- 程士宜;王宗林;梁冰;李刚;
为解决急倾斜厚煤层回采巷道支护困难,基于大安山煤矿急倾斜煤层赋存特征,通过理论分析和数值模拟分析了+550水平2槽煤层巷道应力场和位移场分布规律,巷道表现出左帮和顶板变形量大,软帮上角应力集中问题.针对上述特征,提出了强化关键部位的锚网索加钢带联合支护方案,通过现场试验验证了方案的可行性.结果表明:采用锚网索加钢带支护方案后,巷道整变形量较小,各监测点巷道两帮移近量最大值为8 cm,围岩表面无破碎或突出现象,实现了急倾斜厚煤层回采巷道的有效控制.
2015年05期 v.34;No.201 545-549页 [查看摘要][在线阅读][下载 718K] - 南存全;王玉成;商佳新;于永江;
针对近距离煤层群联合开采,上层煤采完后,下层煤巷道支护困难的问题.运用有限差分数值软件FLAC2D,对下层煤巷道在无支护裸巷、常规锚杆(索)支护和桁架锚索支护三种方式下巷道围岩顶板最大下沉量、塑性屈服范围、应力场,进行了数值模拟分析,并进行现场工程验证.结果表明:桁架锚索支护可以有效控制巷道围岩变形,保持巷道稳定.该成果对近距离煤层下回采巷道研究有一定实际价值.
2015年05期 v.34;No.201 550-554页 [查看摘要][在线阅读][下载 614K] - 种照辉;李亚楠;王腾;李冬伟;杨吉平;
为研究斜梯形和直墙半圆拱形巷道断面对煤岩互层巷道的适应性,得到巷道断面的支护参数的优化方案,进行了相似模拟试验和数值模拟试验研究,改进后的巷道断面和支护参数利用钻孔探测进行检验.结果表明:斜梯形巷道断面对于煤岩互层巷道适应能力差,直墙半圆拱形巷道的水平应力和垂直应力同比斜梯形巷道小2倍以上,更适用于煤岩互层顶板;对直墙半圆拱形巷道进行了3种支护方案的模拟,确定最终的间排距为800 mm×800 mm;钻孔探测发现改进后的方案裂隙、破碎带大幅度减小.
2015年05期 v.34;No.201 555-560页 [查看摘要][在线阅读][下载 878K] - 张艳博;梁鹏;刘祥鑫;刘善军;田宝柱;
为研究岩石破裂断口微观形貌特征,采用灰度共生矩阵法,通过对干燥和饱水花岗岩、粉砂岩进行单轴加载实验,结合场发射扫描电镜实验进行研究.结果表明:基于灰度共生矩阵的角二阶矩、对比度、相关度、熵4个特征值能够较好地描述岩石破裂断口的微观形貌特征,这为岩石微结构的定量化研究提供了一条新的思路.通过对4个特征值的分析发现,岩石微观裂纹起裂、发展的方向与岩石的受力方向成一定夹角;水对岩石微裂纹扩展方向无较大影响,但水可以促进微裂纹的扩展;干燥岩石微观断口破裂面大,破裂深度较浅,饱水后破裂面变小,破裂深度增加.研究结果对岩石失稳破坏机制获得更为深入的认识,更好地为岩石灾变基础理论研究服务.
2015年05期 v.34;No.201 561-566页 [查看摘要][在线阅读][下载 694K] - 李杨;杜学领;孟磊;
针对漳村煤矿厚煤层综放工作面宽煤柱护巷巷道变形量大,煤柱破坏较为严重的情况,研究适合其工作面的合理煤柱宽度.首先,运用弹塑性理论分析法确定煤柱中部弹性区宽度至少大于3.30m,同时在中央没有应力平稳带即弹性核的情况下,运用极限平衡区法确定护巷煤柱宽度为6.48m;其次,应用三维数值模拟软件对不同煤柱宽度情况下,综放开采工作面巷道的变形以及煤柱的破坏情况进行对比分析;最后,综合考虑资源回收、安全系数和巷道支护等因素,确定其合理煤柱宽度为10m,该研究对实际生产方案的设计具有参考意义.
2015年05期 v.34;No.201 567-571页 [查看摘要][在线阅读][下载 873K] - 张强;贾宝山;董晓雷;李宗翔;
为预测回采工作面瓦斯涌出量,采用主成分分析(PCA)与遗传算法(GA)优化支持向量机(SVM)相耦合的方法,在样本数据的筛选上汲取主成分分析数据降维的优点,使选择的数据样本简洁且更具代表性;充分利用支持向量机训练速度快、能够获得全局最优解且具有良好泛华性能的特点,将遗传算法与其相结合,寻找最优的惩罚参数c和核函数参数g;建立基于PCA-GA-SVM的回采工作面瓦斯涌出量预测模型,并在实际中得到成功应用.研究结果表明:该预测模型预测的最大相对误差为16.15%,最小相对误差为2.43%,平均相对误差为13.25%,相比其他预测模型有更强的泛化能力和更高的预测精度.
2015年05期 v.34;No.201 572-577页 [查看摘要][在线阅读][下载 701K] - 申健;李雪冰;
为解决煤矿企业在开展瓦斯抽采达标评价工作中普遍存在的评价方法落后、评价指标体系不完善、评价结果难以量化等问题,采用层次分析法(AHP)和模糊综合评价法(FCE),依据专家经验构建了瓦斯抽采达标评价指标体系,给出一种定性定量相结合的AHP-FCE评价模型,并将评价模型应用于试验矿井,分析得到该矿瓦斯抽采达标评价结果为"一般",潜在危险程度为0.14,系统中薄弱的环节为"封孔质量"和"矿井瓦斯抽采率",评价结果与矿井实际情况相符.研究结果表明:"区域瓦斯抽采效果"在所有影响因素中占主导作用,影响程度为16.7%,而"抽采管理完善性"单元所占的综合比重为16%,影响性偏弱.
2015年05期 v.34;No.201 578-583页 [查看摘要][在线阅读][下载 510K] - 朱令起;刘建庄;邵静静;
为探明唐山矿T2291工作面采空区瓦斯富集的原因及瓦斯运移通道的来源,采用FLAC3D与UDEC离散元两种模拟方法,对比分析T2291采空区煤柱破裂及顶板离层发育过程和采动裂隙的叠加影响规律,查明了上覆岩层裂隙形成的过程,验证了走向采动下顶板"O"型圈裂隙分布特征.研究结果表明:邻近采空区下位裂隙贯通受隔离煤柱宽度影响较大,中硬顶板条件下裂隙在走向充分采动与倾向非充分采动下呈现"鞍形"分布特征,得出唐山矿T2291钻孔实现横向和纵向多采空区联合抽放的根本原因.
2015年05期 v.34;No.201 584-589页 [查看摘要][在线阅读][下载 722K] - 王洪德;钱希坤;
为掌握深基坑开挖过程中土钉支护机理,确保基坑工程的稳定性与安全性,以大连地铁一号线某车站出入口基坑工程为研究对象,利用FLAC3D仿真技术模拟边坡无支护开挖与土钉支护开挖过程中基坑的变形特征,并与实测数据对比分析.对基坑土岩体结构采用Mohr-Coulomb构建模型,锚杆、土钉与混凝土结构采用线弹性模型;基于实测数据对模型进行验证分析,绘制地表沉降对比分析曲线,找出边坡开挖全过程应力应变规律,并从力学角度分析土钉支护体系对土体加固的有效性.研究结果表明:深基坑开挖过程中,土钉支护能有效限制原始应力平衡遭到破坏后土体各部分的塑性变形、地表沉降及土体位移,从而确保基坑稳定.
2015年05期 v.34;No.201 590-594页 [查看摘要][在线阅读][下载 658K] - 付艳华;郑繁;高雁鹏;
为揭示冬季高校教学楼室内热舒适度的主要影响指标,采用实验和理论分析的方法,实验测得了室内热舒适度相关指标值,推导了热舒适度评价指标间相关性关系分析式,揭示出其对PPD和PMV的影响关系,分析了不同时间段对PMV和PPD指标影响较大的因子.研究结果表明:与PPD及PMV相关性较大的变量主要是有效温度ET、相对湿度RH、空气温度AT和热应力指标HIS.
2015年05期 v.34;No.201 595-599页 [查看摘要][在线阅读][下载 547K] - 朱训国;
针对目前城市地铁施工中造成既有管线的破坏问题,采用数值计算的方法,深入研究隧洞开挖施工导致的地层变化引起的输水管线不同方向的位移、轴向和切向载荷,以及弯矩和扭矩的变化.研究结果表明:隧道开挖施工引起的输水管线的竖向垂直位移和水平位移可以采用高斯曲线拟合,但管线轴向位移变化则具有双峰特征.对于输水管线的轴向载荷和剪切荷载存在较大差异,可以采用不同函数进行拟合.输水管线所受弯矩和扭矩则具有互补性,对管线的安全运行影响较大.
2015年05期 v.34;No.201 600-605页 [查看摘要][在线阅读][下载 711K] - 肖建华;刘淼;
针对单桩的承载沉降规律及试验结果与数值模拟结果的差异较大的问题,采用试验分析和数值模拟相结合的方法,运用FLAC3D有限差分软件进行单桩数值静载试验模拟,通过对比实测数据和模拟数据结果发现:桩顶沉降误差为0.03mm,是实测值的6.3%.通过桩-土体的沉降计算接触面相对位移发现,粘性土极限位移为6~12 mm,施加到最后一级载荷时,桩-土体的相对位移未达到此值,因此,桩侧阻力载荷分担曲线呈上升趋势.
2015年05期 v.34;No.201 606-611页 [查看摘要][在线阅读][下载 914K] - 张向东;张哲诚;张成;张玉;
针对高速铁路地基加固时有关区域类型土的问题,以高速铁路风积土地基为研究对象,通过现场监测以及数值模拟分析高速铁路风积土地基的沉降规律,表现为等桩长加固地基沉降成"中心大两边小"的形式分布于变形关键区,由现场监测数据通过拟合得出高速铁路风积土地基的沉降预测模型,通过对施工过程的动态数值模拟分析说明等桩长地基加固桩和土之间存在相对变形,针对这一问题提出了"力大强加固、力小弱加固"的均化变形平衡原理,依据沉降等值线在地基压缩层内的分布,采用变桩长加固控制措施,以地面中心点为原点确定变桩长的"半椭圆"布置形式,通过将变桩长地基加固模拟计算结果与试验路段允许沉降差对比分析,说明变桩长加固技术的优越性.
2015年05期 v.34;No.201 612-617页 [查看摘要][在线阅读][下载 579K] - 关顺;王振伟;张黎;
为提高BP神经网络对边坡位移的预测精度,将遗传算法的交叉算子及变异算子改进,用以优化BP神经网络的初始权值和阈值.应用改进的遗传神经网络对安家岭露天矿1270平盘边坡位移进行预测,同时应用未改进的遗传神经网络及BP神经网络作对比分析.结果表明:改进遗传算法为BP神经网络提供了进一步优化的初始权值、阈值,应用改进遗传神经网络对安家岭1270平盘边坡位移进行预测,改进遗传神经网络的预测精度与遗传神经网络及未经优化的BP神经网络相比进一步提高,是一种可行的边坡位移预测方法.
2015年05期 v.34;No.201 618-622页 [查看摘要][在线阅读][下载 594K] - 陈兰响;关萍;王怀亮;
为合理分配钢骨-钢管混凝土组合柱的含钢量及充分发挥组合柱的受力性能,采用有限元软件ADINA数值模拟和理论分析的方法分析不同的钢管厚度、钢骨强度和混凝土强度等级对钢骨-钢管混凝土轴压组合短柱的延性性能和承载力的影响.通过分析,对延性约束指标进行了修正,同时基于回归分析建立了组合柱的承载力计算公式.研究结果表明:用ADINA软件模拟组合柱的受力性能是可行的;延性约束指标能够体现出组合柱的延性性能,为合理配置钢管和钢骨的用量提供了参考依据;建立了简洁且与试验数据吻合良好的承载力计算公式.
2015年05期 v.34;No.201 623-627页 [查看摘要][在线阅读][下载 593K] - 牛艳奇;
针对连杆受力大、损坏严重的问题,从分析根据顶梁偏摆量设计液压支架四连杆的过程入手,简化模型写出了四连杆型液压支架的运动学和力学方程,以液压支架连杆受力绝对值之和、质量之和最小为目标函数,建立了多目标优化模型,求解采用优化效果较好的NSGA-Ⅱ算法,在matlab环境下编制成可视化计算程序.给出一设计要求实例,应用此程序优化设计及计算液压支架参数,通过对比分析表明,优化结果满足工程需要.
2015年05期 v.34;No.201 628-632页 [查看摘要][在线阅读][下载 655K] - 宁世伟;郭辰光;张利民;阮玉英;
针对多次走刀切削参数优化问题,基于模型预测控制策略,建立了以生产率及单位切除体积生产成本作为目标函数,相关技术指标作为约束条件的多次走刀切削参数优化模型.采用宽容分层序列法对所建立的多目标、非线性模型进行处理,运用模型预测控制策略及内点法进行优化求解.仿真结果中,将提出的策略与传统优化方法所获得的优化结果进行相比,证明了该方法求解复杂度低,并能够获得生产率更高、生产成本更低的最优切削参数组合.
2015年05期 v.34;No.201 633-637页 [查看摘要][在线阅读][下载 560K] - 李锐平;李闯;邹喆;
为得到尺寸相对较大(D≥20 mm)的气泡在水中上升时流场及气泡形状的变化情况,用Fluent软件分别对水中有一个或多个大气泡涌入后,气泡的运动过程进行了模拟.对一个气泡上升的过程进行数值模拟,得出气泡形状由球形逐渐变为小圆帽形.对连续多个气泡上升的过程进行模拟,可以看到当第一个气泡已变成小圆帽形状时第二个气泡略有变扁.若从第一个气泡开始算起,以2个气泡为一组,则组与组之间运动规律是相似的.
2015年05期 v.34;No.201 638-641页 [查看摘要][在线阅读][下载 542K] - 陈贞;邢笑雪;
为在应用粗糙集理论处理数据时,对连续属性进行离散化预处理,采用k均值算法对连续属性进行离散化的方法,将属性无监督聚类成两类.通过在UCI数据库上选取的4组数据进行实验,首先离散化,再通过粗糙集约简,最后使用k NN(k=10)分类器,并和其他两种离散化方法进行对比.研究结果表明:该方法能够提高离散化的效率,降低实验的复杂度,并有效减少断点数.
2015年05期 v.34;No.201 642-646页 [查看摘要][在线阅读][下载 530K] - 侯跃;杨斌;许波桅;朱小林;
为降低成本,减少温室气体排放,提出碳交易环境下固定车辆数的多车型车辆配送路径优化问题.考虑碳交易市场机制对运输企业收益成本的影响,建立具有固定车辆数多车型车辆低碳路径混合整数规划模型.针对问题性质,设计禁忌搜索算法进行仿真实验,同时对碳交易限额及交易价格等参数进行敏感性分析.分析表明,碳交易环境下合理安排运输车辆和配送路径,企业可以从碳交易中获得经济收益降低成本并减少碳排放.实验结果表明禁忌搜索算法在该问题求解上的有效性.
2015年05期 v.34;No.201 647-652页 [查看摘要][在线阅读][下载 625K] - 王培;
为研究■0-sn-网与cs-网的关系,并给出了关于■0-sn-度量空间的一个刻画.研究结果有:X是■0-sn-弱第一可数空间并且是空间X的点可数cs-网,如果对有限交封闭,则存在的子族B使得B是空间X的■0-sn-网;证明了下列命题在序列空间X中等价:空间X是■0-sn-度量空间;存在从度量空间M到序列商、σ、可数对一映射f.
2015年05期 v.34;No.201 653-656页 [查看摘要][在线阅读][下载 531K] 下载本期数据