碎软低渗煤储层强化与煤层气地面开发技术进展

我国碎软低渗煤储层分布广泛,然而由于其煤体松软、破碎、渗透性差,常规的直井/水平井煤储层直接压裂技术应用于碎软低渗煤储层强化及其煤层气地面开发的效果并不理想,碎软低渗煤储层煤层气的高效开发是制约我国煤层气产业大规模发展以及煤矿瓦斯高效治理的重要技术瓶颈。在系统分析我国碎软低渗煤储层特征及煤层气地面开发中存在的问题基础上,以水平井为基础井型,围绕间接压裂、应力释放和先固结后压裂3种不同的技术方向,梳理了目前碎软低渗煤储层强化与煤层气地面开发技术进展。归纳评述了以顶板间接压裂、夹矸层间接压裂以及硬煤分层间接压裂为内涵的间接压裂煤层气开发技术,以水力喷射造穴、气体动力造穴、扩孔+水力喷射+流体加卸载诱导失稳造穴、水力割缝为不同应力释放方式的应力释放煤层气开发技术,以及先微生物诱导碳酸钙固结碎软煤储层再进行水力压裂的先固结后压裂煤层气开发技术。间接压裂技术的工程实践探索已有较多积累,在地质条件适宜地区对碎软低渗煤储层强化取得了较好效果,而以应力释放为代表的碎软低渗煤储层强化新技术探索已取得重大进展,并进入工程试验和验证阶段。水平井应力释放技术针对碎软低渗煤储层特性和新的开发原理,其对储层改造潜力更大、煤层气开发效果会更好。基于水平井应力释放技术,围绕扩大应力释放范围、提高煤层气开发效果以及实现煤与煤层气共采3个方面,对碎软低渗煤储层强化及煤层气地面开发技术的发展趋势进行了展望,以期为改善我国碎软低渗煤储层增产改造效果以及提高煤层气单井产量提供参考。

城市轨道交通新型检测技术及应用浅析

城市轨道交通的高质量发展对检测技术的安全性、可靠性、实时性、标准化和集成化等提出了更高的要求。激光检测技术、机器视觉检测技术、超声检测技术和红外检测技术等新型技术的出现和应用,很好地弥补了传统检测技术的不足,满足了城市轨道交通现阶段检测技术的需求。双轨机器人、检测管理平台、主动预警系统及非接触检测等方法在不同场景应用,给城市轨道交通新型检测技术的推广提供了支持。本文通过综合分析,预测综合性、基于信息化、智能化、主动检测及动态与非接触检测相结合等将成为城市轨道交通新型检测技术的方向发展。

高温后波纹钢腹板-方钢管组合柱有限元研究

波纹钢腹板-方钢管组合柱是一种新型的结构形式,为研究方钢管和波纹钢腹板外露于火灾下受到高温影响发生的损伤,采用ABAQUS软件建立了升降温火灾全过程作用后波纹钢腹板-方钢管组合柱性能分析有限元模型,模型时考虑了构件初始缺陷影响,采用试验实测数据结果对有限元模型进行可靠性验证。通过验证后的有限元模型对影响火灾后波纹钢腹板组合柱剩余承载力的主要因素进行参数分析。结果表明:升温时间、截面周长、截面含钢率和荷载偏心率是影响波纹钢组合柱火灾后剩余承载力的主要因素,研究结果可为波纹钢腹板-方钢管混凝土组合柱抗火性能研究提供参考。

数字化技术在检测实验室抽样中的应用

随着科技的快速发展,数字化技术已经深入到各行各业,尤其是在科学实验和检测领域,其影响日益加强。本文探讨了数字化技术在检测实验室抽样中的应用,并分析该技术在优化抽样流程、提升数据质量以及预测未来等方面发展趋势。

ABI2在胃癌进展和预后中的作用及其调控机制

目的探讨Abelson相互作用因子2(ABI2)在胃癌进展和预后中的作用及机制。方法通过TIMER2.0和GEPIA数据库分析ABI2在泛癌和胃癌中的表达,采用Kaplan-Meier Plotter数据库分析ABI2表达水平与胃癌预后的关系,通过DAVID数据库预测ABI2在生物系统中的功能。纳入在我院于2016年1月~2018年10月接受胃癌根治术治疗的120例胃癌患者,检测胃癌及癌旁组织中ABI2的表达水平,分析其与疾病进展的联系,并通过Cox单因素和多因素分析影响患者预后的危险因素。构建胃癌细胞系(MGC-803)ABI2干扰及过表达模型并构建裸鼠移植瘤模型,联合CCK-8、划痕、Transwell和免疫印迹实验分析ABI2对胃癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响。结合体内外研究分析ABI2影响胃癌细胞恶性生物学行为的可能分子机理。结果生信分析和本院胃癌组织检测结果表明ABI2在胃癌组织中高表达(P<0.05)。Kaplan-Meier Plotter数据库分析表明ABI2低表达患者的术后生存率优于高表达患者(P<0.0001)。本院患者的生存分析结果显示,胃癌组织中ABI2高表达患者术后5年生存率降低(P<0.0001),Cox单因素和多因素生存分析进一步表明,ABI2高表达是影响胃癌患者预后的独立危险因素(P=0.022,HR=1.887,95%CI:1.096~3.249)。富集分析提示,ABI2的作用可能与Wnt信号通路相关。上调ABI2促进裸鼠移植瘤和胃癌细胞的增殖能力(P<0.05),并增加Vimentin和N-cadherin的表达,同时降低E-cadherin的表达(P<0.05);下调ABI2则相反(P<0.05)。机制分析发现上调ABI2促进移植瘤组织和胃癌细胞中Wnt2和β-catenin的表达(P<0.05),下调ABI2则相反(P<0.05)。结论ABI2在胃癌中表达升高并影响疾病远期预后,其可能与调控Wnt信号通路进而促进胃癌细胞增殖、迁移和侵袭能力有关。

融合滞后极限学习机的IDBiLSTM短时交通流预测

深度学习短时交通流预测中,存在数据处理实时性较弱,以及算法对交通流数据的复用和修正能力不足导致预测性能较差的问题。针对这一问题,提出一种融合滞后极限学习机的深度双向长短时记忆神经网络短时交通流预测方法。首先,引入权值共享机制对双向长短时记忆网络模型进行结构优化,在模型训练过程中不断进行权重更新和偏置更新,从而充分利用逆序逆转数据增强数据的复用和修正能力;其次,为了进一步提高算法实时性,引入极限学习机模型,并在其神经元激活函数中嵌入生物神经系统中的滞后参数进行优化,加速了运算效率,提升算法的整体实时性。实验结果表明:提出的方法预测精度和算法实时性均有提升,与经典方法CNN-BiLSTM和多元集合CNN-LSTM相比,平均绝对误差分别减少了6.82、6.47,计算速度分别提高了12、19 s,具备良好的短时交通流预测能力和实时性。

Ⅱ~Ⅵ族半导体神奇尺寸团簇的生长机制及应用潜力

神奇尺寸团簇(MSCs)由于其原子级精确的特殊结构,以及独特的电子和光学特性,近年来备受瞩目。它们在半导体纳米晶体的形成和生长过程中扮演着重要的角色。深入理解MSCs的精确化学组成、原子结构以及生长机制,对科研人员从分子层面到宏观层面探索其性质来说至关重要。本综述详细介绍了半导体MSCs的形成和生长机制,并探讨了调控这些团簇形态的有效策略。同时,也梳理了非计量比和计量比MSCs的研究现状。在此基础上,总结了目前用于表征MSCs的主要技术手段,并探讨了潜在的无损检测技术。最后,本文还概述了MSCs在各个领域的应用情况,并展望了未来的研究方向。

6个春栽香菇菌株信阳地区栽培适应性评价

为推动信阳市香菇产业发展,提供能够适应当地自然条件、满足市场需求的春栽香菇优良品种,引进了省内外常用的6个春栽香菇菌株进行出菇比较试验,以筛选出高产、优质、越夏性能好、适合信阳栽培的香菇品种。结果表明,L808单袋产量最高,为686.87 g,其次是9608和信阳6号,分别为632.6 g和621.55 g。越夏性能最好的是信阳6号,越夏成功率为99%;L808越夏性能较差,越夏成功率为64%。各参试菌株农艺性状与当地气候相关性分析表明,越夏成功率与发菌成功率呈正相关;香菇转色程度与出菇早晚呈正相关;单菇质量与菌盖直径呈极显著正相关,与10月出菇占比呈正相关。综合各项性能,6个参试菌株中栽培适应性最优的是信阳6号,产量较高、越夏性能较好、菇形较圆整、菌柄长短粗细适中,最适宜作为信阳春栽香菇主推品种。

光照对灰树花农艺性状及质构品质的影响

为探究灰树花生长发育过程中需要的最适光照度,以灰树花菌株HSH4为供试材料,在菌丝生长阶段分别采用LED白光50、100、200、500、1000 lx光照度进行发菌培养,0 lx(黑暗)作对照;在出菇阶段分别采用LED白光0、50、100、200、500、1000 lx光照度进行出菇管理,以散射日光200 lx为对照,探索光照度对灰树花菌丝生长、子实体农艺性状及质构品质的影响。结果表明,菌丝生长阶段50~100 lx的LED白光照射时菌丝长速、长势明显优于暗光对照;出菇阶段500~1000 lx的LED白光较0~200 lx处理产量高,菇形好;散射日光200 lx处理产量最高,单袋产量为615.33 g,菇硬度为105.8,酪氨酸酶活性为668 U·g^(-1)。试验得出结论,灰树花在发菌期间需要50~100 lx的LED白光,在出菇阶段散射日光较LED白光所有处理菇质硬度高,色泽偏灰褐色,菇形较好。

平菇培养料发酵后熟化栽培技术开发与应用

为探索平菇发酵料最佳处理方式,对发酵料进行不同次数翻堆后将部分发酵料于70℃或80℃进行熟化处理,并与未熟化发酵料进行对比。测定不同翻堆次数后发酵料的理化性质(含水量、pH)、微生物(真菌、细菌、放线菌)变化趋势、干物质损耗情况。比较不同翻堆次数发酵料及熟化处理料对平菇菌丝生长及出菇的影响。结果表明,发酵料第1次翻堆时料中细菌、真菌、放线菌数量达到峰值,第2次翻堆后数量呈下降趋势。发酵料分别经70℃和80℃熟化处理后,料中微生物菌落明显减少。其中,70℃熟化后嗜热真菌、细菌、放线菌均少量存在;经过80℃熟化后发酵料中真菌几乎不可见,但仍存在嗜热放线菌。研究结果表明,发酵料在经过2次翻堆即可达到标准,再经过80℃熟化处理后效果更佳,表现为平菇菌丝生长较快、生物学效率较高。

丰富环境下多重任务导向机器人训练对脑卒中患者步行功能和日常生活活动能力的干预效果

目的探讨丰富环境下多重任务导向机器人训练对脑卒中患者步行功能和日常生活活动能力的干预效果。方法选取接受康复治疗的脑卒中患者59例,随机分为对照组(采用常规康复训练,30例)和研究组(在常规康复训练的基础上增加丰富环境下多重任务导向机器人辅助步行训练,29例),比较治疗前后2组患者Fugl-Meyer运动功能评定量表下肢部分(FMA-LE)评分、Hoffer步行能力分级、Berg平衡量表(BBS)评分、改良Barthel指数(MBI)、表面肌电图信号。结果治疗前,2组患者FMA-LE评分、Hoffer步行能力分级、BBS评分、MBI、表面肌电图信号的差异均无统计学意义(P>0.05),治疗4周后。2组患者FMA-LE评分、Hoffer步行能力分级、BBS评分、MBI、表面肌电图信号均较治疗前明显改善(P<0.05),且研究组改善情况好于对照组(P<0.05)。结论丰富环境下多重任务导向机器人辅助步行训练可以改善脑卒中患者步行功能,提高步行能力,增强日常生活活动能力。

城市轨道交通数字化检测技术应用的探讨

随着我国城市化的快速推进和城市现代化水平不断提升,城市轨道交通已成为现代城市快速、高效、便捷、环保的交通方式。而数字化技术的不断发展,为城市轨道交通带来了前所未有的创新与发展机遇。在城市轨道交通检测领域,数字化技术发挥着重要的作用。本文探讨了城市轨道交通数字化技术的现状及其带来的影响,以及在检测领域的应用、局限性和未来发展趋势。

基于煤储层三维非均质地质模型的CO_(2)-ECBM数值模拟研究

CO_(2)驱煤层气地质封存(CO_(2)-ECBM)强化煤层气开发、实现煤层气井增产的同时,将CO_(2)封存到深部煤层中,该技术极具发展前景。依托示范工程,基于地质建模开展数值模拟研究,仍是技术研发的重要路径。基于对角点地质模型和COMSOL Multiphysics地质建模能力的分析,利用拆分-重构法在COMSOL Multiphysics内建立了能有效描述沁水盆地柿庄南区块3号煤储层的三维空间展布和含气量、吸附时间、孔隙度、渗透率、弹性模量、泊松比非均质分布的地质模型。在此基础上,结合吸附-渗流-温度-应力-化学(AHTMC)多场耦合数学模型开展了控压注气方式的CO_(2)-ECBM数值模拟工作,分析了CO_(2)注入压力对CH_(4)增产、CO_(2)封存及煤储层地球化学环境的影响,提出了同时关井、序贯关井2种关井方式和省时提效、CH_(4)增产、CO_(2)封存以及3者综合兼顾4种CO_(2)-ECBM工程目标,优化了2种关井方式、分别实现4种工程目标场景下的CO_(2)注入压力。研究结果表明:(1)在15 a工期、5.5~9.5 MPa注气压力情况下,随着注入井CO_(2)注气压力的增加,生产井CH_(4)增产率、煤储层CO_(2)封存量均增加,最大可分别达14.39%和8.31×107 m3,含酸性裂隙水的煤储层区域扩大,受CO_(2)从生产井大量产出的影响,储层CO_(2)封存率降低,但保持在95%以上;(2)煤储层非均质性对煤层气井生产影响很大,煤层气井周围煤储层CH_(4)含气量越高、孔隙度和渗透率越大,CH_(4)增产效果越显著,周围煤储层吸附CO_(2)能力越强,CO_(2)产出速度越小;(3)同时关井和序贯关井方式下,CO_(2)注气压力对生产井组产出气CO_(2)体积分数和CH_(4)产气速度变化有显著影响,CO_(2)-ECBM工程结束时煤储层CH_(4)采收率随注气压力增加而降低,3.50、6.50、9.50 MPa的注气压力下分别为33.28%、18.90%、12.81%和41.63%、29.03%、23.01%;(4)以省时提效、CH_(4)增产、CO_(2)封存及3者综合兼顾为工程目标的CO_(2)最优注入压力在同时关井时分别为8.05、3.50、6.35和6.25 MPa,在序贯关井时分别9.50、9.50、3.50和9.50 MPa;(5)相较于同时关井,序贯关井在采用最优CO_(2)注气压力时能够通过延长工程时间获得较好的CH_(4)增产和CO_(2)封存效果。

构造裂隙对CO_(2)驱煤层气地质封存的影响

CO_(2)驱煤层气地质封存(CO_(2)-ECBM)过程中,煤储层中发育的构造裂隙在注入压力诱导作用下可能成为气-水渗流的优势通道,进而影响煤层气增产与CO_(2)封存效果。基于理论分析建立了煤储层CO_(2)驱替运移剖面,构建了CO_(2)驱煤层气地质封存数值模型,探讨了构造裂隙优势渗流通道对CH_(4)增产和CO_(2)封存的影响规律,评价了试验井组注CO_(2)驱煤层气地质封存效果,揭示了注入试验中CO_(2)快速突破机制,剖析了CO_(2)快速突破对注采工艺优化的启示内涵,并提出了构造裂隙发育煤储层注采工艺建议。研究结果表明,注-采井间可依次形成CO_(2)富集区、CH_(4)-CO_(2)混合区、CH_(4)富集区和裂隙水富集区。随注入进行,各富集区形成、演化并接续影响采气井,其中裂隙水运移难易决定了产能抑制强度,进而控制了采气井增产效果和储层封存效果。沿构造裂隙采气井能实现CH_(4)高效增产,但裂隙渗透率偏大往往导致CO_(2)窜流进而引起CH_(4)累计产气量与CO_(2)累计封存量降低。项目期内CO_(2)注入对强突破井具有显著的增产效果,实际累计产气量提高10.4%,流压等效累计产气量提高92.3%。构造裂隙为CO_(2)快速突破提供了潜在优势通道,注压是诱导其成为优势渗流通道的主要原因,储层压裂改造区的存在和液态CO_(2)相变膨胀增能可能加速CO_(2)运移突破,而煤基质膨胀降渗效应有望延缓突破。为达到更好的驱替封存效果,需要在前期快速提升井底压力,在产能抑制阶段微调注压或增加采气井排采强度,全阶段维持注入井井底压力低于储层最小主应力。突破后,通过不定期关启采气井或降低注压可增加CO_(2)与煤基质接触时间,有望进一步提高CH_(4)采收率。

硫黄装置制硫与尾气回收控制系统设计

针对硫黄装置制硫工段和尾气回收工段设计了一套自动监控系统。利用浙大中控的SUPCON JX-300XP及各类传感器、安全栅、离心泵、调节阀等现场仪表对系统进行自动控制,采用标准的3层网络架构实现对整个系统的集中管理和分散控制。利用AdvanTrol-Pro软件对整个控制系统进行组态设置和人机交互界面的绘制,利用实时监控软件对整个控制系统进行仿真。该自动监控系统的应用实现了对硫黄装置制硫和尾气回收两个工段的自动监控,提高了硫回收率,加强了系统运行的平稳性,改善了各控制对象的时滞性,满足了排放指标要求。

煤层气井位精细部署的地质工程一体化影响因素分析与科学优化

煤层气井位部署与实施方案的研究与论证是煤层气区块开发方案制定的关键环节。通常认为煤层厚度、含气量、埋深等是煤层气井位部署的主控因素,但在实践中发现构造、井间干扰等因素对产气效果的影响也十分显著,煤层气井位部署需要综合地质条件、工程、经济效益等多因素进行科学合理性和全成本投入评价的系统研究。为此,重点介绍了在区块地质条件分析、井距优化、现场施工过程中时常被忽略掉的一些重要因素,并加以分析优化。(1)提出了煤层气井位精细部署与实施的思路与方法。煤层气井位精细部署和科学实施,要充分考虑地质因素、开发效果、经济效益、施工要求等多因素,对区块进行整体规划、精细部署、科学施工和动态调整,主要包括3个阶段任务:开发前精细部署阶段、现场科学实施阶段、开发后动态调整阶段。(2)构造变化对煤层气井产气效果影响较大。分析了沁水南部某煤层气区块内发育小高点、小低点、小鼻状、小断层等次级构造对产气效果的影响,局部小鼻状构造最有利于煤层气富集高产。针对不同构造部位的变化特点,提出了考虑不同井型和次级构造变化的4类13型井网样式分类,适用于不同地质条件的煤层气井型井网部署。(3)模拟研究了多因素影响下的井距优化方案。综合考虑不同井距条件下井间干扰对产气效果的影响、不同井距累计产气量差异、开发井数与产气效果之间的经济效益差异等因素,得出能够实现较好产气效果和经济效益的最优井距大小。(4)提出一种地质工程一体化的井位部署与实施新思路。提出“地质‘块段’划分+井口靶点坐标优化+集中工厂化钻井+强化缝网的‘块段’式压裂”4个步骤的地质工程一体化井位部署和工艺改进优化方法,通过优化井位部署单元,提高钻探效率的同时,利用多口井交替压裂促使裂缝转向,产生更大规模更加复杂的缝网,最大化的沟通储层裂缝和孔隙,以提高部署井的产气效果。文中提出的研究思路和方法可应用于煤层气区块井位部署和现场实施,以不断完善和细化煤层气井位部署实施的内容和全流程,提高煤层气开发方案的科学和合理性,最大化地开采利用煤层气资源。

矿山运输皮带系统智能巡检机器人设计及应用

为克服矿山运输皮带系统人工巡检的弊端,综合人工智能、自动控制、机器视觉、物联网等技术设计了矿山运输皮带智能巡检机器人系统。该系统很好地克服了复杂的环境、狭小的空间、噪音大、不安全因素等对人工巡检的影响,检视结果不受监测手段、数据记录、数据分析方面的制约,最大程度提高安全性和对设备的保护能力。矿山运输皮带智能巡检机器人系统在多个现场成功应用,运行效果良好,并带来可观的经济和社会效益。

抗菌肽LL-37的生物学活性及其在病毒感染中的发生发展作用

LL-37是人体内发现的唯一一种Cathelicidin类抗菌肽,由其前体hCAP-18经丝氨酸蛋白酶3剪切后产生。研究发现,LL-37可在流感病毒、呼吸道合胞病毒、鼻病毒、人类免疫缺陷病毒等病毒中发挥抗病毒作用。文章对LL-37在这些病毒发生发展过程中所起的作用进行综述。

波纹钢腹板组合框架抗火性能研究

为深入认识波纹钢腹板组合框架这种新型装配式结构体系的耐火能力,对其抗火性能进行了有限元模拟和分析。考虑波纹钢腹板界面特征,建立了框架温度场和热力耦合分析模型,并验证了模型的合理性。分析了框架截面温度场分布特征,以及梁火灾荷载比、柱火灾荷载比、线刚度比、配筋率、耐火保护层对波纹钢腹板组合框架结构耐火性能的影响。研究结果表明:在火灾过程中,波纹钢腹板组合柱温度分布呈现梅花状;框架在火灾下的破坏模式主要为柱破坏,框架柱呈现C型弯曲破坏;柱轴压比、梁柱线刚度比、梁荷载比对框架的耐火极限存在不同程度的影响,而配筋率影响很小;工程中常用参数范围无耐火保护情况下,框架耐火极限一般小于60 min。研究结果可供此类结构抗火设计参考。

Ce^(3+)掺杂碳量子点荧光检测2,4-二硝基酚的研究

水中2,4-二硝基酚的分析检测具有重要意义。以胡麻籽壳为碳源,1-己基-3-甲基咪唑氯盐为溶剂,绿色制备了铈掺杂的碳量子点(LCQDs)。透射电镜结果表明所得LCQDs呈球状,粒径范围1~9nm。基于2,4-二硝基酚对LCQDs的特异性荧光淬灭作用建立了一种2,4-二硝基酚的荧光分析方法,最佳实验条件下,检出限为1.8μmol/L。该方法用于实际水样检测时,回收率可达94.6%~103.5%。