岩石隧道掘进机不良地质施工处置技术

岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)凭借其高效优质、作业安全等特点在铁路、公路、地铁、水利水电等领域广泛应用,在普通地质环境下推广顺利。复杂地质环境下致灾源多,如硬岩岩爆、软岩大变形、断层破碎带、涌水突泥等不良地质使TBM施工频繁出现围岩坍塌、支护失效、卡机淹井、设备损伤等问题。本文结合工程案例,从超前主动加固、注浆及锚固、管片支护、撑靴加固4个方面总结现有施工技术,以应对TBM穿越不良地质导致的刀盘卡机、护盾抱死、初期支护变形过大、撑靴打滑等问题,提升TBM在不良地质环境下的适应能力,为类似工程提供参考。

频控阵对施放随队支援电子干扰的影响研究

针对频控阵(FDA)雷达辐射波束“弯曲”特性对电子支援飞机遂行随队支援电子干扰任务过程产生的影响展开分析.首先,建立FDA雷达结构模型,在此基础上分析FDA雷达测向欺骗性能对敌方干扰机天线测向对准过程的影响,以及FDA雷达对干扰机施放随队支援干扰的抑制效果.分析结果表明,FDA雷达能够使无源测向系统产生测角误差,进而影响干扰发射天线对干扰接收天线的空域覆盖.同时,基于FDA的自适应波束形成器能够有效抑制电子战飞机施放的随队支援干扰,进而实现对突防编队的探测及跟踪.

关于17型车钩支撑座卡滞故障的分析研究

随着70 t级铁路货车的大量投入使用,17型车钩支撑座卡滞造成互钩差超限时有发生,造成停车检查、维修,影响了列车开行,降低了运输效率,文章以C70型通用敞车车钩支撑座卡滞为重点,通过现场调研、站修调研等方式对支撑座卡滞原因进行分析,并提出了相关的实用性措施。

TBM在煤矿巷道掘进中的技术应用和研究进展

TBM工法经济技术优势显著,正成为煤矿巷道快速掘进的一种新方法。但由于煤矿特殊的施工环境和复杂地质条件,TBM在煤矿巷道掘进中面临以下技术挑战:(1)煤矿特殊施工环境下TBM装备和矿井系统适应性设计难;(2)煤系软硬复合地层破岩机理不清,高效破岩控制难度大;(3)软弱地层挤压变形卡机灾害风险大,灾害预测和安全控制难度大;(4)掘进空间狭小和粉尘水雾干扰严重,TBM掘进过程监测难度大,难以进行掘进参数决策控制和灾害预警。对此,针对TBM装备适应性设计技术,深部复合地层TBM高效破岩理论,挤压变形卡机灾害预测控制方法,掘进过程智能化决策控制技术等开展了系统研究,在TBM安全高效掘进技术方面取得了以下研究进展:(1)论述了针对煤矿特殊施工环境的TBM装备和施工工艺适应性设计技术;(2)开展了TBM滚刀贯入和线性切割试验,揭示了复合地层地应力水平、岩石强度及岩性变化、掘进控制模式、滚刀安装半径等对TBM破岩效率和破岩模式的影响机理,提出了深部复合地层TBM掘进性能评价预测方法和岩体可掘性评价方法;(3)揭示了深部煤系软弱地层TBM掘进挤压大变形卡机灾害孕育发生机理,发展了挤压变形卡机灾害孕育演化及控制过程模拟预测的FDEM(有限元-离散元耦合)方法,提出了挤压变形卡机监测预警方法,形成了TBM掘进挤压大变形卡机“大变径扩挖、掘进参数优化和分步联合支护”综合防控技术体系;(4)提出了TBM掘进过程岩-机作用信息(刀盘刀具-掘进工作面作用、围岩-护盾作用信息)实时感知技术,初步提出了TBM掘进参数自适应智能决策方法。上述研究进展将推动TBM在煤矿巷道建设中的应用和安全高效掘进技术进步。

格构柱桩基浇筑导管卡管及错位问题探究

地铁基坑一般都采用地下连续墙+横向支撑+立柱桩支护形式,立柱桩上部为格构柱,下部为钻孔灌注桩。为施工方便,部分格构柱和钢筋笼焊接一起下放,但在浇筑混凝土时易出现堵塞、返浆、卡管及错位等问题,当导管发生卡管时无法继续浇筑混凝土,处理不当会出现混凝土初凝导致断桩。目前工程界对卡管事故的处理方法研究甚少,为解决可能发生卡管的事故,针对导管接头法兰与格构柱发生卡结、导管错位并破坏钢筋笼等问题进行分析,并提出有效对策:首先在导管接头法兰处安装锥形套,使法兰凸出截面由小截面逐渐过渡至法兰盘大截面,避免法兰破坏钢筋笼箍筋并使其顺利下放;其次用12根Φ10mm光滑圆筋连接格构柱底端与其下第一道箍筋形成一个滑坡面,保证了导管在格构柱底端不会发生卡结。有效地解决了工程常见的卡管及错位问题,为提高工程质量及施工速度提出了新的解决思路和参考。

基于多尺度色散熵与支持向量机的调频引信扫频干扰信号识别方法

针对调频引信对不同干扰水平下扫频干扰信号的检测识别问题,提出基于多尺度色散熵(MDE)与支持向量机(SVM)的检测识别方法。通过提取差频信号在不同时间尺度下的色散熵(DE)特征组成特征向量,结合SVM分类器实现了对不同干扰水平下扫频干扰信号的有效检测。基于仿真数据的实验结果表明,该方法对不同干扰水平下扫频干扰信号的正确检测率高于90%,为进一步采取合适的干扰抑制手段提供了可靠依据。

基于SVM的捷变频雷达密集转发干扰智能抑制方法

密集转发干扰与雷达发射信号高度相关,兼具压制式和欺骗式干扰效果,使雷达系统难以检测到真实目标,严重威胁雷达作战能力。针对这一问题,该文提出一种基于支持向量机(SVM)的捷变频雷达密集转发干扰智能抑制方法。通过对随机样本集进行离线训练获得最优SVM模型,智能化识别并分类目标和干扰;然后,采用平滑滤波进一步抑制目标所在距离单元内的干扰信号;最后,基于压缩感知(CS)理论进行二维高分辨重构,估计出目标参数信息。仿真实验与实测数据处理结果表明,所提算法在不同场景下均能够有效抑制密集转发干扰,准确检测出真实目标。

电子干扰掩护下隐身飞机突防战术仿真分析

为研究电子干扰掩护条件下,隐身飞机突防战术作战效能,在计算某型隐身飞机动态雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)的基础上,研究隐身飞机突防对雷达探测性能的影响。首先,通过雷达坐标系与飞机机身坐标系转换矩阵,计算不同时刻随着飞机位置变化的雷达照射角度。然后,用软件构建某型隐身飞机表面三角面元模型,采用物理光学法(Physical Optics,PO)仿真计算飞机随时间变化的动态RCS。最后,针对隐身飞机在支援干扰飞机掩护下的突防模型,进行计算机仿真,并分析不同时刻防御方雷达探测性能变化情况。仿真结果表明,通过合理设置远距离支援干扰飞机航线,选择恰当自卫干扰时机,可有效提高隐身飞机突防效果。研究结果对我军开展隐身与反隐身作战具有一定的理论指导意义。

电子对抗中的干扰分配算法研究

文中提出一种电子对抗中的干扰分配算法。首先计算敌方雷达威胁等级系数,根据威胁等级系数排序,考虑干扰效果系数大小分配干扰资源,给出分配规则;再给出一个干扰分配的案例,阐释在具体案例中如何按算法进行干扰资源分配。文中对作战中的干扰分配问题进行探讨研究,后续可考虑更多的实际情况进行进一步优化,最大程度发挥干扰资源作战效能,最终有效干扰敌方雷达探测网。

充填型溶洞TBM掘进卡机过程特征与脱困措施研究

为应对敞开式TBM掘进穿越大型充填型溶腔面临的较大施工风险,分析总结了滇中引水工程香炉山隧洞“云岭号”TBM遭遇溶腔段的卡机过程特征、原因及采取的脱困措施。结果表明:①溶腔段TBM卡机的直接原因主要为刀盘扭矩过大,难以持续维持在高位而发生刀盘停转被卡。在穿越充填型溶洞过程中,TBM可能面临反复卡机问题,并因拱底软弱破碎、承载力不足而发生“栽头”现象,导致TBM掘进竖向偏差过大;②采用拱顶超前注浆管棚、拱底超前管桥、掌子面玻璃纤维锚管超前注浆等超前处置措施,能够较好地限制溶腔段TBM刀盘扭矩过大、机头下沉等问题,为使TBM顺利通过不良地质洞段,需从“超前支护、初期支护加强、掘进控制”等方面进行综合处置;③在岩溶地层中,溶洞前后可能并无明显过渡洞段,TBM掘进施工过程中应进行有效的超前地质预报,做到先探后掘、提前发现、提前处置。

基于支持向量机的抗干扰决策技术

为了应对日益复杂的电磁环境,认知雷达的概念被引入电子战中。认知电子战系统包括认知侦察、认知对抗和认知效能评估3个重要环节。针对认知电子战系统对抗干扰决策技术的需求,为实现自适应的决策抗干扰措施,将支持向量机(SVM)算法运用于抗干扰决策中。仿真结果表明:基于SVM的抗干扰决策技术可以自适应地决策抗干扰措施,进行干扰对抗,该算法完成了认知电子战中的最后的一步,使认知电子战系统实现闭环。

压制性雷达干扰无人机的支援干扰动态效能建模

支援干扰是压制性雷达干扰无人机作战使用的重要方式。提取了压制扇面作为支援干扰的效能指标,构建了静态、动态压制扇面计算模型,推导了动态压制扇面计算方程,针对典型装备进行仿真,揭示了压制效果和压制时长之间的内在关系,绘制了压制扇面随作战时间演进的变化曲线图。针对支援干扰作战特点,计算了压制性雷达干扰无人机压制的起始时刻与位置、终止时刻与位置以及压制时长等作战行动要素。

大柳塔煤矿22103综采面压架机理及防治技术

根据神东矿区浅埋煤层开采压架机理的已有认识,对大柳塔煤矿22103综采面支架在12 000 kN工作阻力时发生压架事故的原因进行了分析,并提出了相应的防治对策。结果表明,附近小煤矿对上煤层的越界开采,使得22103工作面回采经历了推出上覆遗留煤柱的开采状况;而在此过程中,煤柱上方三铰式关键块体结构的相对旋转运动会造成2煤层间关键层结构上的载荷过大而失稳,最终引起工作面的压架。据此提出应首先探明上覆煤柱的分布情况,通过减小煤柱上方关键块体的回转空间、降低采高以及提高支护质量等措施进行压架事故的防范。

基于雷达探测概率的干扰效能评估

对电子战中压制式干扰的干扰效能的有效评估问题进行了研究。首先分别利用无干扰状态和干扰状态的雷达探测距离求解了信噪比和信干比的表达式,进而建立了两种不同状态下的探测概率模型。然后通过模拟干扰机的自卫干扰和支援干扰场景,在设置雷达参数和干扰参数后,仿真比较了3种不同RCS的目标在上述两种干扰模式下雷达探测概率的变化。最后对压制干扰效能进行了科学评估。评估结果表明:干扰机的压制干扰能够有效降低雷达探测性能,自卫干扰时,大幅提升自身的安全性;支援干扰时,提高目标机的突防生存力。

分布式干扰下雷达探测区计算与仿真

针对导弹在飞行中段实现突防的电子干扰要求,提出了采用分布式星载有源干扰的方法来实现。为了有效计算各干扰机对目标雷达的干扰功率,巧妙利用空间两条直线的夹角公式,求得干扰机主瓣方向与该干扰机到雷达连线方向的夹角和雷达主瓣方向与雷达到各干扰机连线方向的夹角,从而将该方法从二维推广到三维。提出了有干扰和无干扰情况下,雷达探测区的通用公式。所提方法不仅适用于单干扰机对单雷达,也可用于多干扰机对多雷达场景。最后进行了详细的仿真分析,验证了理论分析的正确性和有效性。

深埋隧道TBM卡机机理及控制措施研究

当前TBM在中国应用越来越广泛,然而TBM在深埋软弱岩石隧洞中施工时,很容易发生护盾被卡事故,造成严重后果,因此对其卡机机理及控制措施研究很有必要。首先,基于Hoek-Brown准则圆形隧道围岩流变变形研究成果,考虑管片衬砌支护和掌子面效应,提出了护盾区域围岩变形计算模型;其次,根据上述变形计算模型和围岩、护盾变形协调条件,建立了停机和连续掘进两种工况下卡机状态判断模型,两种模型均考虑了围岩流变效应;再次,在卡机机理研究成果基础上,进行了卡机控制措施的研究。推导了临界预留变形计算公式;同时提出了预留变形和超前支护相结合时临界超前支护强度的计算模型;最后,将卡机判据和临界预留变形量及超前支护强度理论在工程算例中进行了应用。

一种面向卫星频谱监测的复合式干扰自动识别算法

针对卫星通信中经常出现的干扰难以识别的问题,提出一种基于快速独立成份分析(FICA)和支持向量机(SVM)的复合式干扰识别方法。该方法先用SVM对单一类型干扰信号建立分类模型库,并采用FICA对接收到的复合式干扰进行成分分离,再将分离后的不同成分分别输入SVM进行干扰识别。试验结果表明:该算法可在低干信比情况下对干扰信号进行准确的识别。

基于支持向量机的无线电引信抗扫频式干扰研究

扫频式干扰对无线电引信威胁很大,为此研究了支持向量机方法在无线电引信抗扫频式干扰中应用的可行性。以连续波多普勒无线电引信为例,从理论上分析扫频干扰信号作用下引信检波输出信号的频谱特征。提出一种基于傅里叶频谱的特征参量提取方法,并利用支持向量机对干扰信号与目标信号进行分类识别。识别实验结果表明,该方法可以获得很高的分类识别正确率,能够有效提高连续波多普勒无线电引信的抗扫频式干扰能力,将支持向量机应用于无线电引信抗干扰可以获得很好的效果。

基于特征加权与SVM的雷达有源干扰分类技术

为了有效提高雷达有源干扰分类正确率,提出一种基于特征加权与支持向量机的分类方法。针对分类过程中各信号特征参数对信号分类的重要度不同,引入特征加权的概念。利用灰色关联分析方法求取各特征权重,避免一些弱特征对分类结果产生较大影响。最后利用支持向量机分类器,对雷达有源干扰信号进行了分类识别。通过仿真实验证明,该方法可以有效提高雷达有源干扰信号类型的识别率,具有很好的通用性。

余割平方波束雷达支援干扰的建模与效能分析

建立了支援干扰模型,给出了现代雷达压制系数计算方法,并针对余割平方波束,分别在方位平面和俯仰平面构建了方向图模型。然后,分析了支援干扰对余割平方波束雷达的干扰效能,提取了干扰扇面作为干扰效能评估的核心指标,并建立了计算模型,定量研究了干扰扇面与掩护距离、干扰距离、飞行高度等效能指标间的内在关系。最后,得出了影响支援干扰作战效能的定性结论。