FOA优化GRNN网络的尾矿库安全预测

从尾矿库安全管理实际出发,针对尾矿库安全预测影响因素多、波动性大和非线性的特点,提出了果蝇算法优化广义回归神经网络的尾矿库安全预测模型。通过利用果蝇优化算法的全局寻优特性对广义回归神经网络进行参数优化,同时采用相关分析方法选取尾矿库安全评价指标,实现尾矿库的安全评价预测。以辽宁本溪南芬尾矿库为研究实例进行预测仿真,实验结果表明:相较于GRNN网络模型和BP网络模型,采用果蝇算法优化的GRNN模型预测精度更高,适用性更强,在尾矿库安全预测方面具有很大的实际应用价值。

遗传算法优化径向基神经网络的尾矿库安全预测

在研究径向基(RBF)神经网络的基础上,利用遗传算法对其进行优化,并结合尾矿库系统安全状况与各影响因素之间的非线性关系,将优化的RBF神经网络应用于尾矿库安全预测中。为证明该优化网络的优越性,将优化后的RBF网络和传统RBF网络进行仿真实验,结果表明优化后的RBF网络较传统RBF网络在尾矿库安全预测的精度和速度效果更好。

散体介质复杂力链网络演化持续同调拓扑研究

力链网络是表征颗粒物质和散体介质细观力学本质特征以及研究其宏观结构力学行为的重要基础.由于力链构型的复杂性和多重形态,使得力链网络难以分析处理.拓扑数据分析(TDA)为定量描述力链网络提供了一种简单、有效且易处理的方法.基于拓扑数据分析中的持续同调理论,建立了散体颗粒从接触网络到力链网络,再到拓扑空间模型的分析方法.以放顶煤开采为例,采用光弹实验方法,追踪放顶煤开采力链演化过程,对顶煤与覆岩力链网络进行持续同调拓扑分析.研究表明:将采场中散体颗粒应力作为持续同调分析的阈值ε时,Betti数可以作为衡量采场来压的一个量化指标,采场顶部覆岩和工作面前方煤岩力链网络β0曲线呈抛物线形,且来压时抛物线峰值高于初始状态下的峰值.顶部覆岩β0峰值位于强力链范围,而工作面前方煤岩β0峰值位于次强力链范围.β1曲线呈L形,在[0.3,1]区间内,β1趋近于0,在[0,0.2]区间内与ε近似呈反比.持续同调拓扑研究为定量分析颗粒介质复杂力链网络演化和宏观力学行为提供了有效方法.

颗粒体双轴加载双向流动力链演化光弹试验研究

颗粒集合体在外力作用下,颗粒间产生复杂的接触力链效应。为了揭示和描述颗粒集合体力链形成、发展过程以及力链分布形态,基于光弹材料受力产生光学条纹图像的原理,研发出能够使颗粒实现双轴加载和双向流动的颗粒光弹试验装置。通过不同工况条件下的颗粒流动光弹试验,初步反映出颗粒集合体流动产生力链的发育过程和分布形态,即经过颗粒集合体的流动其流动口上部会形成一个拱结构,其可以对上部颗粒体进行支撑以保持上部结构的稳定。为研究不同背景条件下颗粒流力链结构和颗粒集合体细观力学行为,特别是颗粒双向可流动性设计为实际工程应用提供了基础试验方法。

和声搜索算法改进BP网络在水质评价中的应用

针对BP神经网络收敛速度慢,容易陷入局部极小值的缺点,提出了用和声搜索算法优化BP网络连接权和阈值的方法改进神经网络,并通过对水质评价指标的分析,建立了水质评价问题的数学模型,结合指标PH、DO、COD、NH3将和声搜索算法改进的BP网络应用于所建立的模型中进行求解;实验结果表明,和声算法改进BP网络在一定程度上可以使网络收敛速度加快和避免局部极小,准确评价出水质的级别。

强矿震临界破裂阶段的岩体弹性波场

为探索井田范围较大尺度岩体破裂失稳的危险性预测,以抚顺老虎台井田为工程背景,反演连续12个月矿震弹性波的传播速度比(vP/vS)和质点振动振幅比(AS/AP),分析强矿震临界发生阶段的弹性波场变异特征。结果显示,ML≥1.5矿震的波场信息较敏感,在ML≥3.0(E≥1.8×108J弹性能)矿震前,波速比和振幅比绝大多数存在显著的低值异常,预测ML≥3.0矿震的信度分别为0.79和0.93,虚假异常和缺失异常较少,具有良好的应用前景。波速比和振幅比在强矿震临界破裂前存在的降低和恢复过程,可能指示能量核心区岩体的张性破裂扩容和裂隙闭合过程。

基于Voronoi图的爆区品位和矿量计算

分析了平面点集Voronoi图特性及生成算法,提出了利用Surpac矿业软件的二次开发工具——Tcl/Scl脚本语言和Voronoi图原理的势力范围特性,实现基于平面炮孔化验数据的区域平均品位和矿量的自动计算。该方法在某铜钼矿取得了很好地应用,大大提高了该矿矿石质量管理的效率和准确性。

基于HS-BP算法的尾矿库安全评价

为有效预防尾矿库事故的发生,针对尾矿库事故率具有随机波动性和非线性的特点,采用和声搜索算法(HSA)和BP神经网络建立尾矿库安全评价模型.该方法利用HS算法对BP神经网络权值进行优化,进而对尾矿库进行安全评价.通过对辽宁本溪南芬尾矿库安全现状进行拟合预测,结果表明:将HS算法和BP神经网络有机结合,能够克服传统BP网络易陷入极小值、收敛速度慢得缺陷,有效的刻画了尾矿库事故的随机波动特性,并且预测能力均优于其他评价算法,具有重要意义.

基于SFLA-Kriging算法的三维地质建模

Kriging方法可对离散数据点进行内插和外推,近年来在地质、测绘各方面得到了普遍应用,但Kriging方法中变异函数理论模型的选择和实验变异函数参数的设定大部分依赖于地质工作人员的专业技能,具有一定的客观性.引入混合蛙跳算法,对Kriging实验变异函数进行优化,提出SFLA-Kriging算法并结合某露天矿钻孔数据进行三维建模.实验结果标明,SFLA-Kriging算法与传统Kriging方法相比,克服了一般方法的局限性,误差降低27.89%、三维地质模型精度更高.

“三软”大倾角厚煤层大采高综采工作面应力分布规律研究

结合神火集团泉店煤矿14050工作面地质信息,通过FLAC3d数值模拟研究"三软"大倾角大采高工作面的覆岩结构运动及破坏规律,分析工作面倾角、采高对工作面顶板内应力分布规律的影响,从而归纳总结"三软"大倾角厚煤层大采高综采工作面矿压显现规律,为后续工作面的设计布置、巷道推进速度、支架参数确定及支护效果奠定基础,同时也为同类型煤矿提供借鉴。

下向进路式采场充填体顶板力学模型及稳定性分析

在应用下向充填采矿法的矿山中,回采工作直接在充填体顶板下进行,研究充填体顶板的安全性和稳定性具有重要意义。以甘肃某镍矿为工业背景,引入薄板模型和尖点突变理论,构建了采场充填体顶板的力学模型,分析了充填体顶板发生突变失稳的临界条件,确定了采场充填体顶板的安全厚度,并进行反演推算得出该矿山目前所能承载的充填体最大厚度。研究结论表明:影响充填体顶板稳定性的核心因素是顶板厚度,某镍矿现有的采场结构参数能够满足持续下向充填开采矿体的顶板厚度安全需求。研究方法为探究采场充填体顶板稳定性问题提供了新的思路。