Cuttability assessment of hard coal seams

Summary A number of field and laboratory tests have been carried out on more than 15 coal seams of compressive strengths ranging from 19 MPa to 44 MPa to evolve methods which would help in the selection of suitable coaling machines for hard coal seams. The effect of physico-mechanical properties on cuttability were studied in the laboratory for all these coal seams to identify the relevant parameters affecting the specific energy of coal cuttability. These data were subjected to regression analysis to find the best fit for estimation of laboratory specific energy of coal samples on the basis of simple laboratory and field tests for the strength parameters. Field studies were also conducted over a large number of active mechanized coal faces to study in situ cuttability along with the geo-mining conditions of the site. The field and the laboratory data so generated were correlated and an attempt is made to establish a relationship for estimating the field specific energy for a particular capacity of coaling machines by considering the geo-mining domain of the field in totality.     

基于CORS系统的GPS接收机检测技术

介绍GPS接收机检定的主要指标,提出在无GPS标准基线检验场的情况下,结合利用连续运行参考站和GPS参考接收机对不同类型的接收机联合进行检测的方法,对建立用户自助检测接收机的测试评估技术体系进行探索性研究。     

用经验模型判断能力验证统计分析结果的合理性

能力验证是检测实验室识别与同行差异的一种途径,但中国合格评定国家认可委员会( CNAS)在组织能力验证时发现由于种种原因,有些实验室并不能秉承诚信的原则参加能力验证活动,导致统计分析结果“失真”.如何甄别这种情况,确保所有参加CNAS能力验证活动的实验室都获得公平的评价,这是CNAS亟待解决的问题.本文在用国内文献数据对经验模型进行修正的基础上,提出用上报数据目标标准偏差(或稳健标准偏差,sR)与基于经验模型的计算值之比(H值)是否小于0.5作为判据来审核上报数据统计分析结果的合理性.对13套能力验证数据分析表明:其中10套上报数据sR正常,3套数据存在问题.当目标标准偏差偏小,H＜0.5时,建议采用同样是稳健统计方法的迭代法代替四分位法来计算目标标准偏差(sR),或用经验模型计算结果代替实验值计算Z值.通过验证表明,借助Horwitz经验模型可以判断能力验证数据统计分析结果的合理性,并能有效地识别并防止由于某种原因导致对能力验证结果评价失效的情况.     

梅雨降水季节预测的多方法比较

基于1961—2000年逐月降水观测资料和全球大气再分析资料,分析了6—7月长江中下游(108°～123°E,27°～33°N)梅雨的时空分布特征。通过观测诊断和数值试验确定了影响梅雨异常偏多的3个前期因子:4—5月平均的西北太平洋海平面气压正异常;3月至5月北大西洋海平面气压负变压倾向;1月至4月西伯利亚的2 m温度负倾向。利用这3个具有物理意义的影响因子构建了梅雨季节预测模型,该模型在训练期(1961—2000年)和独立预测期(2001—2022年)均具有显著的预测技巧(相关系数分别为0.79和0.77,均方根误差分别为0.59和0.68)。同时,基于相似的潜在预测因子,对比了利用偏最小二乘回归方法和5种机器学习方法(随机森林、轻量级梯度提升机、自适应提升、类别型特征提升、极端梯度提升)建立的预测模型的技巧。虽然训练期(1961—2000年)偏最小二乘回归和机器学习建模拟合效果更高,但在独立预测期(2001—2022年)上述模型的预测技巧显著降低(相关系数均低于0.44,均方根误差均大于0.93),出现了明显的过拟合问题。本研究强调梅雨的短期气候预测应建立在物理机制基础之上,而使用机器学习方法需谨慎。     

基于机器学习的格点气温预报订正方法

使用2017年9月至2021年3月国家级业务化运行的智能网格实况分析产品和欧洲中期天气预报中心全球模式(EC)产品,根据湖北省的地理分布特征构建6个分区,采用基于LightGBM机器学习算法建立的气温预报方法,生成湖北省0.05°×0.05°格点气温预报产品。利用2021年4—9月的预报产品和格点实况资料进行检验,结果表明:基于机器学习的气温预报方法(MLT)取得了较好的预报效果,其在0～72 h时效内优于中央气象台下发的气温精细化指导预报(SCMOC)和EC产品;MLT在山区的误差较平原大,但山区的订正幅度大于平原,日最高气温的订正幅度大于日最低气温的订正幅度;4—9月MLT、SCMOC、EC产品的平均绝对误差(MAE)日变化都呈现了白天偏高、夜间偏低、午后凸起的单峰特征,MLT的MAE值较SCMOC和EC产品的更低,并且在转折性天气中仍具有优势;站点检验与格点检验结论一致,基于格点建模的气温预报产品对站点预报同样得到了订正。机器学习在格点气温的模式订正方面可以作为一个行之有效的手段。     

考虑裂尖塑性区影响的水力压裂缝高计算模型

储层可压性的准确评价是储层压裂设计和压后产能评估的重要前提。目前,采用岩石力学参数进行页岩可压裂性评价取得了较好的现场应用效果。因此,如何准确获取岩石力学参数成为至关重要的问题。通过建立一种基于物理信息约束的神经网络模型,该模型采用物理和数据双驱动,仅使用少量数据就能够实现岩石力学参数的准确预测。为验证模型性能的优异性,采用人工神经网络、随机森林和XGBoost模型与之进行对比。结果表明,物理信息约束的神经网络在少量数据下预测岩石力学参数的平均准确率高于95%,性能远优于其他模型。采用物理信息约束的神经网络预测得到弹性模量、泊松比、抗拉强度和断裂韧性4种岩石力学参数,基于岩石力学参数对储层可压性的影响,建立了基于脆性指数和力学参数的可压性评价方法。最后,以渤海湾盆地沧东凹陷K2段不同储层可压性为例进行验证。结果表明：研究区整体可压性较好,其中,纹层状混合质页岩可压裂指数高于0.7,可压性良好;纹层状长英质页岩、厚层状灰云质页岩和薄层灰云质页岩可压裂指数均处在0.4~0.7,可压性中等。评价结果与实际施工现场各储层日采油量进行对比,证实了可压性智能评价方法的可靠性,该方法可以推广至页岩储层可压性评价工作中。

     

Mutual Potential of Homogeneous Polyhedra

The mutual gravitational potential between a pair of homogeneous polyhedra is expressed using an infinite series. The nested volume integrals are evaluated analytically and result in simple tensor expressions containing no special functions. However, complexity increases as O(6 ⁿ ), where n is the term degree. An alternate formulation due to Liebenthal is also presented.     

Millimetre and submillimetre τ relations

Relations are presented between the optical depth of the atmosphere  (τ)  in the millimetre and submillimetre windows at 350, 450, 850 and 1250 μm. These relations are derived by an analysis of 849 skydips at 850 μm performed with the submillimetre camera SCUBA at the James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) and polynomial fits to over 19 000 measurements of a tipping radiometer operating at 350 μm. The relations allow for an improved calibration of millimetre and submillimetre observations on Mauna Kea, Hawai'i, and for better monitoring of atmospheric conditions.     

Quantifying septic nitrogen loadings to receiving waters: Waquoit Bay,Massachusetts

Abstract

Waquoit Bay, a shallow bay on Cape Cod, Massachusetts, is exhibiting symptoms of eutrophication, largely attributed to septic nitrogen inputs. This study assessed septic nitrogen inputs by linking a three-dimensional ground-water model, a geographic information system (GIS), and a customized spatio-temporal nitrogen loading program. Owing to the slow speed of ground-water movement, the bulk of septic nitrogen entering the bay lags behind development by nearly a decade. Even if residential development is held at 1989 levels, nitrogen input from septic systems wilt increase by 36% over the current levels. At full residential build-out (i.e., development), septic nitrogen loading will eventually increase to more than twice the current levels.     

第三系砂岩波速特性探讨及统计分析

波速测试技术作为一种简便、快捷的测试技术被广泛应用于各种工程实践中, 第三系砂岩是非常具有代表性的软岩, 对第三系砂岩波速测试的研究具有重要意义。本文以吉阳核电厂址的第三系砂岩为研究对象, 通过整理单孔波速、跨孔波速方法获得的参数, 分析半成岩岩体波速的空间分布规律及特性, 寻找波速与埋深深度、标贯动探参数之间的关系。结果表明单孔、跨孔波速测试波速值随深度增加而增加, 埋深5m以上增加幅度明显, 埋深5m以下增加趋势减缓, 平面上不同位置各孔的波速值基本一致, 说明第三系半成砂岩岩体分布较均匀。剪切波速与埋置深度线性回归拟合效果较好, 对数拟合优度在0.95以上, 精度最高, 相对可靠, 剪切波速与标贯击数之间相关性不明显, 与动探击数之间基本不相关。