三轴MTS压缩煤岩介质局部化损伤AE参数Weibull分布特征

基于MTS-815电液伺服实验系统和AE(acoustic emission)测试系统,分析了苇湖梁煤矿B1+2煤样在三轴压缩下的强度、变形及损伤的AE的特征参数;建立了三轴作用下AE能率发生时间间隔Weibull分布模型,预测特定时间段内煤体损伤的累计概率,进而对其进行定量的预测。结果表明与实验结果基本相吻合,这对开采过程中煤岩失稳前兆信息确定和定量化预报具有重要的意义。

基于光学窥视的破碎顶板岩层动态破裂特征

宽沟煤矿处于我国西北强地震区域,地质和地球物理特征以及岩体结构复杂。利用钻孔光学窥视装置及系统,探测了E1142轨道平巷顶板岩层动态破裂特征,统计分析了裂隙分布规律。结果表明:顶板岩体裂隙以纵向裂隙分布为主,主要集中在顶板浅部,在巷道肩窝处的裂隙较为集中,这对巷道的控制与加固具有指导意义。

急倾斜厚煤层102m阶段煤体综放开采煤体致裂综合分析

急倾斜高阶段煤体综放开采技术复杂,结合神新公司苇湖梁煤矿+579E2EB1+2急倾斜(64～69°)厚煤层(32.9m)高阶段(102m)综放工作面顶煤超前预爆破综放开采实践,运用爆破理论分析了孔内爆破的裂隙圈半径与临界抵抗值,采用RSM智能松动声波检测仪和YS(B)光学钻孔窥视仪对弱化煤体孔壁滑行波及爆轰气体应力场产生的径向裂隙等全面检测,辅以弹性波CT成像分析,继续追踪模拟高阶段上位顶煤破裂情况,综合分析表明:爆后除尚存有少量三角煤及顶煤结构外其它范围煤体破裂充分,理论分析与实践检测基本相符,并对爆破后支架最大工作阻力进行了分析对比,急斜高阶段煤体超前松动致裂效果显著。

综放开采沿工作面倾向顶板垮落规律

为了研究综放工作面覆岩倾向破断规律,采用红外式综采支架压力监测仪,对灵武矿区磁窑堡二矿C142综放工作面矿压进行了监测,利用RFPA2D数值模拟软件对该工作面倾向覆岩破断规律进行了模拟。研究表明,工作面沿倾向矿压规律明显,直接顶和老顶破断均从工作面上部开始,随着工作面推进,破断位置逐步向工作面中部转移。工作面端头受压力拱保护,压力显现不明显,工作面上下顺槽煤壁支承压力规律明显。本论文对类似工作面矿压监测、生产管理提供了依据。

三软煤层巷道锚网喷联合支护的数值模拟

通过数值模拟软件FLAC3D对梁家煤矿三软煤层4105工作面巷道锚网喷联合支护效果进行数值模拟,分析了联合支护后围岩位移应力分布和混凝土喷层及锚杆的力学特性。研究结果表明,三软煤层巷道锚网喷联合支护,有效地改善了围岩的应力状态,降低了顶板与两帮收敛速度与位移,但巷道底鼓较为明显,两帮锚杆承载明显大于顶板锚杆,底角锚杆最大,应确保底角锚杆的锚固效果,以限制底板和两帮的变形。锚网喷联合支护适应三软煤层变形特征,维持了巷道围岩稳定,满足梁家煤矿安全生产需要。

小净距立交隧道开挖围岩稳定性声发射监测

终南山公路隧道2号通风竖井通风道施工过程中要跨越主隧道,为了预防爆破震动对终南山公路隧道耦合破坏效应的影响,确保主隧道围岩的稳定性与结构安全,采用声发射(acoustic emission,AE)技术对主隧道关键点进行了监测。根据监测结果,及时调整爆破参数,确保上跨隧道安全施工。

产气式快速密闭气囊研究

采用产气方式研制的产气式快速密闭气囊,由触发器、产气器和气囊组成,在面积7.2m2半圆拱型巷道进行的实验表明,能耐温250℃,承受1500Pa通风压力,漏风率小于5%,安设时间小于1min.产气式快速密闭气囊用于煤矿井下火灾区域的快速密闭,能有效隔绝火区空气,防止有毒气体及火区高温对永久密闭作业人员的伤害。具有耐高温、漏风率小、操作方便、安设时间短等特点。

含瓦斯煤层注热温度场的数值模拟

为验证煤层气注热开采的合理性,在实验室进行了考虑温度条件下煤层气的解吸渗流实验,实验结果表明,煤体在升温情况下煤层气解吸渗流量增加,注热开采煤层气具有合理性。根据实验结论,建立了含瓦斯煤层注热传热过程的数学模型,利用ANSYS软件进行了含瓦斯煤层注热温度场的数值模拟。数值模拟结果表明,注蒸汽后煤层的温度梯度改变,热量在井筒径向具有一定的热扩散位移。在热扩散范围内,煤层气更容易发生脱附解吸,有利于煤层气的产出。

榆林市工业GDP与环境污染相关性的实证分析

基于榆林市1997—2007年环境污染指标和工业GDP增长状况的统计数据,利用统计方法建立了二者之间的相关性计量模型,结果表明榆林市工业GDP与环境污染之间不完全符合一般的"倒U"型环境库兹涅茨曲线,而是呈现出"倒U型"左半部分或"U型"右半部分的曲线特征,且尚未到达明显峰值的转折点,结合榆林市实际分析了其环境库兹涅兹曲线特殊性的原因,提出了榆林经济与环境可持续发展的对策和建议。

运用角位移对底板稳定性监控方法研究

工作面底板失稳是由于采动活动影响,由此而引起了一些突水性灾难事故。现有技术水平和理论尚难以准确预测。从理论上运用角位移方法监控工作面底板稳定性的原理和可行性,为现场监控工作做理论基础。结合淄矿集团埠村煤矿西区工作面突水实例,利用理论分析和数值模拟,对工作面底板的稳定性提出角位移临界值。

三轴压缩单一裂隙砂岩细观损伤破坏特性CT分析

完成了含单一预制裂纹的裂隙砂岩三轴压缩条件下的细观破坏特性CT实时扫描试验。得到了裂纹萌生、发展、宏观裂纹形成、破坏等各阶段的CT图像。结果表明,与完整岩石试样一样,三轴压缩单一裂隙砂岩的破坏过程也可以分为线性发展阶段、细观裂纹萌生及发展阶段、损伤快速发展阶段和峰后损伤加速发展阶段等4个阶段,但是,由于已有裂隙的存在,裂隙岩石的损伤演化速度高于完整岩石的损伤演化速度,已有预制裂纹对新的裂纹的起裂位置及贯通性宏观破坏裂纹的形成具有重要影响,裂隙砂岩试样的扩容量大于完整试样破坏时的扩容量。

冻融环境下岩体隧道水热耦合模型及数值分析

针对寒区日益增长的工程需要,以大型寒区岩体隧道工程为背景,基于综合传热传质理论,充分考虑岩体介质双重孔隙的结构特点及水热梯度共同作用下水分的迁移与转化,建立岩体冻融过程水热迁移的理论模型,应用Galerkin法导出了这一问题的有限元公式。并以寒区大阪山隧道出口段k106+025处围岩为对象,在空间域内采用有限元网格划分,而在时间域内用有限差分网格划分的混合解法进行有限元计算,分析温度场和水分场变化规律。模拟结果与现有研究成果和工程经验类似,可验证模型的合理性,并为寒区冻融环境下岩体工程的安全性与稳定性分析提供一定的参考。

神经网络在结构优化中的应用

采用阶梯折算及传递矩阵的基本方法,利用神经网络算法中的模拟退火法,研究了轴向力作用下非均匀变截面柱的屈曲优化问题,计算了给定柱体总体积约束下,使轴向受压柱的屈曲载荷达到最大的问题。研究表明:优化结果使4种条边界条件下的屈曲载荷都得到提高。

基于地表变形预计的矿区保护煤柱留设方法

针对不同开采条件下地表移动角参数的不确定性和现有的矿区保护煤柱留设方法的局限性,将引起地表点移动的地下开采范围视为椭圆形区域,以受保护对象的临界变形指标为依据,应用随机介质理论的概率积分法确定影响椭圆的半轴长度。通过绘制受护边界各角点处的影响椭圆及相邻椭圆公共外切线的方法,确定建筑物保护煤柱边界。实例应用表明,该方法可依据受保护对象的保护等级要求和开采煤层厚度等因素,合理地确定各种地面工程的保护煤柱范围,提高了保护煤柱的安全可靠性。

新疆中天山沙垄以西地区地球化学特征研究

依据1∶20万水系沉积物化探测量数据,从区域地质构造背景出发,统计分析研究区及不同构造单元主要成矿元素及相关元素的平均值、变异系数、富集系数,得出研究区及不同构造单元元素的空间变化规律、富集特征、元素组合特征及与矿的关系,为该区进一步找矿和资源潜力评价提供更为详实、可靠的依据。

Q₂黄土统计损伤本构模型

利用黄土微元强度服从Weibull随机分布的特点,引进Drucker-Prager破坏准则作为黄土微元强度分布参量,基于Q2黄土三轴应力-应变试验曲线,同时考虑了损伤门槛值的影响,建立了反映Q2黄土损伤全过程的损伤软化本构模型。在此基础上,探讨了Q2黄土损伤软化模型参数与围压和黄土含水量的关系,对其参数进行了合理修正,从而建立了更加符合实际的黄土损伤软化本构模型,并与试验结果进行对比分析,结果显示该模型的合理性,表明该模型具有广泛的工程应用前景。

地表沉陷动态时间函数研究

以概率积分法为基础,分析了地下开采引起的地表沉陷实际规律,首次构造、推导出比著名的Knothe时间函数更精确的动态时间函数,并基于动态时间函数建立了地表移动的动态过程计算方法,分析了动态时间函数的适用性和局限性,进行了实例验证。结果表明,地表沉陷动态时间函数能够更准确地反映地表移动动态特征,解释采动现象,更准确预计出动态地表移动与变形值。

盾构施工开挖面稳定分析研究

以西安地铁盾构施工为背景,研究了盾构施工时开挖面的稳定性,借鉴粘性土坡稳定分析方法中的费连纽斯条分法的基本原理,推导出了三维情况下无限条分法计算开挖面稳定性的解析公式,并通过算例,引用生物遗传进化法的思想,搜索出了最危险滑裂面,确定了保证开挖面稳定的盾构施工最小支护力。

GPS高程迭加拟合模型的研究

为提高GPS高程拟合模型在逼近高程异常曲面时的逼近精度和可信度,探讨了GPS高程转换的迭加模型(遗传神经网络模型和神经网络综合模型)。通过实测的GPS水准数据对迭加模型和单一模型进行分析比较,结果表明迭加模型逼近高程的精度和可靠性均高于单一模型。

水库在地震时的水体波动模型及其力学分析

地震是一种复杂的地质运动,对水库有很大影响。在地震时,库区水体波动幅度很大,大幅度水体波动不仅会影响到水面的船舶,对水库基础设施的破坏性也是很大的。为减少水体的破坏性,需对库区水体的波动形式进行定量分析,为此本文建立关于空间半径和时间为变量的水体波动延迟方程,以及解释在波动过程中水体的延迟波动带来的压强差产生漩涡和跃波的产生机理,并确定产生跃波和最大漩涡的位置,从而为水库的安全设计提供参考依据。

R417A在水平光滑管与微肋管内的流动沸腾换热计算

在对三元非共沸混合制冷剂R417A在水平光滑管和两种不同几何参数的内螺纹管中流动沸腾换热实验研究的基础上,应用R417A在光滑管内的实验数据对流动沸腾换热中的对流蒸发部分进行重新拟合,并将这一拟合结果应用于Kattan模型与Thome、Wellsandt微肋模型之中,得到了非共沸混合制冷剂在水平光滑管与微肋管内流动沸腾换热新的计算方法。计算结果与实验结果的比较表明:新的计算方法使原模型偏高的预测结果降低了约30%～50%,与原模型相比,能较好的预测R417A在水平光滑管与不同微肋管内的流动沸腾换热系数。

双热源煤新型气化机理研究

以煤和石英砂为原料,在自制双热源煤新型气化炉上实现了煤炭新型气化,测试了气化产物,从气化原料的高温结构相变和气化反应过程热力学分析出发,研究了煤新型气化机理。结果表明:双热源煤新型气化的产物除了富含CO的煤气外,还包括大量SiC副产品,其晶相以3C-SiC(77.99%)和6H-SiC(19.28%)为主,煤气中可燃气体浓度为86.9%～90.5%,产率5.0m3/h;气化炉内不同温区,煤气产生原理不同,0～1400℃温区,煤气主要来源于原料干燥和煤热解反应,1400～2600℃温区,煤气主要来源于多孔焦碳与SiO2(l),SiO2(g)及中间产物SiO(g)的电热还原反应,同时伴生副产品SiC;各气化反应阶段所产煤气总量为该时刻所有温区所产煤气总和。

用于GPS接收机的多级干扰抑制系统

全球定位系统(GPS)是一种广泛应用于民用和军用的单向卫星通信系统。由于相对较低的接收信号功率,使得GPS非常容易地受到各种有意或无意的干扰。提出利用多级空时自适应处理(STAP)来改善GPS接收机在较宽范围内存在干扰环境下的检测性能。根据干扰的类型,多级干扰抑制系统可以结合有关信号处理单元,如凹槽滤波器,波束形成器,以及盲线性干扰消除器等。计算机仿真结果验证了该多级干扰抑制系统可以有效地消除宽带和窄带干扰。

基于光流技术和滤波器方法的多尺度微运动测量

将光流技术和多尺度方法相结合,提出了一种基于光流技术和梯度滤波器的多尺度高精度微运动测量方法。该方法将微运动测量看成是光流的计算,采用滤波器方法计算图像的梯度,并利用多尺度方法将较大像素的图像运动转化为多个小像素的图像运动进行估计,从而提高运动估计精度。该方法用于测量2个像素附近的微陀螺图像运动时,最大测量偏差小于0.008个像素。实验模拟结果表明,这种采用光流技术和多尺度相结合的方法能够实现高精度的微运动测量。

一种计算图像分形维数的有效方法

分形维数是一个很有价值的特征,可用来描述粗糙的、具有自相似特征的图像。这些特征已经被用在纹理分割、图像压缩、形状分析以及其他方面。文中提出了一种有效的局部盒维数的计算方法,并用它来提取图像的局部分形特征。用人造图像和自然纹理图像做实验,把它与其他5种计算分形维数的方法比较,结果显示该方法既精确又有效。

基于中国知网的《西安科技大学学报》(自然科学版)的网络传播统计分析

定量分析了《西安科技大学学报》(自然科学版)的网络传播情况,为其进一步发展提供理论依据。以中国知网2005年1月1日至2008年7月31日的网络传播统计为基础,主要进行了数据分析,得出2005年—2008年7月《西安科技大学学报》(自然科学版)网络传播的三大指标逐年递增,从学科上看以工业技术学科的网络引用与网络传播情况最为典型,访问量达到131750次,占到总访问量的66.27%;从专业上看以理工B(化学化工冶金环境矿业)、电子技术及信息科学、理工C(机电航空交通水利建筑能源)为主,远高于其它学科,其增长率尤以2006年以后增幅最大。

《西安科技大学学报》征稿简则