辽宁工程技术大学学报(自然科学版)

  • 液态CO_2爆破钻孔布置参数优化

    贾进章;柯丁琳;李斌;

    为增加低渗透煤层透气性,优化液态CO_2相变爆破钻孔布置参数,利用岩石损伤力学,对液态CO_2相变爆破后应力波在煤体中的衰减、煤体损伤程度和致裂半径形成进行研究,分析CO_2气爆增透的机理;采用ANSYS/LS-DYNA软件建立煤体气爆损伤模型,模拟爆破后钻孔周围煤岩损伤演化规律,基于损伤分布特征,确定爆破孔最优化布置参数.在马堡矿152采区开展井下CO_2爆破工业试验.研究结果表明:爆破后钻孔瓦斯涌出量衰减强度降低77.3%,煤层透气性提高23.72~28.94倍.研究结论可使煤层增透效果更佳,从而提高瓦斯的抽采效率.

    2021年02期 v.40;No.252 97-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1389K]
  • KPCA-CS-SVM下的矿井突水水源判别模型

    毛志勇;崔鹏杰;黄春娟;韩榕月;

    针对矿井水害的突水水源判别问题,采用KPCA方法对原始数据降维,通过布谷鸟搜索算法(CS)优化支持向量机(SVM)的惩罚因子C和核参数g,建立基于KPCA-CS-SVM的矿井突水水源判别模型,以淮南新庄孜矿各含水层共45个突水样本数据作为研究对象,选取7个主要影响因素作为突水水源的判别依据,对KPCA-CS-SVM水源判别模型进行学习训练及预测分析,并与KPCA-GA-SVM、KPCA-PSO-SVM模型的判别效果进行对比.研究结果表明:KPCA-CS-SVM模型的突水水源判别结果与实际结果保持一致,且其预测准确率、判别速度、稳定性高于其他2个模型.研究结论从新的角度对突水水源进行判别,有助于矿井突水的灾害预判.

    2021年02期 v.40;No.252 104-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 702K]
  • 平朔矿区采空区电法勘探技术

    陈再明;罗霄;殷志祥;李文;

    为精准探明平朔矿区老窑采空区,在优选电法勘探方法基础上,进行参数优化试验,确定相应的施工技术体系,并通过现场应用.研究结果表明:平朔矿区电法勘探以瞬变电磁法探测采空区及积水区为主,可控源音频大地电磁法辅助探测中深部及多层采空区,直流电法辅助探测强电磁干扰及矿坑台阶区域的浅部采空区;经过参数优化后,瞬变电磁法发射线框为240 m×240 m,频率为8 Hz,供电电流为10 A,可控源音频大地电磁法收发距为3.5 km,MN点距为10 m,测点距为2~5 m,直流电法不同AO距离影响较小.研究结论初步确定瞬变电磁、可控源音频大地电磁法适用于平朔矿区采空区探测,施工参数为平朔矿区采空区精准勘探提供可靠参考依据.

    2021年02期 v.40;No.252 112-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1094K]
  • 抽采钻孔损伤机理分析及高效封孔材料研制

    张飞;孙玉宁;尚玮炜;王宁;康锴;

    为明晰钻孔破裂区漏气的本质原因,考虑煤岩的非均质性及瓦斯渗流作用,采用理论分析和数值计算方法,构建煤层钻孔围岩损伤数学模型,探讨煤层瓦斯抽采钻孔的损伤破裂机理.研究结果表明:提出的数学模型可较好地描述煤岩的损伤破裂;由于煤岩的非均质性,钻孔周边的损伤区域并非均匀分布,渗透率损伤区域呈现类似裂隙发育的形态;孔内支护压力可提高钻孔稳定性,减少钻孔围岩损伤区域,渗透率的损伤情况显著得到抑制.研制一种膨胀型高效封孔材料,与传统水泥材料相比该材料可产生显著的膨胀力.工业试验表明:采用该封孔材料可使得瓦斯抽采浓度提高约10%.研究结论显著改善了瓦斯抽采效果.

    2021年02期 v.40;No.252 120-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1731K]
  • 水力裂缝扩展对天然断层活动性的影响

    李佳琦;王斌;李轶;王万彬;惠峰;

    为揭示水力压裂对天然断层活动性的影响,根据实际工程地质资料建立应力-渗流耦合数值模型,模拟水力压裂诱发断层活动.分析水力裂缝与天然断层的相互作用,研究压裂过程中断层滑移、孔隙压力分布以及震级的演化规律.研究结果表明:水力裂缝可能扩展至上覆断层,裂缝尖端的张应力将导致断层与裂缝交叉附近出现接触应力和剪切应力集中,导致断层失稳.而在裂缝尖端与断层连通后,压裂液渗流至断层破碎带,断层面的孔隙压力显著增大.水力裂缝尖端穿过砾岩层与断层面连通时矩震级达到最大.研究结论为水力压裂施工诱发微震提供理论支撑.

    2021年02期 v.40;No.252 126-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1483K]
  • 修正摩尔库伦模型下的深基坑变形数值分析

    胡建林;孙利成;崔宏环;邵博源;王晟华;

    为研究修正摩尔库伦模型及其参数对于模拟深基坑变形的影响,运用实验和有限元分析的方法,分析摩尔库伦和修正摩尔库伦模型在模拟深基坑排桩支护变形和地表沉降中的不同特点,通过与实际监测结果进行对比分析,得到了修正摩尔库伦模型对于模拟深基坑变形的适用性.研究结果表明:在地表沉降和排桩水平位移预测上,摩尔库伦模型预测沉降值与实测值相差较大;不同参考应力下的修正摩尔库伦模型预测值与实测值的位移规律曲线较为吻合.研究结论揭示了使用不同参考应力下的修正摩尔库伦本构模型进行基坑开挖变形预测更具参考价值.

    2021年02期 v.40;No.252 134-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1105K]
  • 复变函数法计算圆形盾构隧道周边土体位移

    杨淼;戴武奎;王颖;

    为研究盾构隧道开挖引起隧道周围土体应力及位移的改变,采用复变函数理论求解.将半无限空间弹性单圆孔洞问题,映射为复平面上定值圆环问题,利用隧道孔洞边界土体与衬砌之间空间位置及协调变形关系,给出了圆形盾构隧道周边土体位移的复变函数解,采用Matlab软件实现算法.研究结果表明:复变函数解析法计算得到的隧道地表沉降曲线与实测曲线较一致;隧道埋置深度、隧道半径、土体泊松比对土体变形影响较大;土体模量、衬砌模量、衬砌泊松比对土体变形计算结果影响微小.

    2021年02期 v.40;No.252 141-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 672K]
  • 含水率和干湿循环对原状黄土变形特性的影响

    宋洋;刘思源;王晨炟;

    为研究含水率和干湿循环对原状黄土变形特性的影响,采用室内固结试验结合理论分析的方法进行分析,研究结果表明:在同一垂直压应力下,原状黄土的应变量随含水率的提高而逐渐增加,割线模量随含水率的提高而下降;含水率相同的黄土随垂直压应力的增大,其应变量和割线模量均增加,但变化的速度逐渐减慢;黄土的割线模量随干湿循环次数的增多而减小,1~3次时变化幅度较大,3~5次之后幅度变化不大,且趋于稳定.研究结论建立了不同含水率黄土的应力-应变关系模型和受干湿循环影响的黄土本构方程.

    2021年02期 v.40;No.252 148-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 815K]
  • 改进FA算法在阴影条件下光伏MPPT中的应用

    付华;张彤;于田;杨傲;

    为解决光伏阵列最大功率点在外部环境条件变化时难以进行有效的跟踪,以及传统的最大功率点跟踪(MPPT)方法常常会导致搜索陷入局部极值而且响应速度慢的问题,采用理论分析和仿真的方法,提出一种基于萤火虫算法(FA)的变步长MPPT算法,对传统FA算法的结构和参数进行分析改进,将萤火虫初始位置分散定位在可能的峰值点电压处,并设计引入闪烁度以自适应调整萤火虫步长,使FA算法在MPPT控制方向更加实用化.研究结果表明:该算法能够快速且准确地跟踪最大功率点.研究结论有效地提高光伏阵列输出效率.

    2021年02期 v.40;No.252 156-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 798K]
  • 小波优化多任务学习的综合能源负荷预测

    陈刚;赵鹏;单锦宁;殷艳虹;周宇;吕文疆;苏梦梦;黄博南;

    为实现多元负荷快速、准确短期预测,提出一种小波优化多任务学习的综合能源负荷预测方法.采用多任务学习神经网络方法,设置参数的软共享机制,不仅可以提高模型泛化能力,而且可以提高综合能源系统负荷预测方法鲁棒性.通过设置特殊的隐藏层激活函数,使得预测负荷时,保证网络解唯一性,防止局部极小值点,提高收敛速度,保证其综合能源系统电、气、热负荷预测误差具有更好的收敛性.研究结果表明:小波优化多任务学习具有有效性与可行性.研究结论小波优化能够防止局部极小值点,有助于提高预测速度.

    2021年02期 v.40;No.252 163-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 798K]
  • 二维FM系统的有限频故障检测

    吴小雪;刘贺平;吴慧明;

    为研究二维Fornasini-Marchesini系统的故障检测问题,假设FM系统具有传感器故障,该故障建模为多模式:无故障模式和故障模式.采用广义Kalman-Yakubovich-Popov引理,并利用构造切平面的方法处理耦合项.研究结果表明:FM系统满足一定的性能指标.研究结论用数值仿真说明所提出的故障检测方法的有效性.

    2021年02期 v.40;No.252 170-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 4747K]
  • 综掘机刮板运行阻力及链条可靠性

    谢苗;吴霞;

    为分析综掘机刮板运行阻力及其链条的可靠性,基于两根链条受载不均匀的特征,采用微分法分析刮板在有载侧的受载荷情况,建立基于物料堆积形态的刮板输送机链条体系静力学模型.利用Matlab模拟计算极端堆积形态下两根链条的受力.利用Ansys-workbenc对圆环链卡链时的静强度进行仿真.研究结果表明:物料堆积形态对两根链条受力不均匀影响较小;卡链时链环弯曲处所受到的最大应力为929.55MPa,变形量为0.32mm.研究结论表明:卡链对链条破坏程度较大,链条体系基于物料堆积形态的静力学模型有助于后续分析刮板链冲击载荷下的运行特性.

    2021年02期 v.40;No.252 178-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 904K]
  • 切换非线性系统的指数拟无源化及其镇定

    檀胜男;庞洪博;

    为解决切换非线性系统的指数拟无源化及其镇定问题,采用多存储函数方法,针对一般切换非线性系统,提出指数拟无源的概念;针对一类切换严格反馈系统,将拟无源化方法和Backstepping技术结合,构造性的设计依赖于状态的切换信号和反馈控制器.研究结果表明:解决切换严格反馈系统的指数拟无源化问题,得到闭环系统的实用稳定性.研究结论克服了相对阶为1和最小相位的限制,并且不要求子系统在激活时具有指数拟无源性的限制,仅要求切换非线性系统整体的指数拟无源性.

    2021年02期 v.40;No.252 183-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 837K]
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