西安科技大学学科带头人简介

急斜煤层EDZ围岩动态演化规律2D-BLOCK数值追踪模拟

急斜特厚煤层高阶段综放开采中,开采扰动区(Excavation-Disturbed-Zone,EDZ)内顶煤及采空区围岩结构动态演化规律预计是安全开采的关键保障F技术之一。对苇湖梁煤矿+579E2EB1+2急倾斜煤层(64°)高阶段(52m)综放面开采中采空区顶板坍塌现象综合认识,采用2D-BLOCK精细数值模拟程序,建立了相应的离散元数值分析模型,进行动态数值追踪模拟计算,揭示了复杂环境下急斜厚煤层开采形成的采空区坍塌规律,为现场安全开采提供了科学依据。

煤矿安全综合监测平台的设计与实现

通过对煤矿安全综合监测平台的需求分析,设计了综合监测平台的应用功能,并根据对系统的详细分析和实际的情况,提出了煤炭企业信息资源标准建设的分类体系框架模型.利用此分类体系框架模型解决信息集成、数据整合的共享难题。在此信息资源标准基础之上,设计了综合监测平台的网络结构、应用的体系框架及采用的软件平台。综合监测平台试运行以来,稳定、可靠及支持大用户并发访问。

浅埋煤层保水开采识别系统研究

确定断裂导水裂缝带的最大高度是保水开采的关键技术。结合陕北榆神府矿区地质开采条件,应用关键层理论,通过关键层挠度计算,分析关键层结构稳定性和对关键层上位隔水层破坏强度,给出关键层在不同位置影响导水裂缝带最大高度的广义损伤因子,建立了保水开采识别系统。工程实例表明:应用保水开采识别系统判定的断裂导水裂缝带高度与实际相接近,并能够很好地解释覆岩发生破坏的特征与规律,对实现保水开采具有一定的应用和指导价值。

复杂破碎围岩状态下大断面巷道稳定性综合分析

复杂破碎围岩状态下大断面巷道开挖后,巷道围岩出现应力集中。受开采扰动的影响,岩体强度大大降低,围岩呈现不稳定变形破坏,如冒顶、片帮等,给煤矿安全生产带来极大威胁。依据我国西部强震区复杂围岩环境下某煤矿大断面巷道顶板离层、巷帮压力等监测数据,结合钻孔窥视,围岩松动圈监测系统,对该区顶板离层、巷帮压力变化规律进行了声-光-电多元指标参数综合研究,较全面的对复杂破碎围岩状态下大断面巷道的稳定性进行综合分析。

综放工作面撤架期间综合防灭火技术研究

依据义马煤业集团千秋煤矿20061综放工作面的实际特点,分析了撤架期间的自然发火条件、原因及特点,介绍了均压、堵漏、打钻注浆等综合防灭火技术措施及其应用效果,并提出了相应的技术改进建议,对于保证易自燃煤层综放开采工作面撤架期间人员的安全和设备及时回收具有实践指导。

多尺度小波分析在煤矿主通风机故障诊断中的应用

快速傅里叶变换在信号分析中有着十分重要的作用,但传统的快速傅里叶变换无法分析通风机故障存在的趋势突变,故障的开始与结束等特征,而这些特征信号往往包含着故障的重要信息,同时,快速傅里叶变换对故障的局部信号分析也无能为力。为此,文中提出将多尺度小波理论与快速傅里叶变换相结合的方法,利用小波的"数学显微镜"特性,弥补快速傅里叶变换的不足,并将该方法应用于通风机故障诊断中,取得了良好的效果,试验表明,该方法可以有效地提高故障诊断的准确性。

生态草砖建筑节能技术研究

草砖建筑是一种环保节能的生态建筑。近几年才引入我国,适合于在北方广大农村地区推广应用,是和谐、文明、宜居的新农村住宅形式之一,具有很高的实用价值和现实意义。本文基于草砖建筑发展研究现状,介绍了草砖的热物性,比较了草砖房与传统砖房的能耗情况,并从外围护结构、采暖系统和太阳能的利用三方面探讨了草砖建筑的节能技术及相应的保温隔热措施。

隧道压力拱与围岩变形关系

压力拱是隧道工程开挖后围岩的自承载现象,对隧道稳定有着重要意义。通过数值分析可以发现,压力拱拱体内的岩体变形增长缓慢,压力拱内边界与隧道之间的岩体变形急剧增加;压力拱内边界越靠近隧道,隧道的变形量越小;压力拱厚度小,外边界处的变形也相对较小。在节理倾角分别为30°和60°及不同的节理间距条件下,压力拱位置、形态及拱体厚度均有所变化。

温度作用下花岗岩力学性质实验研究

对实时高温作用下(常温～850℃)和高温作用冷却后(常温～1300℃)花岗岩试件单轴受压破坏全过程进行了试验研究,得到了实时高温作用下花岗岩的全应力-应变曲线、高温作用冷却后岩石破坏全过程的力学特征和声发射特征。试验结果表明:实时高温作用下,花岗岩强度等力学性质连续劣化;高温作用冷却后,花岗岩在200℃～600℃的温度区间内出现了一个随温度升高强度不降反增的异常现象,在850℃之后,岩样强度降低,呈现出较明显的塑性特征,花岗岩结构发生脆塑性转变的相变行为;岩样承受900℃以上高温作用后,声发射信号强度降低,持续时间增长,尤其在峰值强度之后,残余塑性变形释放出较密集的声发射信号。随着岩样所受温度的升高,出现突发密集声发射信号的时间点延迟。

农村乡镇地质灾害易发性综合评价方法研究

以甘肃乡镇地质灾害资料为基础,通过对比筛选合理的评价因子,依据对比法和权的最小平方法确定其权值,建立了一种农村乡镇地质灾害易发性综合评价模型方法,并对甘肃东部27个乡镇进行地质灾害易发性评价和地质灾害分区,可用于指导城镇建设。

云锡氧化矿试验采场矿岩分级及采场结构优化研究

为确定云南锡业公司计划开采的10-6缓倾斜似层状矿体采场结构尺寸,研究开采期间既定采矿方式条件下采场的稳定性和安全、合理的采场支护参数,在现场地质调查基础上,采用分形理论和Q法对云锡松矿10-6缓倾斜似层状矿矿岩体进行了合理分级,建立了矿岩的初步分级体系,在此基础上提出了松矿10-6缓倾斜似层状矿试验采场合理的结构尺寸和支护方案,确保了试验采场回采期的安全性。

兖州矿区3号煤层顶板砂岩含水层水文地质特征研究

由于对兖州矿区3号煤层顶板砂岩含水性能认识不足,造成了多次矿井的突水事件,甚至淹井停产。分析了兖州矿区3号煤层顶板砂岩的物质组成、孔隙微观特征和岩石力学特征、渗透性能、富水性情况的基础上,利用GIS多元信息拟合技术对3号煤层顶板砂岩含水层进行了突水危险性进行了初步评价。该研究对类似条件下其他矿区水害防治工作具有一定的参考价值。

对煤的最大含气量问题的讨论

煤中含气量的影响因素较多,但核心因素是煤的变质程度。以往的研究者通常用Lang-muir方程来表征煤的最大含气量,以此为根据计算获得煤层气的资源密度。然而生产的实际表明煤的最大含气量远大于Langmuir方程中的a值。重新将煤进行吸附解吸实验,在进行煤基本结构分析的基础上建立数学模型,并利用SPSS软件进行数据拟合,发现Weibull不对称函数表征的最大含气量优于Langmuir方程,拟合结果分析中Weibull不对称函数拟合的R2皆大于Langmuir方程拟合的R2。从而得出利用Weibull不对称函数来表征解吸作用更为合理。

煤储层物性对甲烷解吸及采出的影响

影响煤层气解吸采出的诸多因素作用于煤储层,体现为煤储层允许煤层气扩散渗流或导流的能力,所以在研究气体解吸特性时煤储层自身的物性值得重点探讨。基于这一点,对比研究了高低煤阶煤的物性差异,探讨了其对气体解吸采出的影响。研究表明,低煤阶煤分子结构较松散,孔隙度高,高煤阶煤分子结构紧密,孔隙度低,降压解吸过程中低煤阶煤物性变好,高煤阶煤物性变差。罐装煤样解吸和室内模拟实验揭示,物性是决定气体解吸的关键要素,这也是低煤阶煤储层含气量低但仍具有很大开发潜力的根本原因。低煤阶煤层孔渗较好,压降传播快,在开采过程中可形成自卸压效应。高煤阶煤层孔渗较差,压降传播慢,为了提高单井产量必须采用大型压裂或分支井技术等措施。

山西省高速公路滑坡初探

山西省地质条件较差,在修建高速公路的过程中经常发生滑坡灾害,成为高速公路建设的瓶颈和关键技术问题。通过对山西省已建8条高速公路沿线75处滑坡的归纳总结,根据滑动面及滑体物质的不同将滑坡分为切层、顺层、破碎岩石滑坡及黄土、粘土、堆积土滑坡。并从地层岩性、地质构造、新构造运动、降雨及人类工程活动五个方面,对其规律性进行了研究分析,得出了山西省高速公路滑坡的突出特点,可为以后山西省高速公路的规划建设提供借鉴参考。

西安地区Q₂黄土应力-应变-时间关系的试验研究

为了研究黄土地区许多工程现象的本质原因,探讨应力—应变—时间的关系,对西安地区Q2黄土在改造后的固结仪上进行了单轴无侧限蠕变试验。加载方式为分级加载,通过使用坐标平移法处理蠕变曲线后得到应力—应变等时曲线。研究发现Q2黄土在不同的应力水平下表现出不同的蠕变形态,应力—应变等时曲线上有一较明显的拐点,拐点对应的应力即为屈服应力,屈服应力随着含水率的增加而呈指数降低,当应力水平小于屈服应力时,黄土表现为线性粘弹性特性;当应力水平大于屈服应力时,黄土表现为线性粘塑性特性。

黄土滑坡的形成机理

黄土地区滑坡规模大、密度高、类型全。采用现场调查和系统分析相结合的方法,深入探讨了陕西铜川地区黄土滑坡在特定地质环境下主要的地质因素及非地质因素、形成机理及及其发育过程,并从预防灾管理和工程措施两方面提出了具有一定可操作性的防治对策,对黄土滑坡的预报治理工作具有积极的理论和现实意义。

三维地质界面模型交互式选择方法研究与实现

三维空间中地质界面的直接交互式操作是三维地理信息系统研究的一个热点问题。在基于屏幕坐标映射、OpenGL中视口设置和空间点投影变换前后坐标关系的基础上,重点研究并解决了利用鼠标在屏幕上进行三维地质界面的交互式选择与查询问题,分别就空间点、线段和三角面片的交互式选择问题进行了研究和探讨,并作了对应的测试,研究成果在一定程度上对三维地质界面建模和三维地学模拟提供了强有力的技术和方法支持。

粗集与支持向量机联合建模及在开采沉陷预计中的应用

地表沉陷与地质采矿因素之间存在复杂的非线性关系,人们通常采用概率积分法、神经网络等研究沉陷的规律性,但预计效果往往不够理想。本文采用粗集及支持向量机技术对其进行研究,首先应用粗集理论进行了岩移影响因素分析,给出了各影响因素的支持度,然后运用支持向量机预测技术构建了支持向量机预测模型。最后用实例进行了预测分析并与传统方法进行了对比,结论表明,本文建立的模型具有网络运行稳定、精度更高的优点。

基于支持向量机回归的煤层含气量预测

为了探讨煤层含气量的有效预测方法,将支持向量机回归方法用于建立煤层含气量预测模型。利用所选的测井参数,采用基于小样本理论的支持向量机回归方法建立测井参数与煤层含气量的关系模型,对煤层含气量进行预测。实例分析表明,选取适当的测井参数,利用支持向量机回归方法建立的煤层气含量预测模型,其预测结果与实测结果的误差小。

GIS系统在矿井救援机器人中的设计与应用

区别于以往的矿井管理系统,矿井救援机器人自主导航GIS系统主要面向煤矿救援机器人,建立井下巷道空间数据库,实现图形与属性信息双向查询;构建井下巷道的几何网络分析模型,实现巷道网络节点信息查询和机器人运行最佳路径分析;建立巷道三维可视化模型,实现井下巷道三维场景模拟,研究空间信息三维可视化管理和分析方法。文中依据当前我国煤矿生产的现状和技术水平,研究一种适用于煤矿井下救援机器人运行的GIS系统。以满足机器人定位与导航的需要,实现煤矿灾后科学救援,最大限度地减少人员伤亡和财产损失,从而提高我国煤矿安全事故的救援水平。

空间曲线在数字高程模型上的垂直投影算法

在三维数字地图成为当前进行规划和设计的热点和难点前提下,如何将平面上规划设计的结果转换到空间地表模型上,成为从二维信息平台转化到三维信息平台一个难点。文中提出了影响域求交法和线段加密投影法,两种求空间曲线在数字高程模型上的垂直投影线的算法,并对这两种算法的特点和性能进行了比较。

TH65100卧式加工中心立柱模态分析与优化设计

研究了TH65100卧式加工中心立柱的结构设计和分析系统。利用Pro/Engineer和Ansys软件分别作为设计系统和分析系统,利用数据交换接口,对立柱进行三维实体建模与模态分析。得到了立柱的模态分析结果,并对比了2种筋板优化方法。取得了既减轻机身重量,又提高强度和刚度的显著效果,为结构的合理设计与改造提供了可靠的理论依据。

光伏产业和多晶硅技术现状与发展

人们对能源短缺和环境问题的关注促使光伏产业在近年来取得了迅速发展,作为光伏产业的基础材料——多晶硅的制备技术及其发展因此而备受瞩目。中国已成为光伏产品的重要生产大国和出口大国。本文回顾了国内外光伏产业和多晶硅生产技术的现状和最新进展。指出化学法是目前国际多晶硅生产的主流工艺,但冶金法将成为集质量、成本和环境效益为一体的更具发展潜力的工艺技术,其发展重点是低成本高效率的提纯方法的进步。

SiC电热元件制备工艺的优化

作为一种性能优良的电热元件,SiC具有极佳的力、热、电特性。通过对SiC电热元件制备工艺的研究,找出了最佳素烧温度和最佳烧结温度制度。通过测试最佳工艺条件下制品的密度、强度、电阻率,并利用XRD,SEM测试其晶体结构和微观形貌,分析了影响碳化硅电热元件电阻率和力学性能的工艺因素。结果表明:素烧温度在1000℃,保温30min,烧成温度在1980～2060℃时的试样强度最高,电阻率值也比较合理。

镁渣和矿渣对复合水泥性能的影响

掺加10%～40%镁渣制备了镁渣矿渣复合硅酸盐水泥,研究了镁渣对复合水泥物理性能的影响规律。结果表明:镁渣中主要矿物是β-C2S和γ-C2S,具有较好的火山灰活性。随着镁渣矿渣比(MS/BS)的增加,复合水泥凝结时间延长,强度逐渐下降,当MS/BS为0.67时,即镁渣掺量20%,矿渣掺量30%时复合水泥28d抗折强度达9.10MPa,抗压强度达42.53MPa,达到了国标42.5#复合硅酸盐水泥要求。

KIO₄-靛蓝胭脂红-多贝斯体系的催化反应机理

在pH6.8的KH2PO4-Na2B4O7缓冲介质中,痕量多贝斯对高碘酸钾氧化靛蓝胭脂红褪色反应具有明显的催化作用,据此,本文中拟定了测定多贝斯的动力学光度分析法。方法的线性范围为1.0×10-7～5.0×10-6mol.L-1,检出限为3×10-8mol.L-1。该法可用于胶囊中多贝斯含量的测定。对催化反应机理进行了讨论。

以最优控制法实现旋转式倒立摆系统的控制

旋转式倒立摆系统是典型的非线性、不稳定系统。文中介绍了旋转式倒立摆系统的动力学建模过程,研究了倒立摆系统的二次型最优控制器设计,并运用MATLAB程序对最优控制器进行了仿真,通过仿真实验表明这种控制方案是可行的,其效果良好。

煤矿大功率中压变频器开发设计

大功率中压变频器在煤矿开采中有着广阔市场前景,但其电压等级较高,系统复杂,设计开发难度大\成本高。文中分析论证了大功率中压变频器开发技术方案,介绍了串联中压变频器工作原理,设计出控制方法和有限状态转换机,并按照软件工程技术方法进行了软件模块划分与功能模块调度策略设计,从而降低了开发难度,保证了开发质量.最后给出了试验波形图.实验结果表明了,电压波形接近标准正弦波,可以满足使用要求。

一种变电站系统参数估计的新方法

提出了一种有约束线性最小二乘估计算法,基于变电站内的量测数据以及变压器的参数来估计系统母线电压和系统阻抗参数。采用数值仿真的方法进行了验证,并采用随机变量反映实际当中的量测误差。仿真结果表明提出的方法是可行的,并可以确保精度满足使用要求。

小信号测量精度的提高方法及其应用

在着重分析小信号测量困难及减小测量误差方法的基础上,设计了一种结构简单的双积分型A/D转换器,并通过复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Device)实现其控制过程。证明了该A/D转换器具有较高的分辨率,并可在此基础上进一步提高测量精度。

快速自适应滤波的图像增强方法

为了快速有效的去除图像中的干扰噪声,同时避免边缘有用信息的模糊化,提高图像的层次感和清晰度,采用快速自适应滤波与模糊集相结合的方法来进行图像增强。基于FPGA的快速自适应卡尔曼滤波器能够根据图像不同区域的噪声干扰程度实时有效地滤除噪声,对于去噪后带来的边缘模糊化问题,再采用分段模糊增强来解决。实验结果表明,该方法不但能够快速有效地去除噪声,而且图像的边缘细节信息也得到了很好保留。

自适应Web后台数据管理构件的设计与实现

数据库作为Web应用程序的后台支撑,在Web应用程序的开发中起着举足轻重的作用。文章针对后台数据库开发中需要进行许多重复开发的问题,提出了以ASP源码技术来实现Web后台数据管理的自适应构件开发思路,并就构件的功能描述、接口技术、通用构件描述语言(UC-DL)的结构、构件资源库的组织与管理及构件的应用方法进行了探讨。将源码构件通过数据库管理,在线实现构件调用,在Web软件开发中具有重大应用价值。

附有条件的最小支撑树算法

传统最小生成树算法不能解决:度约束条件下的最小支撑树问题;动态网络的最小支撑树问题;边约束条件下的最小支撑树问题。遗传算法可以求解度约束条件下的最小支撑树问题,但存在效率低、编码复杂等缺陷。归纳了3类附有条件的最小支撑树数学模型,在最小支撑树传统算法基础上,提出了3类附有条件的最小支撑树算法。算法测试和比较表明:附有条件的最小支撑树算法是完全可行和有效的。

多媒体驱动器的有效访问与管理

基于ARM9内核S3C2410微处理器的硬件体系结构以及ATAPI接口协议的研究,对嵌入式系统中如何有效访问和管理多媒体驱动器(如光驱)进行了详细的研究及实验。分析了协议流程并给出了相关的代码。在硬件系统中,开发了1个ATAPI接口,使系统能够对CD-ROM以及DVD-ROM驱动器进行可靠而有效地操作。

一种色调变化模糊量化方法

分析了MPEG-7中可伸缩颜色描述符将HSV颜色空间均匀量化到256个子区间的不足,给出了一种非均匀量化方法。就人眼的视觉特征来说,色调的过渡是一种色调影响的减弱和另一种色调影响的加强,文中线性地模拟色调的变化,提出了一种模糊量化策略;使用精确度、检索率和MPEG-7推荐的ANMRR指标评价实验结果的优劣。实验的结果表明,对HSV进行非均匀量化的效果要优于均匀量化,而模糊策略可以改善非均匀量化的效果。

协作MIMO无线传感器网络最小能耗分析

为延长无线传感器网络(WSN)的生命周期,引入了协作多输入多输出(MIMO)技术。分析了在垂直贝尔实验室分层空时(VBLAST)结构和正交幅度调制(QAM)情况下,使协作MIMO系统能量损耗达到最小的模式。仿真结果表明,不同的协作MIMO系统最小适用距离并不相同;最佳协作MIMO系统比传统单输入单输出(SISO)系统可节省90%的能量。

JFreeChart的应用开发与改进

WWW技术的发展使得基于因特网的应用程序更加复杂,并且不再局限于静态内容。为了能在Web浏览器上实现动态统计图表,以图片的方式来显示用户界面的数据,介绍了Java平台下实现专业质量图表的开源项目JFreeChart,研究了JFreeChart的配置和安装,并阐述了其核心类、接口函数以及图表显示原理。根据JFreeChart应用开发,提出的基于HTML的MAP数据流程可实现具有可交互功能的图像。最后,指出了JFreeChart存在的不足以及改进的方法。

建筑工程项目招标评标的综合评价方法

利用模糊优先关系比较法并借鉴价值工程的思想,从功能和成本2个方面,对影响评标的多个因素进行综合评价,给出招标评标的综合评价方法。首先,根据专家对投标企业功能的评分,用模糊优先关系比较法确定功能综合评价系数,然后与企业的单位投标报价的成本系数共同构造综合评价指标,根据综合评价指标的大小来实现对投标企业的排序和选择。实例进行了建模计算说明了该方法的有效性。

矿业城市建设用地集约利用评价方法

土地资源是矿产资源开发、城市发展等一切活动的载体。矿业城市土地资源的合理开发、集约化利用是实现矿业城市可持续发展的基础。本文中以兖州市为例,采用层次分析法与多因素综合评价法相结合的方法对建设用地集约利用进行了评价,所得结论较为科学,为其他城市建设集约用地提供了依据。

煤矿区生态环境恢复补偿机制

界定了煤矿区生态环境恢复补偿机制的基本内涵,研究提出了煤矿区生态环境恢复补偿范围、责任主体、补偿途径与方式;采用边际成本和因素分析法,建立了提取煤矿区生态环境恢复补偿资金的计算模型;通过调查与统计,分别得出生产煤矿和已报废、即将报废煤矿的补偿标准;并提出了实施煤矿区生态环境恢复补偿的政府手段和市场手段。

西部矿产资源竞争力评价

如何将西部地区的矿产资源优势转变为经济优势已经成为学术界和实践中急需解决的问题。本文中在建立矿产资源竞争力评价指标体系的基础上,提出了一种基于BP神经网络的综合评价方法。该方法有效克服了现有专家评价方法的不足,更客观地对矿产资源竞争力进行研究和评价,来揭示矿产资源优势同经济优势之间的差异及其成因,结果表明该方法是一种行之有效的评价方法。

随机波动率条件下的矿业权估价模型

在假定波动率不变和不考虑开采者在运营管理上的灵活性的情况下,采用收益现值法评估矿业权是容易低估其价值的。为此,建立了基于期权的矿业权估价随机波动率方法,即假定波动率是时间t的函数,在此假设的基础上建立了随机波动率条件下的矿业权估价模型,并通过实例对该方法进行了验证。计算结果表明,基于期权的矿业权估价随机波动率方法较收益现值法能提高矿业权的价值。

一种求解分类问题的优化算法

给出了一类线性分类算法的数学描述,在求解分类问题的平分最近点法与最大间隔法的基础上,将线性分类问题转化为一类无约束不可微优化问题。设计了一种求解该问题的不可微优化算法,并证明了算法的收敛性。初步的数值例子表明该算法是有效的,且具有简单实用的特点。

导体表面带电的均匀性研究

分析了带电导体表面的电荷分布。从电荷分布的微观解释和导体表面的特性出发,对带电导体表面电荷及分布做出了定性分析,并估算出任何带电体的带电层厚度均不超过一个原子的线度。根据带电导体与电介质的特性,给出了带电导体表面电荷与表面外电场间的定量关系式,并进行了详细地计算讨论。进而得出,无论是怎样的带电体,都至少有2个带电表面,不存在理论分析中二维度的纯数学带电面。现实中的任意带电体,仅有宏观意义上的均匀带电表面,而微观上是不存在均匀性的。

动态联盟合作伙伴的博弈分析与选择

供应链管理是企业新管理模式的典型代表,是企业价值链的一部分,现今被称为企业第三利润的源泉。动态联盟是现代企业合作的重要形式之一,它可以有效地降低企业交易成本,同时联盟内的成员企业能够共同分担风险。文中论述了企业动态联盟产生的背景和影响其合作的因素,应用博弈论的思维对企业结盟行为分析,得出在不同条件下企业最优行为决策,同时提出评价和选择最优合作伙伴方法。

《西安科技大学学报》2008年总目次

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《西安科技大学学报》征稿简则