北山花岗岩能量演化规律及破坏倾向指标研究

为深入研究北山高放废物地质处置预选区内花岗岩在不同加卸载路径条件下的能量演化规律,针对北山花岗岩圆形柱试样开展了不同初始围压和不同加卸载条件下的室内三轴试验,对试验数据进行处理对比分析,并建立了一种新型的岩石破坏能量倾向性指标。研究结果表明:岩石临界破坏时的总应变能、弹性应变能和耗散应变能均随着初始围压的增大而增大;岩石损伤破坏过程中的声发射特征参数与耗散能间具有较强的相关性;卸荷条件下岩石破坏模式分为内部损伤破坏和轴向应变破坏;在不同卸荷试验条件下岩石破坏能量倾向性指标均先增加后减小,在相同试验条件下,弹性应变能转化为耗散能效率越高,能量倾向性指标则越小,岩石破坏程度则越高。

基于粘弹性模型的煤体冲击倾向指标的试验研究

在单轴压缩条件下，通过对煤样分级加载时蠕变特性的试验研究，分析了试验煤样的粘弹性蠕变特征，并根据煤样的粘弹性微分本构方程，提出了以煤的粘弹性蠕变柔度系数来判别煤发生破坏蠕变失稳的判据，同时给出了以此来划分冲击倾向度强弱的分级标准。

大学初期学业表现与学生倾向性指标的相关性研究——基于机器学习的预测及可解释性分析

通过机器学习算法对大学初期的学生学业表现进行预测和可解释性研究。利用One-Hot对离散型变量进行编码,利用Lasso提取和降维特征变量,基于随机森林、XGBoost、朴素贝叶斯和逻辑回归等机器学习算法训练模型,借助SHAP对最优模型(随机森林)特征进行解释。研究结果表明,对于不同层次学业表现的学生,影响其学业的因素存在差异。其中,高考成绩(如数学成绩、外语成绩)、学生对录取专业或系别的满意度、在校比赛成绩与操行情况对学生学业表现都存在明显的影响。通过倾向性指标信息能够对学生在大学初期的学业表现作出基本判断,并可据此提前关注可能存在学业困难的学生。

动静组合加载条件岩爆特性及倾向性指标

基于岩爆灾害是静载与动载共同诱发的工程事实,从动静组合加载下岩石破坏过程中能量储存和释放特征出发,充分借鉴现有岩爆倾向性指标的合理之处,提出动静组合加载下的岩爆的倾向性指标。该指标能克服现有指标只考虑静载的局部性,更能反映出岩体岩爆破坏应力峰值后的能量释放特征。选取0轴压、抗压强度的20%,60%,70%和80%共5个典型轴压水平,进行不同冲击能量下的动静组合冲击实验。通过对试验结果的分析,考察动静组合加载下的岩爆特性及倾向性指标方法。研究结果表明,新指标能够较好反映岩石的岩爆倾向性。通过分析比较,进而提出动静组合加载下岩爆倾向性指标判据的初步建议。根据该建议指标可以反映出激励性岩爆的发生受静载和动载2种因素的综合作用。

深埋硬岩隧洞岩爆倾向性指标RVI的建立及验证

在总结国内外岩爆倾向性研究的主要成果和理论方法的基础上,针对性地提出适合于深埋隧洞工程的岩爆倾向性评估新方法的建立过程和基本构架。分析锦屏II级水电站深埋隧洞群中62例岩爆案例,揭示岩爆的特征和主要控制因素,在此基础上提出新的岩爆倾向性指标RVI及其建立方法,确定RVI中岩爆控制因素的选取原则。RVI由4个控制因子构成,即应力控制因子Fs、岩石物性因子Fr、岩体系统刚度因子Fm和地质构造因子Fg,4个控制因子分别反映不同岩爆控制因素对岩爆倾向性的贡献。研究发现,锦屏II级水电站深埋隧洞岩爆破坏深度与RVI存在显著的相关性,建立的经验关系式的确定系数可达到80%以上,该经验关系式可评估深埋隧洞工程的岩爆倾向性和破坏程度。锦屏II级水电站深埋隧洞典型岩爆实例分析验证RVI的适用性。

一种新的岩爆倾向性指标

从岩石的变形和破坏过程中的能量储存和能量耗散出发,指出岩石的单轴抗压强度与单轴抗拉强度之比值可以表征结构较完整岩石的弹性变形能的储存能力以及峰值前后的应变量之比值可以表征岩石的能量储存与耗散之间的相对大小,提出用这两种比值的乘积作为岩爆倾向性指标。采用铜陵有色金属公司冬瓜山深部矿床的典型矿岩进行试验,对这种新的岩爆倾向性指标与现有的岩爆倾向性指标进行对比分析,结合该矿床实际的岩爆调查,说明新指标可以较好地表征岩石的岩爆倾向性,并提出了这种新指标判据的初步建议。

煤体冲击倾向性指标与煤体破裂电荷关系试验研究

为完善冲击地压灾害的预测判据,在单轴压缩条件下,通过试验研究煤体冲击倾向性指标K与煤体破裂产生的电荷之间的关系。结果表明,随着应力峰后电荷脉冲数减少或累积电荷量减少,K值增大,煤样冲击倾向性增强;随着应力峰后电荷变化率增大,K值增大;煤样K值越大表示相应工程地质煤岩体的临界塑性区深度与临界荷载越小,冲击地压发生的可能性越大;因此,可将应力峰后电荷特征相关参数作为煤体冲击倾向性强弱及冲击地压发生难易程度的初步判定依据。

一种基于Ⅱ型全过程曲线的岩爆倾向性指标

从Ⅱ型全过程曲线所揭示的岩体破坏过程中能量的储存和释放特征出发,并借鉴已有几个岩爆倾向性指标的合理之处,提出一种新的基于Ⅱ型曲线的岩爆倾向性指标。新指标充分借鉴Wet指标反映岩体的弹性与塑性倾向的能力,反映岩爆岩体破坏后区的能量转化特征,同时避免R指标采用硬岩的I型全过程曲线作为计算依据的不合理之处。通过对锦屏Ⅱ级电站辅助洞的岩石进行试验,表明新指标确实能够较好地反映岩体的岩爆倾向。

一个新的岩爆倾向性指标-有效冲击能指标

针对目前常用的两个岩爆倾向性指标 :弹性能指数和冲击能指标在考虑岩石岩爆倾向性的不足 ,提出了能全面考虑岩石单轴加载过程中能量积累和耗散规律的新的岩爆倾向性指标 。

煤岩体冲击倾向性指标评价

通过对近年来国内在煤岩体冲击倾向性方面研究的总结 ,并根据其研究和应用情况 ,对各冲击倾向性指标进行了评述。本文有利于在冲击地压的研究中对煤岩体冲击倾向性指标的合理选择和冲击倾向性的判定。

基于千秋矿冲击性煤样浸水时间效应的煤层注水方法

为研究浸水时间对煤样冲击倾向指标的影响规律,在自然和不同浸水时间条件下,采用煤的冲击倾向度测试系统对千秋煤矿3组煤样进行综合冲击倾向度、冲击倾向指标试验。试验结果表明:延长浸水时间降低了强冲击倾向煤样的综合冲击倾向度,对弱冲击倾向煤样影响较小;冲击倾向指标在临界范围内,随浸水时间延长出现拐点,其中自然状态为强冲击倾向的煤样,浸水时间变化规律基本一致,4项指标中前3项指标变化可以用二次函数进行拟合;浸水20 d后前3项指标冲击倾向度均降低较快,但是超过20 d后,3项指标冲击倾向度开始升高。单轴抗压强度指标,在浸水7 d后,各煤样强度降低迅速,软化系数为0.59～0.83,但随着浸水时间延长,强度开始增大,最大不超过自然强度,浸水20 d后强度趋稳,表明浸水时间越长,煤样失掉少量易溶矿物成分越多,剩余主体部分抗压缩强度向上逐渐恢复。

教师在线学习结果的混合预测研究

学习者的个体特征和学习过程中的行为表现对在线学习结果具有一定的预测作用。为了探究在职教师在线学习结果的影响因素及预测模型,研究以教师信息技术应用能力在线学习为研究场景,选取1041名教师作为研究对象,依据性别、年龄、学科、学段等倾向性指标和参与、专注、绩效、规律4个维度的行为表现指标建立4种学习结果预测模型,综合评估7种分类算法后选择较优的预测模型和算法,并对确定的预测模型进行调参优化、动态适应性检验、可视化呈现和规则提取,并对预测风险给出了干预策略。研究表明:应用CART决策树算法通过倾向性指标和行为表现指标的混合预测模型获得了较优的预测效果,并且该模型具有早期的预测能力,可以为培训管理者在不同的学习阶段实施学习干预和支持服务提供科学依据。

含瓦斯煤弹性应变能计算新方法研究

为了探索含瓦斯煤破坏时释放弹性应变能的科学计算方法,针对硬岩与含瓦斯煤力学特征的差异,理论分析了常用冲击倾向性指标法计算弹性应变能的局限性。基于含瓦斯煤扩容力学特性,提出了以扩容临界点为界限,依据应力-体积应变曲线与横坐标轴围成的面积计算含瓦斯煤弹性应变能的新方法,并分别对硬岩和含瓦斯煤弹性应变能计算分析。结果表明,对于硬岩,常用冲击倾向性指标法和新方法计算结果基本一致,验证了本文提出的新方法的科学性;对于含瓦斯煤,常用冲击倾向性指标方法计算值远远大于新方法计算值。本文提出的"应力-体积应变"弹性应变能计算方法更能反映含瓦斯煤加载过程变形特征,为煤矿动力灾害的防控研究提供理论依据。

采动条件下陡倾斜平行矿体断层应力演化规律分析

陡倾矿体金属矿山中,平行矿体断层的滑移活化成为制约矿山安全生产的主要因素之一。为探明采动条件下断层面应力场响应特征及其对断层滑移活化的影响规律,以湖北省某铁矿为研究背景,采用离散元数值计算方法,对矿体开采过程中断层面正应力、剪应力及活化倾向性指标D的变化规律以及滑动变形演化特征进行了研究,结果表明:陡倾矿体开采影响下,断层面剪应力衰减时间明显滞后于正应力;采矿开始后,断层上部区域D值始终维持在高位(D>0.4),断层中下部区域在活化发生前D值明显增加,达到了0.4以上;陡倾斜平行矿体断层活化通常发生在最深开采水平位于断层下方30~58 m的范围内,与断层滑移变形的现场调查验证结果一致。