非平行壁面采场充填体三维应力分布规律研究

为研究上下盘非平行壁面倾斜采场充填体应力分布规律,选取倾斜采场中三维水平充填层作为微分计算单元,基于极限平衡法考虑其竖直方向的受力平衡,提出非平行壁面的倾斜采场充填体的三维应力解析解,并分析不同参数对应力分布规律的影响。研究结果表明:三维条件下非平行壁面倾斜采场充填体竖向应力分布形式同平面应变条件下类似,在计算深度较小时竖向应力为近线性分布,随着计算深度的增加竖向应力增加率逐渐减小,但应力数值相对平面应变条件下较低。上盘倾角一定时,下盘倾角越大则拱效应越不明显;采场高度一定时,高宽比越大,拱效应越显著。充填体—围岩界面内摩擦角对充填体内拱效应影响较大,界面黏聚力和充填体抗剪强度参数对充填体应力分布影响相对较小。研究结果可为充填体强度设计提供参考。

矿用支架搬运车叉装机构强度分析

支架搬运车是一种用于煤矿井下单元支架快速搬家的辅助作业装备,直接与支架接触的叉装机构作为搬运车上主要受力的关键结构,其强度、刚度影响搬运车的使用寿命。基于有限元分析理论,对叉装机构各个关键部件进行受力分析,建立有限元模型,得出了门架C槽、上下滑移机构、左右滑移机构、货叉等关键部件的应力场分布及危险位置,与实际应力破坏相符。结果表明,叉装机构的设计满足实际工况的强度使用要求。

单元支架搬运车快速叉装系统研制

为解决煤矿井下单元支架快速搬家的问题,提高支架搬运车的作业效率,提出了一种搬运车快速叉装系统,集左右横移、上下移动及左右旋转等特点,能有效实现支架搬家的装、运、卸等功能。重点阐述了叉装系统的结构特点及工作原理,研究了叉装系统的工作过程及控制原理,并设计了适应性更高的新型货叉,保证支架搬运车的作业效率及安全性,满足单元支架循环交替支护、快速搬家的使用要求。

基于遗传单纯形算法与RBF网络的地应力场反演方法

为提升RBF神经网络性能,采用遗传单纯形算法优化RBF神经网络隐含层节点中心值,利用FLAC3D软件建立区域的数值计算模型来进行正分析计算,以若干测点的正应力值作为训练样本,用优化的RBF网络反演模型区域的岩体力学参数及初始地应力场。依据沙溪铜矿区的地质资料进行算例分析,该方法的反演计算值、实测值及其他RBF网络反演计算值对比表明:所采用的遗传单纯形算法优化RBF网络的反演方法是可行的,改善了计算精度,对类似工程有一定的参考价值。

排土场散体岩石粒度分布与剪切强度的分形特征

应用分形理论研究了矿山排土场散体岩石粒度分布的分维规律,建立了分维数与排土场散体物料剪切强度参数的定量关系式。研究表明,排土场岩石块度分布具有良好的分形结构,分维数值大小随着排土场高度的增加而增加,但不超过3。当采样尺度范围一定时,分维数越大,散体中细颗粒含量越多,平均粒径也越小。分维数与散体岩石的剪切强度参数摩擦角j呈负指数关系。分维数值可用于排土场粒度资料的统计分析与剪切力学强度参数的预测。

代数多重网格法在岩体力学有限元分析中的应用

代数多重网格法具有存贮量小、收敛精度高和计算时间少等优点,将代数多重网格方法引入到岩体力学有限元计算领域,论述了基于单元聚集和能量极小意义下适于岩体力学有限元求解的代数多重网格粗化策略与插值算子,并详细描述了相应的代数多重网格算法。数值试验表明:在岩体力学与工程问题的有限元数值计算中,代数多重网格求解法是高效的、适用的,较直接法和其他常用迭代方法具有明显的优越性。

岩爆倾向矿床采场结构参数优化方法

讨论了有岩爆倾向矿床的采场结构参数的优化问题，以平均能量释放率为优化目标，将数值模拟与数理统计方法相结合，提出了深埋岩爆倾向矿床采场结构参数优化的一般方法．并简要介绍了为此目的而开发的计算机程序．采用作者提出的优化方法与程序，对某深埋岩爆倾向矿床的采场结构参数进行了优化研究。

岩爆灾害的灰类白化权函数聚类预测方法

岩爆是高应力岩石地下工程中的地质灾害.将岩爆与其影响因素之间的关系作为灰色系统,提出采用灰类白化权函数聚类的预测方法对岩爆灾害进行预测.选取岩石弹性能量指数、脆性系数和围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度的比值作为岩爆灾害预测的主要影响因子,并构造了适于岩爆预测的各聚类指标的白化权函数.采用本文提出的方法对国内外一些岩石地下工程实例进行了分析,并与工程实际情况进行了对比,研究结果表明,本文提出的基于灰类白化权函数聚类的岩爆灾害预测方法具有较高的预测精度.

砂岩单轴压缩与干湿循环耦合损伤试验研究

设计并进行了不同干湿循环次数下的砂岩单轴压缩试验,得到试验应力-应变曲线。观察对比各组曲线的各阶段特征,分析干湿循环作用对砂岩的变形破坏和力学性能的影响规律,发现干湿循环交替过程导致砂岩试件单轴抗压强度和弹性模量均显著降低并逐渐趋于一个定值,破坏特征则由脆性向脆—延性转变,砂岩受到了不可逆的渐进损伤作用。建立了单轴压缩与干湿循环耦合作用的随机损伤力学模型,推导出随机损伤力学本构关系表达式,拟合出理论曲线并与试验曲线进行对比分析,证明该模型能较好地反映干湿循环作用下砂岩的力学特性曲线。

大型深埋有岩爆倾向矿床采场结构的优化研究

讨论了有岩爆倾向的深埋矿床开采设计中采场结构参数优化问题 ,以平均能量释放率作为优化目标 ,利用自主开发的三维能量分析有限元软件 ,采用数值模拟试验优化的方法 ,对冬瓜山深部铜矿床开采设计中的采场结构进行了优化研究 ,为该矿床的开采设计推荐了合理的采场结构参数。研究中使用的优化方法和开发的数值计算软件 。

基于熵权-云模型的采空区岩体稳定性评价

为科学准确地对地下矿山采空区岩体稳定性展开分析评价,选取单轴抗压强度、弹性模量、弹性变形能指数、脆性系数、采空区体积和埋藏深度6项指标构建采空区稳定性评价指标体系。基于正向云模型生成算法,结合信息熵权法计算出各指标的熵权重,建立采空区岩体稳定性评价模型。将模型应用在盘龙铅锌矿-220 m中段的5个采空区稳定性评价中,研究结果发现,该中段采空区处于较稳定和基本稳定状态,符合矿山实际情况,证明了基于熵权-云模型的采空区岩体稳定性评价模型具有良好的准确性和适应性。

岩石力学三维有限元分析的代数多重网格求解法

多重网格法是一种求解由偏微分方程边值问题所导出的代数方程组的快速算法,几何多重网格法存在某些缺陷,影响它的推广应用。采用代数多重网格法求解岩石力学三维有限元离散线性方程组,简要介绍代数多重网格三维粗网格形成方法与三维插值算子,利用研制的基于代数多重网格法的三维有限元程序进行—系列数值试验。结果表明：代数多重网格法求解各种复杂计算条件下岩石力学三维有限元方程时具有良好的收敛特性和较强的适应能力,计算效率远高于直接法求解器,为大规模岩土工程三维有限元分析提供一种快速有效的方法。

松动圈理论在冬瓜山采矿巷道支护设计中的应用

基于深部巷道工程由于其复杂的赋存条件和应力环境使得浅部工程的支护技术和方法不能满足深部巷道工程的需要,采用松动圈理论对冬瓜山采矿巷道进行支护设计。通过对松动圈支护理论及松动圈测试进行研究,将不同地方围岩破坏情况(松动圈值)分为松动圈基准值(Lp1)和关键点松动圈值(Lp2),作为支护参数设计的量化指标,对巷道不同地方采取有区别的支护。将其运用于深部采矿巷道支护工程实践,通过现场位移监测验证了松动圈支护技术在深部工程应用中的合理性。

冬瓜山铜矿床合理开采工艺参数的优选

本文以能量释放率为优选目标 ,利用自行研制开发的能模拟分析计算开采后围岩能量释放率的三维有限元软件 ,对深埋有岩爆倾向的冬瓜山铜矿床开采工艺参数进行了优选研究 ,为该矿床的开采设计推荐了较优的开采工艺参数。文中使用的优化方法。

基于突变和流变理论的采空区群系统稳定性

为预防地下矿山采空区群系统高应变能的突然释放引发的灾害,通过构建顶板-矿柱三维空间力学模型,利用突变理论和流变力学理论对其稳定性及突变倾向性作定量与定性分析,推导出系统在不同时刻突变并释放能量的数学判据和力学条件,提出系统稳定性的分析算法并验证了其有效性和实用性,在此基础上探讨各影响因子对该系统稳定性的影响。结果表明:随着矿柱流变,系统突变倾向性减小,但顶板整体性逐渐破坏且边界条件依次进入固支、简支和自由边3个阶段,维持系统稳定的矿柱有效承载面积比率临界值ζ_(min)仅在各阶段内连续减小,在顶板简支和自由边的阶段起点处ζ_(min)值突跳增大,3个阶段ζ_(min)值的平均减小速率依次降低;顶板刚度D、上覆岩层荷载q_0、矿柱面积比率ζ和空区群尺寸之间的数值关系对系统稳定性起主导作用。该研究结果可为矿山安全开采规划和采空区群系统稳定性评判及调控提供新思路和新方法。

基于ICEEMDAN和MC-CNN的矿山声发射信号识别分类方法

为精准识别地下矿山声发射事件,采用基于改进的完全集合经验模态分解模型(ICEEMDAN)和多通道卷积神经网络(MC-CNN)模型对声发射信号进行处理后得到分量图,根据各通道输入分量峭度值赋予不同权重,并利用卷积神经网络对输入数据进行训练,最终采用五折交叉实验方法验证该分类识别方法的可行性及有效性。结果表明:基于ICEEMDAN和MC-CNN模型分类识别正确率为97.64%,与其他传统识别方法相比能精准有效地对地下矿山声发射信号进行识别分类,显著提高卷积神经网络的波形识别正确率。研究结果可为地下矿山声发射事件识别分类提供借鉴。

基于ARIMA和XGBoost组合模型的交通事故预测

近年来交通事故及其损失严重影响社会经济的发展和人民生活的提高,交通事故预测可以为交通事故预防提供数据支持。基于自回归滑动平均(ARIMA)模型和极端梯度提升(XGBoost)模型,构建时间序列组合预测模型,对交通事故相关指标进行趋势预测。根据交通事故的特点,选定"事故起数""受伤人数""死亡人数"及"损失"4个指标。首先,根据自相关、偏自相关图确定ARIMA模型参数,根据AIC(赤池信息准则)值确定最终模型;然后,对4个指标的ARIMA模型预测结果的残差构建残差序列,对其进行XGBoost建模,得出修正后的残差预测值;最后,根据残差预测值和ARIMA模型预测值得出组合模型最终的预测值。实例结果表明,4项指标的混合预测模型的预测精度均优于单一的ARIMA模型和Holt-winters模型,其中以"受伤人数"和"死亡人数"的模型改善效果最为显著,"受伤人数"指标的平均绝对百分比误差降低了5.431 7个百分点,"死亡人数"指标的平均绝对百分比误差降低了3.625 9个百分点。

近蝶鞍原发性硬膜外肿瘤与肿瘤样病变的CT诊断和鉴别诊断

本文收集近蝶鞍原发性硬膜外肿瘤与肿瘤样病变44例,总结了此区硬膜外病变的CT特征:①无灶周水肿;②大多数有颅底骨质压迫或侵蚀改变;③半数以上病例可见强化的硬膜反折边缘。就有关病变的CT 诊断和鉴别诊断进行了讨论。

露天矿排土场散体岩石粒度分布的分形特征

应用分形几何理论研究了露天矿排土场散体岩石粒度分布的分维特征。研究表明:排土场岩石块度分布具有良好的分形结构,分维数大小随着排土场高度的增加而增加,但不超过3。当分形量测尺度一定时,分维数越大,散体中细颗粒含量越多,平均粒径也越小;当维数D一定时,粒级粗细将随分形量测尺度范围发生变化。分维数与散体剪切强度参数之间存在一定的相关关系。分维数是定量描述岩块粒度粗细含量的一个重要的参数,可用于排土场粒度资料的统计分析。图2,表3,参10。