- 白润才;李浩然;刘光伟;
为提高相邻倾斜复合煤层露天矿采区转向期间的经济效益,根据露天开采设计原理,通过理论分析与计算,得出相邻倾斜复合煤层露天矿公共边帮压煤剥采比概念及其计算方法,进而提出一种通过消除相邻倾斜复合煤层露天矿公共边帮优化开采境界的方法.该方法旨在将相邻露天矿公共边帮开采后,释放内排空间,使露天矿提前实现内排,缩短剥离运距,增大露天矿经济合理剥采比,提高矿山煤炭资源的回采率,最终使得相邻倾斜复合煤层露天矿转向期间能够根据矿山自身特点优化开采境界.将此方法运用于神华新疆能源黑山露天煤矿,结果表明:黑山露天矿采区转向期间通过优化开采境界使经济合理剥采比增加了3.61 m3/t,可采储量增加了75.49 Mt,可增加服务年限7.47 a.在提高露天矿资源回收率的同时有效提高了露天矿转向期间的经济效益.
2018年04期 v.37;No.236 673-679页 [查看摘要][在线阅读][下载 1193K] - 周西华;宋东平;
为分析矿井巷道布置隔热层的隔热效果,建立了隔热巷道围岩与风流换热的非稳态数学模型,采用异步长隐式差分法求解该数学方程组,编制了模拟主动隔热巷道围岩与风流换热的计算机程序,解算得出主动隔热巷道风流温度的变化规律.研究结果表明:隔热层能够有效减缓围岩向风流散热,有隔热层的巷道风流温度明显降低;随着通风时间和隔热层厚度的增加,风流温度随通风距离变化越缓慢;布置隔热层降低的风流温度值随通风时间增加而呈指数关系减小,与隔热层厚度呈正幂指数关系.
2018年04期 v.37;No.236 680-685页 [查看摘要][在线阅读][下载 846K] - 卢嘉鑫;杨逾;焦波波;代连朋;
针对煤矿煤岩破裂微震信号传播过程中时常遇采空区,导致原始微震信号发生异变,造成了据微震信号反推煤岩破裂状况、预测冲击地压精确度下降的难题.采用实验室试验模拟的方法,研究不同宽度、高度采空区对微震信号传播规律的影响,对此类微震信号进行时域、频域分析.研究结果表明:震动信号在传播过程中遇采空区后,信号的平均速度、能量均明显降低;采空区宽度的变化比其高度的变化对微震信号影响程度更为明显;信号经过采空区后,信号呈低频特性,信号的中心频率、带宽和最值均下降,且采空区越大,信号频谱降低越明显.
2018年04期 v.37;No.236 686-691页 [查看摘要][在线阅读][下载 939K] - 付华;代巍;
针对瓦斯浓度时间序列的复杂性、非线性、非平稳性特征,提出基于变分模态分解和差分进化优化的Elman网络瓦斯浓度动态预测方法.通过变分模态分解理论分析瓦斯浓度时间序列的局部特征以弱化瓦斯浓度的复杂性、非平稳性及非线性特征,对变分模态分解得到的固有模态分量分别建立Elman非线性预测模型,并通过差分进化优化预测模型参数以提高预测精度;将各个模型预测结果叠加拟合得到瓦斯浓度预测结果.研究结果表明:该方法可以实现对工作面瓦斯浓度的良好预测,预测结果合理并且满足工程的实际需要.
2018年04期 v.37;No.236 692-697页 [查看摘要][在线阅读][下载 885K] - 王来贵;郑帅;潘纪伟;安文博;刘向峰;
为研究丙酮试剂对煤体表面及内部结构损伤规律的影响,以阜新五龙矿煤样为研究对象,通过红外光谱仪扫描、激光共焦显微镜扫描、静态水润湿角及煤样膨胀率等实验,探讨丙酮试剂浸泡前后煤样的物理化学性质改变.结果表明:浸泡煤样后,煤体内部有-OH、-CH_3、酚C-O、醚键等化学键断裂,煤样产生裂隙,且裂隙宽度随浸泡时间延长而拓宽增大,煤样的润湿性显著提高,体积发生明显膨胀,且膨胀过程分为加速、稳定和衰减三个阶段.因此,丙酮试剂可改变煤体物理化学特性,促使瓦斯渗透、运移,有效增大煤炭开采的安全系数,降低扬尘.
2018年04期 v.37;No.236 698-702页 [查看摘要][在线阅读][下载 731K] - 朱训国;陈卓立;赵德深;
为深入研究深埋分区破裂隧道锚杆支护的力学机制,首先通过对实际工程测试结果和模型试验测试结果进行对比分析,得出分区破裂现象的产生主要是由于深埋隧洞在较大轴向应力作用下,围岩应变域出现拉压交替所致,而锚杆支护可有效降低围岩的此破坏现象;在此基础上,通过建立锚杆与围岩相互作用力学模型,得到了锚杆轴向应力和界面摩阻力的分布特征:即锚杆的轴向应力在劈裂环达到峰值,沿锚杆走向形成多个峰值;锚杆界面摩阻力则会在锚杆锚头一定范围内形成拉应力,在锚杆杆尾一定范围形成压应力.因此,锚杆支护的支护机理为锚杆锚头在围岩深部压力(压应变)区域与围岩的相互作用呈现嵌入与咬合的锁定作用,锚杆杆尾与围岩的相互作用则呈现悬吊作用,由此锚杆与支护围岩形成一个比较稳定的自承拱,起到支撑作用.自承拱的出现,使锚杆和岩体受到了挤压作用.因此,锚杆的作用机理为嵌入-锁定-拉伸-自承-支撑-挤压
2018年04期 v.37;No.236 703-709页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K] - 谢宝琎;张向东;贾宝新;
采用MTS815.02试验机对砂岩进行室内常规三轴压缩蠕变试验.在西原体基础之上,根据应变等效性假说引入损伤变量,并且将损伤变量视为一个只与关于偏应力和时间的函数,研究岩石损伤体在不同应力水平和不同时刻作用下,其损伤扩展发育规律(损伤变量变化情况).研究结果表明:根据试验数据和损伤蠕变方程,通过软件Origin对蠕变参数进行反演,得出损伤变参数方程可以较好地描述岩石蠕变变形衰减、稳定和加速三个阶段,并且在低应力作用下岩石损伤变量D变化量较为平缓,岩石内部缺陷发育缓慢,而高应力水平作用下岩石初始时损伤较小,随着时间推移损伤变量骤然增大为1,随后岩石发生破坏.将损伤变量视为变参数不仅验证建立模型的合理性,而且还很好地反映了岩石损伤劣化过程.
2018年04期 v.37;No.236 710-714页 [查看摘要][在线阅读][下载 761K] - 苏丽娟;刘海卿;
为研究花岗岩隧道动力响应特性,以北门隧道工程地质资料为依托,建立数值分析模型,分析了围岩水平、埋深、地震波强度三个影响因素对隧道动力响应特性的影响.研究结果表明:随着围岩节理越来越发育,隧道关键点水平相对位移峰值均增大,围岩越破碎、节理越发育,隧道的位移响应越强烈,对隧道的稳定越不利;围岩的存在对隧道的加速度响应具有一定的限制作用,在一定埋深范围内,随着埋深增加,这种限制作用越大;深埋时隧道的存在不改变围岩的加速度响应,反而对围岩的加速度响应具有一定的依赖性和追随性;地震波强度对隧道的相对位移峰值影响较大,随着地震波强度的增大,隧道相对位移值逐渐增大.
2018年04期 v.37;No.236 715-719页 [查看摘要][在线阅读][下载 739K] - 杨建林;王来贵;宋文伟;张岩;张维正;侯永莉;赵晓亮;
为合成水硬性石灰,用于修复风化后的古建筑,以石灰石和黏土为原料,通过煅烧制备了不同的水硬性石灰,利用XRF、XRD、SEM、膨胀率测试仪和伺服万能试验机等表征了水硬性石灰的成分、微观形貌、收缩率和抗压强度.结果表明,950℃煅烧8 h时试样成分与欧洲水硬性石灰NHL5的成分相近;龄期增加,CaCO_3和1.5CaO·SiO_2·x H_2O(C-S-H)的含量增加,CaO和2CaO·Si O_2(C_2S)和2CaO·Al_2O_3·SiO_2(C_2AS)的含量逐渐降低;收缩率随养护时间的增加先迅速增加后缓慢增加,养护7 d后收缩率保持恒定;抗压强度随龄期的增加而增加,养护28 d时抗压强度达到7.73 MPa,达到欧洲水硬性石灰NHL5的标准;龄期增加,C-S-H和CaCO_3相互交织构成空间网络结构,使孔隙率降低力学强度显著提高.
2018年04期 v.37;No.236 720-725页 [查看摘要][在线阅读][下载 1642K] - 张德恒;孙树林;
为探讨石灰及生物质灰渣(BA)改良膨胀土的强度变形及微观结构特征,以击实膨胀土和改良土为研究对象,开展了无侧限抗压强度(UCS)、一维压缩及微观结构特征等试验.结果证明:膨胀土的最大干密度、最优含水率随着石灰及生物质灰渣含量的增加逐渐降低;无侧限抗压强度随着生物质灰渣含量的增加逐渐提高,试样经过7天的养护龄期强度得到大幅度提高,尤其是石灰添加之后更为明显;膨胀土改良后压缩系数、回弹指数明显变小;改良土的压缩模量随着竖向压力的增大逐渐增大,证明了改良土的压硬性;以片状结构为主的膨胀土在添加了灰渣之后微观结构胶结成柱状,块状,颗粒状,继续添加石灰之后变成棉絮状.
2018年04期 v.37;No.236 726-731页 [查看摘要][在线阅读][下载 1481K] - 刘艳丽;郭凤仪;陈昌垦;张西瑞;朱连勇;李秀菊;
为提高供电系统的可靠性,采用自研的串联型故障电弧发生器开展了不同负载类型、不同电流下的串联型故障电弧实验.以故障电弧电流信号为研究对象,对时间序列进行时域、频域特性分析,提取故障电流在时域、频域的特征参数,构建串联型故障电弧的特征向量,采用主成分分析方法对特征向量进行去冗余、降维处理.最后以主成分分析后的特征向量作为输入,从可靠性角度对比分析LVQ神经网络与K近邻算法故障诊断的优越性,建立了经K循环寻优处理后的K近邻串联型故障电弧诊断模型,并对诊断模型进行了抗扰动分析、泛化性分析.结果表明,该方法能有效地实现对电连接器串联型故障电弧的识别.
2018年04期 v.37;No.236 732-739页 [查看摘要][在线阅读][下载 1206K] - 陈伟华;李逃昌;南鹏飞;潘也;
针对全断面隧道掘进机(TBM)液压系统中存在参数非线性不确定性和外界扰动的电液伺服系统的跟踪控制问题,提出一种基于积分链式微分器的积分滑模控制器以提高控制精确性,并使用AMESIM与MATLAB软件对电液伺服控制系统进行控制器联合仿真验证.实验证明,该控制策略在电液伺服系统具有预测非线性不确定项扰动的能力,同时在控制过程中对其进行补偿,提高了系统的精确性.
2018年04期 v.37;No.236 740-745页 [查看摘要][在线阅读][下载 657K] - 孙远敬;于英华;祁志远;
为降低齿轮泵在工作过程中产生的振动与噪音,获得良好的工作性能,针对PGH型内啮合齿轮泵,分析了振动与噪音的产生机理,采用振速法和ANSYS一阶优化求解方法,将该内齿轮泵泵体非支撑面厚度作为设计参数,以泵体非支撑面辐射声功率级为目标函数进行优化分析,利用ANSYS和声学软件进行应力求解和辐射功率仿真,得到了壁面厚度的最优组合.结果表明:优化后的内齿轮泵振动、噪音明显得到改善,最大降幅可达15dB左右,所采用的振速法和ANSYS一阶优化法对内啮合齿轮泵的减振与降噪是有效的.
2018年04期 v.37;No.236 746-749页 [查看摘要][在线阅读][下载 664K] - 李文华;杨子凝;王来贵;
为了更有效、准确地对煤矿瓦斯涌出量进行预测,保障煤矿生产安全,提出了一种基于改进果蝇算法(MFOA)优化Elman神经网络(ENN)的智能动态预测方法.首先,利用主成分分析法(PCA)对煤矿瓦斯涌出量监测数据进行降维处理;其次,引入果蝇算法以改进的自适应搜索步长进行搜索,以此实现对ENN网络参数的全局寻优,从而建立基于MFOA-ENN的煤矿瓦斯涌出量动态预测模型,并对预测效果进行了验证.实验结果表明:MFOA-ENN模型的平均相对变动值为0.003 7、均方根误差为0.102 6、平均相对误差为1.499%,相比于RBF模型、Elman神经网络模型、SOM-RBF模型以及FOA-ENN模型在煤矿瓦斯涌出量预测控制方面具有更好适应性、精度及泛化能力.
2018年04期 v.37;No.236 750-755页 [查看摘要][在线阅读][下载 860K] - 邵良杉;陈子茜;张绘营;
针对传统的协同过滤算法在近邻选择环节中没有考虑评分矩阵中的评分是否准确和邻居用户对目标用户真实的推荐贡献能力,导致了近邻选择的不准确的问题,提出了一种融合调和用户熵权重和矩阵分解的推荐算法。算法首先利用时间间隔权重对评分数据进行处理,得到更加贴合实际的评分矩阵,然后引入调和的用户熵权重来计算用户间的相似度,使目标用户能够选取到更准确的近邻.最后将模型与矩阵奇异值分解模型相融合,进一步提高了算法的性能.实验结果表明提出的算法与一些传统算法相比能够得到更客观的评分矩阵,并且可以获取到更准确的近邻集合,提高推荐的质量.
2018年04期 v.37;No.236 756-762页 [查看摘要][在线阅读][下载 756K] - 高雷阜;徐部;
为提高基于遗传算法的压缩感知重构方法性能,提出一种改进的遗传重构算法.该算法将0-1编码染色体等效为稀疏信号,并以染色体信号的稀疏性为先验条件,提出稀疏交叉、稀疏突变操作,同时引入自适应机制动态调整稀疏操作与传统遗传算子的执行概率,迭代逼近最优重构目标.其重建过程也无需预知原始信号稀疏度且不必进行子空间的跟踪与扩充.仿真结果表明,改进算法对于不同维度信号均能实现快速、精确的重建.
2018年04期 v.37;No.236 763-768页 [查看摘要][在线阅读][下载 578K] 下载本期数据