- 王红伟;伍永平;解盘石;曹沛沛;
为解决大倾角煤层走向长壁开采过程中采场围岩中"关键域"非确定性和岩体结构变异问题.采用平面、三维立体相似模拟实验、数值分析、理论分析等综合研究方法,分析了沿工作面倾斜方向不同区域"关键域"转换和岩体结构平衡机制,结果表明:在覆岩"应力-冒落"双拱作用下,工作面下部"关键域"向直接顶和伪顶岩层转移,岩体结构破断方式为直接垮落,中部"关键域"处于基本顶中下位岩层中,岩体结构破断方式为一次回转垮落,上部"关键域"向基本顶上位岩层中转移,岩体结构破断方式为二次回转垮落,不同区域岩体结构破断的分区特征,导致了工作面来压的时序性和非均衡性.
2016年10期 v.35;No.218 1009-1014页 [查看摘要][在线阅读][下载 1159K] - 马巍;梁冰;石占山;孙维吉;
为得到某矿综放工作面在梯形剪切破断顶板情况下的高抽巷的合理布置层位.采用相似材料模拟试验方法对综放工作面回采过程中顶板破断规律进行模拟,得到了随着工作面推进岩层破断的力学结构及覆岩的下沉量.研究结果表明:综放工作面推进过程中竖向贯通裂隙主要由顶板岩层拉剪破坏产生,拉破坏受到岩层碎胀特性的制约,剪破坏形成纵向贯通范围较大的裂隙,剪切裂隙是沟通煤层与高抽巷的主要通道,最大破坏高度受到岩层碎胀性制约,且呈周期性分布特征.高抽巷应布置在剪切裂隙纵向贯通最高位置处,且在开切眼附近高抽巷应向下施工.
2016年10期 v.35;No.218 1015-1019页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K] - 宋卫华;赵健;刘晨阳;李幼泽;韩彦龙;
针对深部矿井煤与瓦斯突出严重现象,以平煤十矿己15.16-24130工作面为研究对象,采用数值模拟与相似材料模拟相结合的方法,分析了深埋藏近距离煤层群下保护层开采条件下,被保护层应力分布规律和膨胀变形量,对卸压保护范围及保护层开采可行性进行研究.数值模拟结果表明:卸压保护范围走向为10~692 m,倾向为4~150 m,走向卸压角为63°~68°,倾向卸压角为72°~78°,最大膨胀变形率可达1.13%.相似材料模拟显示最大膨胀变形率为1.91%,与数值模拟结果基本一致,卸压效果显著,下保护层开采可行.
2016年10期 v.35;No.218 1020-1025页 [查看摘要][在线阅读][下载 956K] - 杨逾;田瑞冬;
为研究复杂应力状态下条带煤柱的长期稳定性及其变化规律,采用理论分析和数值模拟的方法,推导了井下留设煤柱的蠕变模型,分析了该模型具有应变随时间变化逐渐增大而后又趋于稳定的非线性特征,同时试验得出的蠕变曲线也验证了模型的衰减蠕变过程.FLAC3D模拟研究结果表明,七台河90#条带煤柱的蠕变类型为衰减蠕变,煤柱在开采结束的第三年进入稳定蠕变阶段,这与现场地表破坏程度的考察及矿方对地表下沉的监测结果相符合.研究对胜利煤矿一采区的上覆岩层和地表建筑物起到了很好的保护作用.
2016年10期 v.35;No.218 1026-1031页 [查看摘要][在线阅读][下载 934K] - 廉旭刚;戴华阳;胡海峰;
针对煤矿地下开采造成岩层及地表移动随时空变化、开采时间与空间的变化对地表移动变形影响等问题,为准确预测开采过程中的地表移动变形,对开采沉陷的影响函数预计方法进行了理论分析与应用研究.应用数值积分方法,通过数学建模实现了开采沉陷预计系统.明确了开采沉陷动态移动变形模型的具体算法,提出了通过倾向微元化达到顾及主要影响半径随采深变化的方法,使得缓倾斜煤层的使用Knothe模型得以实现.应用VB开发了开采沉陷地表动态移动变形系统,并通过现场实测数据验证了动态预计算法的正确性.
2016年10期 v.35;No.218 1032-1036页 [查看摘要][在线阅读][下载 876K] - 郑贵强;李文军;朱雪征;郭敬中;
为有针对性地研究深部煤层气地应力对储层物性的影响.采用分析浅部储层物性并结合深部数据进行分析和模拟的方法,探讨了深部地应力对渗透率、孔隙度、含气性和储层压力的影响.研究结果表明:在深部,渗透率的下降并不完全符合指数函数的关系,其下降程度并没有那么快.在深部温度对于含气量的控制作用更大.温度的增加造成两种结果:在盖层封闭条件好的情况下,使生气量和游离气的含量增加,对于煤层气的产出造成积极影响;反之则对煤层气的产出造成消极影响.随着有效应力的增加,孔隙度呈逐渐下降的趋势.随着地应力的增加,在深部储层压力也相应地呈线性增加.
2016年10期 v.35;No.218 1037-1040页 [查看摘要][在线阅读][下载 749K] - 侯晓志;
为了解决复杂地质条件下煤矿采区断层给开采带来的不利影响问题.采用二维地震法,对矿区煤层断层构造及断层位置进行探测.结果表明:应用二维地震法对探测的矿区获得的反射波变化特征明显,波形比较稳定,在测区内可连续追踪,能较好地反映出煤系地层的起伏形态;在数据处理过程中,始终以高信噪比、高保真度、高分辨率为中心,以静校正、反褶积为重点,按照试处理、批处理、改善处理三步进行,能最大限度地提高分析结果的精准度,有效结合地震时间剖面图和瞬时相位剖面图的反映,更加清晰直观地观测出探测结果,探测成果较为显著.
2016年10期 v.35;No.218 1041-1045页 [查看摘要][在线阅读][下载 1300K] - 娄高中;郭文兵;白二虎;
为了实现水库坝体下安全采煤.采用理论及计算分析,地表移动和变形预计等方法,从坝体下工作面开采技术方案确定、坝体移动和变形值计算,导水裂缝带发育高度计算,断层对坝体的影响等方面研究了水库坝体下采煤的安全性.通过合理确定工作面尺寸和开采顺序,确定了坝体下工作面开采技术方案;各工作面开采后,坝体受到的最大拉伸水平变形值为1.2 mm/m,小于坝体能承受的允许变形值;导水断裂带发育高度为40.8 m,导水裂缝带发育最大标高与水库底部之间有较厚的基岩,导水裂缝带不会波及到水库水体;同时,断层不会对坝体产生明显的影响.水库坝体下采煤是安全可行的.
2016年10期 v.35;No.218 1046-1050页 [查看摘要][在线阅读][下载 746K] - 邱黎明;沈荣喜;宋大钊;许昭勇;吕岗岗;何俊江;马亚飞;
为提高电磁辐射监测方法的准确性,采用单轴压缩实验方法,分析煤体受载破坏过程电磁辐射时域、频域及波形变化特征,并对其变化机理进行探究.研究结果表明:煤体单轴压缩过程中电磁辐射脉冲数、能量值、波形主频及幅值均与所受应力近似呈正相关关系,煤体受载破裂过程中,电磁辐射的主频与幅值不断增大,并在煤体失稳时达到最大,电磁辐射脉冲数、能量值、主频或幅值的急剧增加可以作为煤体失稳的前兆特征;煤体电磁辐射的频带为1 Hz~500 k Hz,煤体失稳破裂时主频达到最大值202 k Hz,随着加载的进行,频带内各频率幅值分布逐渐集中于主频附近;煤体破裂过程电磁辐射特征变化与外部载荷输入的机械能有关.
2016年10期 v.35;No.218 1051-1056页 [查看摘要][在线阅读][下载 918K] - 刘剑;李雪冰;白崇国;刘明浩;张明旭;
为选择适合巷道风流PIV实验的示踪粒子,以6种不同物理属性的固体微粒为实验粒子,利用PIV系统采集管道突扩模型下隅角附近的粒子图像.用粒子图像的曝光度、信噪比及处理后得到的矢量、流线图来反映粒子的光学和动力学特性.研究结果表明:粒径是影响示踪粒子跟随性、散射性、均匀性和信噪比的主导因素;粒径越小,粒子跟随效果越好而散射性和信噪比越差;当测试区域较大时,示踪粒子适宜的粒径范围为0.2~2μm,可选择光扩散剂或二氧化硅;当对流场细节要求较高时,可选择粒径0.2μm以下的祭祀燃香烟雾粒子.
2016年10期 v.35;No.218 1057-1062页 [查看摘要][在线阅读][下载 1253K] - 章丽萍;王文晓;陈逸帆;刘青;张凯霞;史云天;
针对煤炭炼焦、兰炭生产、煤制气以及褐煤热解等煤化工生产过程中伴生的大量高温、中低温及低温煤焦油综合利用技术种类繁多且缺乏有效的评估体系,采用现场调研和专家咨询方法,确定经济成本、技术特性、资源能源消耗、资源综合利用、污染物产排特征五个定性、定量评估指标,并通过专家评分、判断矩阵法计算各单项指标的权重分别为0.375 0、0.214 7、0.121 5、0.074 1、0.214 7.构建的煤焦油综合利用技术评估指标体系可作为最佳可行技术筛选的客观依据,同时可为企业以及相关管理部门从"经济-技术-环境"这一角度进行技术选择提供基础支撑.
2016年10期 v.35;No.218 1063-1067页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K] - 王广成;李鹏飞;王菡;
针对煤炭矿区复合生态系统,运用能值理论与分析方法,建立了污染物排放及采矿扰动的能值评估模型,用于评价煤炭开采对生态环境、生态服务功能和人体健康等不利影响.选择山东龙口矿区北皂煤矿为研究对象,评估了污染物排放影响的能值,结果表明,矿井排水对生态环境影响较大,粉尘污染对人体健康造成较大损害,地表塌陷降低了复合系统生态服务功能.通过能值生态足迹法判断矿区需要实施生态恢复策略,并提出了加强矿井水综合利用、降低采掘工作面粉尘浓度、防治采煤地表塌陷、恢复矿区地表植被等建议.
2016年10期 v.35;No.218 1068-1074页 [查看摘要][在线阅读][下载 759K] - 赵丽娟;李苗;
针对采煤机自动调高控制系统的控制性能问题,提出采用模糊控制器与PID控制器相结合的方法,建立电液比例控制系统的数学模型,在MATLAB和AMESim环境下建立其控制系统及液压系统联合仿真模型并进行仿真分析.研究结果表明:采用模糊PID控制的调高系统在快速性、稳定性、抗干扰能力等方面均有明显提高,所以采用模糊PID控制对采煤机进行自动调高更为合适.
2016年10期 v.35;No.218 1075-1080页 [查看摘要][在线阅读][下载 879K] - 杨洋;曹兴民;冯福;丁坚平;
为有效防治贵州坡立谷地区,大量抽取地下水而引发的岩溶塌陷地质灾害的再次发生,以较典型的贞丰岩鱼坡立谷岩溶塌陷为例,通过对诱发因素和岩溶塌陷形成的力学模型的分析,得出引发塌陷机理特征为:红粘土"上硬下软"的状态;地下暗河的反均衡水力坡度;大降深的抽取地下水.经验算,该类地质条件下抽水应控制地下水位最大降深在15 m以内,且尽量分散布井抽水,避免集中抽水导致大降深水位的出现.
2016年10期 v.35;No.218 1081-1084页 [查看摘要][在线阅读][下载 846K] - 朱训国;
针对城市地铁施工中既有输水管线多次发生的破坏问题,采用数值计算方法,深入分析和研究了管线埋深、管径、以及弹性模量等不同因素对其安全性的影响.研究结果表明:管线弹模对管线的安全性的影响较弱;对管线安全性影响较大的因素则为管线的埋深和管径的变化.管径的变化对管线的位移变化影响较小,对管线的受力情况影响较大;管线埋深的改变则对管线的位移、受力等均有较大的影响.因此,就提高管线的安全性而言,可以从改变管线的埋深和管径的大小等角度出发,提出有效的措施,以此改善和提高管线运营的安全性.
2016年10期 v.35;No.218 1085-1094页 [查看摘要][在线阅读][下载 1296K] - 薛兴伟;包龙生;
针对悬臂施工PC梁桥施工过程中恒载和预应力的弯矩叠加过程进行了分解和对比分析,揭示了悬臂施工PC梁式桥下挠机理,并总结恒载零弯矩法在挠度控制中的不足,据此提出新的钢束配置方法.研究结果表明:新的钢束配置方法采用"大悬臂多配束,小悬臂少配束"的钢束配置形式,能保证大部分节段预应力弯矩可以抵消恒载弯矩,又能达到优于恒载零弯矩法控制跨中挠度的目的;将该法分别应用于主跨70 m刚构桥和主跨168 m连续梁桥,较原设计方案跨中挠度均明显改善.
2016年10期 v.35;No.218 1095-1099页 [查看摘要][在线阅读][下载 735K] - 高春彦;杨华冠;吕学涛;张欢;
为评估矩形钢管混凝土框架节点的抗剪承载力,以杭州瑞丰大厦梁柱节点为研究背景,基于混凝土塑性损伤理论,采用有限元分析软件abaqus,对矩形钢管混凝土框架节点核心区的削弱变化进行了非线性有限元分析,得到其抗剪承载力.结果表明:经过节点核心区轴压比、壁厚比、高宽比的线性变化,其结构发生了破坏,破坏区域主要发生在节点的核心区域.本文研究成果为矩形钢管混凝土框架节点核心区抗剪承载力的设计提供了理论依据.
2016年10期 v.35;No.218 1100-1104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2103K] - 朱传奇;殷志强;李传明;
为获得张开型裂纹起裂及扩展规律,对于断裂力学分析不同裂纹倾角和不同裂纹长度时张开型裂纹的起裂特征,运用RFPA数值模拟软件研究含张开裂纹的岩体在单轴压缩试验下的裂纹扩展及破裂特点.研究结果表明:裂纹倾角和长度对张开型裂纹起裂及扩展规律的影响显著.裂纹倾角越大、长度越小,翼型裂纹扩展路径越趋于直线,起裂方向与原裂纹方向越接近,裂纹起裂角越小;裂纹起裂应力随裂纹倾角的增大先减小后增大,且与裂纹长度成反比.岩体的峰值强度也与裂纹几何参数密切相关,随裂纹倾角的增大呈现先减后增的变化规律,随裂纹长度的增加整体趋于减小.
2016年10期 v.35;No.218 1105-1110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1856K] - 邱培;李守巨;上官子昌;
为探究隧道管片在地层作用下承受的内力,分别采用解析法和有限元方法对盾构隧道管片的内力分布特性进行了模拟分析,并且对两种计算方法得到的混凝土管片内力分布特性进行了比较分析.计算结果表明:有限元方法得到的管片内力分布与解析方法得到的结果相同,但在最危险的位置有限元法得出的结果偏大30%.根据有限元模拟分析得到的最大弯矩和最大轴力以及混凝土结构设计规范,完成了盾构隧道管片配筋设计.
2016年10期 v.35;No.218 1111-1116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1419K] - 王海超;邵义;孙芳宁;陶德辉;
针对恶劣海洋环境作用下,结构的耐久性与环境作用的相关关系问题,通过对实验数据的分析,研究了干湿交替、冻融循环、腐蚀疲劳恶劣海洋环境作用的相关理论模型.研究结果表明:环境效应作用具有时间特性、作用的相继性和叠加性,各作用效应强度取决于作用前的结构状况,共同作用效应强度将放大作用效果,存在耦合关系,具有明显的相关关系;通过分析作用效应及相关试验结果,给出了基于斜平面的相关关系的理论模型、曲面及边界方程,明确了腐蚀疲劳破坏域的概念,且破坏域由外部曲面包围.
2016年10期 v.35;No.218 1117-1121页 [查看摘要][在线阅读][下载 755K] - 巩玉发;闫杨润;李紫璇;
为研究偏心腹杆对交错桁架结构体系的抗震性能的影响,将数量不同的內填偏心腹杆桁架代替原结构的混合桁架建立3个计算模型,采用有限元分析软件ANSYS对3个偏心腹杆桁架结构和原桁架结构进行模态和时程分析.对比结果表明:偏心腹杆增加了结构的耗能能力,同时有效地增加了交错桁架结构的横向刚度,减小了结构顶点横向的水平位移;随着偏心腹杆数量的增多,结构横向水平位移的减小越明显.
2016年10期 v.35;No.218 1122-1125页 [查看摘要][在线阅读][下载 750K] - 赵宝云;郑颖人;李子运;许年春;
为探索岩石在载荷作用下变形破坏过程中能量的能量演化机制,对红砂岩进行了单轴、三轴压缩试验,获得了岩石加载过程中能量随应力、应变的演化与分配规律.结果表明:岩石的变形破坏过程是能量耗散与释放的结果;单轴压缩及较低围压下岩石在峰值后积聚的能量突然释放,这也是其呈现脆性破坏的主要原因;在较高围压下,岩石峰后能量随围压的升高由释放向逐渐耗散转变.
2016年10期 v.35;No.218 1126-1131页 [查看摘要][在线阅读][下载 790K] - 薛刚;孙晓燕;白纬宇;
为得到地区温度梯度函数,对一座在役连续箱梁桥进行了长期温度观测.基于热传学原理,对该箱梁的温度场进行了有限元分析,.将实测数据和有限元计算结果相结合,利用数理统计方法,对比分析获得了箱梁竖向温差拟合曲线,对拟合温度曲线下的桥梁纵向温度应力进行计算.研究结果表明:有限元计算结果与实测温度符合较好;计算箱梁竖向温差拟合梯度曲线,求得在该温度梯度下的桥梁纵向最大温度拉应力为1.8 MPa.
2016年10期 v.35;No.218 1132-1137页 [查看摘要][在线阅读][下载 832K] - 王琨;郝培文;
采用低温小梁弯曲试验(BBR)对6种不同种类的沥青低温性能进行评价,利用时间温度等效原理获得了沥青的低温劲度模量主曲线,通过Burgers模型方程对BBR蠕变劲度曲线及其劲度模量主曲线进行拟合.结果表明:沥青的劲度模量衰减速度依赖于温度,温度越高、低温性能越好,劲度模量衰减速度越快,且在蠕变的起始阶段衰减最迅速;Burgers模型方程对BBR蠕变劲度曲线及劲度主曲线均具有较高的拟合程度;蠕变劲度曲线及劲度主曲线在拟合时首尾两端相对误差较大,中间段相对误差小,同时BBR试验劲度度曲线的拟合相对误差明显小于模量主曲线的相对误差.
2016年10期 v.35;No.218 1138-1143页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K] - 祝海折;张晓燕;
为研究沥青老化对沥青混合料路用性能的影响,选用国内常规试验和汉堡车辙试验分别对2种改性沥青混合料进行性能试验,并采用不同的评价指标对沥青混合料性能进行评价.试验结果表明:155℃高温短期老化能够真实的模拟改性沥青混合料拌和、运输、摊铺和碾压等环节实际短期老化的状态,汉堡车辙试验评价指标能够真实的反映短期老化后改性沥青混合料的综合路用性能,可以避免国内普通车辙试验评价短期老化后沥青混合料高温稳定性的局限性.
2016年10期 v.35;No.218 1144-1148页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K] - 林春梅;张德军;王岗;
为解决工业铝型材中由于拉伸性能不足造成的产品合格率偏低的问题,提出将统计过程控制(SPC)应用在其生产过程中.通过鱼骨图和5why分析法相结合的方式,对影响拉伸性能的各种因素进行了深入分析并利用控制图对其控制,采用PDCA循环方式对失控的生产过程进行持续改善.结果表明:SPC在工业铝型材拉伸性能质量控制中的应用基本消除了过程的异常波动、减少了正常波动范围、提升了过程能力,保证了工业铝型材的拉伸性能,提高了产品合格率.
2016年10期 v.35;No.218 1149-1154页 [查看摘要][在线阅读][下载 860K] - 谭晔汶;王鑫;
针对树木点影响三维激光扫描仪获取沉陷区DEM精度的问题,根据树木点云的空间分布特点,采用一种基于点云空间分布的树木点剔除方法,构建以点为中心的虚拟立方体,及包围立方体内点集的子立方体,通过比较子立方体体积的大小来识别树木点并剔除.研究结果表明:该方法可以较好的剔除树木点并保留地面点,同时将地面点错分为非地面点的误差较小,具有一定实用价值.
2016年10期 v.35;No.218 1155-1158页 [查看摘要][在线阅读][下载 910K] - 姚荣景;王中元;梁宁;
为解决地形起伏较大区域GPS高程拟合技术中模型单一、精度不高的问题,采用理论分析与实验验证的方法,将移动曲面法与Kriging法相结合组成综合模型,分析变异函数的影响因素,研究了利用改进最小二乘法确定变异函数的Kriging综合模型.研究结果表明:改进最小二乘方法拟合得到的变异函数曲线可靠性高,更符合实测数据规律,基于改进最小二乘法的综合模型能够获得高精度的高程拟合值.
2016年10期 v.35;No.218 1159-1163页 [查看摘要][在线阅读][下载 807K] - 高永新;杜跃;
针对板球系统模型复杂、控制算法复杂度高的问题,采用理论分析和实验的方法,推导并设计一种基于变论域模糊控制算法来对板球控制系统平台进行控制,实现了球体按照指定信号进行跟踪运动.研究结果表明:所设计的控制策略不仅能够提高控制算法的执行效率和降低功耗,同时也能够改善控制系统各个性能指标的动态品质因素.研究结论初步突破了对传统控制方法设计过程的认识,也有助于寻求最优闭环控制系统品质的有效控制途径.
2016年10期 v.35;No.218 1164-1167页 [查看摘要][在线阅读][下载 793K] - 李徐佳;王华山;李楠;
为了提高流场均匀性评价的全面性,针对几种典型均匀性评价指标在均匀性评价中存在的不足,以一维流场为对象,采用理论分析的方法,提出了一种计及流场参数按位置坐标分布特性的修正系数,此修正系数对只考虑流场参数构成特性的典型评价指标进行了完善.以锂电池极片干燥箱风刀出口实测速度场为例,对典型评价指标中的克里斯琴森系数进行了修正处理,通过对修正前后均匀性评价效果的对比分析,证明了该修正系数的合理性及实用性,为一维流场均匀性的全面、准确评价提供了参考.
2016年10期 v.35;No.218 1168-1173页 [查看摘要][在线阅读][下载 983K] - 霍龙;夏之秋;胡一博;邱小璐;赵翀;
为寻找计算机自动绘制原始图形的方法,提出了通过遗传算法进行图形自动拼贴、分层次组合绘制的方法.首先对已有的图形进行层次划分、功能分解,分解成具有最小层次和最小单元的细胞图形;根据顾客需求以及输入的需求参数,建立多目标优化数学模型;然后采用改进的遗传算法,进行分层次搜索,搜索出若干个满足需求的细胞图形,最后进行图形拼贴,形成完整的计算机自动绘制图形.研究结果表明:采用这种方法能够由计算机自动选择出满足顾客需求的优化图形,并且能够由计算机自动拼贴出令人满意的完整图形.
2016年10期 v.35;No.218 1174-1181页 [查看摘要][在线阅读][下载 804K] - 陈一鸣;葛增秋;卫燕侨;
为求解非线性分数阶微分方程的数值解,本文提出了一种改进的迭代方法,即将变分迭代法和Chebyshev多项式相结合应用于非线性分数阶微分方程数值解的求解,通过选取恰当的初始近似值,达到更好的近似非齐次项和非线性项的效果,进而减少计算工作.该算法可以减少计算量,提高精度并且有效处理计算复杂积分而产生的困难.数值算例验证了该方法的有效性和实用性.
2016年10期 v.35;No.218 1182-1187页 [查看摘要][在线阅读][下载 787K] - 邓喜才;
为解决部分合作博弈均衡点的存在性问题,针对合作局中人与非合作局中人地位对等的情况下考虑对部分合作博弈模型引入了Nash均衡点的概念,同时针对合作局中人与非合作局中人地位不对等的情况下考虑对部分合作博弈模型引入了主从均衡点的概念,利用非线性分析的技巧处理这两类部分合作博弈均衡点的存在性.研究结果表明:在给出合作局中人与非合作局中人的支付函数的连续性和凸性的条件下,可以利用Fan-Glicksberg不动点定理得到两类部分合作博弈模型的Nash均衡点与主从均衡点的存在性.
2016年10期 v.35;No.218 1188-1192页 [查看摘要][在线阅读][下载 797K] 下载本期数据