基于IAHP-EWM博弈论的煤层底板突水影响因素研究

为了研究影响底板突水的水文地质和管理因素,利用文献调研法确立了6个一级指标和20个二级指标的层次分析模型;收集8例突水事故指标数据,根据事故发生经过和事故原因分析,采用1~9标度体现人员管理因素指标对事故发生概率和后果的影响程度;利用区间层次分析法(IAHP)和熵权法(EWM)对所收集数据进行分析,利用博弈论对所确立指标进行组合赋权。研究结果表明,水文地质因素方面隔水层厚度和含水层水压权重最高,在管理因素方面地质基础资料不足是影响突水的关键因素,通过与其他类似研究对比,指标权重计算排序结果具有一定合理性,为研究底板突水提供方法参考,为煤层底板突水的精确防治和管理提供借鉴。

基于改进MobileNetV2的钻杆计数方法研究

煤层天然气预抽可提高煤矿井下开采效率和天然气利用率,而钻孔深度是天然气预抽的关键参数。为此,对钻杆计数方法展开了详细研究。建立钻机工作状态数据集作为钻杆计数方法的数据基础,探究了煤矿井下不同环境中的钻杆计数方法。针对钻机稳定工作环境中钻杆计数精度低的问题,提出了基于改进MobileNetV2(P-MobileNetV2)的解决方案。结果表明,P-MobileNetV2在钻机工作状态识别任务上优于其他7种经典图像识别模型,在煤矿井下具有一定的应用可行性。

基于多传感器信息融合的煤与瓦斯突出预警模型研究

煤与瓦斯突出是我国最严重的煤矿灾害之一,监测预警是预防煤与瓦斯突出事故发生的有效手段。通过将多传感器数据融合技术与实际煤矿瓦斯环境相结合,基于动态和静态突出预测指标综合分析,确定突出预警指标,利用层次分析法对指标进行权重计算并排序,并依据指标排序构建了一种基于多传感器信息融合的煤与瓦斯突出预警模型。指标排序结果依据权重由大到小依次为:综合指标D/K、地质构造T、最大钻屑量S、钻孔瓦斯涌出初速度q、巷道类型Y、作业方式Z、煤层倾角α、煤层垂直深度H和煤层厚度M。以实际矿井工作面突出指标数据为例,利用自回归模型对指标数据进行预测,结果表明,模型能够反映指标的变化趋势,预测值与实际值具有较小的误差,可用于突出指标预测,且预测精度较高。

堰塞坝漫顶溃决过程与机理试验研究

为了分析堰塞坝的溃决过程与机理,进行了堰塞坝漫顶溃决试验。结合堰塞坝的溃口扩展和溃决流量过程,将漫顶溃决过程分为最初的缓慢侵蚀阶段和之后的快速侵蚀阶段。在这个过程中,溃口在纵向上的扩展以陡坎侵蚀的方式推进,而横向上的扩展由土体坍滑失稳引起。坝体漫顶破坏属于冲刷破坏。通过分析陡坎后退过程、冲刷过程及其机理,认为冲刷过程包括土粒间剪切和孤粒搬运两个过程,土粒间剪切为搬运过程提供孤粒,而搬运过程为土粒间剪切提供作用空间。颗粒间剪切发生后,细颗粒随即被搬运,而粗颗粒多在溃口表层形成"拟混凝土"结构,阻碍陡坎下蚀。快速侵蚀阶段,随着流速、流量的增加,"拟混凝土"结构遭到破坏,溃口进一步发展。

基于爆炸应力波和构造煤带孕育煤与瓦斯突出危险状态的模型

针对华南地区突出矿区分布广泛、煤与瓦斯突出事故严重的现状,结合该地区地质构造复杂构造煤广泛分布和大部分矿井采用炮采炮掘工艺的特点,提出一种基于爆炸应力波和构造煤带孕育煤与瓦斯突出危险状态的模型,并对该模型进行了理论分析。研究表明:爆炸应力波在传播过程中形成的稀疏波会引起该波经过的区域密度减小、体积增大,煤层瓦斯压力降低,进而破坏煤体瓦斯原有吸附平衡状态,大量吸附瓦斯解吸导致煤层瓦斯压力上升;当掘进工作面前方煤体一定深度存在构造煤带时,爆炸应力波从掘进工作面爆源传至未破坏煤体与构造煤带交界面,由于爆炸应力波的反射加强作用使构造煤迎波一侧未破坏煤体产生拉伸破坏,而掘进工作面前方存在的应力集中带不会引起爆炸应力波对煤体产生反射拉伸加强破坏作用;掘进工作面向构造煤带推进需要周期性的爆破作业,爆炸应力波的强度随着距爆源的距离增加而衰减,产生的爆炸应力波对煤体的瓦斯解吸作用和破坏作用不断增强,产生爆炸应力波的累加效应。

煤与瓦斯突出热动力过程的研究

利用自行设计加工的煤与瓦斯突出模拟装置 ,通过实验室实验和理论分析相结合的方法研究了煤与瓦斯突出过程中煤体温度的变化规律 .研究结果表明 ,煤与瓦斯突出不是大多数学者认为的绝热过程 ,而是一个偏向于等温过程的多变过程 .多变指数可以通过实验测定的煤体温度来计算 ,吸附瓦斯和游离瓦斯的膨胀功可以利用多变指数计算 .

堰塞坝漫顶溃决过程及其受组成结构的影响

以四川茂县宗渠堰塞坝为原型,以几何相似比1∶100进行堰塞坝漫顶溃决模型试验。通过模型试验揭示了堰塞坝漫顶溃决的动力学过程,即下游坡面侵蚀、冲沟侵蚀、陡坎稳定侵蚀、陡坎加速侵蚀、陡坎减速侵蚀和常态化过程6个阶段。通过对比试验,揭示了坝体密度和级配特征对溃决速率以及溃口形式的影响机制,即坝体密度通过颗粒间剪切作用于溃决过程,密度更大的坝体溃决更慢,形成中轴线处窄浅的"矩形"溃口;坝体级配通过孤粒起动作用于溃决过程,级配更粗的坝体溃决更慢,形成中轴线处宽浅的"倒梯形"溃口。

滑坡堵江坝溃决洪水及其演进的理论分析

崩滑堵江事件在世界范围内 ,尤其在山区广泛存在。溃坝后形成的洪水异常凶猛 ,洪峰高达几米至几十米 ,演进过程中常造成下游严重灾害。因此 ,崩滑堵江事件及其灾害链已严重影响人类的工程经济活动。本文对溃决洪水流量、洪峰及其演进过程进行了理论分析 ,建立了一套预测溃坝洪水特征的计算公式 ,并用实例验证 。

煤与瓦斯突出的动态过程研究

为研究煤与瓦斯突出的动态过程,利用真三轴煤与瓦斯突出模拟试验系统,开展不同条件下的煤与瓦斯突出模拟试验,动态监测突出过程中应力、瓦斯压力变化特征,统计分析抛出煤体的分布特征。结果表明,突出是否发生存在一个瓦斯压力阈值,高于该阈值,突出强度随着瓦斯压力增大而增大。突出孔洞口小腔大、呈梨形,孔洞后方煤体越靠近突出孔洞破碎程度越高。抛出煤体在水平地面呈梭形条带分布,以小粒径的粉煤为主,主要集中在远离突出口的区域,随着瓦斯压力的增大抛出煤体的粉碎效果越明显。煤与瓦斯突出是一个快速发展的动态过程,可划分为孕育、激发、发展、终止以及抛出5个阶段。

实验室煤与瓦斯突出模拟试验回顾及展望

为借鉴国内外煤与瓦斯突出模拟试验研究成果,查阅大量相关文献,进行分析和总结。以人们对煤与瓦斯突出试验研究的深入程度为主线,将实验室煤与瓦斯突出模拟试验的研究历程进行阶段划分。研究表明:20世纪50—60年代,成功诱导了突出,初步考察诸因素对突出的影响;70—90年代,深入探究突出发生的力学判据及突出过程,并提出数十种有关突出机理方面的假说;21世纪初,以组建三维模拟试验台进行试验为特点,大大提高了模拟试验条件与现场的相似度,但在力学加载系统的稳定性和可调性、模型的整体密封性、测试探头的精度等方面仍需改进。

煤与瓦斯突出的时间效应与管理体系研究

随着煤矿开采深度和机械化程度的加大,煤与瓦斯突出的威胁日益突出,为了更加清楚的研究煤与瓦斯突出的机理和过程,对煤与瓦斯突出过程中的主要影响因素进行了分析,认为瓦斯内能是突出的主要能量来源,而瓦斯内能是由瓦斯含量决定的。通过对煤与瓦斯突出过程的孕育、突出发展、突出发生及再发展和突出衰退等阶段的分析,建立了煤与瓦斯突出发展时间矢、预测预警时间矢和应急响应时间矢,并进行了煤与瓦斯突出的时间效应的分析,建立了基于时间效应分析的煤与瓦斯突出管理体系,以提高矿井的抗灾减灾能力。

坚硬顶板弱化处理防止瓦斯骤然涌出

为了使古书院矿15#煤综采工作面坚硬顶板能随工作面推进而及时垮落,减轻坚硬顶板垮落时对工作面的冲击和矿压显现,防止坚硬顶板突然垮落时工作面瓦斯骤然剧增所导致的瓦斯问题,采用了超前深孔预裂爆破的方式对15#煤综采工作面坚硬顶板进行弱化处理。通过对坚硬顶板的弱化处理,减少了初次来压和周期来压的步距,使采空区积聚的瓦斯均衡涌出,从而有效控制了大面积悬顶时顶板瞬间垮落所造成的工作面采空区瓦斯骤然涌出,保证了综采工作面的安全生产。

关于煤与瓦斯突出的数值模拟

根据煤岩体介质变形与瓦斯渗流的基本理论,建立了煤岩破裂过程气固耦合作用的RF-PA2D-GasFlow模型,应用该模型对煤与瓦斯突出进行数值模拟,再现含瓦斯煤岩在瓦斯压力、地应力及煤岩力学性质共同作用下煤岩损伤破裂并诱致突出的全过程,这为进一步深入理解煤与瓦斯突出机理及瓦斯抽放防治突出等提供理论基础和科学依据。

面向网络论坛的突发话题发现

每天有大量的信息涌现在论坛上,用户可以通过论坛获知目前国际国内正在发生的一些突发事件。如何使用机器自动化的方法检测论坛中的突发话题已经成为搜索引擎以及网络挖掘系统的一项基础任务。话题检测与跟踪模型(TDT)可以很好的解决话题发现问题,但是TDT处理的对象是新闻语料,与论坛内容相比,新闻语料更准确、严谨、规范。TDT中使用的方法不适合用语随意的论坛。因此在网络论坛这种噪音环境下的话题检测面临着一定的困难与挑战。文中提出一种基于噪音过滤的话题发现模型,它从内容和用户参与度两个角度来检测论坛话题。在"水木社区"的"水木特快"上进行了相关的实验,实验结果表明该文提出的模型不仅可以检测突发话题,而且可以检测与这些话题相对应的用户社区。

煤与瓦斯突出层次-可拓预警技术及应用

为实现煤与瓦斯突出的智能化预警,基于层次分析法(AHP)与可拓理论,利用Visual Basic(VB)和ArcEngine组件,设计以数据采集模块、查询模块和预警模块组成的突出预警系统结构,并开发客户端软件系统,结合矿井基础参数及生产工作面煤与瓦斯突出预测指标,构建煤与瓦斯突出预警技术体系。将预警技术体系应用于山西潞安集团余吾煤业S2206回采工作面。结果表明,预警结果与工作面实际相符。

煤与瓦斯突出预测层次分析-模糊综合评判方法

将层次分析和模糊综合评判方法结合起来应用于煤与瓦斯突出预测研究中.运用层次分析法确定了煤与瓦斯突出各影响因素权重系数,采用隶属函数构造了单因素判别矩阵,并运用模糊综合评判法建立了煤与瓦斯突出预测模型.对平顶山研究区典型工作面进行了瓦斯突出危险性的定量预测和突出等级划分.结果表明,应用层次分析-模糊综合评判方法预测煤与瓦斯突出强度是可行的.

煤与瓦斯突出的热力过程的初步探讨

本文以煤与瓦斯突出的两相流体假说为基础,建立了突出的热力体系,分析了突出的热力过程,进而推导出突出各热力过程的温度计算公式和体系的能量计算公式,并以突出实例计算了温度和能量。

煤岩灾变过程应力场-损伤场-渗流场耦合效应数值模拟

为了揭示采动下煤岩灾变过程损伤-渗流诱发煤与瓦斯突出的灾变机制,基于含瓦斯煤岩破裂过程气固耦合理论,运用真实破裂过程分析RFPA2D系统中的GasFlow模块,模拟了采动过程中煤岩突出多场耦合效应与瓦斯卸压抽放渗流规律,研究了煤岩层中应力状态的变化及裂隙演化过程对透气性的影响。模拟结果表明:随着开采的进行,在扰动应力场和瓦斯压力的共同作用下,工作面与邻近高压瓦斯区之间的煤岩出现了裂纹萌生、扩展与最终贯通的演化过程;并且裂纹导通后,工作面与邻近高压瓦斯区之间煤岩的透气系数显著增大,其大小可能是贯通前的数倍。上述结果验证了采动下煤岩突出灾变过程的应力场-损伤场-瓦斯渗流场耦合效应,为采取合理的卸压消突或瓦斯抽放措施提供了一定的理论依据。

煤与瓦斯突出发展过程的实验与机理分析

为了研究煤与瓦斯突出发展过程中煤的破坏形式和原因,通过实验分析了含瓦斯煤块在突然暴露时的破坏规律,用简单的突出模型进行了各种条件下的突出发展模拟实验,并建立了突出发展的数学模型。结果表明,突出发展过程中煤的破坏主要表现为层裂形式,破坏传播的速度非常快(大于1 m/ms),在突出发展初期不存在剧烈的粉化破坏。突出发展过程中煤中裂隙初始起裂主要是由于煤壁突然卸载形成的卸载波向里传播过程中被受围岩约束的煤部分反射回去,入射波和反射波叠加使煤处于受拉状态而发生拉伸破坏。即便地应力为零,含瓦斯煤体在突然形成暴露面时也会产生向深部传播的卸载波,进而引发层裂。

应急预案急救护理流程在抢救成批爆震烧伤患者中的应用

目的将突发事件应急预案急救护理流程应用到突发成批爆震烧伤患者的急救护理中，避免成批烧伤抢救中出现忙乱现象，使患者得到快速有效的救治。方法对该批突发爆震烧伤的14名患者的抢救启动突发灾害事件应急预案，实行流程化的急救护理。结果14例患者的整个抢救过程紧张有序，未出现以往突发大批伤员抢救中的忙乱现象。运回急诊科的伤员在20—60min内均得到了妥善安置，10名患者行早期气管切开术，无一例患者因气道梗阻致死。14名患者全部脱离危险。结论对于突发意外灾害事故爆震烧伤的患者，制订可行的应急预案，采用规范的急救护理流程，进行专科化的治疗护理，可提高伤员的抢救成功率，降低死亡伤残率。