碳新篇：女性科学家的能源探索专辑_中国煤炭行业知识服务平台

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碳新篇：女性科学家的能源探索专辑

来源：中国煤炭行业知识服务平台

近些年，“她力量”已撑起科研“半边天”，在煤炭领域做出卓越贡献的女性科学家们，她们的力量为学术领域的海洋激起的不平凡的浪花，于期刊发展的道路上也在贡献自己的力量。

煤炭行业知识服务平台聚焦煤炭行业中的女性科学家，盘点2022—2025年部分女科学家的论文。

行业视野: 其他
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关键词; 878位
专家; 267篇
论文; 81549IP
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外啮合齿轮泵齿顶凹槽间隙泄漏流动研究

作者(Author)：任嘉轶, 梁冰, 李瑞卿, 李晗

摘要：为研究外啮合齿轮泵齿顶凹槽间隙泄漏流动及其对外啮合齿轮泵性能的影响，在某型外啮合齿轮泵的基础上，参照压气机中叶顶凹槽设计方法，设计了外啮合齿轮泵齿顶凹槽。采用数值模拟的方法，对比研究了齿顶凹槽型齿轮泵和原型齿轮泵在不同出口压力下的齿顶间隙泄漏流动性能。研究结果表明：相较于原型齿轮泵，齿顶凹槽的设计有效地提高了齿轮泵的容积效率，减小了外啮合齿轮泵齿顶径向泄漏，降低了外啮合齿轮泵的流量脉动，改善了齿顶间隙处的流动状态。

辽宁工程技术大学学报(自然科学版)

2023年第05期

124
DSE及其代谢物对紫花苜蓿促生作用及其矿区生态修复潜力

作者(Author)：毕银丽, 宋雅宁, 白雪蕊, 王淑惠

摘要：煤炭开采造成矿区土地生产力降低，生态脆弱问题加剧，微生物联合植物复垦技术是矿区生态修复常用手段，合适的菌剂接种方式对加快矿区生态修复具有重要意义。深色有隔内生真菌(Dark Septate Endophytes，DSE)是一类普遍存在于植物根系的内生真菌，其代谢物具有植物生长刺激素的功能。以紫花苜蓿为研究对象，在浸根方式和模拟土培方式2种接种方式下，设置DSE菌丝（HD）、代谢物（MD）、菌丝及其代谢物（HD+MD）及空白对照（CK）4个处理，探究DSE及其代谢物对紫花苜蓿的促生作用机制。结果表明：浸根方式下菌丝及其代谢物联合处理的紫花苜蓿长势最佳，总生物量、总叶绿素、根体积、全氮含量分别比对照组增加了83.78%、35.54%、132.12%、82.16%，DSE在紫花苜蓿根系定殖率可达68.89%，且以菌丝结构定殖为主。模拟土培方式下DSE代谢物对紫花苜蓿的促生作用显著，定殖以微菌核结构为主。相关性分析表明，与接种方式相比较，DSE接种处理与菌丝定殖率、微菌核定殖率、总定殖率、根长、根表面积、根投影面积呈显著正相关(P<0.05)，与地上部鲜重、根鲜重、总鲜重、根体积、全氮、全钾呈极显著正相关(P<0.01)。DSE及代谢物通过定殖率和光合作用调控紫花苜蓿的生长，为矿区生态修复绿色菌肥的的开发利用提供了理论依据。

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煤炭科学技术

2023年第12期

170

28
基于时间序列模型的戈壁荒漠露天矿生态环境评价

作者(Author)：刘英, 胡霄, 岳辉, 毕银丽, 彭苏萍

摘要：矿区生态环境评价中常采用单景、多景遥感数据来进行评价，但这2种数据存在时间不一致性和评估不准确性的缺点。为实现矿区生态环境的准确监测，以戈壁荒漠露天矿及其周边环境为研究对象，采用CFmask算法+Tmask算法获取纯净像元反射率。经时间序列模型合成研究区年度遥感数据，采用压力-状态-响应模型对其进行长时间序列生态环境评价。结果表明：①基于时间序列模型预测的地表反射率值与对应局部区域的卫星观测地表反射率值差异较小且其真彩色影像视觉差异较小，非纯净像元位置处预测反射率与周边纯净像元地表反射率真彩色影像视觉差异较小。以2022年各波段纯净像元反射率观测值与预测值验证精度，结果显示观测值与预测值显著相关(相关系数均大于0.6)。实地考察数据与经时间序列预测数据得到的生态环境指数的相关性(R2=0.450)优于单景生态指数(R2=0.347)、多景生态指数(R2=0.386)。② 2013—2021年研究区整体生态环境较差，呈南高北低、西高东低的空间格局，且随着时间增加，南部生态环境退化较为严重。矿区内生态环境变化较矿区外生态环境变化稳定，矿区外生态环境退化较快。③生态差、生态中、生态优面积的年变化速率分别为0.005/a、0.002/a、−0.007/a。各生态等级状况随时间呈现景观破碎度减小、景观异质性减小、聚合度增加态势，生态优斑块流向生态中、生态差斑块，生态差等级逐渐成为研究区生态环境主要生态等级。矿区内各等级占比稳定，矿区外生态差占比逐年增加。在对研究区进行生态修复时应尽量避免在半阳坡方向种植作物，且在阴坡、半阴坡、阳坡、半阳坡方向种植作物时均应避免坡度大于17.5°。

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煤炭科学技术

2023年第12期

259

46
西部露天排土场有机生物改土对紫穗槐水分利用效率影响

作者(Author)：毕银丽, 柯增鸣, 高学江

摘要：露天煤矿排土场植被恢复对生态系统功能提升具有重要意义,为研究不同有机生物改土措施下土壤理化性质及植物生长对恢复植物水分利用效率的影响,以黑岱沟露天煤矿排土场6种(对照、接菌、绿肥、接菌+绿肥、绿肥+风化煤、接菌+绿肥+风化煤)生物改土措施下紫穗槐为对象。研究结果表明,有接菌的处理促进了紫穗槐对土层中水分的利用效率,从而表现出较低的土壤含水率。接菌处理显著提高了土壤有机质和全氮质量分数,分别比对照分别高37.1%和11.0%。同时,接菌和接菌+绿肥处理平均土壤全氮质量分数相同,表明绿肥对土壤全氮质量分数几乎没有影响。接菌处理紫穗槐植株最高,分别比对照、绿肥、接菌+绿肥、绿肥+风化煤、接菌+绿肥+风化煤提高了5.7%、20.2%、19.4%、14.5%、13.7%。紫穗槐平均冠幅及全碳质量分数在不同处理间表现出相似的规律:接菌>对照>接菌+绿肥+风化煤>绿肥+风化煤>接菌+绿肥>绿肥。通过主成分分析发现各因素对紫穗槐水分利用效率解释度达到85.4%,主要受光合速率和气孔导度的影响,其次是土壤有机质和全氮质量分数。接菌处理紫穗槐平均水分利用效率为140.34μmol/mol,且显著高于其他处理。综上表明,接菌处理可以改善露天排土场水分环境,优化紫穗槐的水分利用特征。

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绿色矿山

2023年第01期

228

86
多源数据融合智能识别煤矿山场景特征AI模型

作者(Author)：王立兵, 任予鑫, 马昆, 王蕾, 刘峰, 翟文, 董霁红

摘要：矿山场景数据是智慧矿山建设和智能管理的基础数据，如何利用包括遥感影像在内的多源数据快速识别和提取出复杂的矿山场景是重要的研究方向。采用2020年Sentinel-2 影像、GF-6 影像、GF-2 影像进行最优数据集筛选，使用2023年谷歌影像(Google image)数据扩充数据集，并与深度学习算法相结合，建立了2种露天煤矿场地识别模型。研究主要结论：① 利用10 m Sentinel-2影像、8 m GF-6原始影像、2 m GF-6融合影像、3.2 m GF-2原始影像、0.8 m GF-2融合影像建立矿山识别模型，量化选择不同数据产生的模型精度。结果显示，遥感图像空间分辨率从10 m增加到0.8 m，通过相同的方法建立的矿山场景识别模型的精度逐渐提高。其中使用0.8 m空间分辨率的GF-2融合影像建立的矿山场景识别模型的精度最高，平均精准度PA和(MIOU，Mean Intersection over Union)分别达到了0.702和0.824。② 从多源遥感图像中采集了3 162个多场景、多时段、多尺度矿山场景样本对所有样本进行统一融合处理，建立了矿山场地场景识别模型(MSSRM, Mine Site Scene Recognition Model)和矿山场地边界识别模型(MSBRM, Mine Site Boundary Recognition Model)。MSSRM的PA达到了0.758，MSBRM平均交并比达到0.864。③ 对比了Faster R-CNN(Faster Region-based Convolutional Neural Network)、YOLO-v5(You Only Look Once-v5)、DETR(Detection Transformer)3种目标识别方法与Mask R-CNN、U-Net、DeepLabV3+三种图像分割方法建立的煤矿场地识别模型精度，其中，DETR方法建立的识别模型与Faster R-CNN和YOLO-v5相比PA分别提高了7.6%和8.3%。DeepLabV3+建立的分割模型与Mask R-CNN和U-Net相比MIOU分别提高了14%和10.8%。④ 建立了从大范围的遥感影像中自动化、智能化、批量化识别矿山场地场景并绘制矿山场地边界的方法，以干旱、半干旱典型矿区(鄂尔多斯)露天煤矿场地识别应用为例，验证了智能识别矿山场景边界方法的性能，模型制图精度达到了0.817。

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煤炭学报

2023年第12期

564

97
细粒煤螺旋分选流体−颗粒空间分布特征的CFD-DEM模拟研究

作者(Author)：刘鹏辉, 叶贵川, 樊玉萍, 董宪姝, 马晓敏

摘要：螺旋分选是细粒煤高效绿色分选的核心技术之一，探明细粒煤螺旋分选全过程流体−颗粒空间分布特征有利于深入理解螺旋分选行为。以螺旋分选全过程为研究对象，研究了流场、颗粒在螺旋分选全过程的空间分布规律。通过建立颗粒螺旋分选动力学方程并基于螺旋分选流场的多流态特性，构建了复合流态下流体曳力计算模型；结合颗粒堆积实验采用响应面法对颗粒间接触参数进行标定，优化了CFD-DEM耦合模拟方案。结果表明：① 依据流场分布和颗粒运动行为，细粒煤螺旋分选全过程可分为初始阶段(0～1/3圈)、过渡阶段(1/3～2圈)和亚稳定阶段(2圈以后)。在初始阶段，不同密度、不同粒度颗粒在螺旋槽中的分布基本一致：沿螺旋槽倾斜方向分布并逐渐向槽外缘聚集；② 过渡阶段内高密度颗粒随着粒度的增大颗粒逐渐向内缘聚集，低密度颗粒逐渐聚集在槽外缘；③ 在亚稳定阶段，高密度颗粒随着粒度的增大越来越多的颗粒聚集在螺旋槽内缘，不同粒度的低密度颗粒均主要聚集在槽外缘。此外，粒度对高密度颗粒空间分布有显著影响，而对于低密度颗粒分选行为影响不大，颗粒粒度低于0.1 mm时，颗粒间按密度差异分选的趋势降低，高密度细颗粒难以依靠密度差沉降到槽底参与二次环流的径向输送，导致其主要聚集在螺旋槽外缘，与低密度颗粒混杂，不利于细粒煤的分选。

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煤炭学报

2023年第12期

539

51
生物质热解焦油CO2重整技术研究进展

作者(Author)：马晓茜, 廖艳芬, 陈新飞

摘要：高温热解制气技术是生物质资源化利用领域重要研究方向,但热解焦油堵塞、腐蚀、利用难的问题限制了高温热解制气技术的应用。热解焦油CO2催化重整技术可实现焦油与CO2向H2和CO的协同转化,在降低热解气焦油与CO2含量的同时提高系统的能量回收效率。在热解焦油CO2催化重整过程中,贵金属催化剂在热解焦油催化重整中具有较高的催化反应活性,但其昂贵的成本限制了贵金属催化剂的大规模工业应用。在过渡金属催化剂中,镍基催化剂的催化活性高且成本较低,但镍金属颗粒在高温下烧结、团聚、积碳等问题会使反应活性降低,限制了镍基催化剂的长期运行。由于热力学限制,镍基催化剂的活性组分易在高温下团聚和烧结。针对镍基催化剂的烧结失活问题,通过掺杂改性少量贵金属提高催化剂的塔曼温度可以改善镍基催化剂的抗烧结性能。另一方面,在镍活性颗粒表面构筑核壳结构,提高镍金属颗粒在壳层中的分散性,可有效限制活性金属之间的迁移团聚与烧结失活。在焦油CO2催化重整过程中,高温会促进焦油裂解与CO歧化反应等副反应在催化剂表面形成碳沉积。围绕镍基催化剂的积碳失活问题,金属掺杂改性、核壳结构修饰与空气气氛引入可以限制丝状积碳沉积,减缓催化剂积碳失活的问题。

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洁净煤技术

2023年第12期

1246

393
基于正交设计的煤泥压滤过程影响因素研究

作者(Author)：张辰, 马晓敏, 樊玉萍, 董宪姝, 陈茹霞

摘要：随着机械化采煤的大范围推广，原煤中细粒煤泥含量越来越高，经加压过滤机脱水后水分仍很高。采用自主研制的新型加压脱水试验装置，结合正交试验、极差分析和方差分析等方法，研究了压力、入料质量浓度以及粒级组成对煤泥水脱水的影响，并进一步分析了滤饼的压缩成型特性。结果表明：粒级组成对煤泥脱水速率影响最大，入料质量浓度影响次之，压力影响最小，通过滤饼压力-形变关系分析得到了滤饼成型过程的3个阶段，发现压缩脱水阶段与脱水效果密切相关，进一步定义了压缩脱水指数Compression Dehydration Index(CDI),CDI越低，滤饼可压缩性越高，相同压力下滤饼厚度降低幅度越大，水分越低。最优设计参数：压力为0.6 MPa、入料质量浓度为200 g/L和粒级组成0.045～0.125 mm,进入压缩脱水阶段仅需34.5 s,滤饼水分为15.12%,滤饼厚度最低为2.924 mm,滤饼可压缩性强，CDI最小仅为3.59。

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洁净煤技术

2023年第S2期

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