非规则巷道开挖边界对围岩受力及破坏特征的影响分析

以唐口煤矿深部圆形巷道为例,分别以该巷道的实际形状和光滑圆形为几何边界条件,采用有限元软件ANSYS模拟计算巷道开挖后围岩的应力分布和塑性区范围。结果表明:光滑圆形断面下围岩塑性区范围与基于Drucker-Prager准则推出了解析解相接近;非规则断面下两帮围岩局部破坏,塑性区范围为1.33R_0,45°方向塑性区范围为2.08R_0,大于简化断面的模拟计算值和理论解。因此,评价围岩稳定性必须考虑几何的非规则性所导致的应力集中效应,这对于开挖边界附近的塑性区发展过程产生重要影响。     

筛分机械横梁断面几何形状的分析

本文提出了以应力系数η作为衡量横梁断面几何形状合理性的一个标志;对某些横梁断面几何形状进行了分析比较;建议采用大圆角方盒梁型。对横梁的端部约束情况本文提出了用端弯矩系数加以考虑,并提出了横梁最大应力的简明计算公式。对306~#筛子横梁应力的计算结果与实测数据基本相符。     

构造应力对巷道布置影响的理论分析

选用全平面应变力学模型，通过计算圆形断面巷道周边应力和相对位移值，分析构造应力的影响与巷道方向的关系，为选择巷道合理开挖方向提供依据。     

煤矿深部天幕巷道围岩应力分析和围岩稳定性

本文以复变数法确定非圆形断面巷道的映射函数计算，在地质因素、埋深与硐形相当的条件下，择优巷道断面形状，计算孔壁上的环向应力值，对比硐室的周边应力，研究深部天幕拱硐室围岩应力分布和围岩稳定性。     

深部高应力软岩巷道断面形状优化设计数值模拟研究

选取矩形、梯形、直墙拱形、马蹄形、椭圆形和圆形等共6种不同断面形状的巷道进行优化研究,基于FLAC3D模拟研究了这6种典型巷道开挖后的巷道围岩变形特征及围岩塑性区分布规律,分析了不同侧压力系数对它们的影响。数值模拟结果表明,巷道断面形状对高应力巷道围岩变形特征及围岩塑性区分布影响较大;根据侧压力系数的大小及主应力方向,圆形、椭圆形为深部高应力巷道最优断面形状,选择圆形、椭圆形巷道可改善巷道围岩应力状态,降低围岩变形量,减少围岩塑性区损伤破坏范围,有利于深部高应力软岩巷道的长期稳定。     

节理岩巷应力分布规律与失稳机制研究

为研究具有层状特征的节理岩巷应力分布规律与变形机制及控制对策,通过将巷道直墙拱形断面等效为圆形断面,分析层状节理岩巷应力分布和应力集中影响,并以云南某矿埋深为750 m的阶段运输巷道为研究对象,通过现场调查和Phase 2数值模拟等方法,分析了巷道变形机制并给出了相应的支护对策.结果表明:通过粒子群算法得出的巷道应力集...     

沿底留顶煤回采巷道断面形状优化数值模拟研究

以某矿沿底留顶煤回采巷道为研究对象,采用理论分析和FLAC2D数值模拟为主要方法,分析了矩形、直墙半圆形和圆形3种断面形状对巷道围岩塑性区发育特征、应力分布特征和围岩变形特征的影响。直墙半圆拱形断面与圆形断面比较而言,围岩塑性区发育范围、应力分布特征和变形特征降低程度减小;针对沿底留顶煤回采巷道而言,直墙半圆拱形断面是较优断面形式。     

基于当层法的煤矿斜井围岩压力拱分析

为研究不同倾角下煤矿斜井开挖时围岩压力拱的变化和优化巷道支护设计,以东胜煤田塔拉壕煤矿为依托,基于Покровский当层法理论,通过定义2种应力路径,对比分析了复合地层条件下,分别在6°、12°、18°倾角下直墙拱形和圆形断面硐周围岩压力拱内外边界及拱体厚度变化情况。结果表明:对于直墙拱形和圆形断面,随着倾角增大,硐室上方和两侧压力拱内边界距硐周距离不变,外边界距离增大,围岩承载能力增强;在3种倾角下圆形断面应力拱边界较直墙拱形距硐周距离均较小,但主应力峰值较大,也说明了在斜井中圆形断面压力拱作用效果弱于直墙拱形。     

窄轨工矿机车几何曲线通过计算

介绍了窄轨工矿机车进行几何曲线通过计算的必要性,分析了影响机车几何曲线通过的主要因素。探讨了机车与曲线线路的几何关系、车体与巷道断面的关系,得出了机车几何曲线通过的计算公式,并以CJY14/6PY型架线式电机车为例进行了验证计算。其计算方法对机车设计单位和矿山企业有一定的参考价值。     

喀斯特地质条件下溶洞对弹性波传播的影响规律研究

岩体自由面是造成地震动力响应得以放大的重要因素,研究自由面放大效应对于存在溶洞情况下爆破工程的动力分析具有重要意义。采用弹性波动力学,辅以数值模拟手段,研究了应力波作用下单自由面、双自由面对应力波的放大作用。对于地下工程中复杂自由面(溶洞),借助于数值模拟,研究了溶洞几何形状、衬砌对应力波的作用,并根据弹性理论进行了动力学响应分析。研究结果表明:不同形状的溶洞对应力波均有应力集中作用,地震荷载作用下,城门洞形、矩形、圆形3种断面形状对溶洞位移响应的变化规律以圆形溶洞的位移响应最小,矩形溶洞位移响应最大,随着溶洞埋深的增大而应力作用影响减少,相对位移增加。     

快速充填构筑密闭墙料浆管输参数的分析

快速充填构筑密闭墙是一项新的井下防灭火技术,其中涉及到充填泵的选型。通过充填料浆流变特性的实验,测试了料浆的塑性粘度和初始切应力。在此基础上,分析了料浆管路输送的合理管径和摩擦阻力系数。计算得到料浆管路输送的最大阻力,为充填泵的选型提供了必要的理论依据。     

基于BP-遗传算法的排土场边坡几何参数优化

在保证矿山安全生产的前提下,为发挥排土场最大经济效益,提出了基于BP-遗传算法的排土场边坡几何参数优化方法。以弓长岭大阳沟排土场为例,借助极限平衡法获取研究所需数据,利用BP神经网络建立边坡坡角、单段台阶高度及相应的安全系数间的非线性关系,并以此关系式为边界约束条件,建立了优化边坡几何参数的数学模型,利用遗传算法和传统优化算法进行寻优。结果表明,与传统优化算法相比,BP-遗传算法的优化结果更加精确、可靠,有效避免了传统优化算法在寻优时易陷入局部最优解的问题。提供了一种简单、精确、可靠的排土场边坡几何参数优化方法,具有较好的应用前景。     

基于有限元分析的支架箱型截面几何参数优化

依据材料力学和结构力学,分析得出在弯扭组合变形情况下支架箱型结构截面内板元上的应力分布：弯曲正应力和扭转剪应力主要出现在截面四周的板上,而中间筋板则主要承受弯曲剪应力;选定截面内6个主要几何尺寸为状态变量,以最大等效应力和质量作为目标函数建立箱型截面参数优化的数学模型;借助有限元分析软件Ansys Workbench中的DesignXplorer模块对其进行优化,确定截面参数的最优取值;依据计算结果分析参数敏感性及其最佳尺寸配比。基于有限元分析的几何参数优化在不增加质量的前提下改善了箱型结构的受力状况,为合理设计支架的详细结构提供了参考依据。     

基于特征点的煤矿图像拼接技术的研究

将图像拼接技术引入到煤矿领域。结合煤矿井下环境的特点,提出了一种稳健的基于曲率尺度空间的拼接(CSSM)算法。该算法使用改进后的自适应阈值CSS角点检测算法提取特征点,利用相似测度NCC提取初始特征点对,并通过RANSAC删除伪匹配对,达到精确匹配,通过渐入渐出融合法实现无缝拼接。     

液压支架推杆十字头万向接的有限元分析

针对液压支架十字头万向接的结构特点 ,采用Comos/M软件对其进行了有限元分析 ,找出了危险点的位置及应力值 ,并对十字头的变形位移、应力分布规律进行了研究 ,得出了较为明确的结论。此研究方法和结论 ,对同类问题的解决具有一定的参考价值     

拼焊板弯曲成形中的回弹精确预测及关键问题分析

拼焊板具有焊缝、焊接应力、板厚差等一系列特征,如何解决拼焊板回弹模拟的准确性是拼焊板回弹数值模拟的重要问题。分析认为,联合动态显式算法求解和静态隐式算法充分发挥了二者的优点,动态显式解法分析时每步时间增量必须小于由系统最高固有频率所确定的临界时间步长;提高工具虚拟运动速度时应避免引起惯性效应;模具凹模圆角半径参数较大时,其动能相对要小,可提高回弹模拟精度;网络划分的质量,单元类型,模具的几何轮廓形状的描述,板材网格尺寸及处理技术等都对拼焊板回弹产生影响。当单元尺寸为模具圆角半径的1/2时,回弹结果与实验结果最为接近。另外,应进一步研究焊接应力场和拼焊板特有的力学行为和规律,提高对成形应力与残余应力预测结果的精度。     

一种抗几何攻击数字水印改进算法

主要研究抗几何攻击的数字图像水印算法。利用SIFT特征点匹配的思想对基于图像的视觉特征算法进行改进。实验结果表明,改进算法不仅能够抗常规攻击,而且抗几何攻击能力也非常强,尤其是算法的通用性得到进一步提高。     

松散物料对料仓压力的计算方法

本文分析了松散物料材料仓壁的作用,提出了作用于料仓壁的压力计算公式。     

基于方向信息的嵌入式图像压缩

本文给出了一种新近发展起来的多尺度几何分析框架下,基于方向信息的嵌入式图像压缩算法。该方法从图像本质的分析入手,提出了基于方向信息的稀疏表示图像压缩框架,充分考虑了视觉特性,提出了结合方向信息的嵌入式图像压缩编码方案。该算法不仅对图像的细节处理具有很好的效果,而且计算灵活方便,能得到较好的大压缩比效果。