基于贝叶斯算法优化的CatBoost矿压显现预测

通过传统的监测手段获取矿压数据并采用统计学或机器学习算法对矿压进行预测已不能满足矿山智能化发展要求,需要寻求新的方法提升矿压数据监测及矿压预测的准确性和实时性。基于三维相似物理模型试验,搭建分布式光纤监测系统,沿模型走向和高度2个方向预埋分布式光纤,在模拟工作面开采过程中采集来压数据,并引入光纤布里渊频移平均变化度作为判断是否来压的指标;通过对光纤监测数据进行噪声去除、归一化及相空间重构等预处理,将一维初始监测数据转换为三维数据;使用贝叶斯算法对CatBoost算法进行迭代参数寻优,在达到最大迭代次数后将最优参数组合装载到CatBoost算法中,通过训练得到矿压显现预测模型。结果表明:贝叶斯算法比传统网格搜索法的迭代次数更少、误差更小;与随机森林(RF)、梯度提升决策树(GBDT)和极值梯度提升树(XGBoost)算法相比,CatBoost算法的预测精度更高、泛化能力更强;基于贝叶斯算法优化的CatBoost矿压显现预测模型能准确预测出测试集中的3次来压,且整体预测趋势与实测值较为吻合,平均绝对误差为0.0091,均方根误差为0.0077,决定系数为0.9339。

1株微生物絮凝剂产生菌培养条件优化及污泥调理研究

从中国矿业大学南湖污水处理厂的浓缩污泥中筛选出1株高效的微生物絮凝剂产生菌MN2,对其培养条件进行优化,并将其产生的微生物絮凝剂作为污泥絮凝脱水剂对污水处理厂的剩余污泥进行调理。试验结果表明,MN2产生絮凝剂的最佳培养条件是:发酵培养基初始pH值为7,发酵培养温度为30℃,培养时间为36 h,摇床转速为140 r/min。对剩余污泥进行调理的最佳工艺参数为:微生物絮凝剂的最佳投加体积比为3%,浓度为1%的CaCl2溶液的最佳投加体积比为4%,最适pH值为7.0,调理后污泥饼的含水率由原先的97%降到88.4%。

地下水污染修复中的PRB技术

可渗透反应墙(permeable reactive barrier)技术是近年来比较流行的一种地下水原位处理方法,在许多的欧美国家已开始广泛的应用。本文阐述了该处理技术的概念、基本原理、系统的主要结构类型、反应活性材料的选取,现状应用情况,分析其存在的问题,并指出今后的发展方向。

煤矸石现状及其资源化前景

我国是产煤大国,在产煤过程中产生了大量的煤矸石,这些煤矸石若不能得到及时处理与合理利用,便会引发严重的环境问题及造成资源的浪费。本文在分析煤矸石现状及其矿物组成的基础上,提出了对煤矸石综合利用的具体措施,使煤矸石能够被人们资源化利用,实现了既环保又经济,使环境效益、经济效益及社会效益三者达到了和谐的统一。

矿山重金属污染及植物修复研究进展

矿山的开采对我国的经济与社会的发展起推动作用,但同时破坏原山体的生态环境,造成水土流失、地质变化、景观破坏等生态环境问题。这些环境问题又影响着经济与社会的发展,针对矿山重金属污染,可通过一些植物修复方法,解决生态环境问题,促进矿业健康发展。

XRF校正曲线法直接测定煤中灰分元素

煤中灰分大部分来源于煤中的矿物质,煤在燃烧时矿物质大部分被氧化、分解,并失去结晶水;因此高温灰化后的煤灰组成和含量与煤中矿物质的组成和含量差别较大;找出两者之间的对应关系或建立经验公式,就可以利用煤灰标样直接测定煤的灰分。本次实验通过人工混配方法建立煤炭/煤灰系列标样库,在煤样未经高温/低温灰化预处理的前提下,用X射线荧光光谱分析(XRF)校正曲线精确定量直接测定煤中灰分的化学元素组成。

水源井嘴后管段腐蚀机理分析以及预控对策

水源井采水生产过程中普遍存在一个问题,就是嘴后管段腐蚀严重,容易发生穿孔刺漏现象。本文以渤海某油田为例,分析此处管段腐蚀机理,发现初始设计预估不足,加上水源富含酸性气体、运行工况复杂多变及不科学的工作制度,导致发生了空蚀破坏,造成内涂层脱落。内涂层脱落之后的管壁在电化学反应、细菌腐蚀的综合作用下穿孔刺漏。为此,作者从技术改进、治理优化、工程控制、腐蚀治理四个方面采取预控对策,提出了嘴后专用抗蚀除垢防腐管段的概念,并说明了适用场景。

高含水油田原油破乳剂评选及加注工艺优化

随着油田的开发推进,采出液综合含水逐渐上升,特别是到了中后期,高含水阶段,生产工艺流程会面临一个问题,即原油处理系统破乳剂使用效率低,脱水费用高,污水处理系统油水成份复杂、处理困难,除油效果差。本文以渤海某油田为例,对高含水阶段的原油破乳剂开展了优选,并对优选出的破乳剂进行了复配测试;对加注工艺进行了改进,包括加注浓度、加注点位、加注方式等,减少了破乳剂注入量,取得了良好的脱水除油效果。

基于XGBoost的光纤监测矿压时序预测研究

为掌握矿山压力显现规律,针对岩石内部变形预测难的问题,采用XGBoost算法和分布式光纤技术相结合的方法,基于相似材料模型试验,制作三维立体模型,并在模型内部预埋3根垂直光纤,模拟工作面开采。引入光纤平均频移变化度作为判断周期来压指标,构建矿压监测数据的相空间,采用XGBoost方法建立矿山压力显现规律时间序列预测模型。同时,在训练样本和测试样本不变的前提下,建立BP神经网络回归模型(BPNN)、支持向量机回归模型(SVM),并与XGBoost回归模型(XGBR)预测结果进行对比分析。试验结果表明,BPNN模型易产生"过拟合"现象,SVM计算速度缓慢且依赖于超参数的选择,XGBoost的计算速度和预测精度均优于其他模型。

基于遗传-支持向量机的分布式光纤监测矿压时序预测

为了有效地掌握岩层内部变形,准确预测开采过程中的矿压显现规律,采用分布式光纤监测覆岩内部变形并结合支持向量机计算方法,将光纤频移变化度作为主要特征参数,构建混沌矿压数据相空间,采用遗传算法(genetic algorithm,GA)对支持向量机回归(support vector machine regression,SVR)超参数寻优。开展相似材料模型试验,模拟工作面开采,并引入光纤频移变化度概念,建立GA-SVR时序预测模型。预测结果与传统回归模型和BP神经网络模型(BP neural network,BPNN)进行比较。结果表明,BPNN容易发生过拟合,传统SVR模型依赖超参数选取,GA-SVR模型在超参数选取上更科学,不容易发生过拟合,预测精度高于上述两种算法,为矿压时序预测定量化提供科学依据。

昌吉市农民专业合作社运营绩效影响因素研究——基于二元Logistic回归模型

近年来,昌吉市始终坚持深入贯彻和落实《农民专业合作社法》,在抓好农民专业合作社的组建和规范的基础上,不断发展和创新农业与企业间利益联结的体制机制,积极推进农业产业化经营。以增加农牧民收入为最终目标,不断提高农民的组织化程度,充分发挥农民专业合作经济组织促进农民收入增长的作用,稳定农户收入。通过对全市700多家合作社中的188家运营情况进行调查摸底,着重分析农民专业合作社运营的现状及影响农民专业合作社运营绩效的各种因素,主要有合作社管理者平均受教育程度、盈余返还率、基地建设投入、社员收入等。并提出加大扶持力度、注重人才培养、规范财务管理制度等建议,为昌吉市农民专业合作社的持续、健康发展奠定基础。

低碳经济背景下新疆农村居民消费现状分析

近年来,居民生活消费引起的碳排放逐渐受到重视。为推动"十四五"期间中国经济绿色低碳循环发展工作,实现农村地区节能产业和循环经济的双向发展,基于低碳经济背景,围绕2002—2017年新疆农村地区居民生活消费现状进行了分析,指出新疆农村居民消费能力显著提升、结构变化明显,正在由完全的物质需求向物质与精神需求并举转变,能源消耗水平不断上升,结构得到优化,天然气、石油等清洁能源得到充分利用。最后,围绕新疆农村区域绿色发展的实现从提高农村低碳技术水平的创新与发展、积极开发新疆新能源、大力开展农村消费教育和环保教育的宣传、扩大新疆地域多功能的生态农业等方面提出了相关政策建议。

浅谈国内易腐垃圾生物处置现状、问题与对策

本文概述了国内主流的5种易腐垃圾生物处置技术(厌氧处理、好氧处理、厌氧-好氧协同处理、厌氧-焚烧协同处理、生物转化)及相关工程案例,对比分析了主要技术的原理、特点与应用情况,并研究了我国在易腐垃圾处理上面临的一些问题,提出了解决措施。分析结果表明,为解决易腐垃圾处置NIMBY效应,应维护公众知情权、参与权、监督权;选择何种易腐垃圾生物处置技术前,应先定导向;对应某种易腐垃圾生物处置技术,应针对性选择环境友好型除臭技术。

餐厨垃圾热水解资源化技术在农业领域的应用

有机农业作为一种生态、健康、环保的农业生产方式在我国得到重视和推广,但发展中存在有机源不足的问题。文章通过对餐厨垃圾的组成、理化特性、有机成分及其基本组成元素和重金属元素含量进行分析,阐述了餐厨垃圾的农业资源化利用价值,并对比好氧、厌氧及热水解三种处理技术在餐厨垃圾进行农业资源化利用方面的优劣势。分析餐厨热水解在农业资源化多元化应用场景,阐述热水解技术对餐厨垃圾高效农业资源化利用的促进作用,为我国有机农业发展、餐厨垃圾“减量化、无害化、资源化”处理处置及推动资源高效循环利用发展提供技术支持。