No.166 317-326页 [查看摘要][在线阅读][下载 1004K]
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  • 基于Landsat 8数据反演地表发射率的几种不同算法对比分析

    王丽霞;孙津花;刘招;张双成;杨耘;

    为了分析研究不同地表发射率反演算法的精度和适用性,文中选取西安市的遥感影像Landsat 8为基础数据,运用ENVI,ArcGIS等软件,首先对Landsat 8数据进行预处理,提取西安市的NDVI影像;然后,建立决策树模型得到西安市地表分类影像,并基于像元二分模型反演得到植被覆盖度,基于NDVI得到4种不同算法的地表发射率;最后,以精度0. 01的MODIS LSE产品为标准数据,从像元尺度上对比分析了4种算法的精度,并依据回归决策树方法的分类结果,对比分析了不同算法在各类地表覆盖类型上的发射率反演差异。结果表明:在像元尺度上,植被指数混合模型法与NDVI~(TEM)改进算法精度较高且较为接近;从不同下垫面的反演差异来看,在植被区域4种算法之间的差异较小,而对于水体区域,4种算法之间的差异较大;从反演方法的适用性而言,植被指数混合模型法与NDVI~(TEM)改进算法较为适合本研究区。

    2019年02期 v.39;No.166 327-333页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K]
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  • 黄土高原采煤塌陷区村落搬迁选址的地理适宜度评价

    汤静雅;杨志强;芦家欣;

    村庄下压煤多采取房屋搬迁方式来实现安全开采。煤矿村落选址区的地理适宜度受诸多自然和人文社会因素的影响,目前缺乏普遍适用的评价方法。文中针对黄土矿区复杂的地理环境和采煤沉陷特征,选取黄土沟壑区地面坡度、坡向、地表水和地下水源等自然地理指标以及交通便捷性、耕作半径等社会经济指标作为主要影响因子,将各指标划分为3个等级,确定相应的评价标准,采用专家打分及层次分析法计算各指标相应权重,构建黄土高原矿区村落迁址的地理适宜性评价模型。为验证模型的适用性,以陕西某矿塌陷区的村落迁址为例,基于ArcGIS的叠加分析功能,提取各指标等级对应区域,并按评价模型的对应指标权重进行叠加,得到矿区地理适宜度的综合评价分布图;对采煤塌陷区内的建筑面积进行统计,结合评价图分析并确定村落搬迁的最佳选址位置。结果表明,该模型在黄土高原煤矿塌陷区村落迁址中具有较好的适用性,可为煤矿塌陷区村落迁址规划提供技术支持。

    2019年02期 v.39;No.166 334-340页 [查看摘要][在线阅读][下载 288K]
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  • 对新时代中国煤炭资源勘查工作发展思路的探讨

    侯慎健;王佟;张博;左明星;江涛;马国东;

    中国煤炭资源分布不均,东部大部分浅部煤炭资源基本开发殆尽,而西部煤炭资源勘探程度仍然偏低,中国煤炭资源的禀赋特点决定了中国随着西部大开发的实施,西部地区一方面要向东部输出资源,以承接东部资源产能的不足,另一方面西部经济和社会发展对能源的需求也在加大。更为重要的是国家对"山水林田湖海"等环境保护力度的不断加大,煤炭资源的保障能力与勘查工作也需要探索新时代下新的思路和方法。从保障中国主体能源安全的角度出发,基于中国煤炭资源分布特点及勘查现状,分析了煤炭资源接续潜力和保障能力,认为新形势下煤炭资源勘查工作仍然需要加强,未来煤炭资源勘查工作要加大对中东部深部资源的勘查,以保障资源持续接续,同时,勘查工作的重心需要有序向西部转移。从这个意义上讲,今后中国煤炭地质勘查工作发展的思路,应重点加大对绿色煤炭资源评价和深部煤炭资源勘查、矿井隐蔽地质灾害探测、煤系共伴生矿产协同勘查、矿区环境承载能力与矿山环境治理及生态修复等方向的研究。

    2019年02期 v.39;No.166 341-346页 [查看摘要][在线阅读][下载 186K]
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  • 一种新的矿井监控视频增强目标检测算法

    王树奇;刘贝;邹斐;

    由于矿井下光线不足,照度低且粉尘大,造成监控视频图像存在昏暗和模糊问题,利用小波变换获取视频画面中的不同频率分量信息,首先对低频分量采用暗原色先验进行去雾处理,然后用阈值滤波对高频分量进行消噪,将处理以后的低频分量和高频分量进行融合,重构小波函数,实现图像的增强。仿真实验结果表明所提算法能提高图像对比度,增强图像细节信息,淡化浓雾、抑制噪声等方面有较好的效果。在矿井运动目标检测中,为了改善传统混合高斯模型像素点不能精确匹配及参数迭代速度慢的问题,采用三帧差分法融合混合高斯背景模型,融合后的算法有效消除了背景更新不及时而导致的画面鬼影现象,而且运算速度得到明显提升,实现了运动目标实时追踪的需求。仿真实验结果表明所提算法相对传统混合高斯模型算法不仅能够快速的检测出运动目标,而且检测图像边缘细节信息更加清晰,并且能够解决物体遮挡等问题,为矿井视频信息处理和人员安全监测奠定了良好的基础。

    2019年02期 v.39;No.166 347-353页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K]
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  • 多小区Massive MIMO系统的分布式导频优化分配

    庞立华;吴文捷;张阳;龚文熔;吴延海;王安义;

    研究了多小区大规模多输入多输出系统用于缓解导频污染问题的导频资源优化分配。在假定导频序列个数与单个小区内用户数相同的前提下,仅利用小区基站与用户终端之间的大尺度衰落信息,以提升用户平均传输速率为目标,提出2种可逐个小区执行的分布式导频优化方案:交换搜索与干扰度量。交换搜索算法通过将任意小区内任意2个用户的导频序列相交换进而搜索得到最佳导频分配方案,而干扰度量方案基于对不同小区用户间干扰值的度量来进行导频优化。数值结果显示,新提出的2种方案与已有方案相比能以更低的实现复杂度获得更好的性能。尤其是,若将2种方案结合起来使用,其性能甚至接近于穷举搜索方式。

    2019年02期 v.39;No.166 354-359页 [查看摘要][在线阅读][下载 283K]
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  • 改进型本安Buck变换器的分析与设计

    李艳;刘树林;

    提出了一种输出具有LC滤波电路的本安Buck变换器,使得在特定的电气性能指标要求下,可不提高变换器工作频率,但能减小变换器内部的电感量及电容量,达到提升该变换器本质安全性能的目的。深入分析了该拓扑电路在电感电流连续模式(CCM)时的输出纹波电压,指出输出纹波电压最大值是在输入电压最大,负载电阻为CCM与DCM的临界电阻时取得。根据最大输出纹波电压指标要求,在给定的动态范围内,得出了本安Buck变换器电感、电容参数的设计方法。为了说明改进型Buck变换器相比于传统型Buck变换器的优势,在相同的输出纹波电压指标要求下,对传统型及改进型Buck变换器的电感、电容取值进行了比较分析,得出所提出的改进型Buck变换器采用较小的电感、电容即可满足电气性能指标要求,因而可提高其本安性能。因此,通过在Buck变换器的输出附加LC滤波电路,不仅能有效提高本安Buck变换器的输出功率,还能减小其体积。给出了设计实例,仿真与实验结果验证了改进电路拓扑理论分析的正确性及减小目标电感、电容量的可行性。

    2019年02期 v.39;No.166 360-365页 [查看摘要][在线阅读][下载 205K]
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  • 基于VMD的瓦斯信号自适应压缩感知算法

    王同安;王元红;

    将压缩感知算法和变分模态分解相结合,应用于煤矿瓦斯数据的处理。考虑到现有的压缩感知算法在对瓦斯处理的过程中存在着重构精度低,重构过程复杂和需要较多的样本观测值等问题,因此提出一种基于VMD和自适应观测矩阵的压缩感知算法,有效解决了以较少的样本观测值数据实现信号高精度重构的问题,同时自适应地选择观测矩阵,避免了对稀疏信号的同类化投影选择。首先将瓦斯信号经过VMD进行分离,得到一系列瓦斯信号的本征模态函数分量,通过设定阈值保留有效信息,使得信号更加稀疏化;其次通过自适应地观测矩阵对稀疏信号进行投影变换,从而降低观测矩阵和稀疏字典的不相关性。实验以煤矿瓦斯数据为研究对象,将瓦斯数据经过VMD分解进行稀疏化处理和使用构造的自适应观测矩阵进行投影选择,MATLAB仿真实验证明,文中的算法有更高的信噪比和更好的重构质量。

    2019年02期 v.39;No.166 366-373页 [查看摘要][在线阅读][下载 290K]
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  • 基于Sobel边缘检测的圆周Harris角点检测算法

    董立红;彭业勋;符立梅;

    特征点的选取是视觉研究的基础,其选取的精确度直接影响到视觉信息处理的准确性与可靠性。传统Harris角点检测方法具有计算简单、易于实现的优点,但该算法效率低下、检测精度较低、抗噪性差、存在角点簇。提出一种基于Sobel边缘检测的圆周Harris角点检测算法:首先采用Sobel边缘检测进行角点预筛选,本质上提高检测效率;随后采用圆周窗口模板对筛选后的角点进行非极大值抑制,减少漏检点与伪角点的个数;最后采用临近点剔除法,保留非极值最大点作为角点,解决角点簇问题。实验结果表明,文中角点检测算法运行效率得到了极大提高,减低漏检率的同时,旋转不变性亦得到了改善。

    2019年02期 v.39;No.166 374-380页 [查看摘要][在线阅读][下载 427K]
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  • 侯恩科:二级教授,博士生导师

    <正>侯恩科,男,1963年11月生,陕西省扶风县人,中共党员,博士,二级教授,博士生导师。1984年毕业于西安矿业学院地质系,获工学学士学位;1987年毕业于西安矿业学院地质系,获工学硕士学位;2003年毕业于中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,获工学博士学位。现任西安科技大学研究生院常务副院长,矿产普查与勘探学科带头人,煤炭地质理论与方法科技创新团队带头人;兼任中国煤炭工业技术委员会委员,中国地质学会、中国煤炭学会煤田地质专业委员会委员,中国煤炭工业安全科学技术学会水害防治专业委员会委员,陕西省煤炭学会常务理事、煤田地质及环保专业委员会副主任委员;《煤田地质与勘探》《西安科技大学学报》等期刊编委会委员。

    2019年02期 v.39;No.166 180页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K]
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