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遼寧工程技術大學學報(自然科學版)

  • 液態CO_2爆破鉆孔布置參數優化

    賈進章;柯丁琳;李斌;

    為增加低滲透煤層透氣性,優化液態CO_2相變爆破鉆孔布置參數,利用巖石損傷力學,對液態CO_2相變爆破后應力波在煤體中的衰減、煤體損傷程度和致裂半徑形成進行研究,分析CO_2氣爆增透的機理;采用ANSYS/LS-DYNA軟件建立煤體氣爆損傷模型,模擬爆破后鉆孔周圍煤巖損傷演化規律,基于損傷分布特征,確定爆破孔最優化布置參數.在馬堡礦152采區開展井下CO_2爆破工業試驗.研究結果表明:爆破后鉆孔瓦斯涌出量衰減強度降低77.3%,煤層透氣性提高23.72~28.94倍.研究結論可使煤層增透效果更佳,從而提高瓦斯的抽采效率.

    2021年02期 v.40;No.252 97-103頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1389K]
  • KPCA-CS-SVM下的礦井突水水源判別模型

    毛志勇;崔鵬杰;黃春娟;韓榕月;

    針對礦井水害的突水水源判別問題,采用KPCA方法對原始數據降維,通過布谷鳥搜索算法(CS)優化支持向量機(SVM)的懲罰因子C和核參數g,建立基于KPCA-CS-SVM的礦井突水水源判別模型,以淮南新莊孜礦各含水層共45個突水樣本數據作為研究對象,選取7個主要影響因素作為突水水源的判別依據,對KPCA-CS-SVM水源判別模型進行學習訓練及預測分析,并與KPCA-GA-SVM、KPCA-PSO-SVM模型的判別效果進行對比.研究結果表明:KPCA-CS-SVM模型的突水水源判別結果與實際結果保持一致,且其預測準確率、判別速度、穩定性高于其他2個模型.研究結論從新的角度對突水水源進行判別,有助于礦井突水的災害預判.

    2021年02期 v.40;No.252 104-111頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 702K]
  • 平朔礦區采空區電法勘探技術

    陳再明;羅霄;殷志祥;李文;

    為精準探明平朔礦區老窯采空區,在優選電法勘探方法基礎上,進行參數優化試驗,確定相應的施工技術體系,并通過現場應用.研究結果表明:平朔礦區電法勘探以瞬變電磁法探測采空區及積水區為主,可控源音頻大地電磁法輔助探測中深部及多層采空區,直流電法輔助探測強電磁干擾及礦坑臺階區域的淺部采空區;經過參數優化后,瞬變電磁法發射線框為240 m×240 m,頻率為8 Hz,供電電流為10 A,可控源音頻大地電磁法收發距為3.5 km,MN點距為10 m,測點距為2~5 m,直流電法不同AO距離影響較小.研究結論初步確定瞬變電磁、可控源音頻大地電磁法適用于平朔礦區采空區探測,施工參數為平朔礦區采空區精準勘探提供可靠參考依據.

    2021年02期 v.40;No.252 112-119頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1094K]
  • 抽采鉆孔損傷機理分析及高效封孔材料研制

    張飛;孫玉寧;尚瑋煒;王寧;康鍇;

    為明晰鉆孔破裂區漏氣的本質原因,考慮煤巖的非均質性及瓦斯滲流作用,采用理論分析和數值計算方法,構建煤層鉆孔圍巖損傷數學模型,探討煤層瓦斯抽采鉆孔的損傷破裂機理.研究結果表明:提出的數學模型可較好地描述煤巖的損傷破裂;由于煤巖的非均質性,鉆孔周邊的損傷區域并非均勻分布,滲透率損傷區域呈現類似裂隙發育的形態;孔內支護壓力可提高鉆孔穩定性,減少鉆孔圍巖損傷區域,滲透率的損傷情況顯著得到抑制.研制一種膨脹型高效封孔材料,與傳統水泥材料相比該材料可產生顯著的膨脹力.工業試驗表明:采用該封孔材料可使得瓦斯抽采濃度提高約10%.研究結論顯著改善了瓦斯抽采效果.

    2021年02期 v.40;No.252 120-125頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1731K]
  • 水力裂縫擴展對天然斷層活動性的影響

    李佳琦;王斌;李軼;王萬彬;惠峰;

    為揭示水力壓裂對天然斷層活動性的影響,根據實際工程地質資料建立應力-滲流耦合數值模型,模擬水力壓裂誘發斷層活動.分析水力裂縫與天然斷層的相互作用,研究壓裂過程中斷層滑移、孔隙壓力分布以及震級的演化規律.研究結果表明:水力裂縫可能擴展至上覆斷層,裂縫尖端的張應力將導致斷層與裂縫交叉附近出現接觸應力和剪切應力集中,導致斷層失穩.而在裂縫尖端與斷層連通后,壓裂液滲流至斷層破碎帶,斷層面的孔隙壓力顯著增大.水力裂縫尖端穿過礫巖層與斷層面連通時矩震級達到最大.研究結論為水力壓裂施工誘發微震提供理論支撐.

    2021年02期 v.40;No.252 126-133頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1483K]
  • 修正摩爾庫倫模型下的深基坑變形數值分析

    胡建林;孫利成;崔宏環;邵博源;王晟華;

    為研究修正摩爾庫倫模型及其參數對于模擬深基坑變形的影響,運用實驗和有限元分析的方法,分析摩爾庫倫和修正摩爾庫倫模型在模擬深基坑排樁支護變形和地表沉降中的不同特點,通過與實際監測結果進行對比分析,得到了修正摩爾庫倫模型對于模擬深基坑變形的適用性.研究結果表明:在地表沉降和排樁水平位移預測上,摩爾庫倫模型預測沉降值與實測值相差較大;不同參考應力下的修正摩爾庫倫模型預測值與實測值的位移規律曲線較為吻合.研究結論揭示了使用不同參考應力下的修正摩爾庫倫本構模型進行基坑開挖變形預測更具參考價值.

    2021年02期 v.40;No.252 134-140頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1105K]
  • 復變函數法計算圓形盾構隧道周邊土體位移

    楊淼;戴武奎;王穎;

    為研究盾構隧道開挖引起隧道周圍土體應力及位移的改變,采用復變函數理論求解.將半無限空間彈性單圓孔洞問題,映射為復平面上定值圓環問題,利用隧道孔洞邊界土體與襯砌之間空間位置及協調變形關系,給出了圓形盾構隧道周邊土體位移的復變函數解,采用Matlab軟件實現算法.研究結果表明:復變函數解析法計算得到的隧道地表沉降曲線與實測曲線較一致;隧道埋置深度、隧道半徑、土體泊松比對土體變形影響較大;土體模量、襯砌模量、襯砌泊松比對土體變形計算結果影響微小.

    2021年02期 v.40;No.252 141-147頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 672K]
  • 含水率和干濕循環對原狀黃土變形特性的影響

    宋洋;劉思源;王晨炟;

    為研究含水率和干濕循環對原狀黃土變形特性的影響,采用室內固結試驗結合理論分析的方法進行分析,研究結果表明:在同一垂直壓應力下,原狀黃土的應變量隨含水率的提高而逐漸增加,割線模量隨含水率的提高而下降;含水率相同的黃土隨垂直壓應力的增大,其應變量和割線模量均增加,但變化的速度逐漸減慢;黃土的割線模量隨干濕循環次數的增多而減小,1~3次時變化幅度較大,3~5次之后幅度變化不大,且趨于穩定.研究結論建立了不同含水率黃土的應力-應變關系模型和受干濕循環影響的黃土本構方程.

    2021年02期 v.40;No.252 148-155頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 815K]
  • 改進FA算法在陰影條件下光伏MPPT中的應用

    付華;張彤;于田;楊傲;

    為解決光伏陣列最大功率點在外部環境條件變化時難以進行有效的跟蹤,以及傳統的最大功率點跟蹤(MPPT)方法常常會導致搜索陷入局部極值而且響應速度慢的問題,采用理論分析和仿真的方法,提出一種基于螢火蟲算法(FA)的變步長MPPT算法,對傳統FA算法的結構和參數進行分析改進,將螢火蟲初始位置分散定位在可能的峰值點電壓處,并設計引入閃爍度以自適應調整螢火蟲步長,使FA算法在MPPT控制方向更加實用化.研究結果表明:該算法能夠快速且準確地跟蹤最大功率點.研究結論有效地提高光伏陣列輸出效率.

    2021年02期 v.40;No.252 156-162頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 798K]
  • 小波優化多任務學習的綜合能源負荷預測

    陳剛;趙鵬;單錦寧;殷艷虹;周宇;呂文疆;蘇夢夢;黃博南;

    為實現多元負荷快速、準確短期預測,提出一種小波優化多任務學習的綜合能源負荷預測方法.采用多任務學習神經網絡方法,設置參數的軟共享機制,不僅可以提高模型泛化能力,而且可以提高綜合能源系統負荷預測方法魯棒性.通過設置特殊的隱藏層激活函數,使得預測負荷時,保證網絡解唯一性,防止局部極小值點,提高收斂速度,保證其綜合能源系統電、氣、熱負荷預測誤差具有更好的收斂性.研究結果表明:小波優化多任務學習具有有效性與可行性.研究結論小波優化能夠防止局部極小值點,有助于提高預測速度.

    2021年02期 v.40;No.252 163-169頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 798K]
  • 二維FM系統的有限頻故障檢測

    吳小雪;劉賀平;吳慧明;

    為研究二維Fornasini-Marchesini系統的故障檢測問題,假設FM系統具有傳感器故障,該故障建模為多模式:無故障模式和故障模式.采用廣義Kalman-Yakubovich-Popov引理,并利用構造切平面的方法處理耦合項.研究結果表明:FM系統滿足一定的性能指標.研究結論用數值仿真說明所提出的故障檢測方法的有效性.

    2021年02期 v.40;No.252 170-177頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 4747K]
  • 綜掘機刮板運行阻力及鏈條可靠性

    謝苗;吳霞;

    為分析綜掘機刮板運行阻力及其鏈條的可靠性,基于兩根鏈條受載不均勻的特征,采用微分法分析刮板在有載側的受載荷情況,建立基于物料堆積形態的刮板輸送機鏈條體系靜力學模型.利用Matlab模擬計算極端堆積形態下兩根鏈條的受力.利用Ansys-workbenc對圓環鏈卡鏈時的靜強度進行仿真.研究結果表明:物料堆積形態對兩根鏈條受力不均勻影響較小;卡鏈時鏈環彎曲處所受到的最大應力為929.55MPa,變形量為0.32mm.研究結論表明:卡鏈對鏈條破壞程度較大,鏈條體系基于物料堆積形態的靜力學模型有助于后續分析刮板鏈沖擊載荷下的運行特性.

    2021年02期 v.40;No.252 178-182頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 904K]
  • 切換非線性系統的指數擬無源化及其鎮定

    檀勝男;龐洪博;

    為解決切換非線性系統的指數擬無源化及其鎮定問題,采用多存儲函數方法,針對一般切換非線性系統,提出指數擬無源的概念;針對一類切換嚴格反饋系統,將擬無源化方法和Backstepping技術結合,構造性的設計依賴于狀態的切換信號和反饋控制器.研究結果表明:解決切換嚴格反饋系統的指數擬無源化問題,得到閉環系統的實用穩定性.研究結論克服了相對階為1和最小相位的限制,并且不要求子系統在激活時具有指數擬無源性的限制,僅要求切換非線性系統整體的指數擬無源性.

    2021年02期 v.40;No.252 183-192頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 837K]
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