- 葛少成;黄志辉;荆德吉;陈曦;韩方伟;
为简单有效解决露天矿台阶爆破产生的粉尘污染问题,解决目前大多数露天矿台阶爆破水炮泥使用效率不够理想的现状,研究爆破扬尘机理和水炮泥-固体炮泥最佳配比.以抚顺露天矿台阶爆破为工程背景,运用气固两相流及爆炸力学理论,采用Fluent软件数值模拟与现场测试相结合的方法,实现对爆破扬尘污染的实时模拟.研究结果表明:冲击运动阶段及蘑菇云形成阶段,爆生气体急速膨胀,大量的粉尘在爆破冲击动能的作用下,冲入开放的大气空间,随后扩散阶段,粉尘在无风条件下运移速度很低.粒径60~100μm的粉尘沉降缓慢,粒径在40μm以下粉尘由于受风流扰动强烈,自然沉降困难.推导出水炮泥-固体炮泥配比公式,既满足爆破效果的要求,又达到良好的降尘效果.
2017年03期 v.36;No.223 225-231页 [查看摘要][在线阅读][下载 987K] - 曹博;张超;张鑫;宋群;刘光伟;白羽;
为确定安家岭露天煤矿经济合理的扩帮工作线长度,采用3Dmine矿业工程软件建立了三维矿床地质和采矿模型,选取了首采区扩帮后5工作线长度方案,每个方案设置17个工程位置进行模拟开采,计算得到不同工作线长度下的煤岩量、剥采比和运距等数据指标,进而对不同开采方案进行技术经济比选和优化,以确定经济合理的工作线长度方案.研究结果表明:安家岭露天煤矿扩帮后的经济合理工作线长度为1 500 m.
2017年03期 v.36;No.223 232-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 889K] - 王延生;张勋;戚旭鹏;徐庆生;
针对神东矿区浅埋工作面过山丘地形强矿压显现的问题,应用均匀设计和数值模拟的研究方法,建立山丘地形浅埋工作面应力增高系数与其主要影响因素之间的回归模型.研究结果表明:应力增高系数与山丘高度和采高成正比,与山丘坡角和工作面埋深成反比;各因素敏感性主次顺序为采高、山丘坡角、山丘高度、工作面埋深.以活鸡兔井12305面和上湾矿12206工作面在过山丘地形时的矿压监测值与回归结果进行对比,偏差最大值占监测值的4.5%,回归方程基本能够进行对山丘浅埋工作面矿压显现程度进行较为准确的预测.
2017年03期 v.36;No.223 238-242页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K] - 刘彦青;张浪;李伟;桑聪;王恩;
为揭示"U"型通风方式下采空区流场及遗煤瓦斯体积浓度场分布规律,采用数值模拟与现场实测对比验证的方法进行研究,利用UDF接口将工作面推进过程添加到CFD计算模型中,建立基于移动坐标下的采空区遗煤瓦斯渗流计算模型,将数值模拟结果与平顶山煤业(集团)公司十矿"U"型通风下20130综采工作面瓦斯涌出实测结果进行对比分析.研究结果表明:工作面推进速度越快、工作面进风巷风速越小,采空区瓦斯体积浓度和回风巷瓦斯体积浓度越高,数值模拟结果与现场实测结果相一致,验证了数值模拟结果能够真实反映实际现场情况.
2017年03期 v.36;No.223 243-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 578K] - 曹兰柱;倪世豪;王东;王琰舜;刘忠红;高金龙;
为解决露天煤矿采区转向时的合理边坡工程位置、超前降深水平及合理边坡形态问题.结合准东露天煤矿首采区提前转向工程实例,运用刚体极限平衡法及数值模拟,探讨边坡降深水平与合理边坡角的关系,提出超前降深水平位置,并分析了边坡的破坏形式及其塑性贯通区形状,为确定转向境界,提前实现横采内排提供有力依据.结果表明:边坡降深到286水平后合理边坡角变化不大.建议西帮北部边坡超前降深到350水平处.边坡岩体的破坏方式为张拉-剪切复合型破坏,边坡开挖后在坡脚形成的应力集中造成的局部岩体破坏是滑坡发生的诱因.
2017年03期 v.36;No.223 249-254页 [查看摘要][在线阅读][下载 993K] - 张璐宇;张小双;赵象卓;吴涛;
为研究煤堆在自然堆积状态下的自燃影响因素,将不易现场观测的工程实际问题转化为计算机问题.建立了煤堆自然存放的二维模型以及煤堆自燃问题的能量方程和氧浓度方程相耦合的煤堆自燃发火的数学模型.采用多物理场耦合分析软件COMSOL进行解算.结果显示煤堆在第60天时发生自燃现象,到第100 d时煤堆已经完全自燃,并且氧浓度随着时间呈现三带分布.通过改变煤堆的高度和孔隙率后进行解算,显示出煤堆高度和孔隙率增加时,煤堆更加容易发生自燃现象.结果表明:煤堆自燃现象呈现明显的三带分布,并且孔隙率和煤堆高度与煤堆自燃现象的发生呈现正相关.
2017年03期 v.36;No.223 255-260页 [查看摘要][在线阅读][下载 880K] - 韩新平;崔伟;王明君;
为解决露天矿穿爆作业过程中经常出现的爆破孔异位现象,所导致后续爆破效果不理想,大块率较高、炸药单耗偏高、残留根底现象严重的问题.以抚顺东露天矿为例,以现场实践爆破参数为基础数据,借助于有限元软件ANSYS/LS-DYNA进行爆破数值模拟,并利用最小二乘法线性拟合的数学方法将数值模拟结果进行拟合,得出各个炮孔之间的匹配公式,进而找到异位孔与周边孔装药量的最佳匹配关系,为露天矿穿爆生产成本控制以及工程爆破具有重要的理论和提供指导意义.
2017年03期 v.36;No.223 261-266页 [查看摘要][在线阅读][下载 504K] - 李小玉;邵帅;
为提高现有阻化剂的阻化效果,根据阻化剂在防治煤自燃方面的特点及要求,确定了由水、基料、填料及助剂经加热配制而成的新型复合阻化剂.该阻化剂的基料采用高分子物质,填料采用质量比10:4:1的Ca Cl2、Mg Cl2、Na Cl卤盐复合物,助剂包括速凝剂、表面活性剂、增稠剂.研究结果表明:与现有常用的阻化剂相比,该阻化剂具有阻化效率高、稳定性好、凝固时间短、抵抗风化氧化强等特性.通过现场应用表明该阻化剂可有效防治煤自燃.
2017年03期 v.36;No.223 267-271页 [查看摘要][在线阅读][下载 412K] - 汪玉凤;叶丹丹;李鑫;杨桢;高潇;
针对煤矿井下现场存在大量电磁干扰,且煤岩动力灾害中受载煤岩破裂的电磁辐射信号的产生具有突发性、连续性,研制煤岩的电磁辐射信号的监测装置.采用高性能DSP处理器TMS320LF2812和可编程门阵列FPGA为监测系统的核心,进行外围电路的设计.最后进行煤岩压缩破裂试验,对其电磁辐射信号进行监测.研究结果表明:该装置能够较准确提取出煤岩破裂过程中产生的电磁辐射信号,并且能够进行连续波形采集、处理及存储,为能够准确的获取煤岩破裂的电磁辐射前兆信息提供基础.
2017年03期 v.36;No.223 272-277页 [查看摘要][在线阅读][下载 496K] - 巩玉发;王慧;
为有效提高开设洞口的EPSC格构式混凝土墙在实际工程中的水平承载能力,应用大型有限元分析软件ANSYS建立12个格构式墙体模型,以洞口形式、洞口位置及洞口大小为设计参数,在单调载荷作用下,对其水平承载能力进行分析.研究结果表明:洞口的出现会使EPSC格构式混凝土墙的水平承载能力明显减小,洞口截面积越大,其水平承载能力越低;洞口总截面积相同时洞口数量对墙体的水平承载力影响不大,但洞口数量越多,承载力越低;洞口截面积相同,随洞口位置距离墙体中心距离增大,墙体极限载荷也有所提高.
2017年03期 v.36;No.223 278-281页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K] - 唐巨鹏;田虎楠;马圆;孙胜杰;李卫军;
煤系页岩瓦斯微观解吸机理研究,对煤田区域煤系页岩瓦斯高效安全开采具有重要意义.基于核磁共振(简称NMR)无损检测技术,以典型高瓦斯矿井阜新清河门矿煤系页岩为例,将页岩试样放入低场核磁共振仪夹持器腔体中,通过先吸附,后降低瓦斯压力,模拟煤系页岩瓦斯解吸过程.以核磁共振T2谱幅值积分定量化表征瓦斯解吸量,以核磁共振横向弛豫时间T2均值减小幅度定量化表征煤系页岩孔隙结构收缩变形程度,从微观角度定量研究煤系页岩瓦斯解吸过程中吸附态和游离态瓦斯变化规律.研究结果表明:吸附态和游离态瓦斯核磁共振谱范围可以通过两个横向弛豫时间截止阈值定量划分;吸附态瓦斯量与瓦斯压力符合朗格缪尔等温吸附方程,游离态瓦斯量与瓦斯压力呈线性函数关系;随瓦斯压力降低,煤系页岩微孔隙结构收缩为原孔隙平均半径0.39倍,中-大孔隙结构收缩为原平均孔隙半径0.25倍.
2017年03期 v.36;No.223 282-287页 [查看摘要][在线阅读][下载 446K] - 杨芳;徐健博;杨绍斌;沈丁;
采用天然鳞片石墨为原料,用氧化-还原法在不同还原温度制备石墨烯,通过XRD、SEM、恒流充放电等检测手段研究了不同工艺参数对石墨烯结构和电性能的影响.研究结果表明:石墨烯具有片层结构,其层间距随着还原温度的增加而减小,都约为0.35 nm;石墨烯的半峰宽呈现先减小后增大的趋势,在还原温度为80℃时有最小值,为7.903 rad.随着还原氧化石墨的温度增加,材料的首次放电电容、首次充放电效率和循环性能都呈现先增大后减小的趋势.材料r GO-80的首次放电电容量为141.1 F/g,500次循环后,样品保持了首次放电容量的87.9%.
2017年03期 v.36;No.223 288-291页 [查看摘要][在线阅读][下载 1256K] - 郑大为;刘畅;李翱翔;
为研究不同水泥掺量水泥稳定碎石收缩性的问题,通过对3%、4%和4.5%(质量分数)3种剂量的水泥稳定碎石进行干缩、温缩室内试验,得到不同水泥掺量水泥稳定碎石的干缩系数、温缩系数和含水率随时间的变化曲线.研究结果表明:水泥掺量是影响基层材料收缩性能的主要因素;水分和温度的控制也能减少收缩,抑制反射裂缝.该结果为防治反射裂缝的研究提供依据.
2017年03期 v.36;No.223 292-296页 [查看摘要][在线阅读][下载 1004K] - 佟舟;
为研究废弃玻璃混凝土梁柱十字节点的抗震性能,采用有限元软件ABAQUS,通过改变废弃玻璃替代率、节点配箍率等参数,建立6个在低周反复载荷作用下废弃玻璃混凝土梁柱节点的模型,得到了节点构件的滞回曲线及骨架曲线、延性系数等,观察节点的受力情况、破坏形态.研究结果表明:在梁端低周反复载荷作用下,废弃玻璃混凝土梁柱节点的承载力、延性性能较普通混凝土出现降低的趋势,但降低的数值很小,与普通混凝土梁柱节点的抗震性能基本相似.
2017年03期 v.36;No.223 297-303页 [查看摘要][在线阅读][下载 469K] - 戴成元;刘鹏博;
采用理论计算和数值模拟分析了地下结构的上浮变形机理,运用Flac3D软件分析抗浮桩桩长、桩径及桩距对抗浮桩承载力的影响.研究结果表明:地下结构上浮变形主要由于地下水浮力大于结构自重,加固中不能单一改变抗浮桩单个参数来提高其稳定性.以沈阳丁香水岸二期的地下车库作为研究对象,验证了分析结果的合理性并对该车库增设抗浮桩进行加固,可供类似工程参考.
2017年03期 v.36;No.223 304-309页 [查看摘要][在线阅读][下载 845K] - 唐治;海丹凤;潘一山;崔乃鑫;张莹莹;
为增强液压立柱抗冲性能,有效防治煤矿冲击地压,或在一定程度上减小冲击地压事故造成的损失,提出并设计了一种与液压立柱结合使用的扩径式吸能构件.采用ABAQUS软件对构件吸能防冲特性进行研究,结果表明:不同尺寸和不同材料扩径式构件均具有非常好的稳定变形破坏模式,尺寸、材料和冲击速度对构件变形破坏模式没有任何影响.扩径式构件压缩过程中具有较为恒定的反作用力,反作随构件材料强度和随壁增加而增大,但尺寸、材料和冲击速度对构件力-位移变化规律没有影响.扩径式构件具有一定承载力,具有较小的载荷波动系数和较高的冲程效率.扩径式构件是一种较为理想的吸能防冲构件,其与现有常规立柱结合使用,可改善立柱受冲击载荷时的受力情况,增强立柱防冲性能.
2017年03期 v.36;No.223 310-315页 [查看摘要][在线阅读][下载 427K] - 高雷阜;王飞;
针对蚁群算法存在易过早收敛、出现停滞现象、陷入局部极值的问题,提出S型信息素更新策略与Alopex算法相耦合的改进蚁群优化算法(IACO).该算法定义全新的S型动态自适应信息素全局更新函数,使信息素增量随迭代次数和目标函数值变化而动态变化,同时耦合Alopex算法以提高算法的局部搜索能力.将IACO算法应用于支持向量机参数的优化中,构成IACO-SVM模型.利用UCI标准数据集进行数值实验.研究结果表明:IACO算法具有较强的寻优性能,IACO-SVM模型具有较高的平均分类准确率和较好的稳定性.
2017年03期 v.36;No.223 316-319页 [查看摘要][在线阅读][下载 379K] - 曾繁慧;郑莉;
为解决由训练样本局限性导致因素分析法中测试样本错误识别和无法识别的问题,进一步提高因素库对样本信息的利用,采用样本培育的方法,对离散决策表的修炼培育作了具体表述:利用初始训练得到的规则集对新增样本进行测试,加入反馈机制,对训练集进行多重训练,直至初始测试准确率不变.研究结果表明:样本培育方法能及时地用新增训练数据改写推理规则,更好地实现样本信息的利用价值.
2017年03期 v.36;No.223 320-323页 [查看摘要][在线阅读][下载 306K] - 刘海涛;郭嗣琮;戴宁;阎国军;
为将因素空间理论与形式概念分析及粗糙集理论进行比较,采用了对比分析的方法.首先,围绕数据分析、知识表示和基于广义数据的规则提取等方面,详尽地介绍了因素分析的三个重要算法;其次,将因素分析法与形式概念分析及粗糙集方法进行了系统的比较.研究结果表明:因素空间理论作为知识表示的数学理论,要优于形式概念分析及粗糙集,是数据科学的重要理论基础.
2017年03期 v.36;No.223 324-330页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K] - 金圣军;包研科;
针对有季节性频率特征的时间序列长期演化规律的分析问题,采用基于因素轮廓分析的概念与方法和聚类分析的分级法,对因素轮廓相似度序列进行状态分级,分为春旱丰水年、春偏枯平水年、冬旱枯水年、冬偏枯平水年、夏偏枯偏丰年6个状态.基于马尔可夫链及转移概率矩阵理论,建立年降雨量状态转移模型.最后,利用平稳分布估计各个状态的周期.研究结果表明:该地区处于春偏枯平水年和冬偏枯平水年的概率比较大.
2017年03期 v.36;No.223 331-336页 [查看摘要][在线阅读][下载 392K] 下载本期数据