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; 81446IP
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反应温度对Mo/Al2O3催化碱木质素生物油加氢脱氧影响研究

作者(Author)：曹鹤, 杨天华, 李秉硕, 张海军, 佟瑶

摘要：碱木质素作为重要的工业木质素来源,通过水热液化技术可以保留其中芳环结构,用于制备生物燃料中芳烃组分。在反应过程中,温度对生物油产率和组分影响较大。重点研究了在Mo/Al2O3催化碱木质素水热液化制备生物油过程中,反应温度对油产率和芳烃产率影响。研究结果表明,随着温度升高,生物油产率先增加后减少,在280℃时获得最高生物油产率。生物油的O/C比随温度升高持续下降,最低可达0.22,同时H/C比则持续增加,最高可达1.14。此外,高位热值也持续增加,最大值可达30.41MJ/kg,温度的升高促进了生物油燃料特性的提升。然而,温度的升高对生物油中芳烃的富集不利,温度越高,生物油中芳烃的相对含量越低,而酚类化合物的含量越高。在260℃和添加质量分数15%的Mo/Al2O3催化剂条件下,芳烃的相对含量达到最大值34.1%,此时芳烃产物中对甲苯的选择性高达97.7%,芳烃产物富集效果最好。

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能源环境保护

2024年第02期

94

26
生物炭成炭调控及固化土壤重金属研究进展

作者(Author)：廖玮, 张雄, 杨海平, 邵敬爱, 张世红, 陈汉平

摘要：生物炭在固持土壤重金属(HMs)方面具有广阔的应用前景,其修复效果受到理化特性以及土壤环境的影响。因此,探究生物炭的成炭调控与重金属固化能力,对于优化生物炭制备生产过程具有重要的指导意义。总结了不同制备工艺下生物炭的理化特性变化,并梳理了生物炭固化重金属的主要机理以及各种老化因素对生物炭理化特性变化的影响。生物炭主要通过孔隙吸附、阳离子交换、官能团络合以及矿物沉淀等方式来固化土壤中的重金属,其各项机制的吸附贡献占比受到热解温度、原料种类、停留时间、热解气氛等因素的影响。生物炭老化会导致其理化特性变化,如孔道破碎、含氧官能团分解、不稳定碳析出等,而不同的老化因素会对生物炭产生不同的影响。通过探究各老化因素的作用机理以及其对重金属固化的影响,可以从热解成炭的角度提高生物炭稳定性及有效性,从而减少环境因素对生物炭固化重金属效果的影响,实现对生物炭物化特性及土壤修复能力的有序调控。同时,还展望了未来生物炭施用研究方向,旨在为合理评估生物炭有效性以及指导生物炭修复重金属污染土壤提供参考。

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能源环境保护

2024年第02期

126

23
半干旱矿区采动地裂缝发育对幼苗库及其建植因子影响

作者(Author)：杜华栋, 谢姗姗, 毕银丽, 刘研, 孙浩, 刘云龙

摘要：半干旱矿区煤炭井工开采引起的地表塌陷，造成水土流失强度增加以及植被生境损害等一系列生态干扰，其中采动地裂缝发育对坡面幼苗库特征及建植的影响仍有待深入研究。本文首先探明了榆神府矿区距采动地裂缝不同距离（0～1 m、1～2 m和2～5 m）幼苗库密度、组成和多样性特征，再结合土壤因子、地上植被群落及枯落物特征揭示裂缝发育造成影响幼苗建植的环境因子在空间上的差异性，最后采用物种相似性模型探究了裂缝发育区幼苗库对地上植被自然更新的影响。结果表明：①在未有裂缝发育的对照区，幼苗库组成以多年生草本为主（占比57%），裂缝发育后距地裂缝0～1 m和1～2 m范围，多年生草本比例分别下降至30%和35%，但一年生草本占比较对照区分别增加了28%和25%；与对照区相比0～1 m和1～2 m幼苗密度分别显著增加了92%和68%，幼苗库Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数分别增加了42%和24%、62%和40%、33%和18%，但Pielou均匀度相较于对照区分别降低了55%和38%；而距裂缝2～5 m范围，幼苗库生活型组成、密度和多样性与对照区已无显著性差异，因此裂缝发育对幼苗库特征影响范围在2 m范围之内。②地表裂缝发育后，距地裂缝0～1 m和1～2 m范围影响裂缝幼苗建植的相同因子包括土壤含水量、土壤有机质含量和枯落物厚度，但0～1 m范围除上述影响因子外还包括枯落物盖度、土壤结皮盖度与厚度、地上植被盖度与生物量等因子；随着距裂缝距离增加，距裂缝2～5 m范围限制幼苗建植的关键因子减少且与对照区相似，主要包括土壤含水量、地上植被盖度和枯落物盖度。③距地裂缝0～1 m和1～2 m以一年生为主的幼苗库物种组成与以多年生为主的地上植被物种相似性较低仅为0.42和0.48，加之一年生植物对植物群落演替促进能力较弱，因此可以得出受裂缝干扰较大的0～2 m范围幼苗库对植被群落恢复贡献有限，故该范围生态恢复中应在自然恢复的基础上，适当考虑人工植被建设以促进矿区塌陷地植被恢复进程，提高该区植被群落多样性和稳定性。随水平距离的增大，距裂缝2～5 m范围和对照区幼苗库与地上植被物种组成相似性接近，分别为0.67和0.68，表明裂缝发育后2～5 m范围植物群落恢复潜力并未受到影响，通过自然更新即可保证该区植被恢复。

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煤炭科学技术

2024年第02期

43

2
Three-dimensional numerical simulation of dynamic strength and failure mode of a rock mass with cross joints

作者(Author)： Tingting Liu, Wenxu Huang, Chang Xiang, Qian Dong, Xinping Li, Chao Zhang

摘要：To study the dynamic mechanical properties and failure characteristics of intersecting jointed rock masses with different joint distributions under confining pressure, considering the cross angle α and joint persistence ratio η, a numerical model of the biaxial Hopkinson bar test system was established using the finite element method–discrete-element model coupling method. The validity of the model was verified by comparing and analyzing it in conjunction with laboratory test results. Dynamics-static combined impact tests were conducted on specimens under various conditions to investigate the strength characteristics and patterns of crack initiation and expansion. The study revealed the predominant factors influencing intersecting joints with different angles and penetrations under impact loading. The results show that the peak stress of the specimens decreases first and then increases with the increase of the cross angle. When α < 60°, regardless of the value of η, the dynamic stress of the specimens is controlled by the main joint. When α ≥ 60°, the peak stress borne by the specimens decreases with increasing η. When α < 60°, the initiation and propagation of cracks in the cross-jointed specimens are mainly controlled by the main joint, and the final failure surface of the specimens is composed of the main joint and wing cracks. When α ≥ 60° or η ≥ 0.67, the secondary joint guides the expansion of the wing cracks, and multiple failure surfaces composed of main and secondary joints, wing cracks, and co-planar cracks are formed. Increasing lateral confinement significantly increases the dynamic peak stress able to be borne by the specimens. Under triaxial conditions, the degree of failure of the intersecting jointed specimens is much lower than that under uniaxial and biaxial conditions.

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国际煤炭科学技术学报（英文）

2024年第02期

138

2
基于调节效应模型分析煤矿企业安全投入对经济效益的影响

作者(Author)：李静, 刘婷婷, 周恒屹, 贺晗, 裴升, 袁免涛

摘要：为合理有效地引导上市煤矿企业强化安全管理进而提高经济效益,选取了29家上市煤矿企业,基于2013—2022年的安全投入数据,运用固定效应模型和调节效应模型,探讨上市煤矿企业安全投入与经济效益之间的关系,并引入内部控制变量研究其调节作用。结果表明:我国上市煤矿企业安全投入与经济效益具有显著的正向关系,并且内部控制在上市煤矿企业安全投入与经济效益之间存在显著的负向调节作用。为进一步促进我国上市煤矿企业持续、高效发展,根据研究结果提出了相应的对策建议。

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矿业安全与环保

2024年第01期

97

1
煤矿事故智能应急预案生成方法研究

作者(Author)：张晓蕾, 高进东, 赵开功, 李严肃, 李长明, 谢子彬

摘要：为了实现应急预案数字智能化管理,快速生成精准有效的救援方案,采用网络爬虫技术从事故案例及事发后状况中获取基础数据,并对数据进行结构化处理;构建一种分层结构化应急预案生成模型,结合模糊综合评价法与层次分析法对应急预案进行有效性评估,形成了煤矿事故数字智能化应急预案系统。选取煤矿瓦斯爆炸事故,验证“8·29”肖家湾煤矿瓦斯爆炸事故和“10·31”金山沟煤业瓦斯爆炸事故子事件集合,证明了智能应急预案生成结果和实际情况基本相符。研究结果表明:实时添加事发信息,快速生成可视化预案,自动分析结构化存储,可提高应急预案生成效率与精准性,降低事故灾害风险和损失,提升矿井应急救援保障能力。

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矿业安全与环保

2024年第01期

121

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基于CT扫描技术的煤样三维重构及气体表观渗透率研究

作者(Author)：石钰, 马玉华, 李树刚, 薛俊华, 赵鹏翔, 詹可亮

摘要：基于CT扫描技术对煤样扫描成像,并进行滤波和二值化处理,获取孔裂隙尺寸、孔隙率等特征参数。通过盒维法计算煤样的分形维数,推导煤样孔裂隙的平均迂曲度及迂曲度维数。结合分形理论和克努森数,推导煤体中经滑移修正的气体表观渗透率模型并进行验证。通过ANASY有限元软件研究煤体中的瓦斯渗流规律。结果表明,瓦斯在孔裂隙弯折处压力变化剧烈,渗流速度在孔裂隙弯折处达到最大,瓦斯在个别孔隙发生凝滞、不流通。采用经过滑移修正的气体表观渗透率模型计算瓦斯表观渗透率,并与通过Forchheimer公式拟合得到的瓦斯表观渗透率及通过FT模型计算得到的瓦斯表观渗透率相比较,发现经过滑移修正后的气体表观渗透率模型适用于微尺度介质中气体表观渗透率研究。

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矿业安全与环保

2024年第01期

102

1
NiW/SAPO-11催化剂对煤焦油加氢尾油模型化合物二十烷加氢异构性能的影响

作者(Author)：赵旭红, 吴玉起, 代正华, 钟梅, 靳立军, 刘洋, 亚力昆江·吐尔逊, 李建, 周玉生

摘要：以SAPO-11分子筛为载体，采用机械化学法制备Ni系催化剂，引入W调节其电子结构、晶粒尺寸与形态分布以及催化剂的孔结构、酸性与酸量等，基于对XRD、TEM、BET、NH3-TPD、吡啶吸附红外等结果的深入分析，探究催化剂NiW配比对催化剂性质和煤焦油加氢尾油模型化合物正二十烷（n-C20）加氢异构性能的影响规律。结果表明，Ni/SAPO-11负载W后，比表面积不同程度增加，W质量分数为0.5%时比表面积达到最大值149 m2/g；Ni的平均粒径减小，W质量分数为1%时降至最小值4.43 nm，比Ni/SAPO-11减小36%，且Ni0的含量和表面酸量均最高。此外，W促进了Ni的还原，使得还原峰温向低温方向移动。XPS分析表明，随着W含量的增加，Ni0的结合能降低，W5+的结合能升高。二十烷（n-C20）的加氢异构产物分布显示，3Ni1W/SAPO-11作用下n-C20的转化率和异二十烷（i-C20）的收率均最高，分别为88.23%和75.72%，且以单支链异二十烷（Mono-i-C20）为主，收率达71.65%。在线取样结果显示，n-C20在金属位点与酸功能的双重作用下先生成单支链异构体，随着反应的进行向多支链异构体转化，不稳定的多支链异构体会进一步裂解成小分子烷烃。

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燃料化学学报

2024年第03期

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