基于二次规划的无线电波精细成像研究

目前无线电波透视常用的反演算法是ART,SIRT等层析成像方法,由于无线电波透视控制方程是线性方程组,反演依赖初始值的选择,迭代过程缺少对衰减常数β的约束,反演结果会陷入局部最优解,影响探测的精度。采取二次规划模型描述无线电波透视的反演问题,提出利用凸性不等式作为约束条件,利用迭代反演法求全局最优解。设置低阻陷落柱模型进行正演计算,用得到正演数据验证二次规划模型的准确性。使用二次规划模型处理实测资料,对采煤工作面内部构造有良好的识别效果。

降雨影响条件下滑坡滑移面深度力学机理研究

滑坡规律一直是地质灾害滑坡领域研究的热点,针对滑坡滑移面分布不明晰的问题,以滑坡理论中的滑移面深度为研究对象,建立了斜坡上饱和土层理论滑移面深度计算模型。根据平衡力学法,在滑动面控制函数的基础上,采用叠加原理推导并验证了满足模型边界条件滑动层的深度解析解,并建立了数值分析模型,通过数值分析研究含水率和剪切强度的关系。在以上研究基础上,以六盘水市多个滑坡体监测工程为背景,提出滑坡体现场监测试验的可行性研究方案。通过现场试验,对滑坡体滑坡变化规律进行研究,详细分析了滑坡体在不同降雨量环境下滑坡变化规律,发现降雨量累计值达到临界值会造成滑坡体发生滑坡,同时发现连续降雨造成滑坡体发生滑坡的可能性变大,以及含水率与土体的抗剪切力的相关性作用。研究了滑动层深度与内摩擦角和黏聚力的关系,表明引起滑动的饱和土层在坡脚处较深,到坡面上部逐渐变浅。

WI-FI在矿井应急无线传感网络中的应用

提出了矿井应急传感网络构建的重要性,介绍了WI-FI技术在矿井应急无线传感网络中的应用.解决了矿井救灾无线通信系统中传感参数无法兼容通信的问题.有效实现了矿井应急无线通信所要求的传感参数的可靠传输.利用区域定位功能,实现特定区域环境参数的监测.

基于Zigbee的井下长距离无线通讯系统

目前,煤矿井下工作面基本靠人工通讯,很难满足企业高效生产,安全管理的需求。特别是大矿的工作面,迫切需要建立一套轻便高效的无线通讯系统。提出了基于Zigbee的井下长距离无线通讯系统的设计,详细介绍了系统组成、硬件结构,并对实验结果进行了的分析。系统采用链式组网,能够满足井下通信的要求,整个系统结点具有能量检测功能,通过信号指示灯可以很直观地了解接收机的信号强度,为井下快速布网提供了强有力的保证。实验系统证明,整个系统在井下工作面具有良好的通信效果,通信距离达到了2 km,基本可以满足井下工作面的通信要求。

集成电路低峰值功耗研究

随着手持设备的兴起和芯片对晶片测试越来越高的要求,内建自测试的功耗问题引起了越来越多人的关注。本文对目前内建自测试的可测性设计技术进行了分析,并提出了折叠种子优化降低节点峰值功耗模型,通过调整种子结构和测试向量的相关性的办法来避免过高的SoC测试峰值功耗。采取了屏蔽无效测试模式生成、提高应用测试向量之间的相关性以及并行加载向量等综合手段来控制测试应用,使得测试时测试向量的输入跳变显著降低,从而大幅度降低节点的峰值功耗。实验结果表明,该方案可以有效地避免BIST并行执行可能带来的过高峰值功耗。

一种新型低峰值功耗的BIST设计研究

随着手持设备的兴起和芯片对晶片测试的要求越来越高,内建自测试的功耗问题引起了越来越多人的关注。文章对目前内建自测试的可测性设计技术进行了分析,并提出了折叠种子优化降低节点峰值功耗的模型,通过调整种子结构和测试向量的相关性的办法来避免过高的SoC测试峰值功耗。采取了屏蔽无效测试模式生成、提高应用测试向量之间的相关性以及并行加载向量等综合手段来控制测试应用,使得测试时测试向量的输入跳变显著降低,从而大幅度降低节点的峰值功耗。实验结果表明,该方案可以有效地避免BIST并行执行可能带来的过高峰值功耗。

煤矿安全生产火灾事故风险管理体系应用研究

针对南方煤矿安全生产火灾风险管理评估的问题,选取东林矿火灾事故(煤层自燃倾向性等级均为Ⅱ类)为分析对象。列出了矿井火灾事故风险目录并采集煤矿火灾事故风险信息;建立了矿井火灾事故人、机、环、管耦合的事故模拟情景,计算矿井火灾事故风险损害后果和风险可能性,绘制矿井火灾事故风险矩阵图,得出事故风险等级值;根据矿井火灾事故风险评估的结果,形成动态事故风险监测机制,提出火灾事故风险的管理标准、技术措施、管理措施和应急准备。

利用井液电阻率法测定含水层位置及涌水量

为了查清岩层中含水层发育情况,为矿井施工和开采提供安全保障,采用井液电阻率测量技术,利用井液电阻率曲线随时间变化产生的离差现象,绘制离散曲线,通过分析计算,查明地下水运动状态,判别含水层类型,并确定含水层位置和涌水量。实例测量结果表明,该方法能有效查明含水层发育情况,可为矿井设计、施工提供防治水技术参数。

矿井低频无线语音通信方案的设计与实现

分析了矿井电磁波传输特性及矿井电磁波传输媒质特性,提出了矿井低频无线语音通信频率选择方案,分析计算出矿井透地通信最佳通信频率;提出了高压缩率语音处理方案,并对方案进行了硬件设计与实现。实验表明:该设计能较好地实现矿井深度400 m及以上的深井语音通信,基本满足矿井上下无线语音通信要求。

高地应力双隧道施工围岩应力变化规律数值模拟研究

以云县至凤庆高速公路隧道开挖工程为研究对象,采用数值分析和相似模拟相结合的手段,对其处于不同埋深岩层围岩变化规律展开研究。为保证隧道开挖施工安全,分别对隧道拱顶围岩压力、拱腰围岩压力以及上方围岩压力进行监测。基于监测数据分析围岩应力变化规律,明确了隧道开挖对其拱顶上部岩层影响程度和拱腰不同位置岩层应力在应力释放阶段所表现形式。研究表明,拱腰围岩竖向应力在左右隧道开挖整个施工阶段,应力变化曲线主要可分为3种类型,逐渐增大最终趋于稳定型、先增加后快速下降再缓慢增加型和先增加后快速下降至0型;根据拱顶及拱顶上方岩层竖向应力曲线,可将隧道拱顶上方岩层分为3种状态,拱顶上方0~50 m应力释放“高影响区”,拱顶上方50~150 m岩层属于应力释放“次影响区”,拱顶上方150 m以上岩层属于应力释放“缓影响区”。

煤矿安全生产水害事故风险管理体系在东林矿的应用

以东林矿8大类主要煤矿事故中的水害事故(最大涌水量为1 950 m3/h)为分析对象,以《重庆市突发事件风险管理操作指南(试行)》的"六表一图"为核心框架,开展煤矿事故风险评估工作。列出了"煤矿水害事故风险目录"、"煤矿水害事故风险采集表";计算了"煤矿水害事故风险损害后果"和"煤矿水害事故风险可能性",并绘制了"煤矿水害事故风险矩阵图",得出了煤矿水害事故风险等级值;根据煤矿水害事故风险评估的汇总结果,提出风险的管理标准、技术措施、管理措施和应急准备方案。通过研究,为重庆市区域内典型水害事故风险管理提供了一个应用示范案例。

煤矿安全生产瓦斯事故风险管理体系在中梁山北井的应用

以开展煤矿事故风险管理工作为需求,以中梁山北矿8大类主要煤矿事故中的瓦斯事故为分析对象,开展煤矿事故风险评估工作。列出了"煤矿瓦斯事故风险目录";用"煤矿瓦斯事故风险采集表"计算了"煤矿瓦斯事故风险损害后果"和"煤矿瓦斯事故风险可能性",绘制"煤矿瓦斯事故风险矩阵图",得出煤矿瓦斯事故风险等级值;根据煤矿瓦斯事故风险评估的汇总结果,提出采用综合分析和历史比对方法,形成动态煤矿瓦斯事故风险动态监测机制。并提出风险的管理标准、技术措施、管理措施和应急准备。该研究为重庆市典型煤矿瓦斯事故风险管理提供一个应用示范案例。

煤矿安全生产运输事故风险管理体系在东林煤矿的应用

选取东林矿8大类主要煤矿事故中的运输事故为分析对象,开展煤矿事故风险评估研究。列出"煤矿运输事故风险目录"、"煤矿运输事故风险采集表";计算了"煤矿运输事故风险损害后果"和"煤矿运输事故风险可能性",绘制"煤矿运输事故风险矩阵",得出煤矿运输事故风险等级值;根据煤矿运输事故风险评估的汇总结果,提出风险的管理标准、技术措施、管理措施和应急准备方案。通过研究,为典型煤矿运输事故风险管理提供一个应用示范案例。

无线电波探测瓦斯富集区理论与方法

为了准确预测煤层回采工作面瓦斯富集区情况,基于矿井无线电波透视理论,对瓦斯压力与无线电波透视曲线变化关系进行了物理试验,并根据井下回采工作面实际情况进行了煤层瓦斯富集区的无线电波曲线变化特征的正演模拟,探讨了无线电波透视探测瓦斯富集区的曲线特征,并在煤矿井下进行试验。研究得出,煤层瓦斯压力与无线电波透视衰减曲线呈现一致性变化,煤层瓦斯富集区的存在会造成无线电波坑透的异常区域,相对于正常煤层接收机接收值来说,煤层瓦斯富集区的异常曲线整体呈现接收值偏小,而且中间区域衰减的更大些,两边相对衰减的小些,形成一个"蝙蝠"形状。经过在煤矿井下的实验验证,无线电波透视成果结合地质资料分析,可以用来较为准确地划分煤与瓦斯突出危险区。

井下瞬变电磁仪硬件对致灾水体分辨能力的评估

井下瞬变电磁随掘探测技术是探测掘进面前方致灾水体的有效方法,从硬件方面评估仪器对致灾水体的分辨能力,是仪器能够在井下正确使用的重要手段。通过比较二次场绝对差和仪器分辨率、叠加后背景噪声之间的大小关系,分析含水致灾体识别的硬件条件和评估依据;提出从硬件方面评估井下瞬变电磁对致灾水体分辨能力的计算方法:根据致灾水体结构建立三维地质模型,推导梯形波关断与负阶跃波关断二次场感应电压的关系,在GPU上采用全空间三维有限差分并行算法计算了致灾水体二次场响应;测量某瞬变电磁仪的关断时间和综合噪声,根据致灾水体的硬件分辨依据,从硬件方面评估井下瞬变电磁仪对导水陷落柱、充水采空区的分辨能力。为井下瞬变电磁探测仪器的研制和现场准确探测提供技术参考,具有重大的研究意义。

双隧道开挖进尺对其掌子面稳定现场监测和数值分析——以安石隧道为例

以云县至凤庆高速公路隧道工程为背景,提出采用现场监测和数值分析结合的可行性研究方案。通过数值分析与实际工程对掌子面的位移进行研究。详细分析不同开挖进尺情况下掌子面前方不同位置处的岩层位移变化规律后,发现掌子面开挖进尺与掌子面前方岩层变形规律,开挖进尺越大,对其掌子面的稳定越不利,同时发现掌子面岩层可以提供一部分阻力,阻止掌子面前方岩体朝掌子面移动,以及掌子面上方岩层的重力势能作用。提出红线开挖进尺的确定方法和现场实际开挖进尺的确定准则;讨论了施工过程中掌子面前方岩层存在的挤出现象,表明采用红线开挖进尺乘以安全系数更能保证现场的施工安全。

基于微震监测试验的微震信号类别识别降噪方法研究

微震监测技术是目前预测岩体损伤最有前景的探测技术之一。为提升微震监测技术的准确性,以云县至凤庆高速公路隧道开挖工程为背景,现场进行了微震监测,并对爆破、打炮眼、电气干扰及岩石破裂信号进行了分析。结果表明,可以根据体变势、频谱最大频率、视体积及视应力大小等特征来区分不同信号。其中爆破信号的体变势、视体积和视应力的数值最大,频谱最大频率多数分布在0~10 Hz。岩石破裂产生的微震信号的体变势大多集中在0~10 m^(3),数值较大,频谱最大频率多数分布在50~60 Hz和180~200 Hz。研究结果对剔除干扰信号和指导现场微震监测具有重要意义。

隧道爆破振动现场监测及动力响应分析研究

以楚雄段施工6标倒虹吸交通洞施工支洞区间隧道工程为背景,提出隧道爆破振动现场监测试验的可行性研究方案。通过现场试验对爆破振动速度和震率变化规律进行研究。详细分析了现场试验爆破点距离监测点距离处最大振动速度变化规律,发现爆破振动速度和震率符合M.A.萨道夫斯基地振动最大速度经验公式。

高地应力双隧道开挖围岩变化规律分析研究

采用数值分析法对云县至凤庆高速公路随带开挖工程所不同埋深岩层竖向位移变化情况进行了解,通过归纳围岩土体变形规律提出具体的应对之策。结果发现:同一监测断面内,围岩变形峰值出现在隧道拱顶中心轴线上方,围岩沉降大小与其同隧道拱顶的距离呈反相关关系,变形曲线呈W型;岩层变形量与拱顶的距离呈正相关关系,岩层变形量在拱顶上方70 m之后越来越小,表现为直线。

冻融受荷砂岩力学性能劣化与统计损伤模型研究

在西部地区矿产资源开发和工程建设中,砂岩作为主要的工程地质含水层之一,冻融环境影响砂岩的力学及变形特性。为研究受冻融环境影响下受荷岩力学性能的劣化和损伤特性,以陕西地区红色细砂岩为研究对象,开展0、5、10、20和30次冻融循环试验和单轴压缩试验,获得冻融后砂岩的单轴压缩全过程应力–应变曲线和力学特征参数,对冻融岩石进行力学特征参数分析,建立冻融环境下岩石力学性能的劣化模型;基于冻融环境对岩石损伤的影响,考虑岩石在变形阶段中压密阶段的特点,建立考虑压密阶段修正统计损伤本构模型。结果表明:随着冻融循环次数的增加,岩石压密阶段的占比越来越大,峰值应也变逐渐增大,冻融循环前30次岩石发生脆性破坏,冻融循环30次后岩石脆性明显减弱,应变软化阶段明显;冻融循环前10次,力学特征参数损失率增长较快,之后明显减缓;冻融循环30次之后,峰值强度损失率为47.27%,弹性模量损失率为60.35%;其中力学特征参数损失率与冻融循环次数成一次线性增长,在建立的力学性能劣化模型中,冻融后岩石力学性能占比成指数递减,利用冻融环境下岩石的孔隙特征,可准确预测岩石在冻融环境作用下的峰值强度和弹性模量;考虑压密阶段的修正统计损伤本构模型与试验曲线拟合度更高,修正理论模型可对冻融受荷岩石力学性能劣化和损伤预测提供借鉴。