基于定向射孔的分段预裂精准控顶技术研究
焦存福;魏金龙;王永光;王雄;周智华;郭杰;李林;许磊;郭卫彬;为实现水力预裂裂隙起裂及扩展方向可控,达到坚硬顶板精准控顶目的,以内蒙古罐子沟煤矿6118工作面为研究对象,设计基于定向射孔的水平长钻孔分段预裂施工工艺,建立高压水射流及射孔预裂理论力学模型、采用基于ABAQUS的定向射孔与分段预裂数值模型,综合确定合理射孔与预裂参数,并开展井下工业性试验及效果检验。研究结果表明,定向射孔条件下,影响射孔压力与起裂压力的主要因素为岩体的临界割缝压力与抗拉强度,即临界割缝压力越大,所需射孔压力越大;抗拉强度越大,射孔预裂时起裂压力越大。该矿地质条件下,射孔压力为24.48 MPa、射孔时间为20 min时,射孔深度约为0.71 m;水力预裂泵显水压为15.7 MPa、预裂间距为15~25 m、单段预裂时间为40 min时,裂隙竖直扩展长度约为29 m。现场试验结果与理论、数值模拟研究结果相吻合,效果考察表明射孔孔洞及预裂裂隙成型清晰,裂隙在竖直方向扩展高度达30 m。定向射孔可有效诱导水力预裂裂隙扩展方向,使裂隙在关键层指定方向扩展,达到精准控顶目的。
致密双重介质砂砾岩油藏烟道气驱油及埋存技术
梁艳艳;李海波;聂锋;刘继阳;展宏洋;吕世瑶;稠油火驱工业化开发进程中会产生大量烟道气,其高效利用与埋存对实现“双碳”目标具有重要意义。针对距离新疆油田火驱试验区24 km的特低孔、致密双重介质H油藏开发效果差、缺乏有效接替技术的问题,通过多尺度物理模拟实验,揭示了烟道气在双重介质致密储层中裂缝优先驱替、基质溶解扩散和段塞式产出的异步协同驱替机制,通过核磁共振实验定量表征了烟道气可动用的孔径下限为0.2μm。实验证实,相较于水平驱替,垂直(重力)驱替可通过调控基质-裂缝系统压差将采收率提升6.1%。进一步通过油藏数值模拟优化注采参数,确定异步注采重力驱油为最优注入模式,该模式通过间歇性注气动态调控压差,可有效抑制气窜,使采收率增幅达8.7%。在H油藏开展现场应用试验,井组压力显著提升,平均单井日产油从4.2 t/d增至14.3 t/d,实现了提高采收率与烟道气埋存的双重目标。研究证实了烟道气驱油技术在双重介质致密油藏中协同实现增油与固碳的可行性,为同类油藏开发提供了新思路。
酰胺聚合物封堵路基土壤裂缝发展研究
窦东方;黎鹏;针对路基土壤裂缝在水分作用下持续发展的问题,采用酰胺聚合物改性材料对裂缝进行封堵。通过水理性能与力学性能试验,确定酰胺聚合物溶液最佳配合比,在试样主裂缝处滴加溶液以控制次生裂缝发展。结果表明,经酰胺聚合物处理后,裂缝两侧土体水理性能得到改善,两侧土体水分趋于平衡并具有一定防水作用,干湿循环中主裂缝两侧次生裂缝数目少、深度浅、范围小,裂缝发展得到有效延缓。该方法可改善裂缝两侧土体水分平衡,减弱土壤表面张力,达到延缓路基裂缝发展的目的。
LSPM-25大粒径透水性沥青混合料空隙率检测方法的比较研究
倪广聪;夏雨;胡家波;符东绪;张宸;季正军;针对提升大粒径透水性沥青混合料(large stone porous asphalt mixtures,LSPM)空隙率在工程检测中的准确性与可靠性的实际需求,结合山东省工程施工特点,对现场取芯及室内成型的LSPM-25试件进行界面加工处理,采用真空密封法和体积法检测其空隙率变化,并分析切割方式对检测结果的影响。研究表明:当采用真空密封法时,试件界面修整对空隙率结果影响较小,能准确反映芯样内部空隙分布;而采用体积法时,空隙率受试件切割规则性影响较大,切割越规则,结果越接近真空密封法检测结果。因此,为满足大粒径透水层(LSPM-25)空隙率工程检测需求,推荐2种适用于大粒径透水层(LSPM-25)芯样空隙率检测的切割方式:1)当仅铺筑大粒径透水层(LSPM-25)时,排除封层碎石嵌入的影响,仅需切除试件底部0.5 cm;2)当上层结构铺筑完成后取芯检测时,将芯样上、下两端各切除1.0 cm,并确保试件呈规则的圆柱体,以减小体积法与真空密封法检测结果的差异,确保数据稳定、准确。
基于MLP的MEMS压力传感器温度补偿算法
张德同;刘清惓;高士豪;孙海玟;邹锦洋;章远;为提升国产微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)压力传感器在探空仪中的温度稳定性与测量精度,以国产ZXP200A绝对压力传感器芯片为研究对象,设计了一套基于双AD7793的低噪声数据采集电路,并在-20~40℃、10~100 kPa范围内开展了多温度、多压力工况下的稠密标定试验。结合探空仪整机热环境分析可知,飞行状态下,传感器芯片的实际工作温度普遍高于环境极端低温,其典型工作温区介于-20~40℃之间;据此确定并布设相应的标定温度点。针对国产ZXP200A绝对压力传感器芯片在宽温区内存在的零点漂移与灵敏度变化现象,提出一种基于多层感知机(multi-layer perceptron,MLP)的温度补偿方法:以环境温度与压力通道模拟数字转换器(analog-to-digital converter,ADC)值为输入特征,经标准化处理后输入小型前馈神经网络,直接回归压力值,从而构建“MLP数据驱动补偿”的方案。实验结果表明,在-20~40℃、10~100 kPa全工作区间内,针对国产ZXP200A绝对压力传感器芯片宽温区下呈现的复杂非线性温漂特性,传统3阶多项式曲面拟合仍存在2.111 0 kPa(2.111 0%FS)的平均绝对误差,难以满足高精度测量需求;相比之下,所提出的MLP温度补偿方法在-20~40℃全温区内将平均绝对误差相较线性标定与多项式拟合均降低2个数量级,达到0.013 9 kPa(0.013 9%FS)。上述结果验证了MLP温度补偿方法在国产MEMS压力传感器上的有效性,为其在探空仪中的工程应用与气象装备国产化提供了数据支撑与可实现的技术路径。
从热点到前沿:碳量子点制备研究的知识图谱分析
赫玉芳;李豪;张璐;高艺;胥皓为;夏昉;谢铮;碳量子点(carbon quantum dots,CQDs)凭借其卓越的光学特性、生物相容性及环境友好性,其制备技术已成为功能纳米材料领域的重要研究方向。为明确国内外碳量子点制备的研究现状与热点,基于中国知网(CNKI)与Web of Science(WOS)数据库,使用CiteSpace软件对2010年1月1日—2025年5月1日期间收录的5 053篇中英文相关文献进行分析。通过发文量趋势、核心作者、研究机构与关键词共现等多维度视角,系统梳理碳量子点制备技术的发展路径与研究动态。结果表明,近15年研究热点主要聚焦于异质结构建、掺杂调控、荧光传感、生物成像及光学性能优化等方面,研究由基础合成向多功能集成与交叉应用方向拓展。未来研究将进一步向绿色合成、结构调控、光催化能量转换与生物医学检测等方向纵深拓展,而制备工艺优化、性能调控机制及规模化应用等关键问题亟待多学科协同突破。推动实验室成果向产业化转化,需强化区域与机构间的资源整合,完善标准化体系,系统构建人才培养机制,以提升其在能源、环境与生命健康等领域的应用深度与发展质量。
BaTiO3用作钠金属电池负极界面层的电化学性能
陈子健;许世锬;针对电解液在钠金属负极表面自发原位反应形成成分复杂且结构不均、界面不稳定、离子电导率低的固态电解质,难以有效抑制钠枝晶生长和体积变化,导致电池循环寿命缩短和安全风险升高的问题,采用人工涂覆的方法,在钠金属表面设计构建一层BaTiO3人工界面层(BaTiO3@Na)。其主要通过在电池循环中自发产生极化电场,增强钠离子传输动力学;同时,高介电常数能有效减弱电极/电解质界面的空间电荷层,均匀引导Na+沉积,抑制枝晶生长;并结合良好的化学稳定性和机械强度阻碍钠金属与电解液的副反应,提升电池安全性。电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)测试表明,该界面具有较低的电荷转移阻抗,相较于纯钠界面的高电荷转移阻抗(223Ω),人工构建的BaTiO3界面电荷转移阻抗低至55Ω。在室温条件下,设计的BaTiO3@Na所组装的对称电池在1 mA cm-2/1 mAh cm-2条件下稳定循环超过1 200 h。采用Na_3V2(PO4)3(NVP)正极配对所组装的全电池能够在10 C高倍率条件下拥有超过1 000次的循环寿命。根据实验结果可以得出结论:BaTiO3人工界面层极大增强了钠离子传输动力学,增加循环稳定性,有效提升了钠金属电池的循环性能。
社区获得性肺炎治疗的热点趋势研究——基于LDA主题模型
黄义龙;丁震;旨在通过梳理社区获得性肺炎(community-acquired pneumonia,CAP)治疗相关文献,识别核心研究主题,揭示研究重点的演进脉络,为后续科研方向与临床实践提供理论参考。基于中国知网(CNKI)数据库,筛选建库以来至2025年9月30日的相关文献,以摘要为分析单元,采用潜在狄利克雷分配(latent Dirichlet allocation,LDA)模型进行主题挖掘与演化分析。共识别出病原诊断与指南制定、疗效比较与统计分析、疗效差异与对照分析、预后因素与风险分析、疗效评价与安全研究和病原耐药与抗感染六大主题,显示研究重心由病原与抗感染治疗逐步转向诊断规范化、疗效量化及风险管理。CAP研究应在诊断、疗效验证与风险控制间协同推进,实现经验防治向循证医学与精准医疗并重的转型,为临床决策提供量化依据。
豫南信阳金伯利岩地球物理特征与综合物探找矿实践
刘奎松;周红霞;唐相伟;谷浩;在河南省信阳地区新发现金伯利岩体,其位于华北地台南缘,岩石中普遍含金刚石指示矿物。本研究开展金刚石勘查地质研究,同时运用高精度磁法、激发极化法、大地电磁测深法等地球物理手段对金伯利岩体进行探查。基于区内金伯利岩的地质与地球物理特征,系统总结了各物探方法的异常特征,并通过钻探验证评估了物探方法的找矿效果。研究表明:高精度磁法可有效圈定金伯利岩体分布范围;激发极化法与大地电磁测深法可揭示岩体深部延伸及产状特征。综合物探方法在金伯利岩体探测中展现出显著效果,为间接寻找金刚石矿提供了重要技术支撑。
虚拟现实技术的最新发展与展望
陈浩磊;邹湘军;陈燕;陈燕;刘天湖;对虚拟现实技术的最新发展及应用领域如军事、医学、考古、教育训练、灾难重现、工业制造、娱乐、农业和计算机技术等进行了论述,提出了利用虚拟农业技术重现农作物生产过程中的病虫害及其治理过程中受污染情况的观点,对虚拟现实技术的发展、应用前景和研究热点做了展望。
中国秸秆露天焚烧大气污染物排放时空分布
王书肖;张楚莹;秸秆露天焚烧过程中释放的各种气态污染物和颗粒物,是我国大气污染的重要来源之一。本研究通过问卷调查和模型计算,确定了我国秸秆露天焚烧的活动水平,采用排放因子法建立了我国秸秆露天焚烧一次大气污染物的排放清单,并分析了其时间和空间分布特征。根据问卷调查结果,我国农村平均秸秆露天焚烧比例为18.59%,焚烧量最大的为农业发达的华东和华北地区,高峰在10月前后。2006年,我国生物质露天焚烧主要大气污染物的排放量为PM2.5217万t,BC4.9万t,OC48万t,SO26.0万t,NOx36万t,NMVOC87万t,CO731万t,CO215450万t,CH437.4万t,NH38.4万t。
肉类食用品质评价方法研究进展
周光宏;李春保;徐幸莲;食用品质是决定内类商品价值最重要的因素,评价肉类食用品质的指标包括嫩度、颜色、风味和多汁性,评价食用品质的方法分感官品尝法和客观测定法。本文对内类食用品质评价的各种方法进行了简要阐述.智能化、在线化的无损检测技术是肉类食用品质评价发展的方向。
钢管混凝土轴压短柱非线性有限元分析
丁发兴;周林超;余志武;欧进萍;提出新的混凝土单轴受力和轴对称三轴受压应力-应变关系统一计算公式,应用连续介质力学,采用弹塑性法对圆钢管混凝土轴压短柱力学性能进行分析,指出该新公式可避免圆钢管混凝土轴压短柱荷载-应变曲线上升段刚度衰减过快的缺点。采用该新公式并应用ABAQUS有限元软件建立圆钢管混凝土轴压短柱有限元模型,根据圆钢管混凝土轴压短柱的弹塑性法分析结果,确定ABAQUS中混凝土塑性损伤本构模型的膨胀角为40°,然后通过有限元建模对典型的方形钢管混凝土、矩形钢管混凝土、方形带肋钢管混凝土、矩形带肋钢管混凝土和箍筋约束混凝土轴压短柱的荷载-应变曲线试验结果进行数值仿真分析,计算结果与试验结果吻合良好。采用ABAQUS有限元软件,对相同含钢率下的方形钢管混凝土、矩形钢管混凝土、方形带肋钢管混凝土、矩形带肋钢管混凝土和钢筋混凝土轴压短柱的荷载-应变曲线进行数值仿真分析,探讨各种短柱的受力性能和约束套箍作用,指出方、矩形钢管混凝土的约束套箍作用没有圆钢管混凝土明显,也没有钢筋混凝土明显,所以对方、矩形钢管混凝土轴压短柱采取加肋的办法不能提高其承载力,但可略微改善其延性。
虚拟现实技术的最新发展与展望
陈浩磊;邹湘军;陈燕;陈燕;刘天湖;对虚拟现实技术的最新发展及应用领域如军事、医学、考古、教育训练、灾难重现、工业制造、娱乐、农业和计算机技术等进行了论述,提出了利用虚拟农业技术重现农作物生产过程中的病虫害及其治理过程中受污染情况的观点,对虚拟现实技术的发展、应用前景和研究热点做了展望。
石墨烯的化学方法合成及其表征
王新伟;杨艳;田宏伟;郑伟涛;修正的Hummers法合成的氧化石墨,通过超声波振荡剥层,再利用水合肼还原即可获得单层及较少层数的石墨烯。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(RS)、X-射线衍射(XRD)等测试方法对氧化石墨烯和石墨烯的形貌、结构进行了对比分析。实验结果表明,该方法合成出了形貌上具有少量褶皱的单层和较少层数的石墨烯。但与天然石墨相比,该方法合成的石墨烯结晶强度相对降低并且拉曼光谱显示,其G带与D带的强度比大于氧化石墨烯的强度比,即石墨烯中sp2杂化碳层平面的平均尺寸大于氧化石墨烯的平均尺寸,表明该方法不能完全将氧化石墨烯还原为结晶完美的石墨烯。
车道变换行为对道路通行能力影响的研究
徐慧智;程国柱;裴玉龙;为解决车道变换行为对道路通行能力影响的定量分析难题,从观测数据的整理分析结果出发,揭示了车道变换行为与交通流流率的关系。定性分析车道变换行为和交通量的关系,发现当交通量过大或过小时,车道变换行为发生的概率较低,当交通量适中时,车道变换行为发生的概率最大。基于道路通行能力和道路空间占有率的关系,提出车道变换行为对道路空间额外占有度的计算方法,构建了车道变换行为对道路通行能力的影响模型,并进行参数标定。提出车道变换行为对道路通行能力影响修正系数的计算方法,最后以两车道和三车道为例进行修正系数的计算方法,并给出应用案例。
基于低碳经济的中国环境会计信息披露探究——评《企业环境会计信息披露研究》
黄艳;<正>中国自改革开放、从计划经济体制向市场经济体制转型以来,经济领域总体呈现快速增长的趋势。人们在享受经济成就创造美好果实的同时,不免对生态环境的恶化程度感到唏嘘。随着生态环境遭到破坏,世界各地饱受自然灾害的侵袭,各国逐渐意识到事态的严重性,纷纷推出相关治理防护措施。中国为平衡经济发展与环境保护的矛盾关系,提出“生态优先保护、循环经济发展”的发展理念。结合由闫丽萍编著、知识产权出版社出版的《企业环境会计信息披露研究》一书,探究基于低碳经济的中国环境会计信息披露。