- 刘升贵;彭智高;李仲力;陈含;
为研究煤层气水平分支井排采过程中井壁失稳的特征,利用COMSOL Multiphysics数值模拟软件,分析生产时水平分支井井筒周边储层中流体流动状态和岩体变形趋势,为煤层气生产井井壁稳定问题的评价和后续固井、完井工作提供依据.选取潞安矿区屯留羽状水平试验井抽采瓦斯项目LA-01H多分支水平井为研究对象,根据其井身结构,及测井、试井资料,建立一个大小为2 m×2 m×1 m的模型.研究结果表明:随着煤层气井排采的持续进行,井内流压不断减小,煤储层孔隙水压力降低,对井壁的支撑能力不足,井筒变形加大;分支连接段是水平分支井最薄弱的部位,应重点防护;必要时应对稳定性差的井段采取固井措施,并注意产时监控,防止失稳情况的产生.
2015年07期 v.34;No.203 769-773页 [查看摘要][在线阅读][下载 681K] - 彭泓;王曦;
为准确预测煤与瓦斯突出的危险等级,采用三元标度分析法对传统的层次分析法进行改进,简化了对各影响因素进行权重分析的过程,运用模糊数学和隶属度函数的相关理论分析所得的权重向量,经过推导可以得出煤与瓦斯突出等级的综合分析结果,运用二级评判的方法对初级结果进行修正,实现对煤与瓦斯突出危险等级的精确预测.研究结果表明:相比于过去传统的层次分析法,这种改进的层次分析法可以更加快速准确地预测结果.
2015年07期 v.34;No.203 774-778页 [查看摘要][在线阅读][下载 540K] - 洪林;赫祥林;董晓雷;杨志博;
为对井下瓦斯涌出量进行预测,采用主成分分析与改进极限学习机相结合的方法,在样本数据的筛选上吸取主成分分析数据降维的优点;充分利用极限学习机训练速度快、能够获得全局最优解且具有良好的泛华性能的特点,将遗传算法与其相结合,选择最优的输入权值矩阵和隐含层偏差,避免随机产生所造成的误差.利用编写程序确定隐含层神经元个数,比依靠经验更为准确,在实际中得到成功应用.研究结果表明:运用PCA-GA-ELM预测模型最大相对误差为19.58%,最小相对误差为0.8%,平均相对误差为6.0551%.从预测模拟结果可以看出,利用主成分分析与改进极限学习机相结合模型进行预测,结果准确可靠,克服了以往模型的不足.
2015年07期 v.34;No.203 779-784页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K] - 安欣;贾进章;
为对矿井涌水量进行准确预测,以矿井涌水量历史时序数据为基础,提出一种综合自回归移动平均模型.建模时首先需要对涌水量时间序列进行平稳化处理,根据拖尾、截尾情况及BIC数值初步确定一个模型,进行参数估计、假设检验,并作出必要调整,反复循环,直至获得较为满意的ARIMA模型.以东欢坨矿1991年1月到2014年4月月度涌水量进行实验分析,最终建立了ARIMA(1,1,1)预测模型,利用该模型进行预测,最大误差为2.1829%,最小误差仅为0.2885%,模型精度较高,能够很好地满足实际工程需要.研究结果表明:ARIMA模型对矿井涌水量短期预测是可行的.
2015年07期 v.34;No.203 785-790页 [查看摘要][在线阅读][下载 618K] - 王志宏;乔楠;
针对煤矿开采中煤与瓦斯突出强度的预测问题,利用免疫遗传算法和最小二乘支持向量机相结合的方法,选取最大主应力、瓦斯压力、瓦斯含量、顶板岩性、距断裂距离、煤层厚度、开采垂直深度、绝对瓦斯涌出量、相对瓦斯涌出量等9个主要影响因素.对相关程度较高的因素进行因子分析,提取公共因子作为IGA-LSSVM模型的输入,建立基于因子分析和IGA-LSSVM的煤与瓦斯突出强度的预测模型.利用实测的14组数据作为学习样本,训练预测模型.另外5组数据作为测试样本,使用所得模型进行预测.研究结果表明:经过免疫遗传算法优化最小二乘支持向量机的参数后,所得模型可有效预测煤与瓦斯突出的强度,检验结果的误判率为0.
2015年07期 v.34;No.203 791-796页 [查看摘要][在线阅读][下载 558K] - 张亚明;杨宇春;杜玉春;
为研究影响勃利盆地瓦斯抽放地质因素问题;通过分析影响瓦斯抽放的煤层孔隙性、渗透性、瓦斯压力、围岩储层物性特征和地质构造特征,得出勃利盆地煤层孔隙多以微小孔为主,煤层吸附瓦斯量较多,游离瓦斯较少,瓦斯释放困难;煤层渗透率不高,瓦斯压力较小,瓦斯运移困难,不利于瓦斯抽放;围岩储层瓦斯含量低,渗透率低,瓦斯抽放效果不理想,综合得出勃利盆地的地质条件不利于瓦斯抽放.煤岩裂隙在现今应力场下表现为张扭性,是瓦斯运移的主要通道,为治理瓦斯,采用超前抽放,在加密布置抽放孔的同时,抽放孔应沿着NE-SW向钻进,才能获得良好的效果.
2015年07期 v.34;No.203 797-800+805页 [查看摘要][在线阅读][下载 554K] - 杜文凤;彭苏萍;王占刚;
为满足煤田地质和地球物理教学实验的需要,根据煤田三维地震资料解释方法和原理,设计开发了基于Windows平台的煤田地震解释教学软件系统.该系统采用4层架构体系结构设计,包括数据层、基础框架层、应用框架层和应用分析层.使用中文图形用户界面,涵盖了数据管理、数据显示和控制、层位标定、层位解释、断层解释、等值线成图和解释性处理等功能,可进行剖面解释、平面解释和三维可视化解释.与同类解释软件相比,其优点是界面友好、操作简便、便于移植、易于扩充.该系统目前已获得软件著作权登记,适合在煤炭系统高等院校地质和地球物理学等相关专业教学实践使用.
2015年07期 v.34;No.203 801-805页 [查看摘要][在线阅读][下载 717K] - 肖艳;
针对临涣煤矿工人村生活污水二级生化处理后氨氮(NH4-N+)不能满足地方环保排放要求,后续采用同步生物氧化(SBOT)工艺对其出水进行脱氮工业性试验研究.结果表明,缺氧/好氧(A/O)二级生化处理出水中平均质量浓度CODcr 44.9 mg·L-1、NH4-N+37.85mg·L-1、SS 21.74mg·L-1,SBOT水力停留时间2.88 h、溶解氧2.5~3.0 mg·L-1,最终出水中平均质量浓度为CODcr 14.8 mg·L-1、NH4-N+0.85 mg·L-1、SS 4.00 mg·L-1,平均去除率分别为66.9%,91.55%,81.49%,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准.
2015年07期 v.34;No.203 806-809页 [查看摘要][在线阅读][下载 543K] - 冯艳;马树才;
针对矿产资源的丰裕度对区域摆脱贫困问题,使用矿产资源型区域的区域贫困度作为被解释变量,区域矿产资源丰裕度作为解释变量,并引入区域经济外向度和人均受教育年限两个控制变量,通过固定效应变系数面板数据回归模型分析方法进行实证研究,结果表明,除山西省外,其他5个矿产资源型区域的矿产资源丰裕度与区域贫困度呈显著负相关关系,说明山西省矿产资源开采与利用不利于减轻区域的贫困,而其余5个矿产资源型区域能够利用资源优势减轻区域的贫困度.
2015年07期 v.34;No.203 810-815页 [查看摘要][在线阅读][下载 518K] - 张彬;滕飞;
针对施工和使用阶段过程中,桥梁结构的受力状态不断变化,以及使用阶段多种载荷对桥梁上部结构的作用使桥梁上部结构受力状态不断变化的问题,采用有限元软件对桥梁上部结构进行分析,建立与实际情况更接近的有限元模型,更准确的模拟不同作用力对桥梁上部结构的影响.提取环境激励法下桥动态测量值作为目标函数,以纵向弹簧刚度、横向弹簧刚度、底板纵向加劲肋厚度、顶板厚度作为修正参数,对连续刚构梁桥进行模型修正.结果表明:修正后有限元模型的动力特性与实测结果的误差仅为3%,修正后的结构有限元模型可以为大桥损伤监测、整体评价以及深入研究提供可靠依据.
2015年07期 v.34;No.203 816-820页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K] - 魏琳琳;刘海卿;王锦力;孙利;
为研究大跨度连廊结构在风载荷作用下的影响,应用ADINA有限元分析软件对大跨度连廊结构进行流体—结构耦合的数值模拟计算不同风速大小、不同风向角作用下分析结构,流场的位移应力.得到结构体沿高度变化的位移,结构表面应力分布及流场应力分布和速度矢量.结果表明:在风载荷作用下,结构位移最大出现在结构中心以下位置.结构表面压应力分布状态与载荷大小无关,结构迎风面压力为正值,背面压力为负.软件的分析有利于更好地认识到流固耦合作用对结构体的影响.
2015年07期 v.34;No.203 821-825页 [查看摘要][在线阅读][下载 803K] - 赵杰;邓林艳;刘道勇;
为研究预应力锚杆复合土钉支护体系参数中土钉长度、倾斜角度、锚杆锚固段长度对基坑稳定性的影响,采用有限元方法,考虑地下水影响,建立基坑数值分析模型,通过强度折减法,研究预应力锚杆复合土钉支护与普通土钉支护在稳定性方面的差异.研究结果表明:预应力锚杆复合土钉支护土钉长度超过10 m时,对基坑稳定性影响效果显著;复合土钉支护土钉倾角由0°到15°改变时对基坑稳定性影响较大;锚固段长度的改变对基坑稳定性影响并不显著,当锚杆总长度及预应力值一定的情况下,存在锚固段与自由段长度的最优分配,使得锚杆施力最为合理,基坑最为安全.
2015年07期 v.34;No.203 826-831页 [查看摘要][在线阅读][下载 647K] - 孟村影;潘一山;王爱文;
针对传统矿用锚杆锚索无法实现让压吸能的不足,为设计出满足防冲吸能要求的组合式锚杆索,对防冲吸能锚杆索的吸能构件中不同螺纹尺寸进行数值模拟研究,以确定满足设计要求的最优螺纹尺寸组合.利用ANSYS软件进行前处理、LS-DYNA进行求解计算,正交试验法进行结果分析,研究不同尺寸内螺纹吸能效果,考察各个因素对工作阻力的影响.结果表明:对构件工作阻力影响最大的参数是螺纹厚度,其次是螺距,最后是螺纹剪切高度.螺纹厚度越大,构件的工作阻力越大;螺距越大,构件的工作阻力越小;剪切高度为3 mm时,构件工作阻力最大;利用正交试验分析,得到满足设计要求的吸能构件螺纹最优尺寸为螺距10 mm,螺纹厚度4 mm,剪切高度3 mm.
2015年07期 v.34;No.203 832-836页 [查看摘要][在线阅读][下载 624K] - 张向东;田立强;张建俊;魏玉海;
为探明危险提升载荷对提升机基础的影响,以新城金矿扩容改造项目为例,进行现场振动加速度监测,测得提升机运行时加速度时程曲线,利用此加速度时程曲线建立基础的模型进行动力时程分析.将模拟得到的位移时程曲线与实测值进行对比判断模拟结果的合理性.模拟结果合理后增大载荷继续进行数值模拟,将振动位移达到危险值时的载荷确定为危险载荷,以此作为安全预警系统进行预警的理论依据.实际应用结果表明,此方法应用于安全预警系统是可靠的.
2015年07期 v.34;No.203 837-841页 [查看摘要][在线阅读][下载 678K] - 张延年;常萍;顾亚洁;郑怡;
为揭示FRP布在干湿循环条件下加固混凝土的粘结性能,采用理论分析和实验的方法,推导了FRP布在干湿循环条件下加固混凝土的粘结性能的衰减函数,揭示出其粘结性能的衰减特征;分析其外观、极限承载力及粘结强度等指标,研究FRP布在干湿循环条件下加固混凝土的粘结性能衰减过程.研究结果表明:混凝土试件从混凝土浅层的拉断破坏或者从纤维布处破坏,混凝土等级高的试块是混凝土被拉断.相同混凝土等级情况下,干湿交替早期对粘结强度的影响较大,后期影响不明显,干湿交替对较低等级混凝土影响较大,对较高等级混凝土影响较低;CFRP的正拉粘结强度大于GFRP的粘结强度.
2015年07期 v.34;No.203 842-846页 [查看摘要][在线阅读][下载 689K] - 任德财;魏丽娜;唐瑞敏;钱镭;
为改善大豆蛋白/聚乙烯醇(SPI/PVA)共混薄膜的加工性能和力学性能,把尿素/三乙醇胺复配增塑剂,与大豆蛋白(SPI)/聚乙烯醇(PVA)经溶液共混成膜,采用差示扫描量热仪、热失重分析仪、紫外光谱仪、扫描电子显微镜等研究了其性能.结果表明:复配增塑剂的最佳含量为40%,加入复配增塑剂后,SPI/PVA薄膜具有良好的相容性,熔融温度、热稳定性降低,拉伸强度略有下降,断裂伸长率明显增加,提高材料的韧性.
2015年07期 v.34;No.203 847-850页 [查看摘要][在线阅读][下载 675K] - 韩天轮;
针对风机各部件在维修之后重新投入运行时存在一定的"折旧"现象,提出对风机各关键部件实施基于状态的动态优化维修,该动态维修方式认为,各部件的维修阈值是一个随运行时间和维修次数动态变化的阈值函数.在每次维修之后,采用"修正因子"对各部件的比例危险函数进行修正,然后利用成本法优化计算每次维修的故障率阈值,并代入状态维修阈值函数,进而实施维修.最后,根据某风场同型号风机齿轮箱的历史故障数据和状态监测数据,对该动态维修方式进行仿真验证,结果表明,该动态维修方式能更好地反应部件的运行状况,维修具有很好的实效性.
2015年07期 v.34;No.203 851-856页 [查看摘要][在线阅读][下载 596K] - 郭凤仪;王宝巍;王智勇;徐连洲;
为解决传统交流接触器在分合闸过程中会产生电弧的问题,设计了一种新型混合式交流接触器,采用无触点器件双向晶闸管接触器主触头并联的方法.并提出了一种晶闸管故障检测方案及故障时的负载保护方法,即在分合闸前通过接通一个电阻负载支路对晶闸管故障情况进行检测,判断晶闸管是否出现开路或短路故障,实验证明,该混合式接触器可实现无弧或微弧,该方案安全、有效、可靠.
2015年07期 v.34;No.203 857-861页 [查看摘要][在线阅读][下载 651K] - 李晓豁;王金兴;郭娜;董伟松;杨杰;
为研究冲击破岩掘进机凿岩过程支臂与各油缸铰点的受力情况,根据多体动力学理论建立该机工作机构运动方程,运用ADAMS建立其虚拟样机模型.由波动力学理论确定了破碎头凿岩过程的随机载荷,通过对最大破碎深度、最大破碎高度各支臂与油缸铰点力仿真,得到各铰点受力变化规律.结果表明:各铰点力随凿岩阻力变化,波动明显,且与工作机构位姿有关;最大破碎高度时掘进油缸与支臂Ⅲ所受平均载荷最大,易使工作机构支臂产生疲劳裂纹,影响其使用寿命.与Matlab计算结果对比,两者最大误差为0.29%,证明所建模型及研究方法可行.
2015年07期 v.34;No.203 862-865页 [查看摘要][在线阅读][下载 656K] - 孙远敬;沈潇;徐建新;肖萌;
为克服传统数控机床工作台伺服系统存在响应慢、动态性差等缺点,在常规PID控制的基础上应用模糊控制方法改进数控机床工作台伺服系统,使得伺服系统始终保持在最优的工作状态下,建立了数控机床工作台伺服系统的数学模型,以AMESim/Simulink软件为平台进行仿真,仿真结果表明:改进后的系统有更好的动态性、稳态性、鲁棒性以及控制精度.
2015年07期 v.34;No.203 866-870页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K] - 朴明波;李深亮;毛君;
为求取点到空间样条曲线的距离,提出一种往复搜索算法.该算法从样条曲线开始处,依次依据一定步长提取3个点,计算已知坐标到这3个点的距离,并依据3个距离的大小关系决定下一步的搜索区间,直至相邻两次搜索计算得出的距离差值小于允许误差为止.利用基于NX 8.0和VC2010软件平台开发的软件验证了该算法,结果表明,该算法可以快速、准确的求取点到空间样条曲线的距离.
2015年07期 v.34;No.203 871-875页 [查看摘要][在线阅读][下载 551K] - 马雯雯;苌道方;林丹萍;
针对岸边集装箱起重机电动机选型设计时,人工计算存在易出错耗时长的问题,采用产生式规则理论方法,以起升机构电动机选型为例,对选型知识合理分类并进行知识表示,建立相应规则库,给出合理的知识推理模型.在此基础上,运用Power Builder 11.5软件平台设计出一个岸桥起重机电动机选型系统,通过实例验证了该方法的可用性.结果表明:采用产生式规则理论所选型号与人工计算一致,且该系统选型周期较短,避免了容易出现失误等不足.
2015年07期 v.34;No.203 876-880页 [查看摘要][在线阅读][下载 646K] 下载本期数据