山西省太岳山林区高质量发展路径分析

笔者介绍了山西省太岳山林区的基本概况,分析了人员素质参差不齐、林分质量整体较低、林草科技创新水平不够、林草产业发展滞后、基础设施薄弱、生物多样性保护水平不高、外部发展环境不够优化等制约太岳山林区高质量发展的因素,提出了强化人才培养、强化经营提质、强化科技兴林、强化产业转型4条高质量发展路径。

基于LSTM-Adam的矿井提升机故障预警模型

针对不同作业环境下提升机特征参数的独特性难以充分贴合和故障预警难度大等问题,提出了一种基于长短期记忆神经网络(LSTM)和适应性矩估计算法(Adam)的矿井提升机故障预警模型。首先,对矿井提升机的工作原理和常见故障表现形式进行了分析,以LSTM神经网络为基础,建立了提升机特征参数预测模型,并结合Adam优化算法,对预测模型进行了训练和优化;然后,采用某矿提升机实际运行数据对所搭建的预测模型性能进行了验证;采用滑动加权均值法对预测残差进行了分析,得到了多个关键特征参数的合理预警阈值,并建立了提升机故障预警模型;最后,以提升机的制动系统故障为例,采用故障模拟实验对提升机故障预警模型的有效性进行了验证。研究结果表明:当预测模型的学习率为0.015时,其训练效果最优,预测模型的损失率可达到0.12%,且参数变化趋势能够得到更好的拟合;采用基于LSTM-Adam的矿井提升机预警模型可以对参数变化趋势进行准确预测,利用预测残差分析结果可以对提升机故障进行精确预警。

面向矿井提升机制动系统的SAE故障诊断方法

为了更充分地利用矿井提升机在运转过程中的监测数据,对制动系统进行精确诊断,提出了一种基于稀疏自动编码器(SAE)的故障诊断方法。通过模拟故障试验,获取故障数据,经标准化处理后生成训练集和测试集。并加入Dropout正则化方法对故障诊断模型进行了优化,根据训练结果采用梯度下降法优化模型参数。最后使用测试数据集对优化前后的诊断模型进行对比试验。结果表明,文中提出的提升机故障诊断方法,减少了过拟合现象,降低了获取标签数据的工作量,故障类型的平均分类精度能够达到96%。此方法使用提升机的监测数据,减少人为的影响,可以对矿井提升机的故障进行准确诊断。

复杂条件下顶管工作井支护结构受力及变形研究

为探究周围复杂环境对顶管工作井支护结构在开挖过程中的变形情况,对现场实测数据进行了分析。通过分析可知,随着开挖深度的增加,支护结构变形先缓慢增加后发生激增现象。当完成基坑开挖支护施工结束后,支护结构埋深与变形曲线呈先增大和减小的“纺锤形”。当周围存在邻近大型既有构筑物时,对支护结构的变形有着较大的影响,会使靠近既有构筑物侧的墙体发生较大的水平位移,影响支护结构的整体稳定性。

COCA CODO SINCLAIR水电站TBM1卡机事故剖析与处理

TBM尤其是双护盾TBM对地质条件适应性差,在遇到较大的断层破碎带时掘进将面临较大困难。在对COCA CODO SINCLAIR水电站TBM1卡机事故现场的详细调查基础上,结合岩体物理力学性质、地应力测试结果、超前钻探资料及结构构造发育特征,探明断层影响范围,建立卡机段工程地质模型,发现围岩极破碎,软硬相间,地应力大,空间分布不均,围岩局部大变形是发生盾体被卡的主要原因,而隧洞施工对围岩扰动,加剧相对隔水层破坏,最终导致突泥涌水。据此,决定拆除掌子面后方27m处部分管片,人工开挖清渣洞清除、加固松散岩体,增设排水洞超前探放水,并通过清渣洞绕至刀盘前方对断层破碎带影响区域的主洞顶拱扩挖加固,最终使TBM1成功脱困并顺利穿越断层破碎带。

基于风险评价的隧道不良地质综合超前预报技术研究

本文提出了基于风险评价的隧道不良地质综合超前预报技术,该法首先运用地质学和模糊数学理论对隧道各区段进行灾害风险评价,结合各种超前地质预报方法的优缺点和适用范围,针对不同等级等区段归纳出所对应的综合预报方案,为准确及时预报隧道掌子面前方不良地质提供技术指导。

CCS水电站引水隧洞TBM断层带卡机脱困技术

厄瓜多尔CCS水电站引水隧洞采用大直径双护盾TBM施工,开挖洞径9.11 m,在掘进至桩号K16+127.0 m时,由于断层破碎带围岩塌方掩埋及堵塞刀盘造成卡机事故。在分析地震法物探成果和钻孔岩芯的基础上,确定断层破碎带及影响带宽度约70 m,围岩稳定性差,以Ⅳ类为主,局部Ⅴ类。拆除刀盘后方16.26 m处管片的上半部分后,沿洞壁两侧开挖旁洞,至刀盘后沿引水隧洞轴线进行导洞顶拱扩挖直至通过断层破碎带,导洞开挖前采用超前锚杆、固结灌浆等超前支护措施,开挖后采用钢拱架、系统锚杆、挂网喷射混凝土支护措施;支护完成的导洞防止了TBM掘进时的洞顶塌方,TBM在断层破碎带内掘进时,每环掘进前均对掌子面前方围岩进行固结灌浆以防掌子面围岩塌方;采用以上技术措施后,TBM成功脱困并穿过了断层破碎带。

基于岩碴粒径分布规律的TBM破岩效率分析

岩碴的形状、大小及其粒径分布规律是综合反映TBM破岩效率的重要指标,也是TBM掘进参数与岩石性质的重要联系。根据盘形滚刀破岩机制,对TBM掘进岩碴进行了现场量测和筛分试验,获得了TBM岩碴尺寸特征和粒径分布规律。在此基础上,对实测岩碴尺寸和粒径分布数据进行了统计分析和理论分布函数拟合。分析了粗糙度指数与岩石强度、岩石耐磨性的关系,探讨了不同围岩等级下粗糙度指数随掘进推力的变化规律。研究结果表明:①片状岩碴的长轴与短轴之比约为1.5,而长轴与厚度之比则差别较大,其长轴、短轴和厚度均服从正态分布;②不同岩性条件下岩碴粒径分布均符合Rosin–Rammler函数分布;③岩碴粗糙度指数越大,TBM破岩效率越高;硬岩条件下岩碴粗糙度指数随单轴饱和抗压强度增大而减小,而中硬—软岩条件下则相反;④无论是软岩还是硬岩,岩碴粗糙度指数随岩石耐磨性增大而减小,岩石耐磨性越强,TBM破岩效率越低;⑤TBM破岩效率与围岩等级密切相关,可根据现场实测岩碴粒径分布规律,确定Ⅱ级和Ⅲ级围岩条件下TBM破岩效率最佳时的掘进推力区间。

破碎围岩中输水隧洞双护盾TBM卡机分析及其脱困措施

为分析复杂工程地质条件下的TBM卡机事件原因及其脱困措施,以兰州市水源地建设工程输水隧洞T9+199.5附近典型的双护盾TBM卡机事件为例,首先通过详细调查卡机事故现场情况,确定此次卡机事件为TBM前盾、伸缩盾外壳受岩体挤压而造成;其次基于地质分析和计算力学方法,得到岩体的挤压变形主要由破碎围岩的碎胀导致,卡机部位主要为拱顶右上方和拱底左下方;最后结合力学分析结果和工程经验,选取侧导坑法作为卡机脱困方法,实现了此次TBM卡机的顺利脱困。研究结果可为类似TBM卡机原因分析及工程处理措施提供参考。

CCS水电站输水隧洞双护盾TBM穿越不良地质段的处理技术

CCS水电站输水隧洞在TBM施工过程中,遇到了砂岩崩解砂化、断层破碎带塌方、突涌水、围岩失稳等不良地质条件,导致了掘进速度缓慢、卡机等不良后果。经过采取有效的处理措施,TBM通过了不良地质段,为输水隧洞的如期完成提供了保障。

基于可拓学理论的TBM掘进效率地质影响因素研究

为研究地质因素对TBM掘进效率的影响,基于可拓学理论,选择了岩石单轴抗压强度、岩石耐磨性、岩体完整性系数、结构面走向与掘进方向夹角及地下水渗流量5个指标作为TBM掘进效率地质影响因素的评价指标,将TBM掘进效率分为5个等级,进而建立TBM掘进效率地质影响因素物元模型。采用层次分析法对评价指标进行重要性排序,确定各指标的权重系数。通过对在建的厄瓜多尔CCS水电站引水隧洞待评物元关于TBM掘进效率等级的关联度计算,并与实际掘进参数和掘进情况进行对比,得出与工程实际相吻合的结论。研究结果表明:可拓学理论能较好地评价TBM掘进效率等级,并且采用层次分析法确定评价指标的权重系数是合理的。相关研究内容和方法可为TBM设备选型、工期进度安排及工程成本预算提供借鉴。

TBM施工隧洞常见地质灾害及其预测与防治措施

分析研究TBM施工隧洞常见的地质灾害类型、中超前地质预报方法及其不同超前地质预报方法的原理、适用范围、优点及不足不处,针对不同类型的地质灾害提出了防治措施。

厄瓜多尔CCS水电站引水隧洞TBM选型及工程地质问题与对策

厄瓜多尔CCS水电站引水隧洞全长24.8 km,开挖洞径9.11 m,隧洞开挖拟采用TBM法。隧洞沿线地质构造较复杂,断层发育,水文地质条件不良。对开敞式、单护盾及双护盾3种类型TBM技术特点和地质适应范围进行了细致分析,同时结合CCS水电站引水隧洞的工程地质条件和存在的工程地质问题,并参照国内外已有的TBM工程实践,决定CCS水电站引水隧洞施工选用双护盾TBM。围岩分类和超前地质预报是CCS水电站引水隧洞TBM施工过程的两项重要地质工作。通过岩石现场回弹测试、掌子面及洞壁围岩局部观测、岩渣分析、掘进参数分析、地下水流量观测及测试等方法获取围岩分类指标,建立围岩分类标准,并确定合适的管片支护。通过地质分析、物探法、超前钻探的综合预报方法,查明掌子面前方的不良地质条件,为TBM的顺利掘进提供保证。针对施工过程中出现的断层破碎带塌方、涌水、砂岩砂化等工程地质问题,提出有效的处理措施。施工实践表明:CCS水电站引水隧洞选用双护盾TBM是成功的。

陈旧性颈椎骨折脱位的前路手术疗效观察

目的:探讨陈旧性颈椎骨折脱位的病理特点和前路手术治疗的疗效。方法:分析总结手术治疗陈旧性颈椎骨折脱位9例的治疗效果,颈椎复位单节段植骨融合7例,椎体次全切除二个节段融合2例。结果:所有病人颈部疼痛症状消失,神经症状改善,颈椎植骨愈合,稳定。结论:陈旧性颈椎骨折脱位前路手术可达到减压、复位,恢复颈椎椎间高度和生理曲度,重建颈椎即刻稳定性,并能较多保留颈椎的运动节段。

电磁辐射在煤巷锚杆支护监测中的应用

煤巷锚杆支护由于其隐蔽性,围岩的破坏失稳没有明显的预兆,一旦发生冒顶,危害性较大。因此对工程质量的可靠性要求较高。但锚杆支护工程质量的监测技术一直没有得到很好的解决。从锚杆的支护理论及破坏失效入手,导出了煤岩变形破裂与电磁辐射的耦合规律,得到了煤巷锚杆支护监测的一种新方法。

CCS水电站引水竖井不良地质段块体稳定性分析

2号引水竖井布置于CCS水电站压力管道上、下平段之间,埋深超过500 m。依据开挖揭示的地质条件,竖井1 086~1 110 m高程段出露3条陡倾角断层及1条陡倾角侵入岩脉,各结构面之间相互交切,在竖井后续开挖中,易形成不稳定块体。运用UNWEDGE软件分析可能形成不稳定块体的结构面组合,计算其安全系数,并对原设计支护参数进行调整,及时预报,确保竖井围岩稳定。

美曲藏布规划河段区域构造背景初步分析

美曲藏布位于日喀则地区,地处西藏中南部,冈底斯山南麓,规划河段内拟新规划3座水电站,均为坝式开发。区内地质构造复杂,大地构造上位于印度陆块与冈底斯—拉萨陆块结合部,通过对该区所处的区域构造背景分析,对其区域构造稳定性进行了初步评价。

山西省太岳山林区华北落叶松有害生物防治技术

笔者介绍了华北落叶松在山西省太岳山林区的分布状况,分析了该林区落叶松鞘蛾和高山扁叶峰的危害情况,总结了悬挂诱捕器、设置信息干扰器、烟雾防治等落叶松鞘蛾防治技术和黄绿板诱杀成虫、人工挖除蜂蛹、烟雾防治、无人机飞防等高山扁叶峰防治技术。

冲击矿压动力危险的物理预测

冲击矿压作为煤岩动力灾害,直接威胁着煤矿的生产和人员及财产的安全。通过对煤岩冲击破坏机理模型的分析,并从声电法、声波法、重力法三个方面提出了冲击矿压的五种物理预测方法。实践表明,采用各种方法均可大大提高冲击危险预测的准确性,取得良好的应用效果。

黄河小浪底库区柳树滩土质岸坡塌岸预测

小浪底水库蓄水10多年之后,库水位的上下变化,导致库区部分库段的库岸坍塌,给当地群众生命财产造成威胁。为合理、准确运用卓洛塔廖夫图解法对小浪底水库区塌岸进行预测,选择柳树滩村为典型案例,在充分考虑该段区地形、地貌、水文地质环境条件以及水下堆积浅滩、水库塌岸和堆积的综合作用的基础上,确定所需要的坡角、波浪爬升高度以及堆积系数等参数。卓洛塔廖夫图解法可适用于小浪底库区黄土状土质岸坡塌岸预测,操作相对简单。该点所预测的塌岸宽度对比现场地质调查结果情况,预测结果符合实际情况,为下一步工程处理措施提供了科学的依据。