Analysis of main roof breaking form and its mechanism during first weightingin longwall face

By field observation and simulating test in shallow seam longwall mining, the asymmetry breaking of main roof is discovered during the first weighting. Based on simulating model test and theoretical analysis, the mechanism of main roof first breaking is revealed, and the asymmetry breaking parameter is determined at all.

中国式现代化目标下构建新型能源体系之路径思考

倡导人与自然和谐共生的中国式现代化,对中国能源领域的高质量可持续发展提出了新要求、新部署,“加快规划建设新型能源体系”势在必行。为了助推中国式现代化目标下新型能源体系的构建,分析了其提出的战略背景,明确了其重要意义,阐述了其内涵特征,提出了其路径建议。研究结果表明:①新型能源体系是社会主义现代化强国建设的关键抓手,是实现碳达峰碳中和目标以及推进生态文明建设的重要支撑,是国家能源安全和国家竞争力的有力保障;②新型能源体系以促进人与自然和谐共生为根本宗旨,以保证能源安全和经济社会发展稳定为基本前提,具有理念更新、能源结构更新、技术创新、治理创新、产业革新、电力革新等内涵特征;③新型能源体系的构建路径包括加快培育绿色低碳文化、加快推动能源结构转型、加快推动产业结构升级、加快攻关关键核心技术、加快构建体制机制保障等。结论认为,立足我国能源资源禀赋,坚持“先立后破”的方式构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系,提高能源自给率,特别是油气自给率,确保能源转型平稳有序、能源保障安全可靠,可以为当前复杂国际形势下的国家能源安全提供强有力的保障。

利用聚类算法提高微地震初至拾取的稳定性

高效且准确地拾取有效信号的初至是微地震监测技术的关键。目前常用的微地震初至拾取算法是能量比算法,该算法应用简单且拾取效率高。但是能量比算法存在的主要问题是算法的抗噪性较差,拾取误差较大。为此,将聚类算法应用于微地震信号初至拾取,改进现有拾取算法。首先通过能量比算法对微地震初至进行一次拾取;然后通过聚类算法对一次拾取结果进行优化,提取其中的小误差初至;再对提取出的小误差初至的分布进行拟合,根据分布规律校正误差较大的初至;最后以优化后的初至为中心开时窗并利用AIC(Akaike Infor⁃mation Criteria)算法对微地震信号进行精细拾取。该算法结合了能量比算法和AIC算法的优点。实际数据测试结果表明,与传统算法相比该算法具有较高的拾取精度和抗噪性,而且可以有效识别多震相初至。此外,该算法的运算效率很高,适用于现场实时处理。

学术评价如何影响博士后科研创新能力发展——基于42所“双一流”建设高校的实证调查

教育评价改革是提高科研创新人才培养质量的指挥棒。基于“双一流”建设高校博士后的实证调查发现,博士后对评价指标柔性化和激励性评价较为满意,但对学术评价环境和留校转聘制度的评价较低;“操作层”的指标合理性、激励性评价及留校转聘评价均对博士后科研创新能力及其子维度发挥显著正向影响,而“环境层”的唯论文倾向、功利化导向则分别产生负向和正向影响;学术评价指标对博士后科研创新能力的影响效应在性别、学科类型、聘任类型、毕业院校方面存在异质性。高校管理者应科学认识学术评价的“双刃剑”效应,将评价导向转向激励性、赋能性、使动性;重塑“生态评价观”,系统构建人本取向、贡献导向的分类评价体系;根据博士后的“最近发展区”,设置具有挑战性和激励性的留校转聘标准。

中国式现代化价值观论析

中国式现代化价值观具有深刻的理论渊源、深厚的文化底蕴和坚实的思想基础,马克思主义价值观为中国式现代化价值观提供了根本的理论基础,决定了其根本政治立场和基本价值导向。中华优秀传统价值观是中国式现代化价值观的文化底色,为其形成和发展提供了强大的精神基因和深厚的道德根基。中国共产党为中华民族伟大复兴而奋斗的百年价值追求,为其形成和发展奠定了坚实的思想基础。中国式现代化价值观包括以“人民至上”为执政理念的政治价值观、以“共同富裕”为发展目标的经济价值观、以“守正创新”为基本范式的文化价值观、以“和谐共生”为基本内核的生态价值观、以“命运与共”为核心理念的全人类共同价值观。中国式现代化价值观规定了中国式现代化的本质特征,打破了“现代化=西方化”的价值迷思,为中国式现代化提供了根本价值遵循,开辟了马克思主义价值观中国化时代化新境界,实现了对中华优秀传统价值观的创造性转化和创新性发展,引领人类文明新形态的创造。

改进型迎风有限差分法计算三维地震波走时

走时计算在速度分析、基准面校正、层析反演及射线类偏移等领域有广泛的应用。为了提高走时计算的精度和稳健性,在常规有限差分算法的基础上,进一步推出基于局部平面波前近似的程函方程求解方法,即改进型迎风有限差分法,用来计算出三维初至走时。改进型迎风有限差分法对散射波和首波做了适当处理,不存在常规有限差分算法的阴影区、焦散区等问题。从模型试算的效果可以看出,该方法灵活性好,适用于强变速的情况,对于盐丘模型,即使不做平滑处理也能稳健地进行走时计算。改进型迎风有限差分法计算三维地震波走时适用于复杂地质构造地区的走时计算,具有广阔的应用前景。

基于动态惩罚加权的浅水OBN直达波与折射波初至联合二次定位方法

海底节点(OBN)法在海洋地震勘探中表现出巨大优势。在实际作业中,由于受海浪、洋流和潮汐等因素影响,OBN实际沉放位置往往偏离预设位置,影响后期数据处理,因此需通过二次定位获取节点在海底的真实位置。在浅海地区,直达波初至数量少、方位分布不均且受炮端干扰,初至难以准确拾取,导致无法利用直达波初至实现精确定位。为此,通过引入信息量更丰富的宽方位折射波初至,实现了一种直达波与折射波联合的OBN定位方法;同时,应用基于动态惩罚加权函数的目标函数,并采用模拟退火法迭代求解,获得更准确的二次定位结果,克服了利用单一直达波定位时因初至信息量不足带来的误差,提高了二次定位精度。利用理论模型数据对方法的有效性和稳定性进行了测试,并应用于M海域实际OBN资料,取得了良好的定位效果,验证了方法的实用性。

三维初至波旅行时层析速度反演算法优化

通过机器学习拾取初至波、建立微测井约束的初始速度场、多模板快速推进算法与窄带延拓算法求取全局旅行时、射线追踪技术求取射线传播路径、视慢度与正则化对目标反演方程进行约束等方法对三维初至波旅行时层析速度反演算法进行了优化。研究结果表明:(1)采用基于图像分割的机器学习算法,将地震记录分成初至前、初至后、包含初至窄带等3类,并赋予不同权重,对576 000道地震数据进行初至拾取,拾取精度超过99%,拾取效率较人工逐道拾取提升了80余倍。(2)采用多模板快速推进算法,6个差分模板可覆盖网格周围26个节点的旅行时计算,可提升网格对角方向的旅行时计算精度;三维窄带延拓技术可完成全局网格节点正演旅行时计算;基于Runge-Kutta算法的三维射线追踪技术可完成射线路径的求取。(3)使用微测井信息构建初始速度场,同时使用视慢度信息与正则化方法对层析反演方程进行约束,可有效提高地下1 000 m以内的速度反演精度。(4)采用优化后的层析反演技术对塔里木油田甫沙4线束与英买某区块的实际资料进行处理,消除了“牛眼”假象与边界伪影假象,且井点反演速度曲线与实际测井数据高度吻合。

近地表隐伏断层地震波场响应特征与初至波成像应用研究

近地表隐伏断层直接影响工程安全施工。通过构建浅覆盖层下方陡立界面断层数值模型,分析近地表隐伏断层地震波场的传播与转换规律。通过工程实测数据验证了数值模拟波场响应特征的可靠性,并利用初至波走时层析成像技术对地下介质波速进行成像。研究结果表明:(1)初至波转换形成的断点绕射波具有频率升高、速度突变的特点,可清晰指示测区内断裂带的存在,可作为现场数据采集时断层的直观反映;(2)工程实测中通过原始波形到时、频率信息可初步判断断层的存在,基于射线追踪的初至波层析成像结果与后期钻孔揭露情况基本吻合,说明初至波层析成像在浅层地震勘探中的实用性;(3)接收测线排列内布设震源的方式,两侧震源延拓距离短,无需额外为震源激发提供场地,在工程施工中具有经济、快速、高效的特点,可作为野外复杂地表条件地下浅层结构探测的有效观测系统使用。

资源依赖框架视野下“非一流学科”的发展困境与突破策略

在“双一流”建设背景下,一流大学建设对象中的“非一流学科”会面临校内外环境的双重冲击,校外难以获得国家重点资助而缺乏办学资源和平台,校内有被边缘化甚至撤并的危机。“非一流学科”会面临人力资源、知识资源、物质资源和声誉资源缺乏的多重困境,“非一流学科”要正视现实并不断调整办学思路,以内涵式发展、特色发展和增强学科发展创造性为基本策略求得生存和发展,即“非一流学科”发展的“3C策略”。

三维复杂地形近地表速度估算及地震层析静校正

在地表一致性模型的基础上提出一种可适用于宽线剖面、弯曲测线、传统的二维和目前广泛使用的三维地震观测 .在地形及近地表低降速带地质结构复杂的探区 ,低降速带厚度及速度估算的精度是静校正处理的关键 .本研究根据三维地震观测的初至走时数据 ,利用最小平方与QR分解相结合的算法 ,在三维空间重建近地表低降速带速度模型 ,根据重建速度模型实现了静校正长波长分量与短波长分量的同步计算 .分析了复杂的近地表低降速带模型初至波的性质 ,在观测值的自动拾取以及理论值的计算中充分考虑了可能成为初至波的直达波、折射波和反射波的利用 ,提高了低降速带速度模型反演的精度 .在初至走时观测数据的拾取中 ,本研究采用分形算法克服了初至波波形差异以及折射波相位反转导致的拾取误差 ,实现了三维初至拾取的大规模全自动化运算 .在射线路径与初至波理论走时的计算中 ,本研究采用一种计算量与模型复杂程度无关的三维射线追踪方法 ,该方法以最小走时射线路径保证了与观测数据有同等意义的初至波的射线追踪及理论走时的计算 .野外实际资料的处理结果表明了方法的有效性 .

基于互信息量的地震信号检测和初至提取方法

本文将现代信息科学中的重要基础理论———信息论引入到地震信号的分析和处理中,提出了一种利用互信息量检测地震信号并进行初至提取的方法,给出了该方法的基本原理和具体算法.计算结果表明,互信息量随滑动窗口移动的变化情况可以明确标示出待测地震信号的存在,通过提取互信息量的突变点或峰值点,能够有效拾取地震波的初至时刻.这种方法还可以特别针对非传统的地震信号,如连续随机信号、随机脉冲序列等进行处理.在这些信号条件下,往往信噪比很低,波形随传播距离发生较大变化,传统的信号检测方法效果不佳,而这种以随机信号检测为基础的互信息量探测方法具有很好的性能,很有发展前景.

速度差对井间走时层析成像质量的影响及其改进方法

在井间地震初至走时层析成像中,随着相邻地质体速度差的增大,使得射线分布不均匀,以及网格剖分不合适,导致层析成像结果不理想.物理和数值模型的井间走时层析成像表明：当速度差超过30.0%时,层析结果畸变较大;在30.0%～15.0%之间时,层析结果较好;低于15.0%时,层析结果好.在此基础上,提出了井间多尺度初至走时层析成像方法,即对同一模型采用多种网格剖分来同时进行层析成像,以获得研究区域的速度图像.数学和物理模型的井间多尺度走时层析结果表明：该方法很好地兼顾了层析成像的分辨率和精度,极大地改善了井间地震层析成像的质量.即使速度差超过30%,其多尺度的层析结果仍然较好.因此,这种方法具有实际应用的潜力.

浅层折射波勘探中初至自动拾取新算法

地震波初至拾取是地震勘探中广泛应用的基础技术,尤其在浅层折射波勘探和层析成像中初至时间拾取精度直接影响地下地层结构的反演结果。由于初至时间对应的并不总是能量比最大值(可能是次极值),以往的滑动时窗能量比法仅根据前后两个滑动时窗能量比的最大值判断初至时间,造成对低信噪比数据的拾取效果不理想,而对高信噪比数据则难以检测能量较弱的折射波。基于此,本文提出多时窗能量比初至拾取算法,该算法在实现过程中结合应用自动质量控制技术,满足了浅层折射波勘探的初至拾取精度要求,且具有较高的稳定性。将该方法应用于准噶尔盆地中部M区地震勘探,取得了非常好的效果。

用小波变换与能量比方法联合拾取初至波

首先用小波变换对原始炮点记录进行分解,然后用小波通道作为初至拾取的输入。拾取时,使用了能量比方法,该方法主要利用记录道在初至波前后能量上的差异。在此基础上,综合考虑时窗、相位、能量和过零点等多种因素,成功地切除了初至波。实际资料处理结果表明,本方法具有适应噪声能力强、计算速度快、操作简便、初至和切除准确等特点。

静校正方法在黄土塬地区的联合应用

黄土塬地区静校正问题严重,一直是地震资料处理中的难题。针对黄土塬地区的近地表特征,基于地震资料分析,提出了联合应用多种静校正方法解决静校正问题的思路。首先应用模型初至反演静校正方法建立低、降速带结构,进行长波长静校正;然后利用折射初至交互迭代静校正方法求取中、短波长剩余静校正量;最后应用最大能量法、模拟退火法和遗传算法相结合的综合寻优方法,利用连续稳定强反射层的反射信息,求取短波长剩余静校正量。3种静校正方法的联合使用,有效地解决了黄土塬地区的静校正问题,剖面质量得到了较大改善,信噪比和振幅保真度均得到大幅度提高。

基于单道边界检测和样条插值的初至波自动拾取

初至波自动拾取方法已有很多,但在实际应用中或多或少都受到一定的限制。为此,从初至波的特点出发,提出了单道数据边界检测和样条插值相结合进行初至波自动拾取的方法。该方法的基本原理是:首先应用单道边界检测算法确定单炮记录每一地震道的能量边界;然后利用一定的判定准则对检测结果进行判别,保留正确的边界点,去掉错误的边界点;再利用正确的边界点对不确定边界点进行样条插值,得到一条连续的边界; 最后,利用能量边界点对原始记录进行映射,在一定范围内搜索最准确的初至波到达时刻。利用实际资料对方法进行了验证,结果表明,该方法拾取精度高,自动化程度高,剖面的品质得到了较大的改善。

利用地震折射和反射波资料研究银川盆地浅部结构和隐伏断裂

银川盆地是华北克拉通西部构造活动较为强烈的一个新生代断陷盆地.为了研究银川盆地的地壳浅部结构和活动断裂特征,我们利用2014年在银川盆地完成的深地震反射剖面数据,采用初至波层析成像方法得到了银川盆地高精度的基底P波速度结构和构造形态;考虑到仅根据速度结构剖面还难以确定断裂的准确位置、断层上断点埋深、断层的近地表构造组合样式等特征,研究中还采用浅层地震反射波勘探方法对银川盆地内的隐伏断裂和1739年平罗8.0级地震的地表破裂带浅部结构进行了高分辨率成像.研究结果表明:银川盆地与两侧地块的浅层P波速度结构和沉积盖层厚度差异较大,银川盆地总体呈现出明显的低速结构特征,盆地基底面起伏变化较大,基底最深处位于芦花台断裂和银川断裂之间的银川市下方,其深度约为7000~7200 m;贺兰山隆起区显示为明显的高速特征,地表出露中-古生代基岩地层,缺失新生代地层;鄂尔多斯地块西缘的浅层P波速度明显高于银川盆地,基底埋深相对较浅,推测其新生界地层厚度小于2500 m.浅层地震反射剖面揭示的地层反射界面形态和断裂的浅部构造特征非常清楚,黄河断裂、贺兰山东麓断裂、银川断裂和芦花台断裂不仅是错断盆地基底的断裂,而且还是第四纪以来的隐伏活动断裂,这些断裂的交替活动形成了"堑中堑"的盆地结构,并对银川盆地的形成、盆地内的新生代地层厚度和第四纪沉降中心具有重要的控制作用;在近地表这些断裂表现为由2~3条断层组成的"Y字形"断裂构造,且主断裂的最新活动可追踪至晚更新世末期或全新世,是构造继承性活动的结果.本文的研究结果不仅可为进一步分析银川盆地的基底结构、隐伏断裂特征和活动构造研究等提供新的地震学证据,而且还可为该区城市规划中避让活动断层提供科学依据.

基本顶弹性基础边界薄板模型分析(Ⅰ)——初次破断

建立基本顶弹性基础边界弹性薄板力学模型,运用偏微分方程有限差分方法,研究了推进步距、弹性基础系数、基本顶厚度与弹性模量对基本顶主弯矩与破断位置的影响,得出:基本顶厚度或弹性模量增大时,中部最大主弯矩M_z增大、长边与短边绝对值最大主弯矩M_c,M_d减小;步距增大时,M_z,M_c,M_d均增大、M_z增长幅度较小;弹性基础系数增大时,M_z减小、M_c,M_d增大;根据主弯矩破断准则得出:推进步距或弹性基础系数小时基本顶中部先破断、反之长边超前煤壁先破断;基本顶厚度或弹性模量小时长边超前煤壁先破断、反之中部先断裂。基本顶厚度或弹性模量越大超前断裂距离越大;弹性基础系数或步距越大超前断裂距离越小。弹性基础边界时,基本顶存在3类破断顺序:1长边—中部—短边;2长边—短边—中部;3中部—长边—短边。

可控震源地震记录初至拾取方法研究

可控震源作为一种环保型的激发源已被越来越多地应用于地震数据采集中,但针对可控震源资料初至拾取的研究并不多。由于可控震源的扫描信号为非线性以及可控震源与大地接触不耦合等原因,在可控震源资料上出现"双初至"或"多初至"等现象,造成初至拾取困难。基于可控震源记录相关性好这一特点,提出了一种改进的相关算法——优化相关法,通过不断优化相关模型道来提高初至拾取的精度;同时还提出了一种约束初至拾取方法,根据地表一致性原则进行交互拾取,采用少量人工拾取的初至对相关拾取法进行约束。在可控震源资料初至拾取中,将两种方法相结合,较好地解决了可控震源地震记录的初至拾取问题。