地球科学

• 高空机载下投式测风探空仪误差修订方法研究

  洪鑫;刘清惓;曹希龙;李振宇;

  为研究探空仪在穿越不同风速带过程中所产生的滞后误差问题，提出基于四北斗测风探空仪的风速修正方法，并设计一种适用于0～16 km高度范围的风速修正算法，以提升探空仪的测量精度。采用计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）方法，对3种不同类型的降落伞结构进行仿真分析，评估其在不同条件下的气动性能，进而选取性能最优的伞型结构。基于仿真所得的误差数据，利用支持向量机（support vector machine,SVM）算法拟合风速误差修正模型，并进一步引入随机森林回归（random forest regression,RFR）算法作为对比，对探空仪实测风速进行修正。为验证修正算法的准确性与实用性，开展了外场低空投放实验。实验结果表明，搭载方锥型降落伞的探空仪综合表现最优，经修正后的风速与参考风速之间的平均绝对误差（mean absolute error,MAE）和均方根误差（root mean square error,RMSE）分别为0.185 m/s和0.205 m/s，可见所提方法在提升北斗探空仪测风精度方面的有效性。

  2025年08期 v.20 633-643页 [查看摘要][在线阅读][下载 3835K]
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• 体积压裂储层缝网表征及油井产能分析方法研究

  赵志成;

  针对体积压裂储层不同条件下的裂缝网络系统，建立典型渗流单元的非稳态渗流数学模型，引入压力函数，利用拟线性化求解方法，通过求解特征值问题，得到其数学分析解，用于描述一维、二维、三维裂缝网络系统典型渗流单元中压力分布及变化规律，并进一步得到油井产能方程。结合油藏实例，绘制体积压裂油井产能预测图版，定义裂缝密度为表征储层压裂程度的定量化技术指标，可根据已知裂缝密度，应用图版对油井产能进行预测。油井产能曲线分析结果表明：当典型渗流单元特征尺寸取相同值时，三维缝网油井产量初值最高、下降速度最快，一维缝网油井产量初值最低、下降速度最慢；当裂缝密度取相同值时，对于一维、二维、三维缝网，油井产量初值差异很小，一维缝网油井产量下降速度最快，三维缝网油井产量下降速度最慢。研究成果可为油井产能预测、合理工作制度确定以及体积压裂缝网参数反演提供理论依据和计算方法。

  2025年08期 v.20 644-650页 [查看摘要][在线阅读][下载 1304K]
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工程技术

• 特厚煤层综放开采沿空掘巷围岩稳定性分析

  白志云;赵铁林;张学亮;徐青云;

  针对特厚煤层综放开采沿空掘巷留设窄煤柱引起的围岩大变形及煤柱失稳问题，以同忻矿8311综放工作面5311回风巷作为研究对象，采用理论分析、数值模拟与工程实践相结合的方法，系统研究了窄煤柱沿空掘巷围岩破坏机制、变形主控因素及控制技术。基于稳定性分析结果优化了巷道支护设计，并提出针对性支护参数。研究结果表明：巷道围岩变形主要集中于顶板与煤柱帮部区域，其破坏形式表现为楔形岩体从顶板剥落脱离或煤壁滑移片帮；通过锚杆-锚索联合支护可有效防止围岩变形传播，抑制巷道失稳，显著改善围岩整体稳定性。研究结果可为类似地质条件下窄煤柱沿空巷道的支护优化设计提供理论依据与工程参考。

  2025年08期 v.20 651-663页 [查看摘要][在线阅读][下载 3319K]
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• C-OWA-GRA在低压电缆故障致因分析中的应用

  江松林;程千晟;

  随着建设工程电力电缆线路的广泛使用，对其故障原因的准确诊断成为保障电力系统安全稳定运行的关键之一。将组合有序加权平均（combination ordered weighted averaging,C-OWA）与灰色关联分析（grey relational analysis,GRA）相结合，构建了一种低压电缆线路故障致因分析模型（C-OWA-GRA模型）。COWA算子赋权法根据各影响因素的实际贡献度动态调整权重，克服了传统赋权方法的局限性。灰色关联分析通过分析故障现象与各影响因素之间的关联程度，实现对故障原因的识别。并通过实际案例，验证了所提方法的有效性。结果表明：C-OWA算子赋权法能够有效提高故障致因分析中各因素的权重合理性，增强分析结果的客观性；灰色关联分析则通过量化故障现象与影响因素之间的关联度，从而准确识别电缆线路故障的主要致因。该研究为故障诊断提供了科学依据，为电缆故障预防和维护提供了新的思路和方法。

  2025年08期 v.20 664-672页 [查看摘要][在线阅读][下载 1304K]
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信息科学

• 基于改进YOLOv8的煤矿井下传送带异物检测研究

  仵杰;贺巧巧;

  针对煤矿井下传送带作业场景中光照不足与检测目标形态多变等因素造成检测模型存在错检、漏检现象，且检测模型难以在边缘设备部署的问题，提出了一种基于改进YOLOv8的煤矿井下传送带异物检测算法（SENet-CCFM-Dynamic Head-YOLO,SCD-YOLO）。首先，采用SENetV2改进C2f(CSP bottleneck with 2 convolutions)模块，增强特征表示，提高模型性能；其次，使用CCFM(cross-scale feature-fusion module)对颈部进行改进，在保证检测效果的同时，大幅减少模型参数；此外，将传统的检测头替换为动态检测头（Dynamic Head），强化模型对小目标的检测能力；最后，采用ShapeIoU(shape intersection over union)损失函数替换CIoU损失函数，更精细地衡量预测目标与真实目标的形状匹配程度。采用煤矿井下传送带异物检测数据集对所提出的模型进行测试，实验结果表明：SCD-YOLO的mAP@50、mAP@50:95、召回率（Recall）分别达到96.3%、82.8%、92.2%，相较于基线模型YOLOv8n分别提升了3.6%、2.3%和3.8%;SCD-YOLO的参数量仅有2.65×10~6，计算量为6.7×10~9，相较于基线模型YOLOv8n分别下降了11.7%和18.3%。

  2025年08期 v.20 673-683页 [查看摘要][在线阅读][下载 2046K]
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• DGA-GRU：配送时间限制下车辆路径优化的邻域搜索学习算法

  罗佳;贺尊昊;傅海威;杨旭蕊;

  带时间窗约束的车辆路径优化问题在物流领域具有重要地位。为更好地平衡此类问题优化算法的计算时间和求解精度，提出一种基于深度强化学习的邻域搜索算法，以解决耗费大量人工实验来寻找最佳搜索规则的问题。首先，将邻域搜索建模为一个马尔可夫决策过程，并设计能够挖掘时空信息的编码-解码模型，模拟智能体执行搜索动作的随机策略。再利用近端策略优化算法训练编码-解码模型，提高训练效率，使训练过程更加稳定。本文设计的动态图注意力网络编码器包括位置编码模块和注意力模块，可获取客户节点在配送路网中的空间信息。而门控循环单元解码器从时间维度分析智能体执行破坏操作的历史经验和当前时刻图结构信息，输出当前可行解序列中需要被删除的节点集合。丰富的实验结果验证了所提深度强化学习方法的有效性，在不同问题规模的测试集、Solomon标准数据集及京东物流实际配送任务中均表现出竞争优势。

  2025年08期 v.20 684-698页 [查看摘要][在线阅读][下载 2013K]
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材料科学

• 基于沥青性能快速检测系统的不同类型沥青蠕变变形影响因素研究

  冯振刚;张艳;蔡凤杰;崔奇;张林豪;秦永杰;

  以基质沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（styrene-butadiene-styrene, SBS）改性沥青和废旧轮胎胶粉（waste tire rubber powder, WTR）改性沥青为研究对象，采用沥青性能快速检测系统对这3种沥青进行不同温度和气压下的加载试验，研究了不同温度与气压对沥青蠕变变形和变形恢复率的影响，建立了沥青蠕变特性与温度、气压的关系。结果表明：随着温度或气压的升高，沥青的蠕变变形绝对值和变形速率增大，其中温度对沥青蠕变变形的影响比气压更为显著；沥青的变形恢复率与温度呈负相关关系，但气压对沥青变形恢复率的影响较小。

  2025年08期 v.20 699-708页 [查看摘要][在线阅读][下载 1789K]
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• 建筑垃圾-矿渣基絮凝-固化工程废弃泥浆特性研究

  秦娜;田斌;张晓朋;林晓明;唐铮;王康;

  针对钻孔灌注桩及地下连续墙施工过程中产生的工程废弃泥浆工程特性差、产量大、污染易扩散、堆场占地成本高、处置效率低及处置成本高等问题，以絮凝-固化法为基础，结合建筑垃圾-矿渣基固化剂，研究其对于高含水率泥浆和低含水率泥浆的固化效果，并对低含水率泥浆固化体电化学阻抗响应进行系统分析和评价。结果表明，当矿渣粉∶建筑垃圾粉∶生石灰=6∶3∶1时，固化体无侧限抗压强度最大。电化学阻抗谱（electrochemical impedance spectroscopy,EIS）测试结果验证了以上结论。综上，从固化效果与效率以及电化学阻抗响应等方面验证了基于固废的絮凝-固化联合处置工程废弃泥浆的可行性与优越性，同时该种固化剂较水泥具有更好的经济效益，其应用前景广阔。

  2025年08期 v.20 709-718页 [查看摘要][在线阅读][下载 1823K]
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