高瓦斯隧道过煤段安全爆破技术研究

爆破掘进是我国隧道施工中普遍采用的技术,在隧道建设中发挥着不可替代的作用,当隧道穿越煤系地层过煤段时,由于地质条件复杂,瓦斯涌出量大,采用不合理的爆破技术易产生安全事故或延误工期,如何安全快速有效地实现爆破掘进,是隧道安全施工和缓解施工工期压力的前提。基于水菁沟高瓦斯大断面隧道过煤段进行爆破试验,通过采用五段式毫秒电雷管二次起爆技术,提高了爆破的安全性和可靠性,实现了零瓦斯燃烧和零瓦斯爆炸等事故,并达到预期爆破效果。为科学有效地制定安全技术措施提供依据,对相似条件下高瓦斯大断面隧道爆破技术具有借鉴意义。     

确定深基坑隆起破坏面的优化方法

采用有限元程序求得深基坑支护结构和土体开挖前后的应力状态以及土体任一点处的极限状态函数值;运用人工参与的优化方法选择坑底最大可能隆起破坏的起点与终点以及潜在隆起破裂面的形状和位置,并计算相应的安全系数。计算表明,潜在破裂面终点的位置对围护桩插入比不敏感,而潜在破裂面起点位置随围护桩入土深度的增加而逐渐靠近围护桩。工程实例证实了组合优化算法对潜在破裂面确定的有效性和实用性。     

光储一体化耦合制氢系统控制策略及仿真分析

针对光伏制氢系统受环境影响导致光伏出力波动性强、制氢效果不理想等问题,在光储耦合制氢系统模型基础之上,以提升光伏发电质量、平滑制氢以及增强系统稳定性为目的,采用了一种基于稳压控制的光储一体化耦合制氢系统控制策略。该控制策略包括光伏系统的最大功率点跟踪（MPPT）控制,电化学储能系统自适应协调控制等,可在实现最大光资源利用的同时,保证母线电压稳定以及制氢平滑性,通过仿真验证了该控制策略的有效性。     

偏联系数的计算与应用研究

偏联系数是联系数的一种伴随函数,其计算过程反映出联系数的联系分量在各个微观层次上的“矛盾运动”,计算结果指示出这种“矛盾运动”的阶段性结果,是“系统宏观状态与微观趋势多层分析法”的主要数学工具。本文系统阐述常用的二元至五元联系数的偏联系数算法和若干新思路,并从智能技术创新和信息能开发利用等角度指出偏联系数算法是一种新的智能算法。     

能源大数据中心建设标准框架体系研究

能源大数据中心的建设是国家“新基建”的重点范围,是响应国家“碳中和、碳达峰”发展目标的重要措施,而能源大数据标准体系是能源大数据中心建设的重要保障,可以规范、指导各地能源大数据中心的建设。在全面调研能源行业和大数据产业发展趋势,结合大数据领域前沿技术,分析国内外能源大数据服务产业相关标准的发展现状、发展趋势和实际需求的基础上,创新性提出能源行业大数据中心数据标准体系框架,覆盖基础标准、数据标准、技术标准、管理标准和安全标准等内容,定义了通用的基础术语,明确了数据标准内容的分类、构成以及相互之间的关系,对于推动能源大数据中心的建设具有重要意义。     

一种高压室消防机器人

通过对消防机器人的功能和组成模块分析,确定消防机器人的结构形式。介绍了消防机器人的结构,并据此结构,对消防机器人的狭窄区域通过性能、稳定性和抗倾覆性能进行分析,所设计的机器人能够完成预定作业任务。最后,通过观察窗破拆、灭火操作和狭窄区域通过实验,进一步验证高压室消防机器人的性能,能够有效完成破拆和灭火作业。     

高地下水复杂地层盾构隧洞围岩渗透系数及外水荷载的反演分析

引汉济渭二期工程南干线神禾塬隧洞、少陵塬隧洞、白鹿塬隧洞位于高地下水复杂地层中,隧洞开挖后围岩渗流场将发生重分布,因此,准确反演围岩渗透系数和计算衬砌外水荷载是隧洞衬砌结构设计与分析的基础。为此,采用ＡＢＡＱＵＳ对引汉济渭二期工程南干线典型隧洞开挖后围岩的渗流场分布规律进行了反演分析。结果表明:隧洞开挖后洞周5ｍ范围内孔隙水压力的重分布较为明显;当神禾塬隧洞、少陵塬隧洞、白鹿塬隧洞围岩的渗透系数分别为3．0×10－7ｍ／ｓ、4．0×10－7ｍ／ｓ、4．0×10－8ｍ／ｓ时,所得开挖后渗流量与地勘报告提供的涌水量最为接近;作用于神禾塬隧洞、少陵塬隧洞、白鹿塬隧洞衬砌的外水荷载分别为0．071ＭＰａ、0．081ＭＰａ、0．252ＭＰａ。本文研究成果可为引汉济渭二期工程输水隧洞及类似工程的衬砌结构设计提供理论依据。     

高比例可再生能源渗透下多虚拟电厂多时间尺度协调优化调度

考虑可再生能源出力、电力负荷和电价等一系列不确定性因素,提出了高比例可再生能源渗透下的多虚拟电厂日内两阶段优化调度模型。该模型通过对多虚拟电厂中运行设备小时级时间尺度和分钟级时间尺度的协调优化,达到分级消除系统中随机和扰动因素的影响,实现高比例可再生能源的安全消纳。并且在多虚拟电厂优化调度模型中,借助Markowitz均值-方差理论,提出利润函数的风险刻画,准确描述不确定性的影响。最后,通过算例分析,说明所提出模型可有效降低决策风险和不确定性因素的影响。     

多维关联规则的分布式能源系统数据挖掘方法研究

为了提升分布式能源系统数据挖掘精度与效率,保证分布式能源系统安全稳定运行,提出基于多维关联规则的分布式能源系统数据挖掘方法。离散化处理分布式能源系统中的所有数据,将数据转换为满足挖掘需求的数字化形式,明确数据支持度和隶属度值,建立与之对应的相关表,统计操作、运行和执行维度组合后总的支持度和隶属度值,通过分析每个维度的子维度得到正常和异常状态下两种数据。在Apriori算法基础上构建FP-树,不断生成频繁项集,直至不再产生新的项集时停止挖掘,采用剪枝处理去除部分冗余结点,保留下来的即为最终的数据挖掘结果。实验结果表明,所提方法能够精准挖掘出异常数据类型,且挖掘效率高,实际应用效果更好。     

煤矿陷落柱槽波探查技术及应用

陷落柱是岩溶空顶塌陷的产物,也是影响矿井采掘衔接和安全生产的重要因素之一。为了提前查明陷落柱的赋存特征,避免工作面回采过程中无计划揭露陷落柱带来的人员伤亡和财产损失,针对典型矿井,制定标准煤岩样,展开室内试验分析,并选择合理的工程现场,展开槽波地震透射法和反射法勘探,最终,结合槽波速度法和能量法分析圈定陷落柱范围,通过探采成果对比研究该方法对陷落柱精准探查的适用性。结果表明:槽波透射法速度分析中,陷落柱的槽波速度与其裂隙发育情况和胶结程度密切相关,异常值难以准确界定;槽波透射法能量分析中,陷落柱的槽波振幅值衰减严重,可以依据衰减系数和相应计算方法,准确圈定陷落柱的发育范围;如果陷落柱与煤体交界面完好,与煤层夹角适合,槽波反射法速度分析可以准确划定陷落柱的边界。因此,槽波地震勘探对陷落柱构造的探测效果良好,能够有效指导矿井的安全生产。