坚硬顶板切顶成巷挡矸结构变形与破坏机理研究

针对坚硬顶板切顶成巷过程中挡矸结构易弯曲、偏移问题,以邱集煤矿11煤1105工作面运输巷为研究对象,构建全过程挡矸结构力学模型,并结合ABAQUS数值模拟软件分别模拟了受矸石冲击、挤压时挡矸结构受力变形情况。研究结果表明:坚硬顶板垮落矸石冲压特征明显,易导致挡矸结构横向弯曲,尤其是挡矸结构中工字钢上部变形严重,通过对工字钢顶端施加横向约束力,可有效减小工字钢变形;受矸石挤压作用,金属网发生网兜变形,并对相邻工字钢产生较大的拉应力,易造成整体失稳;工字钢间距800 mm时钢筋网变形量降低明显。提出1种新型挡矸支护方案,经现场实施监测,新方案下矸石帮变形减小了约49%,满足生产安全需要。

基于K-means与SVR的致密油藏水平井压裂产能预测研究

水平井体积压裂是致密油藏高效开采的主要技术手段,准确预测产能对油田施工方案编制具有重要的指导意义,开采效果受地层因素、原油物性因素、压裂施工因素等影响,基于机理计算公式的传统预测方法存在一定局限性,提出一种基于K-means聚类与支持向量回归的产能预测组合模型,采用主成分分析算法解决K-means中欧氏距离对所有特征贡献程度一致性问题,K-means聚类结果与压裂施工参数结合作为SVR预测样本,有效解决不同区域间差异较大等问题。通过实验对比SVR、BP神经网络,预测准确性和稳定性优于单一模型,具有较高的合理性,可为致密油田高效开发提供指导性建议。

SVM+Resnet18在液压支架零部件工艺检测中的应用及研究

液压支架主要采用电控与液压系统进行控制与动作,其零部件密封性决定了液压系统的效能及安全。液压支架零部件密封性与制造工艺相关,因此对液压支架零部件的工艺检测不可避免。采用支持向量机(SVM)和Resnet18作为零部件特征提取器,对每个零部件进行数字图像特征提取,并输入SVM+Resnet18网络获得训练特征模型。结果表明,SVM+Resnet18算法使加工工艺的检测更加精准,提高了液压支架的密封性及安全性。

悬挂式多轮支撑旱地激光平地机设计与试验

针对牵引式旱地激光平地机转弯半径大、两轮支撑易出现压实轮辙、小田块精准平地适应性差等问题,设计了一种悬挂式多轮支撑旱地激光平地机,该机通过拖拉机三点悬挂机构浮动功能与多轮支撑相结合,实现激光控制平地作业。建立了平地铲浮动调节数学模型,确定了平地机结构参数与工作参数,分析了支撑轮对土壤的压实,设计了由两组刚性轮组成的支撑轮结构,减小了支撑轮对松软土壤的压实轮辙。田间试验结果表明,悬挂式多轮支撑旱地激光平地机作业性能稳定,田面最大高程差从平整前20.8 cm降至平整后7.3 cm,相对高程标准偏差S d从平整前4.48 cm下降到平整后1.72 cm,平整后绝对差值小于3 cm的采样测量点累计百分比91.94%,显著改善了田面平整情况,满足田块精准平地要求。平地前后网格点土壤紧实度分析结果表明,悬挂式多轮支撑旱地激光平地机的多支撑轮对试验田块0~17.5 cm深度范围的土壤紧实度具有一定的压实影响,深度达17.5 cm及以上时,土壤紧实度基本稳定,整田表层土壤压实均匀。松软土壤经过均匀压实后,减小了土壤后期的沉降,保证了田面平整度。通过作图法对比分析了悬挂式平地机与牵引式平地机在田角处不能平整的面积比例,平整100 m×100 m、36.5 m×36.5 m、25.8 m×25.8 m田块时,牵引式平地机不能平整面积占比分别为0.78%、5.8%和19.4%,而悬挂式平地机不能平整面积占比小,分别为0.09%、0.68%和2.25%,表明悬挂式平地机小田块平地作业更具优势。

紧支撑最小能量框架的构造(英文)

本文研究了对应于紧支撑加细函数的最小能量框架,并得到了最小能量框架存在的准则,该准则是建立在加细函数的Laurent多项式符号上的不等式。其次给出了显式构造最小能量框架的公式。最后构造出了数值算例。

川西新场气田沙溪庙组致密碎屑岩储层单井产能评价与预测

川西新场气田侏罗系沙溪庙组气藏是典型的低渗透致密碎屑岩气藏,由于地质条件复杂,非均质性极强,储层单井产能预测已成为难点之一。通过分析测井信息和储层物性,提取声波时差、裂缝张开度、裂缝渗透率等11个与产能相关的参数,并运用相关系数法确定裂缝张开度、裂缝渗透率、产能系数、裂缝孔隙度、裂缝发育指数和综合评价指数6个指标作为产能控制特征参数;然后选取33个已测试层位作为已知样本,利用支持向量机构建适合该区的产能预测方程,预测标准误差为0.0661,平均绝对误差仅为0.0182,预测精度较高;最后,利用所构建的产能方程对24个未测试层位的产能进行预测,完成沙溪庙组气藏单井产能评价。

a尺度三维八向加细小波尺度函数的构造算法

依据双向小波理论为基础,利用张量积构造a尺度三维八向加细小波尺度函数,研究了具有紧支撑性面具符号的a尺度三维八向加细方程拥有紧支撑分布解的情况,讨论了三维八向a尺度加细小波函数紧支撑区间.

基于支持向量机的致密储层岩相识别——以徐家围子断陷下白垩统沙河子组为例

岩相识别是徐家围子断陷下白垩统沙河子组(K1s)致密砂砾岩气勘探亟需解决的关键问题。依据岩心、薄片、成像测井资料,将K1s岩相分为砂砾岩相、中-粗砂岩相、粉-细砂岩相和泥岩相;以常规测井曲线及其组合参数作为岩相识别的技术资料,利用最小二乘支持向量机建立岩相判别模型,采用网格搜索,经多次验证优选模型参数。应用结果表明,最小二乘支持向量机识别岩相结果明显好于常规统计方法,模型识别岩相与岩心分析结果基本一致,其中砂砾岩相符合率均高于83.2%,中-粗砂岩相符合率均高于84.0%,粉-细砂岩相符合率均高于87.6%,泥岩相符合率均高于93.2%。致密储层的非线性测井响应是支持向量机成功应用的重要基础,该方法对其他地区也具有借鉴意义。

停止损失保费的上界

给出了在没有紧支撑条件下,用风险X的一阶、二阶、三阶矩表示的最优再保费的上界。

初次来压前受超前增压荷载作用的坚硬顶板弯矩、挠度和剪力的解析解

坚硬顶板弯矩、挠度的理论解是矿山岩体力学中未曾获得较好解决的课题。初次来压坚硬顶板问题的超静定次数,比周期来压坚硬顶板问题的超静定次数要高1次。将煤层、直接顶按弹性地基处理,对初次来压前受均布荷载、荷载峰超前的增压荷载和支护阻力共同作用的,工作面中部煤壁前方和采空区单位宽坚硬顶板的挠度进行求解,采用潘岳等求解周期来压前坚硬顶板弯矩、挠度解中的部分结果,求得满足全部连续条件和自然边界条件的坚硬顶板的4段式挠度表达式中的所有系数。据所得表达式,采用Matlab软件计算和绘图得到的初次来压前坚硬顶板挠度、弯矩曲线在考察区间光滑连接,剪力曲线连续。对曲线进行分析可知:(1)荷载增减对顶板弯矩、挠度作用明显;(2)支护阻力可有效减小煤壁前方顶板和悬空顶板的弯矩、挠度及采空区顶板的剪力值;(3)单位宽顶板的特征长度由弹性地基系数、顶板抗弯刚度组成。在相同荷载下,只要特征长度相同,顶板弯矩分布完全相同,特征长度大者顶板弯矩大;(4)弹性地基系数小者,煤壁前方顶板挠度(下沉量)大。抗弯刚度小者,采空区顶板挠度(下沉量)大;(5)顶板弯矩峰位置在煤壁前方。顶板荷载大,支护阻力小,弹性地基系数大者,其弯矩峰与煤壁的距离近。在控顶区两端顶板剪力取最大值。所得硬顶板的关系式为理想坚硬顶板模型的解析解,其应用是从解析解算例中受到启发,获得参数变动时坚硬顶板弯矩、挠度和剪力变化的规律性认识,对采场顶板状况变化作出合理的定性判断,亦可为坚硬顶板断裂过程和断裂引发顶板应变能释放、冲击矿压能量来源及初次来压步距的量化分析提供基础。

液压支架柱窝实验装置结构设计与研究分析

目前液压支架柱窝检测与测试装置较少,不能有效地检测与测试柱窝的结构性能。针对此种情况,提出一种新型结构装置,能够检测与测试柱窝结构性能,并对结构进行可行性分析。对以后的实验检测装置的发展有一定的帮助。

致密砂岩气层压裂产能及等级预测方法

致密砂岩储层孔隙度小、渗透率低、含气饱和度低,基本上没有自然产能,需要进行压裂,因此进行压裂产能的预测很有必要。笔者研究了鄂尔多斯盆地苏里格东部地区盒8段致密砂岩气层的压裂产能及等级预测。利用反映储层流动性质的测井参数(电阻率、自然伽马、声波时差、中子、密度)与反应压裂施工情况的压裂施工参数(单位厚度砂体积、砂比、砂质量浓度、单位厚度排量、单位厚度入井总液量),选择数学统计方法神经网络法进行致密砂岩气层压裂产能等级预测。分析比较Elman神经网络、支持向量回归(SVR)、广义回归神经网络(GRNN)3个神经网络预测致密砂岩气层压裂产能模型的网络结构参数、回判及预测精度以及运行耗费时间。结果表明:3个模型中,GRNN网络参数只有1个,回判和预测精度最高,运行时间小于1s。因此,选择GRNN模型预测致密砂岩气层压裂产能,并用于苏里格东部地区致密砂岩气层压裂产能的等级预测。等级预测准确率达到90%。

基于逆向工程与拓扑优化的半面罩支架设计分析

口罩的密合性是有效防护传染性疾病的关键因素。为了提高口罩密合性,首先基于逆向工程技术获取个体的面部特征,完成个性化口罩支架造型设计。其次,通过有限元静力分析得到口罩支架的应力,以及与绳带连接点处的位移,据此确定了优化的约束条件。然后以最小体积为设计目标,以最大Von-Mises应力和连接处的最大位移为约束,以单元密度为设计变量,采用变密度法完成支架的轻量化设计。最后,根据拓扑优化结果再建支架模型,并通过有限元静力分析验证了优化设计的合理性。结果表明:在满足所有约束条件下,优化后的支架质量降低了约70%,在绳带拉力的作用下变形很小,且变形趋势有利于提高口罩与面部的贴合。

利用弹性参数识别致密砂岩储层流体性质

鄂尔多斯盆地苏里格气田致密砂岩储层的孔隙结构复杂,储层低孔、低渗、非均质性特征明显,储层流体识别困难。基于偶极声波测井资料,以致密砂岩岩石弹性参数为基础,利用指标法、交会图分析法、支持向量机进行储层流体性质识别的方法研究。结果表明:纵横波时差比、地层压缩系数与泊松比比值、纵波弹性模量差比可以作为气层识别的指标;引入流体敏感度评价参数,优选出能敏感反映储层含气性的弹性参数,如拉梅系数与密度之积、拉梅系数、体积模量、拉梅系数与剪切模量之比、弹性模量,结合支持向量机对流体进行识别,能够提高流体识别精度;对有试气结论的储层样本进行实际分类处理,利用支持向量机判别样本的成功率为92%。通过对苏里格气田的X350井进行实际分类处理,并经过试气结论验证,证明优选能敏感反映储层含气性的弹性参数,结合支持向量机对储层流体进行识别的方法是切实可行的。

大型深基坑施工方案的设计优化

大型深基坑围护结构的设计应将结构选型，杆件设计与控土方案综合考虑，以求得到最优的设计效果。圆形桁架支撑结构具有安全、经济和宽畅的施工空间等特点。本文叙述爱俪园大厦两道圆形桁架支撑结构（基坑挖深达１４．４５ｍ）的施工实践。

基于模糊支持向量机的剪接位点识别

为了提高模糊支持向量机(FSVM)对剪接位点的识别精度,提出一种计算样本隶属度的新方法。将样本到两聚类中心的距离比值作为样本的初始隶属度,采用K近邻(KNN)方法计算样本的紧密度,最后将初始隶属度与紧密度的乘积作为样本的最终隶属度,这样既提高了支持向量的隶属度,又降低了噪声样本的隶属度。将此方法应用到剪接位点的识别中,对组成性5'和3'剪接位点的识别精度分别达到了94.65%和88.79%,与经典支持向量机相比,3'剪接位点的识别精度提高了7.94%。

基于支持向量机的致密油藏水平井体积压裂初期产能预测

水平井产能预测和评价是致密油藏合理有效开发的关键环节。由于体积压裂后,缝网分布复杂且相互干扰,传统经验公式法和数学解析法在低渗-致密油藏的产能预测普遍误差较大。本文基于大庆油田M2区块20口水平井体积压裂的钻遇、压裂和试油数据,首先采用皮尔森系数、斯皮尔曼系数和肯德尔系数进行了主控因素分析,筛选和评价了7个主要参数。在此基础上,通过样本数据的标准化、主成分分析预处理和交叉验证方法优选,建立了基于支持向量机的致密油藏水平井体积压裂初期产能预测模型。结果表明,开发初期井数较少时,支持向量机留P交叉验证的预测效果最好,平均相对误差仅为5.4%。随着后续生产开采井数增加,建议优选精度较好、运算速度更快的10折法。根据不同的开发阶段的数据量情况,随时调整预测模型,为目标区块不同开发阶段水平井体积压裂现场施工参数优化和产能评价提供重要参考。

基于单张二维图像的三维建模研究

对基于单张二维图像重建三维模型问题进行深入研究,对目前使用的方法进行比较分析,提出了基于紧水平支集的SFS三维模型重建方法。首先改进了基于快速匹配算法求解的紧水平支集方法,以提高紧水平支集求解的精度和效率,并将此方法应用到求解SFS问题,提出基于水平集快速求解SFS问题的方法;接下来为解决SFS固有的凹凸二义性问题,基于分水岭的思想寻找凹凸分界线,以此确定产生凹凸二义性的区域用以进行重建;最后利用拓扑变换重构凹陷区域,得到正确的三维模型。

基于交叉验证的SVM对致密砂岩岩性的识别

利用苏里格研究区岩屑录井资料,优选了对岩性差异具有较好指示作用的自然伽马和光电吸收截面指数两条测井曲线参数作为训练和测试样本,并且做归一化处理以消除测井响应特征量纲不一致的影响,使用交叉验证方法对支持向量机的关键参数则进行最佳寻优,得到了一种基于交叉验证优化的支持向量机岩性识别模型并在研究区对多口井样本进行岩性识别。对比实验结果,支持向量机法平均符合率达到了91.25%,高于神经网络法和交会图法的识别准确率,而且收敛速度更加快,取得良好的应用效果。

致密油藏水平井体积压裂初期产能预测

针对体积压裂井压后初期产能预测难度大的问题,依据大庆油田龙26井区和垣平1井区体积压裂地质、工程及动态数据,分析了压后初期产能的影响因素。采用灰色关联分析法、复相关系数法和熵值法,综合分析体积压裂后初期产能与影响因素的相关程度,确定了主要的影响因素。研究结果表明,影响体积压裂初期产能的主要因素依次为加砂量、加液量、地层压力和渗透率。在此基础上,应用支持向量机方法预测油井压裂后的初期产量。经实际压裂效果验证,支持向量机方法对压后初期产量的预测准确率较高,比传统的多元线性回归预测法更准确,此研究对类似的致密油气藏的开发具有一定的指导和借鉴意义。