基于机器学习的获取高陡边坡地质信息的钻孔分布研究

地形地质复杂作为山区公路的主要特点,使山区公路在建设中具有大量高陡边坡。高陡边坡易发生滑坡、崩塌、倾倒等危害,须采取针对性的防护措施以减少边坡危害的发生。然而,高陡边坡地质信息的获取,对边坡防护措施和边坡稳定性分析具有重要的指导意义。因此,利用马尔科夫随机场理论和贝叶斯机器学习技术,建立了马尔可夫随机场(MRF)地质模型。该MRF模型能够利用稀疏钻孔数据进行模拟并获取非钻孔处的地质信息,同时利用机器学习技术进行多次模拟迭代,通过分析迭代结果准确获取高陡边坡地质信息和量化地层不确定性。此外,基于模型提出了一种能够准确获取山区公路高陡边坡地质信息的钻孔分布方法。该方法以量化的地层不确定性为驱动,在实际工程中能够指导钻孔的设置和分布。研究结果表明,基于新建MRF模型的钻孔分布方法可以高效准确地获取地质信息,从而为公路工程提质增效。

高水材料流动规律及充填钻孔分布研究

为了解浆液的具体流动过程和扩散规律,提高充填注浆的密实程度和充填开采的可靠性,采用物理模拟实验技术,推断和分析出物理原型的特点,针对高水材料浆液的流动性特征,把物理原型设计为一系列的注浆模型,对注浆结实体进行研究,运用线性回归等数学方法,总结出在实验室配比和流速v=3.9 m3/min的条件下高水材料浆液在松散碎石体中的运动扩散规律,得出高水材料浆液在松散碎石体中流动半径与单位时间流量的关系y=34.8x0.6,分析充填注浆钻孔的合理分布规律,提高充填密实度,降低地表沉降。

钻孔分布特征对煤层甲烷含量的影响

分析煤层甲烷含量和钻孔分布特征,指出用甲烷含量平均值来反映甲烷含量总体特征是不合适的。在此基础上,提出了甲烷含量计算的回归分析方法。该研究对正确评价煤层气资源有意义。

顺层瓦斯抽采长钻孔内负压分布规律研究

通过对瓦斯在钻孔内流动产生的压损进行分类并计算,建立了钻孔周围煤体瓦斯流动模型和钻孔内瓦斯流动模型,分析了顺层长钻孔孔内负压分布规律并在现场实践中验证,得到了钻孔内负压分布公式,并扩展得到了羽状长钻孔主孔和支孔内负压分布公式。

矿井随钻三维轨迹监测技术研究

煤矿井下钻孔施工中,在缺少控制钻孔轨迹偏移测量技术的情况下,施工钻孔轨迹与钻孔设计轨迹偏差较大,无法满足煤矿瓦斯抽采的设计需求。分析了随钻钻孔三维轨迹测量技术,通过对随钻三维轨迹测量技术的研究,精确控制瓦斯钻孔轨迹,解决瓦斯突出煤层快速掘进及安全高效回采问题。钻孔随钻三维轨迹测量技术是通过对钻机开孔角度的精确测量和对钻孔轨迹的精确测量,使用三维轨迹成图方法显示。大量的数据采集与施工验证表明,该方法成为预抽钻孔煤层保安全、促生产过程中的重要环节,能够避免钻孔设计及施工的盲目性,提高了抽采钻孔的利用率及施工速度。

顺层瓦斯抽采钻孔内负压分布规律研究

通过理论分析,假定钻孔孔壁瓦斯流入的3种形式,建立简单的数学模型,得出了顺层瓦斯抽采钻孔内负压分布的规律,推导出顺层瓦斯抽采钻孔的极限长度并进行了实例的计算。针对传统抽采方法,结合瓦斯抽采钻孔内负压分布规律提出了改进的建议并进行比较,阐述了新式抽采方法的优越性。