• 机械排烟对室内变压器火灾燃烧特性的影响

    文波;冯丽;

    为了研究不同机械排烟量下的室内变压器火灾动力学过程,探索适合于室内不同规模变压器火灾的最佳排烟量,基于FDS数值模拟技术,采用羽流法计算排烟量,研究6,12,18 MW这3种火源功率下室内变压器火灾在机械排烟条件下的燃烧特性。结果表明:无机械排烟时,不同火源功率下的燃烧形式不同;机械排烟量与火源功率呈正相关;不同规模变压器火灾均采用计算的2倍机械排烟量时降温幅度、能见度提升幅度最大,故采用2倍机械排烟量的降温控烟效果最佳。模拟6 MW火源功率的最佳排烟量为23.8 m~3/s, 12 MW火源功率的最佳排烟量为41.7 m~3/s, 18 MW火源功率的最佳排烟量为58.6 m~3/s;合理增大机械排烟量,能减小室内变压器火灾蔓延形成窗口溢流火的危险性,有效抑制火焰的发展;同一火源功率下,随机械排烟量的增大,主变室内温度显著降低,能见度提高。研究结果对户内式变电站主变压器室火灾的安全防护提供了参考依据。

    2024年06期 v.44;No.200 1019-1029页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K]
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  • 水射流割缝-注氮驱替联合促抽瓦斯模拟

    双海清;张星;李宝军;林海飞;周斌;高海东;崔名威;

    针对低透气性煤层瓦斯抽采困难的问题,提出了水射流割缝-注氮驱替联合促抽瓦斯工艺,分析了工艺流程及原理。通过数值模拟建立普通煤层和割缝煤层模型,分别考察布孔间距和注气压力对不同煤层注氮驱替效果的影响,并对比相同条件下不同煤层注气影响范围,研究煤层割缝对注氮驱替效果的影响。结果表明:布孔间距由3 m提升为7 m注抽20 d时,普通煤层注气影响范围由6.5 m缩小为2.2 m,而割缝煤层由7.9 m缩小为3.6 m;注气压力由1.0 MPa提升为3.0 MPa注抽20 d时,普通煤层注气影响范围由1.0 m提升为5.3 m,割缝煤层在相同注气压力条件下注气影响范围均大于普通煤层;煤层割缝对注氮驱替主要影响在水平方向,割缝区域临近缝槽之间互相贯通,形成椭圆形的复合区域;在分别抽采10,20,30 d情况下,普通煤层注气影响范围分别为1.56,2.65,6.51 m,而割缝煤层分别为2.16,5.75,11.55 m。煤层割缝可以有效提高瓦斯压力下降速率,在注气阶段,割缝组瓦斯纯量超普通组105.17%。割缝煤层注氮可以有效提高注气影响范围,增强瓦斯抽采效果,为联合促抽瓦斯工艺的进一步研究提供参照依据。

    2024年06期 v.44;No.200 1030-1040页 [查看摘要][在线阅读][下载 1299K]
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  • 智能化背景下矿工风险感知水平对不安全行为产生的影响

    成连华;张璇;郭慧敏;曹东强;

    为充分探究智能化背景下矿工风险感知水平对不安全行为产生的影响,首先,分析了智能化建设背景下矿工工作内容、矿工风险感知方面的变化;其次,基于矿工个体接收、判断信息直至产生行为的全过程,从个体因素、作业因素、管理因素和组织因素4个方面提出了智能化煤矿矿工风险感知水平影响因素指标体系,建立了基于系统动力学的矿工不安全行为推演模型;然后,运用G1法与C-OWA算子进行指标组合赋权确定各指标权重系数;最后,干预策略仿真模拟,动态分析各指标因素间的相互作用。结果表明:在影响因素中,一级指标个体因素(0.325)权重最大,二级指标安全意识(0.087 4)、安全氛围(0.077 5)、安全监督(0.077 4)、安全投入(0.064 4)与安全知识(0.064 3)权重较大;智能化背景下矿工风险感知水平对不安全行为产生的作用路径有108条,3条作用路径权重较大;完善安全制度,加强智能化教育培训的组合干预策略对提升矿工风险感知水平和降低不安全行为水平有显著效果。研究结果可为智能化煤矿提升矿工风险感知水平,降低矿工不安全行为产生提供依据。

    2024年06期 v.44;No.200 1041-1049页 [查看摘要][在线阅读][下载 1051K]
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  • 深埋煤层临空面开采覆岩结构失稳机理与防治技术

    解嘉豪;崔峰;韩刚;苌玉;刘虎;郝晓琦;

    针对深埋煤层临空面开采过程中,覆岩结构失稳及诱冲灾害这一难题,以石拉乌素煤矿为背景,运用理论分析与现场监测等手段,研究了工作面上方覆岩结构演化规律与矿震诱冲机理,提出了工作面覆岩爆破防冲措施,并进行了现场验证。结果表明:221_上08工作面在实体煤开采阶段主关键层极限破断步距为186.54 m,临空面开采时主关键层极限破断步距为337.79 m,低位关键层由O-X破断转变为高位关键层X-O破断;221_上08工作面两侧实体煤开采阶段,覆岩空间结构呈长臂F型结构,当工作面进入临空采空区进行开采时,覆岩结构由长臂F型结构转变为长臂T型结构,由于主关键层随工作面开采达到极限破断步距,在自身重力作用下将会逐步弯曲、下沉,释放大量弯曲弹性能,诱发矿震现象;主关键层爆破切顶手段的实施将微震事件由“高能-低频”转换为“低能-高频”,有效降低矿井发生矿震频率,保障了现场的安全生产,为此类矿井提供理论参考依据。

    2024年06期 v.44;No.200 1050-1059页 [查看摘要][在线阅读][下载 778K]
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  • 防隔水煤柱合理留设宽度分析

    谷拴成;张炜;文嘉豪;康恽博;呼嘉龙;

    为确保相邻采空区积水情况下综放工作面的安全开采,以崔家沟煤矿2305工作面与2303采空区间的防隔水煤柱为背景,采用物理力学参数试验分析水对煤体的影响;利用极限平衡理论确定巷道侧塑性区宽度、引入软化模量分析确定积水采空区侧塑性区宽度、将威尔逊煤柱承载理论与Bieniawski强度公式结合确定弹性核区宽度;通过FLAC~(3D)模拟了煤柱在22~32 m情况下的塑性区与应力分布情况;应用钻孔应力计和钻孔窥视仪监测了巷道侧煤柱的应力及破坏情况。结果表明:水对煤体强度影响较大,黏聚力和内摩擦角降低了14%、抗压强度和抗拉强度降低了20%、弹性模量降低了43%;巷道侧塑性区为2.74 m、积水采空区侧塑性区宽度在5.01~6.60 m、弹性核区宽度在17.10~17.48 m,防隔水煤柱最小留设宽度为26.44 m;当煤柱宽度大于28m时,煤柱两侧塑性区不再出现变化,此时采空区侧塑性区宽度为6.00 m、巷道侧塑性区宽度为2.00 m,现场监测巷道侧煤柱的塑性区宽度为2.4 m,验证了理论分析的合理性。

    2024年06期 v.44;No.200 1060-1070页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K]
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  • 迎采动掘进巷道围岩应力演化规律及分段控制技术

    从常奎;李瑞武;孙亚超;高利利;

    为了掌握迎采动掘进巷道围岩应力演化规律,确定合理的支护方式,提升巷道支护效果,以某矿综采工作面相邻运输巷为工程背景,采用理论分析、数值模拟和工业性试验等方法,系统分析了缓慢变形阶段、超前采动影响阶段、剧烈影响阶段、结构调整阶段及变形稳定阶段影响时围岩变形特征,提出了巷道围岩分段控制技术。结果表明:回采工作面与相邻掘进工作面相遇前50 m以外,巷道受掘进扰动影响,两工作面相遇前50~20 m,巷道受采动影响逐渐增大;两工作面相遇前20 m至相遇后10 m,巷道受采动影响大,围岩变形剧烈,应加强应力剧烈调整过程中巷道支护;相遇后10~50 m,窄煤柱帮变形剧烈;相遇后50~100 m,掘进工作面逐渐远离回采工作面,巷道受采动影响逐渐减小。两工作面相遇前后100 m范围是巷道围岩控制的关键区域,采用高强度锚杆+锚索联合支护,巷道围岩控制效果良好。

    2024年06期 v.44;No.200 1071-1082页 [查看摘要][在线阅读][下载 2087K]
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  • 基于孔隙率和粒径的煤矸石力学性能预测试验研究

    朱磊;刘治成;刘成勇;赵萌烨;贾金兑;丁自伟;

    多孔介质岩石孔隙结构与力学性能之间具有显著的相关关系。以晋陕地区采掘煤矸石典型砂岩为研究对象,采用筛分试验、压汞法、X射线衍射、单轴压缩试验等方法,分析了不同孔隙率下岩石的强度和基本理化性质,通过SPSS统计学原理构建了孔隙强度预测模型,探究了孔隙率分布参数对孔隙砂岩力学性能的影响规律。结果表明:孔隙率显著影响试样的破坏状态,岩体孔隙率越小,颗粒间胶结更为充分,接触面积增大,排列紧密,孔隙率越低,抗压强度越高;检验线性相关性显著率最高为孔隙率-0.929,其次弹性模量达-0.762,表观密度达-0.587;孔隙率与岩石抗压强度呈显著负相关相关,预测精度R~2达0.896,Spearman相关系数达-0.954。研究解释了孔隙结构参数对岩石力学性能的影响,为岩石强度快速评价及预测模型研究具有重要的参考依据。

    2024年06期 v.44;No.200 1083-1094页 [查看摘要][在线阅读][下载 1223K]
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  • 动静组合荷载下隧道锚固围岩累积损伤效应与支护优化

    于远祥;沈鹏;张永亮;王有发;

    周期性掘进爆破致使隧道锚固围岩损伤程度逐步累积,其塑性区扩展甚至失稳,严重威胁隧道后续安全施工与运营。通过建立动静载作用下锚固围岩单元体受力模型,基于杆岩协调变形原理及爆破主频率衰减规律,研究锚固围岩在地应力、孔隙水压力、锚杆支护力等静荷载及掘进爆破动荷载作用下的损伤变形机理,推导了动静载作用下锚固围岩累积损伤后的塑性区及破碎区半径计算式,分析了不同因素作用下锚固围岩变形范围的演化规律。结果表明:动静载作用下隧道锚固围岩变形范围随着孔隙水压力、爆破冲击力、周边炮孔数量、损伤变量的增大而逐步增加,随地质强度指标的增大而减小;西气东输商南4~#隧道K85.0~K195.7段锚固围岩扰动损伤区范围为8 m,塑性区及破碎区半径分别为5.08,3.74 m;支护优化方案实施后,隧道拱顶下沉量减少了58%,侧墙相对移近量减少了60%,围岩变形控制效果良好。该研究为隧道安全高效施工提供了可靠保障。

    2024年06期 v.44;No.200 1095-1106页 [查看摘要][在线阅读][下载 880K]
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  • 岩溶地区不同溶洞位置对隧道的安全性影响特征分析

    赵海峰;卞德宝;张建;刘伟;彭勃;

    岩溶隧道突泥涌水问题一直是工程建设的重点及难点,直接影响工程进度及施工安全,值得重点关注和深入研究。以铁路隧道穿越岩溶地区这一实际工程为背景,西安至十堰高速铁路秦楚岩溶隧道为研究原型,首先,利用Abaqus有限元软件建立三维岩溶隧道流固耦合模型;然后,选择合理渗流边界条件还原隧道原型;最后,结合现场监测结果对有限元模型进行校核,探讨不同岩溶位置、溶洞直径对铁路隧道沉降变形规律的影响情况。结果表明:隧道与溶洞距离及溶洞尺寸对隧道拱顶沉降的影响是双重的,是多样的,但溶洞尺寸的增大将会加剧地面沉降变形;当溶洞位于隧道侧方时,尺寸增加对地面沉降影响最大;当溶洞位于隧道底部时,地面沉降量值次之;当溶洞位于隧道顶部时,对应地面沉降量值最小;当溶洞位于隧道侧方时,隧道拱顶和左右拱腰的变形影响最大,当侧方溶洞的直径增大时,隧道的顶部和两侧拱形结构的变形也随之增加,并会导致隧道底部的仰拱出现隆起的趋势。研究结果为岩溶区隧道建设工程的安全性提供了依据,也为隧道安全施工技术提供了一定的参考。

    2024年06期 v.44;No.200 1107-1117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1479K]
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  • 冻融诱发平面滑移型岩质边坡失稳模型试验研究

    梁博;杨更社;冯伟;潘振兴;孙杰龙;刘慧;陈奇;

    为研究平面滑移型岩质边坡冻融失稳机制,基于相似理论开展了含主控裂隙边坡模型冻融试验,监测冻融循环全过程中温度、冻胀力、裂隙端部应变、滑体位移及声发射等响应特征。结果表明:冻融过程中裂隙内不同位置温度变化规律一致,可分为快速降温与过冷、潜热释放与相变结冰、持续降温与冻结、裂隙冰升温与吸热、裂隙冰融化、完全融化等6个阶段;冻胀力峰值随冻融循环次数增加而减小;单次冻融循环过程中冻胀力大小与温度相关,冻胀力峰值出现于冻结相变结冰阶段,二次冻胀峰值出现于裂隙冰融化阶段;滑体在冻融0~5次内位移较小,最大仅为0.5 mm,冻融6~14次垂直位移缓慢下降,水平位移呈“台阶”状增大,最大达到3.8 mm,冻融15~19次位移基本保持不变,直至冻融第20次边坡失稳位移瞬间增大;冻融诱发边坡失稳过程可分为:冻胀损伤积累期、主控裂隙扩展期、裂隙扩展贯通期、滑面抗剪劣化期,其力学机制演化过程依次为“岩桥锁固”“岩桥-摩擦共锁”“摩擦锁固”“摩擦解锁”边坡失稳。研究结果为寒区岩质边坡冻融失稳机制研究提供一定参考。

    2024年06期 v.44;No.200 1118-1126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1010K]
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  • 降雨条件下采场边坡变形机理及NPR锚索控制效果

    王丰年;贺雁鹏;陶志刚;

    边坡存在的软弱夹层会导致边坡岩体性质变差,并且在不良地质情况时会导致坡体沿着软弱结构面产生滑移。以中国某露天矿区边坡为研究背景,通过现场地质调查,室内物理模型试验以及数值模拟的方法对采场边坡失稳机理及NPR锚索控制效果进行研究。结果表明:边坡后缘处以张裂缝和剪切裂缝为主,主要为L01和L08这2条主要裂缝,L01裂缝发育深度约为22~26 m, L08裂缝位于边坡坡顶与后缘交界处,裂缝全长233 m,存在边坡失稳的风险;降雨造成地表渗流,软弱夹层含水率为5%、10%、15%、20%时,边坡的滑动为厘米级,最大水平位移分别为14.9,18.9,21.9,18.5 cm,最大竖向位移分别为35.8,51.7,101.8,291.0 cm;渗流对坡面岩体影响明显,边坡产生滑动的风险较大;NPR锚索对滑动边坡具有很强的补偿力学效应,预紧力平均在300 kN左右,比传统锚索更具有抵抗围岩滑动的优势。NPR锚索对滑坡的补偿力学行为可以为其他边坡的治理提供科学依据。

    2024年06期 v.44;No.200 1127-1139页 [查看摘要][在线阅读][下载 2041K]
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  • 基于信息量与机器学习耦合模型的滑坡易发性评价对比分析

    吴雅睿;娄春辉;侯龙君;刘峰;

    陕西省商洛市镇安县地质环境复杂,滑坡灾害频发。以镇安县为研究区,提出将信息量模型分别与4种机器学习方法(SVM、RBF、ELM、BPNN)相结合,利用信息量模型的定量化和机器学习方法的非线性拟合能力,构建耦合模型进行滑坡易发性评价对比分析。首先,基于县域地质灾害调查数据,从地形地貌、地质环境、气象水文和人类工程活动等方面选取9个影响因子,通过皮尔森相关系数分析各因子之间的相关性,构建滑坡易发性评价指标体系;然后,利用信息量模型量化影响因子,以各影响因子的信息量值作为样本输入数据,代入支持向量机、极限学习机、径向基函数网络和BP神经网络4种机器学习模型开展滑坡易发性评价,并通过接收灵敏度(ROC)曲线进行精度验证。结果表明:区内滑坡主要分布于道路两侧、河流沿岸及山体破碎带等地质环境恶劣区域,其中人类工程活动、气象、地质构造是影响区内滑坡发育的主要因素;4种耦合模型中IV-BPNN模型更适用于研究区滑坡易发性评价,其预测的极高易发区和高易发区单位面积内分布的滑坡点数量更为集中,在仅占21.43%的区域分布了85.15%的滑坡灾害点,评价结果优于其他耦合模型;ROC曲线中IV-SVM、IV-RBF、IV-ELM和IV-BPNN模型的AUC值分别为0.841、0.813、0.838、0.863,其中IV-BPNN模型精度最高,与信息量模型的AUC值(0.722)相比提高了19.5%,具有更高的可靠性。研究提出的IV-BPNN模型可以更好地解决传统滑坡易发性评价方法中影响因子量纲不统一及因子间复杂非线性关系而导致评价结果适应性一般的问题,能更加精确地识别潜在滑坡灾害高风险区域,可为当地滑坡灾害防治工作提供参考依据。

    2024年06期 v.44;No.200 1140-1153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1604K]
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  • 平煤西部矿区水-岩共生地下水化学特征

    李昂;吕伟;景长生;丁学松;刘军亮;冯碧野;范六一;

    平煤西部矿区煤层底部具有富水性强的灰岩含水层,底板岩溶水突水风险增大,给矿井安全生产带来了巨大隐患。为查明煤矿突水水源,需对矿井含水层水文地球化学特征进行研究。以平煤五矿3组主要含水层岩芯样品为研究对象,采用XRD和XRF对岩芯样品中矿物成分及元素组成进行测试,并结合淋滤试验与浸泡试验,使用Piper三线图对淋滤液、浸出液和原水样中的化学成分及水化学类型进行对比,确定其准确性。结果表明:3种原水样的阴离子均以HCO~-_3为主,阳离子以Ca~(2+)为主,均与原水样毫克当量百分比相一致;3组原水样与淋滤液、浸出液的水化学类型主要为Ca-Mg-HCO_3型,砂岩水和太灰水中检测到少量Ca-Mg-Cl-SO_4型,原水样与试验模拟结果的水化学特征高度吻合。研究结果不仅为理解各地质时期水化学差异提供了有力证据,也为后续的水-岩相互作用提供了试验验证,为涌水水源判别和矿井水资源利用奠定了基础。关健词

    2024年06期 v.44;No.200 1154-1164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1685K]
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  • 鄂尔多斯盆地中东部深层煤层气成藏富集规律

    张道锋;王冰;王华;郑小鹏;黄锦袖;

    鄂尔多斯盆地上古生界煤层广泛发育,深部煤层气资源十分丰富。为明确鄂尔多斯盆地深部煤储层的地质特征以及含气规律,优选煤层气富集有利区,以鄂尔多斯盆地中东部8号煤为研究对象,综合利用地质、分析测试以及生产数据等资料,分析了深部煤岩储层地质特征和含气性特征。结果表明:8号煤在中-东部地区发育厚度大、西部和南部厚度小,煤岩类型以光亮煤和半亮煤为主,显微组分以镜质组含量处于绝对优势,有利于煤层气的生成和储集;盖层以泥岩和灰岩为主,保存条件较好;煤岩孔隙成因类型包括植物组织孔、气泡孔和晶间孔,局部发育张性裂隙,孔隙大小以微孔和大孔为主;煤储层含气量具有中东部高、西部地区低的特征,煤层含气量随埋深增大呈现“先增大后减小”的趋势,深部煤层游离气占比超过30%;构建了包括含气量、煤层厚度、埋深、宏观煤岩类型、泥质含量以及煤体结构6参数的评价指标体系,在3个先导试验区内划分出Ⅰ类和Ⅱ类煤层气富集有利区。研究成果可为深层煤层气有利区优选和高效开发提供指导。

    2024年06期 v.44;No.200 1165-1175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1278K]
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  • 黄陵矿区西北部薄煤层孔渗特点与CO_2封存潜力

    贺炳伟;薛海涛;周明明;赵强;杨先阔;郭晨;

    为研究CO_2在薄煤层的封存潜力与主控因素,以陕西黄陵矿区西北部薄煤层为例,运用压汞、液氮、核磁共振、CO_2等温吸附等试验方法,探讨宏观煤岩类型制约下的煤储层孔裂隙系统与渗透性发育特点,揭示不同含水状态下CO_2吸附能力差异及其内在原因。结果表明:半亮煤样品镜质组含量高,各级孔、裂隙系统发育且连通性好;半暗煤样品惰质组与矿物质含量高,孔隙以微、小孔为主,孔隙连通性差;半亮煤样品孔渗条件好于半暗煤样品,为CO_2注入提供了有利条件;煤层总体具有较强的CO_2吸附能力,干燥条件下,半亮煤样品对CO_2的吸附量大于半暗煤样品,而平衡水条件下,吸附量关系发生反转,源于宏观煤岩类型制约下的润湿性差异;亲水性更强的半亮煤样品在平衡水条件下具有更高的含水率,减少了CO_2的吸附空间并堵塞吼道,从而降低了其对CO_2的吸附能力;薄煤层条件下CO_2封存选址应优先考虑光亮组分含量高、水分含量低的吸附储集优势区域;煤岩组分(类型)与水分含量将是薄煤层条件下CO_2封存潜力评价的重要基础参数。

    2024年06期 v.44;No.200 1176-1185页 [查看摘要][在线阅读][下载 744K]
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  • 沥青路面美化涂层制备及其理化特性

    景宏君;赵林飞;贾广平;李东珀;丁孝妮;雷烨梵;

    为减小坑槽修补后沥青路面与原路面的色差,提高路面整体协调性和驾驶安全性,选用环氧树脂和丙烯酸树脂的共聚物为基料,依次添加改性剂、颜填料、助剂和固化剂,制备一种新型沥青路面美化涂层。通过红外光谱试验、非等温差式扫描量热法,结合耐候性测试、黏温测试、热重试验及试验路测试对其理化特性和美化效果进行分析。结果表明:原氧基硅烷(KH-570)曲线上的甲基和亚甲基的吸收峰、羰基上的碳氧双键与碳碳双键的吸收峰在改性后的纳米二氧化硅的红外光谱曲线中出现,氧基硅烷对纳米二氧化硅改性成功,丙烯酸树脂与环氧树脂成功接枝,固化剂将环氧树脂中的环氧基团消耗完全;复合树脂涂层在不同升温速率下的热行为显示出复合树脂体系的转化率与温度和升温速率成正比;涂层的附着力、贮存稳定性、耐化学性及热力学性能良好,黏度满足规范要求;涂层能有效减小路面色差,美化效果良好。此美化涂层物理化学性能优异,在修复路面色差保证驾驶人安全的同时,可以很好地保护沥青面层。

    2024年06期 v.44;No.200 1186-1194页 [查看摘要][在线阅读][下载 727K]
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  • 历史文化街区低效空间影响要素研究

    刘冬;邹凤;王欣;李晨;王福松;

    历史文化街区作为集文化、旅游、商业等多种功能于一体的综合性区域,为城市发展带来新动力的同时,受街区保护与城市发展的矛盾、街区管理与规划实施的冲突、空间布局与建筑结构的局限、配套设施与空间需求的错位等多维度要素的影响,低效空间的问题日益凸显。为研究历史文化街区低效空间的特征及其影响要素,采用相关性和逐步多元回归分析的方法,根据地毯式调研所识别出的恒口老街识9处低效公共节点空间、14处低效街巷空间和32处低效建筑院落空间进行分析。结果表明:空间效率受约束性要素的影响略高于拓展性要素;形态协调度、功能混合度、空间连通性、要素影响力和人群到访率对历史文化街区空间低效的影响亦有所不同;功能混合度对空间低效程度影响最大,要素影响力和形态协调度对于空间综合使用效率预测模型作用不强。研究结果可为提升低效空间使用效率、减少历史文化街区低效空间的形成提供重要的参考依据和技术支撑。

    2024年06期 v.44;No.200 1195-1204页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K]
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  • 基于IDT-SAE-ELM的煤矿电缆短路故障识别方法

    王清亮;李泓朴;李书超;王伟峰;

    针对现有方法无法有效提取煤矿电缆短路故障深层特征而导致故障识别准确率和类型判定精度低的问题,提出了一种基于IDT-SAE-ELM的短路故障识别方法。首先采用IDT技术对传统SAE模型进行改进,以提高其高效捕获故障样本深层特征的能力;然后利用Adam算法优化IDT-SAE模型参数,实现了从原始电流信号自动获取短路故障特征量;最后利用ELM模型替代Softmax构造故障分类器,以提高SAE模型对特征差异性小的故障类型辨识能力,实现对煤矿电缆短路故障的识别与类型的智能判定。以煤矿电网实际参数进行短路故障仿真,分别利用Loss曲线与T-分布随机近邻嵌入算法可视化分析所提方法的抗过拟合能力与短路故障深层特征挖掘能力,采用准确率和精度对所提方法进行评价,结果表明:所提方法相较于传统SAE具有更好的故障特征提取能力和抗过拟合能力;所提方法对电缆短路故障的识别准确率稳定在99%左右,相较于RF、BPNN、ELM等人工智能方法,准确率分别提高了7.47%、5.82%、5.42%;在严重噪声干扰下,所提方法短路故障识别准确率始终保持在98.75%以上,有效提高了煤矿电缆短路故障识别准确率和类型判定精度,能够为越级跳闸原因判别、短路事故的分析与处理提供重要依据。

    2024年06期 v.44;No.200 1205-1217页 [查看摘要][在线阅读][下载 1513K]
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  • 垂荡运动下船用旋转机械系统的随机振动特性

    祝磊磊;李明;

    动力机械作为舰船心脏,其安全稳定运行对航行安全影响极大,而船舶在航行时受到的牵连运动会对船用旋转机械系统的振动产生重要影响,因此研究垂荡作用下的船用旋转机械的动力学特性及其振动控制具有重要的理论及工程意义。为了研究船用旋转机械耦合气囊浮筏系统在垂荡运动以及噪声激励共同作用下的非线性随机振动特性,首先,将气囊模化为三次非线性弹簧和线性阻尼器,旋转机械和浮筏之间简化为线性弹簧和线性阻尼器;然后,引入了高斯白噪声作为随机激励,建立了系统在垂荡运动下的随机动力学模型。最后,采用数值分析方法分析了该系统的随机振动特性,并与确定性系统的仿真结果进行了比较。结果表明:当转子转速较低时,随机系统和确定性系统的振幅相差较小,但随着转速的增加,二者振动幅值相差逐渐增大;当转子处于高转速时,旋转机械与浮筏的质量比对系统振幅的影响较大;除此之外,噪声激励对随机系统动力学特性的影响也随着转子转速的升高而不断增大。研究成果为垂荡运动下船用旋转机械系统的随机振动设计、动力学分析提供了理论依据和分析方法。

    2024年06期 v.44;No.200 1218-1227页 [查看摘要][在线阅读][下载 1821K]
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  • 《西安科技大学学报》2024年总目次

    <正>~~

    2024年06期 v.44;No.200 1228-1232页 [查看摘要][在线阅读][下载 115K]
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  • 《西安科技大学学报》征稿简则

    <正>《西安科技大学学报》是由陕西省教育厅主管,西安科技大学主办,以矿业类为特色、兼顾理工学科各门类的综合性学术期刊。本刊坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,面向国内外矿业领域及相关学科的科技工作者,开展学术交流,为繁荣煤炭科学事业培养人才,为中国经济建设服务的办刊宗旨。主要刊载安全科学与工程、矿业工程、应急技术与管理、土木工程、建筑与土木工程、地质资源与地质工程、测绘工程、材料科学与工程、化学与化工、机械工程、电气工程及自动化、通信与信息工程、计算机科学与工程、矿业经济管理等专业领域内具有创新性的学术论文和科研成果。《西安科技大学学报》是北大核心期刊、三秦卓越科技期刊、煤炭领域高质量科技期刊分级T2级期刊、地学领域高质量科技期刊分级T2级期刊、中信所科技核心期刊、中国核心学术期刊,先后被国内外10余种数据库收录,20多次被国家或陕西省主管部门(或学会)奖励。

    2024年06期 v.44;No.200 1233页 [查看摘要][在线阅读][下载 737K]
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