Mechanism conversion process and timeliness of N2-ECBM

Purpose. Based on the technology by which methane drainage is strengthened under gas injection, to examine the process of gas injection and the mechanism of action. Methods. Physical simulation experiment method, using the self-built coal seam and gas injection displacement experimental device, the experiment of layered pre-compression forming coal samples under vertical stress loading conditions and under the conditions of different gas injection pressures. Findings. The experiment on N2-ECBM is a dynamic process and has time effects. In the overall process, the rate of replacement was more than 60%, and the rate of displacement was less than 40%. Originality. According to the behavior of nitrogen injection in the coalbed, an assessment of displacement effects under gas injection and a quantitative evaluation of the replacement effect were presented. In every stage of the process, the replacement effect is dominant, while the role of displacement is of secondary importance. Practical implications. The experimental results have great guiding significance for optimization of gas parameters and gas source selection for gas injection flooding in underground coal seams.Мета. Вивчити процес вприскування газу у вугільний пласт й механізм його впливу на основі технології, яка дозволяє забезпечити дренаж метану, інтенсифікований за рахунок нагнітання газу. Методика. Використано експериментальний метод фізичного моделювання: була змонтована установка з моделлю вугленосного пласта для дослідження вприскування газу з метою витіснення метану. В експерименті попередньо стиснені зразки шаруватого вугілля піддавалися вертикальному навантаженню при тисках 200 кН, аналогічних тиску вприснутого газу. Газ для ін’єкцій вимірювався контролером масової витрати з максимальною швидкістю 5 л/хв, і через монітор контролювалися миттєвий і загальний потоки. В експерименті використано антрацит вугільної шахти Хуатай. Результати. Експериментальними дослідженнями встановлено, що концентрація і об’єм метану призводять до змін тиску, витрати і часу вприскування азоту, що свідчить про те, що процес заміщення метану вугільного пласта шляхом закачування азоту залежить від часу. Доведено, що експеримент з використанням технології N2-ECBM (інтенсивного вилучення вугільного метану) – це динамічний процес, в якому фактор часу відіграє вирішальну роль. Об’єм азоту, який залишається у вугіллі й витісняє метан, можна розглядати як кількісний вклад ефекту зміщення. Виявлено, що в результаті використання даної технології, рівень заміщення метану зріс більш, ніж на 60%; а рівень його витіснення – на 40%. Наукова новизна. Вивчено ефект витіснення метану при нагнітанні азоту у вугільний пласт з урахуванням поведінки газу у вугленосній товщі, а також дана кількісна оцінка ефекту заміщення, що чинить ключовий вплив на всіх стадіях процесу, в той час як роль витіснення – другорядна. Практична значимість. Результати експериментів мають принципове значення для оптимізації параметрів газу та для вибору джерела вприскування газу у вугільні пласти.Цель. Изучить процесс впрыскивания газа в угольный пласт и механизм его воздействия на основе технологии, которая позволяет обеспечить дренаж метана, интенсифицированный за счет нагнетания газа. Методика. Использован экспериментальный метод физического моделирования: была смонтирована установка с моделью угленосного пласта для исследования впрыскивания газа с целью вытеснения метана. В эксперименте предварительно сжатые образцы слоистого угля подвергались вертикальной нагрузке при давлениях 200 кН, аналогичных давлению впрыскиваемого газа. Газ для инъекций измерялся контроллером массового расхода с максимальной скоростью 5 л/мин, и через монитор контролировались мгновенный и общий потоки. В эксперименте использован антрацит угольной шахты Хуатай. Результаты. Экспериментальными исследованиями установлено, что концентрация и объем метана приводят к изменениям давления, расхода и времени впрыска азота, что свидетельствует о том, что процесс замещения метана угольного пласта путем закачки азота зависит от времени. Доказано, что эксперимент с использованием технологии N2-ECBM (интенсивного извлечения угольного метана) – это динамический процесс, в котором фактор времени играет решающую роль. Объем азота, который остается в угле и вытесняет метан, можно рассматривать как количественный вклад эффекта смещения. Выявлено, что в результате использования данной технологии, уровень замещения метана возрос более, чем на 60%; а уровень его вытеснения – на 40%. Научная новизна. Изучен эффект вытеснения метана при нагнетании азота в угольный пласт с точки зрения поведения газа в угленосной толще, а также дана количественная оценка эффекту замещения, оказывающему ключевое влияние на всех стадиях процесса, в то время как роль вытеснения – вторична. Практическая значимость. Результаты экспериментов имеют принципиальное значение для оптимизации параметров газа и для выбора источника впрыскивания газа в угольные пласты.The authors are grateful for the financial support from the Natural Science Foundation for the Youth of China (No. 51404091) and the PhD Foundation of Henan Polytechnic University (B2015-08)

Slow Frequency Hopping Assisted MC DS-CDMA using Large Area Synchronised Spreading Sequences

The family of Multi-Carrier Direct-Sequence CDMA (MC DS- CDMA) systems exhibits numerous attractive properties, which render them attractive candidates for next-generation wireless communications. We demonstrate that spreading codes exhibiting a so-called interference-free window (IFW) are capable of outperforming classic spreading codes, when the interfering multi-user and multipath components arrive within this IFW. The best possible quasi-synchronous timing of the spreading sequences has to be adjusted with the aid of accurate adaptive timing advance control, which has to be significantly more accurate than that used in the lower-bit-rate second-generation GSM system. Fortunately, the IFW duration may be extended with the advent of multi-carrier DS-CDMA proportionately to the number of subcarriers. Hence the resultant MC DS-CDMA system is capable of exhibiting a near-single-user performance without employing a multi-user detector. A deficiency of the resultant system is that the number of spreading codes exhibiting a certain IFW is limited and so is the IFW duration. This contribution sets out to mitigate the above-mentioned shortcomings so that when the users' delays are in the range of the IFW, we separate them with the aid of the unique, user-specific LAS spreading codes. By contrast, when the users roam at a high distance from the base-station and hence their received signal arrive outside the range of the IFW, we separate them using their unique frequency hopping patterns

Downlink Space–Time Spreading Using Interference Rejection Codes

In this paper, the authors will investigate the performance of a loosely synchronized (LS) code-based space–time spreading (STS) scheme in comparison to that of classic Walsh code and pseudonoise code-based STS when communicating over dispersive Nakagami-m multipath channels. Closed-form formulas are derived for characterizing the bit-error-rate performance as a function of the number of resolvable paths L and the number of users K. Our numerical results suggest that the employment of LS code-based STS scheme is beneficial in a low-user-load and low-dispersion channel scenario, where a near-single-user performance can be achieved without a multiuser detector. Index Terms—Code-division multiple access (CDMA), Gaussian approximation, interference-free window (IFW), large area synchronized (LAS) codes, loosely synchronized (LS) codes, Nakagami-m fading

Multiuser Detection Assisted Time- and Frequency-Domain Spread Multicarrier Code-Division Multiple-Access

In this contribution, we study a reduced-complexity multiuser detection aided multicarrier direct-sequence code-division multiple-access (MC DS-CDMA) scheme, which employs both time (T)-domain and frequency (F)-domain spreading. We investigate the achievable detection performance in the context of synchronous TF-domain spread MC DS-CDMA when communicating over an additive white Gaussian noise (AWGN) channel. Five detection schemes are investigated, which include the single-user correlation based detector, the joint TF-domain decorrelating multiuser detector (MUD), the joint TF-domain MMSEMUD, the separate TF-domain decorrelating/MMSE MUD, and the separate TF-domain MMSE/decorrelating MUD. Our simulation results show that the separate TF-domain MUD schemes are capable of achieving a similar bit error rate (BER) performance to that of the significantly more complex joint TF-domain MUD schemes. Index Terms—Code-division multiple-access (CDMA), decorrelating, frequency-domain spreading, joint detection, minimum mean square error (MMSE), multicarrier (MC), multiuser detection, separate detection, time-domain spreading

A Space-Time Spreading Assisted Multicarrier DS-CDMA System using OVSF Codes Employing Adaptive Mode Switching Thresholds and Adaptive Modulation

The Concept of Space-Time Spreading (STS) assisted, Adaptive Quadrature Amplitude Modulation (AQAM) aidedMC DS-CDMAis introduced. The AQAMmode-switching thresholds are determined using an on-line real-time Bit-Error-Ratio (BER) based learning procedure. Four different schemes were studied, designed for maintaining a given target BER of 10?2, 10?3, 10?4 and 10?5 both with and without turbo channel coding. The effect of using different number of STS antennas ranging from1 to 8 was also characterized in terms of the achievable effective throughput, characterising the associated system design trade-offs

Performance Evaluation of Distributed-Antenna Communications Systems Using Beam-Hopping

Digital beamforming (DBF) techniques are capable of improving the performance of communications systems significantly. However, if the transmitted signals are conflicted with strong interference, especially, in the direction of the transmitted beams , these directional jamming signals will severely degrade the system performance. In order to efficiently mitigate the interference of the directional jammers, in this contribution a beam-hopping (BH) communications scheme is proposed. In the proposed BH communications scheme, only one pair of the beams is used for transmission and it hops from one to the next according to an assigned BH pattern. In this contribution a range of expressions in terms of the average SINR performance have been derived, when both the uplink and downlink are considered. The average SINR performance of the proposed BH scheme and that of the conventional single-beam (SB) as well as multiple-beam (MB) assisted beam-processing schemes have been investigated. Our analysis and results show that the proposed BH scheme is capable of efficiently combating the directional jamming, with the aid of utilizing the directional gain of the beams generated by both the transmitter and the receiver. Furthermore, the BH scheme is capable of reducing the intercept probability of the communications. Therefore, the proposed BH scheme is suitable for communications, when several distributed antenna arrays are available around a mobile

The nonperturbative closed string tachyon vacuum to high level

We compute the action of closed bosonic string field theory at quartic order with fields up to level ten. After level four, the value of the potential at the minimum starts oscillating around a nonzero negative value, in contrast with the proposition made in [5]. We try a different truncation scheme in which the value of the potential converges faster with the level. By extrapolating these values, we are able to give a rather precise value for the depth of the potential.Comment: 24 pages. v2: typos corrected, clarified extrapolation in scheme B, and added extrapolated tachyon and dilaton vev's at the end of Section