浅孔爆破在沿空留巷切顶卸压中的应用研究

分析了浅孔爆破岩体裂隙分布和厚层坚硬顶板破断规律,提出采用浅孔爆破切顶卸压技术与充填体相结合的留巷方式,建立充填体切顶卸压力学模型,研究表明:相邻炮孔爆炸时,裂隙区相互贯通,留巷顶板强度降低,改善了沿空留巷顶板结构和应力环境,降低了充填体切顶阻力和宽度.以某煤矿11304工作面厚坚硬顶板沿空留巷试验工程为背景,利用LS-DYNA数值模拟,最终确定炮孔孔深3200mm、孔径42 mm、间距850 mm,充填体强度为6.5 MPa,留巷巷内顶板保持完整,巷旁充填体维护效果良好.     

两炮喇叭口爆炸成形强化护环拐点离上端近时残余应力的解析解

对两炮喇叭口爆炸成形强化护环拐点离上端近的情况进行分析,采用轴对称圆柱薄壳有矩理论,构造新的位移函数,得出该情况下残余应力的解析解.这就为求解拐点上移后残余应力的解析解打下了基础,其在理论和工程实际中都有很大的价值.     

基于Schwarz-Christoffel变换的圆形隧道围岩应力分布特征研究

隧道围岩应力还原到实际区域的变换方法被越来越多地应用到工程实践中,对复杂形状围岩体内的隧道围岩应力计算方法和隧道围岩稳定性的研究具有重要的实践指导意义.该文建立了不规则岩体中开挖圆形隧道的力学模型,运用复变函数理论,通过映射函数Schwarz-Christoffel变换,得到复平面单位圆到隧道所处多边形岩体的映射函数,在复变函数数域内分析了多边形岩体应力的求解步骤,运用弹性力学理论等推导了不规则岩体中圆形隧道的复变应力函数Φ(ξ)和φ(ξ)的表达式,并得出围岩体任一点应力分量σρ和σθ的解析通式.通过具体算例分析可知,岩体形状对圆形隧道的稳定性有较大的影响,隧道所处4种形状下的围岩体最大应力值分布规律为:顶底板的最大应力值从六边形、五边形、四边形、圆形围岩体依次减小,帮部的最大应力值从圆形、四边形、五边形、六边形围岩体依次减小.     

公路隧道围岩稳定性评价的改进人工神经网络方法

本文运用改进的人工神经网络方法 ,研究了公路隧道围岩稳定性的评价定级问题 .首先讨论了模型建立和算法选择与分析 ,并对实际的工程问题进行了计算和模拟 .所得的评价定级结果接近于实际 ,计算方法可靠 ,计算时间适中 ,方法稳定性良好 .本文的研究结果表明 ,利用人工神经网络方法评价隧道围岩的稳定性具有广阔应用前景 .     

基于联系矩阵的围岩稳定性组合评价模型

围岩稳定性评价受诸多类型因素影响,是一个复杂不确定系统问题.为克服基于单一信息评价方法只能从特定角度分析围岩稳定性问题的缺陷,应用集对分析耦合理论探讨了可统一与融合各类信息特点的围岩稳定性组合评价新模型,以充分利用各类评价方法所包含的有用信息和避免单一方法预测错误的风险.该模型首先基于各种典型评价方法独立分析围岩稳定性,然后将获得的评价结果两两构成集对进行同异反分析,以构建联系矩阵和合理确定权重,最后基于组合原理综合评定围岩稳定性类别.实例应用结果表明,该模型用于围岩稳定性评价是有效可行的,且能综合各类评价方法的优点与提高预测精度,也为类似评价问题提供了参考.     

波形钢腹板-钢底板-混凝土顶板连续组合箱梁的剪力滞效应

考虑混凝土顶板和钢底板不同的模量,结合变分法推导了波形钢腹板-钢底板-混凝土顶板(CSWSBCT)组合箱梁剪力滞效应的控制微分方程组和边界条件,建立了CSWSBCT两跨连续箱梁跨中集中荷载、均布荷载作用下剪力滞系数的计算公式,采用模型试验梁对两种荷载工况下连续组合箱梁的剪力滞效应进行了分析.结果表明:其理论计算值与模型试验实测值和有限元值在波形钢腹板的顶底板上三者吻合较好,变化趋势一致,验证了计算公式的正确性;均布荷载作用下中间支点截面处顶底板的剪力滞系数最大值大于集中荷载工况下最大值,且在两种荷载工况下中间支点截面处波形钢腹板和混凝土顶板、钢底板交界处的剪力滞效应突出.     

考虑事故风险损失的爆炸物品经济订货批量模型研究

爆炸物品在储存过程中存在发生爆炸事故,从而给人类和环境带来伤害的可能,因此在对爆炸物品进行采购决策时必需考虑由此带来的风险损失.在给出爆炸物品事故风险损失度量方法的基础上,建立了爆炸物品的经济订货批量模型,证明了模型存在唯一最优解,并给出了模型的求解步骤,为相关企业合理制定采购决策提供了理论依据.数字算例分析了事故概率、赔偿标准、单位库存费、单次采购费对最优批量的影响,比较了考虑事故风险损失与否时的最优批量,结果表明,当事故概率或赔偿标准较高时,两者对应的最优批量差异明显.这也说明,当事故概率或赔偿标准达到一定程度时,考虑事故风险损失是十分必要的.     

一类具有时滞的金融系统的稳定性

首先建立了一类具有时滞的金融模型,该模型以累计利润额为关键因素,接着以τ为参考元素研究了该模型的稳定性及Hopf分叉.发现当τ变化时,该系统的稳定性会发生变化,该模型会在某一确定值处出现Hopf分叉.最后用中心流形定理和规范型方法研究分叉周期解的稳定性.     

一类竞争系统的Hopf分岔及分岔周期解的稳定性

首先研究具有时滞的竞争三种群平衡点的存在性,接着应用特征方程,发现当τ穿过某些数时出现了Hopf分岔,并用规范型方法和中心流形定理得到Hopf分岔和分岔周期解的稳定性的计算公式.并举例当τ变化时该模型会出现混沌现象.     

Lévy型算子所生成马氏过程的稳定性

利用Levy型算子积分微分型表示形式和拟微分型表示形式,以寻求Levy型算子生成的马氏过程各种稳定性的精确且可验证的充分条件.给出了由符号函数直接判定的Levy型过程非爆炸的充分条件,这个条件包括了扩散过程非爆炸的线性增长条件;当Levy型算子生成马氏过程对应半群的符号函数已知时,得到了由该符号函数直接表达的常返性充分条件,它推广了关于Levy过程经典的Chung-Fuchs常返性准则.     

ID3算法在顶煤冒放性评价中的应用

顶煤的冒放性好坏直接决定综采放顶煤工艺的使用效果 ,已经有多种方法对顶煤冒放性做出评价 ,但这些方法都不能生成评价规则 ,尝试采用数据挖掘中 ID3算法对 3 0个矿井的顶煤冒放性进行分类研究 ,在此基础上生成一棵决策树 ,并由此形成了一系列评价规则 ,最后就该算法的应用效果进行评价 .     

煤炭资源最佳开采时期研究

煤炭资源是一种不可再生资源,即耗竭性资源.现在的煤炭资源开采策略是一种掠夺式的开采,不仅浪费资源,而且会使我国的煤炭将来很难满足现代化建设的需要.为此,本文采用经济控制论模型试图探讨煤炭资源的最佳开采时期.     

煤矿安全生产法律法规实效性的(安全作用)虚拟变量模型分析

为了弄清我国煤矿安全生产因素对安全生产的影响程度,建立了百万吨煤死亡率与影响煤矿安全生产五个主要指标(采煤机械化程度、煤矿工程技术人员配备率、全国人均GDP、原煤生产全员工效和吨煤基本建设投入)之间的多元回归模型,结果显示采煤机械化程度、吨煤基本建设投入和全国人均GDP对百万吨煤死亡率有着较大影响,其中全国人均GDP对百万吨煤死亡率起着负的作用.为了比较分析20世纪90年代以来有关煤矿安全生产的一些重要法律的法律法规实效性的安全作用的方向和大小,建立了多元虚拟变量回归模型,研究表明,有关煤矿安全生产的"三法律一条例"实效性的安全作用平均使得百万吨煤死亡率降低0.895人;"三法律一条例"的实效性表明,法律条款中的经济处罚和制裁条款与经济发展水平越符合,法治力度越强,其执行效果越好.     

基于曲梁弹性理论的弯曲覆岩变形及应力分析

引入适用于极坐标下曲梁的位移函数,通过理论分析得出用位移函数表示的曲梁控制方程和位移分量、应力分量.在此基础上,采用差分原理给出曲梁控制方程、位移分量和应力分量的差分代数方程.最后,采用数值计算方法,分析了煤层开采后弯曲覆岩的位移和应力分布特征,结果表明:1)煤层开采后弯曲覆岩产生下沉变形;弯曲岩层环向位移既有拉伸也有压缩.2)离开切眼不远处径向应力将达到峰值,径向应力由内边界向外逐渐增大;工作面后方不远处环向应力将达到峰值,环向应力较容易引起压缩破断;离开切眼不远处剪应力将达到峰值,对于小角度截面上的剪应力由内边界向外逐渐增大.研究结果为煤矿工程提供了科学依据与参考.     

基于结构分解方法的采煤机械化对煤炭高效开发的贡献研究

采用完全结构分解方法,将采煤劳动强度变化分解为结构份额和效率份额,并基于1985~2006年的统计数据进行了分析.主要结论有:我国采煤劳动强度的下降,也即煤炭资源开发效率的提高是采煤工艺结构变动和各采煤工艺工效提高综合作用的结果,相对效率份额,结构份额的贡献更大一些;从结构份额来看,非机采和高档普采结构的变动导致了整体劳动强度的下降;而从效率份额来看,综采、高档普采和非机采工效的提高则是整体劳动强度下降的主要原因.     

基于SD的煤炭矿区节能减排仿真与调控

煤炭矿区在生产煤炭能源的同时,会产生大量的能耗和排放,而降低煤炭产量必然会影响矿区的经济效益.如何协调经济发展与能源消耗、污染排放之间的矛盾,是煤炭矿区亟待解决的难点问题.通过分析煤炭生产各环节节能与减排要素、煤炭矿区节能减排系统的复杂结构和系统内部的动态反馈机制,建立了煤炭矿区节能减排系统动力学模型,并对煤炭矿区不同的发展方案进行了仿真模拟.结果表明,矿区总投资、煤炭生产投资、环保投资、各种吨煤能耗量等因素在煤炭矿区节能减排系统中发挥了重要的影响作用;可以通过增加矿区总投资,优化煤炭生产投资与环保投资比例,降低吨煤能耗量来达到矿区经济与节能减排协调发展的状态.     

The relevance of system dynamics to engineering systems design

With the recent advent of new technology using micro computers for the centralised monitoring of information, the scope for totally automatic, real time control of large engineering systems has been advanced. We are entering a period which, retrospectively, may well be seen as the era of control; where for the first time it is both feasible and necessary to design system in terms of the way in which they will be operated, as well as in the traditional terms of their capacity requirements. However, before such comprehensive design can be undertaken compatible advances are required in information usage technology.The purpose of this paper is to demonstrate how the subject of System Dynamics can be used to assist with this problem, though its capacity to model information feedback and hence to model and test alternative system control rules based on the information retrieved. This type of application in the hard system area of engineering provides a strong contrast to the more usual applications of System Dynamics in softer socio-economic systems.The problem described is taken from the coal mining industry and related to the design of large scale underground conveyor belt systems used for the clearance of coal from mines. The demonstration presented, therefore, concerns research in this field, but has considerable scope for application in the general area of large scale bulk handling system.Of particular importance in the results is an indication of the potential savings in physical capacity which can stem from the careful design and implementation of control in such systems.     

Generalized roof duality

The roof dual bound for quadratic unconstrained binary optimization is the basis for several methods for efficiently computing the solution to many hard combinatorial problems. It works by constructing the tightest possible lower-bounding submodular function, and instead of minimizing the original objective function, the relaxation is minimized. However, for higher-order problems the technique has been less successful. A standard technique is to first reduce the problem into a quadratic one by introducing auxiliary variables and then apply the quadratic roof dual bound, but this may lead to loose bounds.We generalize the roof duality technique to higher-order optimization problems. Similarly to the quadratic case, optimal relaxations are defined to be the ones that give the maximum lower bound. We show how submodular relaxations can efficiently be constructed in order to compute the generalized roof dual bound for general cubic and quartic pseudo-boolean functions. Further, we prove that important properties such as persistency still hold, which allows us to determine optimal values for some of the variables. From a practical point of view, we experimentally demonstrate that the technique outperforms the state of the art for a wide range of applications, both in terms of lower bounds and in the number of assigned variables.     

基于结构元方法的巷道煤体破碎程度综合评判

针对煤巷掘进或采煤生产过程中,煤体的破碎程度直接影响着巷道的支护方式和采煤工艺.利用结构元方法给出模糊综合评判的结构元表达形式,在此基础上,根据煤层地质构造、煤的硬度、压力参数、采煤方法等因素.对巷道煤体破碎程度进行综合评判.进而较为客观地评价出其破碎类别,从而为巷道支护方案和生产措施的选择提供依据.     

模糊数学方法在矿井自然地质条件评价中的应用

运用模糊数学理论，对直接制约煤矿开采与生产经济效果的矿井自然地质条件的评价原理和方法进行了一些探讨