基于PCA与Elman网络的地下矿山岩层移动

 由于地下金属矿床地质与开采条件的复杂性,影响岩层移动的因素错综复杂且相互影响,使得对岩层移动的预测具有很大的不确定性。大量的样本数据减慢了神经网络的训练速度,并且使得神经网络不稳定。将主成分分析(PCA)与Elman网络相结合构建模型,对地下矿山岩层移动角进行预测研究。利用主成分分析对原始数据进行预处理,提取原信息的主成分,将输入变量减少且互不相关,提高神经网络训练速度;用Elman网络对训练样本进行训练,进而利用训练好的网络对预测样本进行预测,与不采用PCA时的预测结果相比,采用PCA的预测结果更为准确,通过期望输出与实际输出的对比,相对误差都在5%以内,其预测的结果精度高,表明了PCA与Elman网络相结合对地下矿山岩层移动进行研究是可行的。     

极软特厚煤岩层大断面综放开采工作面切眼支护方法

涡北矿8101工作面主采煤层8煤,煤层平均倾角13°,82煤平均厚2．8m,f=0．2～0．4;81煤厚3．90m,f=0．1～0．3,煤层极其松软：两层煤之间夹矸平均厚1．43m,岩性为泥岩：直接顶平均厚度1．86m,灰～深灰色砂岩;     

缓倾斜岩层软岩巷道破坏过程分析

为研究深部矿井层状岩体破坏机制,进行了平面巷道的物理模型实验。本次实验以徐州旗山矿-1 000 m轨道联络大巷的地质资料为背景,通过对应不同深度的地应力加载,分析模型的受力变形特征。结果表明对缓倾斜岩层巷道,其结构的非对称性表现为破坏的非对称性,为研究处在层状岩体地质条件下的地下硐室工程的围岩稳定性和支护方案提供参考依据。     

岩溶地区码头嵌岩桩设计

结合工程实例,介绍了岩溶地区码头嵌岩桩设计过程中的要点。主要针对岩溶地区桩端岩层几种不同的破坏机理,采用不同的计算公式进行分析,得出桩基桩端持力岩层安全厚度,保证码头桩基设计经济合理、安全可靠。为类似工程提供经验参考。     

马堡煤矿高位钻孔布置参数的优化分析

为减少高瓦斯煤层的瓦斯灾害,提高高位钻孔瓦斯抽采效率,通过分析计算出马堡煤矿15#煤层上覆岩层移动"三带"高度,即:马堡煤矿15203工作面冒落带高度为10.06～14.46 m,裂隙带高度为38.75～49.95 m.再利用COMSOL数值模拟软件对高位钻孔的仰角、方位角、钻孔长度等因素进行模拟分析,并将确定的高位钻孔最佳布置参数在15203工作面进行工业试验.结果表明:数值模拟高位钻孔最佳布置参数为钻孔倾角宜控制在9°～12°,方位角以30°～45°为宜,钻孔长度为150 m;现场试验高位钻孔最佳布置参数为倾角在8°～11°,夹角在30°～42°,钻孔长度在145～155m,实测数据与模拟结果基本保持一致,为其他低渗透高瓦斯煤层的高位钻孔优化布设提供了参考价值.     

深部开采对覆岩破坏移动规律的实验研究

根据淮南矿业集团潘一矿2171（1）工作面开采实践,采用相似材料模拟实验。利用电子经纬仪与数字散斑相关方法相结合监测位移,分析研究了采场上覆岩层的“三带”特征及分布规律,上覆岩层移动发展趋势、演化规律、存在范围及形态,以及与开采宽度的关系。结果表明：一定采宽后顶板垮落规律显著,断层下顶板周期断裂步距减小;岩层下沉系数与岩层高度和采厚比成线性关系,上覆岩层沉降具有非对称性;离层裂隙的发生、扩展、闭合受关键岩层的影响和控制。数据分析还表明,数字散斑相关方法具有较高的精度,这一新的研究方法引入,丰富了上覆岩层活动规律的研究手段。本文结果可为指导工程实践提供重要理论依据。     

基于DE-SVM的岩层可钻性预测研究

鉴于试验确定深部岩层可钻性指标成本很高,而且测井信息神经网络模型往往存在过学习问题,利用遵循结构风险最小化的统计学习理论工具——支持向量机(SVM)建立可钻性预测模型,通过支持向量机对样本的学习,建立岩层可钻性与诸多测井信息的复杂非线性映射.为解决支持向量机参数选取问题,引入全局优化算法——差异进化算法(DE),建立DE-SVM的进化模型,进一步提高模型预测精度.算例表明,差异进化算法收敛快速,该方法预测精度高于传统方法,对新井钻头选型和钻速确定有重要意义.     

测井曲线在桃子矿区煤岩层对比中的应用

通过分析桃子矿区DLW、HGG、HG等曲线,对该矿区的煤岩层进行对比,可有效进行煤岩层变化规律研究、层位划分,进一步提高对比的可信度和资料解释的可靠性。     

深部岩体脆延转化特性与覆岩塑性极限状态研究

为了研究深部开采覆岩变形破坏规律,基于深部岩体的脆延转化特性,采用解析分析方法,对深部采场上覆岩层极限承载能力进行了研究。结果表明:深部岩体在拉应力超过弹性极限强度后表现出塑性软化特性,承载能力随拉应变的增大而降低;深部开采上覆岩层的变形破坏规律主要受弯矩支配;随着采煤工作面的推进,采空区长度逐渐增大,上覆岩层所受弯矩逐渐增加,拉应变逐渐增大,当局部拉应力达到弹性极限强度时岩层处于弹性极限状态;随着采煤工作面的继续推进,弯矩继续增加,拉应变继续增大,最终岩层达到塑性极限状态,弯矩达到塑性极限值,岩层失去承载能力而断裂。关键岩层达到塑性极限状态时,因断裂而释放大量变形能,诱发冲击地压等矿山动力灾害。     

孔斜校正最佳方案的研究

本文运用赤平投影方法研究了孔斜校正最佳投影方向和最佳作图方法,从而提高了孔斜校正的精度和可靠性。