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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
  • 作者(Author):贾连辉,鲁义强,贺飞,刘志飞

    摘要(Abstract):西南艰险山区隧道建设面临着高原高寒、地形高差大、地质条件复杂等方面严峻挑战,应用全断面隧道掘进机(TBM)是高效建成隧道的有效途径之一,但常规TBM已无法满足复杂地质多变隧道施工要求。为保障TBM安全、高效施工,提出了一种适应极端复杂地质环境的新型双结构TBM。通过对复杂地质条件下TBM工程研究与实践,首先,探讨了不良地质下不同机型TBM的适应性,分析敞开式TBM在高地应力岩爆地层、节理密集带及蚀变岩地层下隧道变形机理;其次,针对岩爆、破碎及节理密集带地层敞开式TBM施工痛点,基于常规敞开式TBM结构,开展预留超前地质预报接口、主机结构增强、强化支护能力和清渣能力、超前释放地应力、安全防护措施、防卡机及脱困等设计,针对单一结构形式TBM面对复杂地质的局限性,建立常规地质“网–喷–锚”敞开支护和不良地质“钢管片–辅推”封闭支护的双结构支护体系;最后,依托于西南某铁路隧道项目,结合双结构TBM现场应用情况,评价双结构TBM在不良地质条件下的适应性,现场整体掘进率表明,双结构TBM在地质多变隧道施工应用效果良好,对于解决在复杂地质条件下TBM施工有一定的借鉴意义。
  • 作者(Author):王耀南,江一鸣,姜娇,张辉,谭浩然,彭伟星,吴昊天,曾凯

    摘要(Abstract):智能机器人在服务国家重大需求, 引领国民经济发展和保障国防安全中起到重要作用, 被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”. 随着新一轮工业革命的到来, 世界主要工业国家都开始加快机器人技术的战略部署. 而智能机器人作为智能制造的重要载体, 在深入实施制造强国战略, 推动制造业的高端化、智能化、绿色化过程中将发挥重要作用. 本文从智能机器人的感知与控制等关键技术的视角出发, 重点阐述了机器人的三维环境感知、点云配准、位姿估计、任务规划、多机协同、柔顺控制、视觉伺服等共性关键技术的国内外发展现状. 然后, 以复杂曲面机器人三维测量、复杂部件机器人打磨、机器人力控智装配等机器人智能制造系统为例, 阐述了机器人的智能制造的应用关键技术, 并介绍了工程机械智能化无人工厂、无菌化机器人制药生产线等典型案例. 最后探讨了智能制造机器人的发展趋势和所面临的挑战.
  • 摘要(Abstract):  气候变化是21世纪人类和地球面临的最大环境威胁,全球人为温室气体排放是造成极端气候事件日益增多的主要原因之一。自前工业化阶段以来,二氧化碳累计排放量与累计温升呈线
  • 作者(Author):彭慧

    摘要(Abstract):NASA或AFRL提出的数字孪生,是指一种运载工具的健康诊断与预测的极其复杂的工程应用方法或基于该方法建成的系统,Michael Grieves提出的数字孪生,初期是指孪生对象状态的数字化表示,后期是指孪生对象的数字化等价物,本质上是一种高度抽象的计算机应用的基本思想方法。而现实当中为数众多的数字孪生的定义,则是基于上述三种数字孪生概念内涵的多维度的某种组合。
  • 作者(Author):徐江,孙刚,徐静妤,苏浦捷,缪绮阳

    摘要(Abstract):智能技术、产品和系统在生产和生活中日益重要,重塑了人类认识和改造世界的方式。基于认知哲学和技术现象学视角剖析人与智能物的复杂交互关系:探究由计算表征到具身认知的哲学逻辑进路;结合描述“人一技术一世界”具身、诠释、背景和它异四重关系的技术中介论,建立“人-智能物-环境”的智能场域结构与互动模型,分析典型人-智能物互动情境中的体化、嵌入、延展和生成认知理论;抽取智能交互设计要素,构建集成“具身认知、功能效用、情境价值”的多维设计指标体系;以可穿戴智能物为例,基于模糊综合分析实现对设计指标的重要性评估。以身体为核心、以智能物为中介、逐步延展于环境的智能交互场域模型的构建,为在人工智能时代发展新的智能交互设计理论及评价方法提供内在认知哲学逻辑支撑。
  • 作者(Author):邹才能,马锋,潘松圻,赵群,傅国友,张国生,杨依超,于豪,梁英波,林敏捷,王影,熊波,刘翰林

    摘要(Abstract):能源体系转型的实质是“能源革命”。以化石能源为主体的“资源主导”型能源体系发展至今,推动人类进步,但也引发能源危机与生态环境危机,与新一轮科技革命、产业变革和人类可持续发展的新需求不相适应,亟待研究和发展碳中和背景下的新型能源体系。在新能源、新电力、新储能“三新”为主体的“技术主导”绿色智慧能源新体系框架下,以鄂尔多斯盆地为代表的“超级能源盆地”理念将重塑未来能源勘探开发的理念与模式。鉴于世界能源的“六个不均”和中国“富煤、油气不足、新能源无限”资源禀赋,深入推进“中国能源革命”,坚持能源生产独立性、供给绿色性、储备安全性、消费高效性、管理智慧性、成本经济性的“六性原则”;强化“能源科技创新”,实施技术主导下的煤炭清洁化、稳油和增气、新能源提速、绿色与智慧“四大科创工程”;实现“能源转型”,加快绿色主导下的化石能源清洁化、新能源规模化、集中分布协同化、多能管理智慧化“四化发展”,推动中国能源结构“两个80%”互换,构建绿色智慧能源新体系。
  • 摘要(Abstract):3月21日,记者从中国科学院大气物理研究所获悉,该研究所东亚区域气候-环境重点实验室科研团队对全球增温背景下自然湿地的温室气体“汇”功能进行研究,发现如果全球升温幅度在1.5-2°C,湿地的温室气体“汇”功能减弱超过一半(约-57%)。相关成果发表于《自然-气候变化》。
  • 摘要(Abstract):近日,中国科学院广州能源研究所地热能研究室研究员龚宇烈团队联合中国科学院地质与地球物理研究所研究员庞忠和团队在地热储能研究方面取得新进展。相关研究成果发表于Energy。 
  • 摘要(Abstract):与传统研究成果类型不同,基金项目数据中蕴含的潜在情报更具有战略性和前瞻性。本文使用文本挖掘方法,对中美深度学习领域基金项目数据进行挖掘与分析,从资助强度、发展态势、主题聚类及热度演化角度进行分析,对比中美深度学习领域研究热点的异同及热点演化情况。研究发现,中美深度学习领域基金项目数量自2010年后呈上升趋势,发展势头较好,且两国均出台相关政策支持该领域发展。但中美两国在研究的侧重方向上有所不同,美国侧重深度学习基础理论、算法研究,中国在深度学习更关注应用层面的落地情况。在应用层面上,美国更重视生物医学、经济领域、图像识别领域及硬件设备应用,中国不仅重视生物医学领域、同时使用深度学习相关算法对地学领域、多媒体领域的数据应用较多。新兴研究方向上,对深度学习硬件设备及应用方向成为美国的近年来研究热点方向,而中国较新的研究热点方向在于将深度学习应用到生物信息领域。未来我国应加大科研经费的投入,支持人工智能领域的自主创新发展;发挥在地学领域应用、图像和计算机视觉、多媒体领域、以及中医领域应用的科技布局优势,形成成果转化新生态;应关注和加强对理论算法的研究,提高技术实力并掌握科技主动权;对软硬件及应用方面进行科学规划,尽快构建我国的深度学习框架应用;重视深度学习在生物信息领域的应用,推动生物信息研究范式转变,释放深度学习巨大潜力。 
  • 摘要(Abstract):常压页岩气是中国页岩气增储上产的重要对象,具有广阔的资源前景,但规模效益开发仍面临多方面的技术瓶颈。为了推动常压页岩气实现规模效益开发,以四川盆地渝东南地区为研究对象,系统总结了常压页岩气的形成机理与富集理论、渗流机理与开发技术、低成本工程工艺技术等方面的研究成果与技术进展,指出了中国南方复杂构造区常压页岩气效益开采面临的难题与挑战,并从甜点优选、开发技术政策、低成本钻井技术、高效压裂技术等方面探讨了常压页岩气勘探开发的攻关方向。研究结果表明:①勘探地质理论已明确了常压页岩气形成机理,建立了生—排—滞—聚的成藏模式,提出了“三因素控藏”的富集理论,形成了甜点目标综合评价体系;②开发技术上制定了“多层系、变井距、长水平段、小夹角、低高差、强改造、控压差”的常压页岩气开发技术政策;③钻井工程上形成了以“二级结构+激进参数+一体化导向+不承压防漏固井”为核心的优快钻完井技术;④压裂工程上形成了以“多簇密切割+限流射孔+双暂堵+高强度加砂+全电动”为核心的常压页岩气低成本高效促缝压裂技术;⑤常压页岩气具有地质条件复杂、压力系数和含气量较低、资源禀赋较差等特点,资源动用仍然面临产建阵地不落实、单井产能和最终可采储量低、投资成本高、经济效益差等艰巨挑战。结论认为,深化常压页岩气富集高产机理与甜点优选研究,强化基于渗流机理的效益开发技术政策研究,加强低成本钻井关键技术攻关,加快研发低成本高效压裂关键技术,并通过不断降本增效,是实现低品位常压页岩气规模效益开发的重点攻关方向。 
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