灰色理论在矿山机械优化配置中的应用

简要介绍了灰色模型ＧＭ（１，４），并建立了矿山生产规模与矿山机械优化配置的灰色模型ＧＭ（１，４），并以某露天矿为例进行了计算，表明该优化配置是正确而且是有效的。     

GM（1.1）模型及其在声发射监测预报中的应用

岩体声发射监测技术已广泛应用于采场稳定性研究中，文中提出了能进行科学预报的灰色ＧＭ（１．１）模型。预测结果与实际情况相一致，说明该模型是行之有效的。     

电铲剥离量预测的GM（1,1）模型

基于灰色系统观点，建立了电铲剥离量预测的ＧＭ（１，１）模型，并结合实例说明了该方法的应用情况。     

应用灰色系统理论分析岩溶泉的供水可靠性

通过对一岩溶泉观测数据的分析，应用灰色系统理论建立ＧＭ（１，１）模型测泉流量，具有实际指导意义。     

原煤成本的预测模型

应用灰色系统理论中的ＧＭ（１，１）模型对某矿井原煤成本进行了预测，共预测结果精度高，效果好。     

利用不等时距灰色理论预测地基沉降

本文应用不等时距灰色理论，建立了地基沉降预测ＧＭ（１，１）模型，并结合实例对模型进行了验证。     

基于灰色系统的滑坡预测

通过对灰色系统ＧＭ（１，１）模型的介绍，根据某水电站库区滑坡实际情况，对部分监测点空间位移进行了建模和预测，具有较高的精度，可以应用于实际工程。     

灰色关联模型分辨系数p区间的理论分析及在回采面安全性评价实例中的验证

简要论述了灰色关联理论在灰色系统理论中的重要地位以及灰色关联分析的方法、模型和步骤，从理论上对灰色关联模型中的分辨系数ｐ取值的合理范围进行较全面的分析，给出了合理的取值区间，并以回采工作面安全性灰色评价实例进行验证。表１，图１，参６。     

不偶合装药爆炸作用机理及试验研究

在实验室采用水泥砂浆模型和不同直径的ＲＤＸ炸药对不偶合装药的爆炸作用进行了模拟试验。对模型内的爆炸应力波进行了测试，并对模型的爆破块度进行了筛分统计。通过试验结果分析和在爆破模型的有限元计算结果基础上，得出了最佳的不偶合装药系数。在矿山岩巷掘进工作面进行现场试验，提出了该条件下的最佳不偶合装药条件：当岩石坚固性系数ｆ为３￣４及４￣６时，最佳不偶合系数应为１．３５￣１．５０及１．２５￣１．４０。     

面向顶板类型识别的人工神经元网络模型

基于地下岩体赋存环境复杂性的特点，采面顶板类型识别问题是一个比较复杂的问题，它受制于岩石强度Ｒｃ、裂隙间距Ｉ、分层厚度ｈ、垮落步距Ｌ等众多的影响因素，这是一典型的复杂非线性系统问题，因而用传统数学方法所建模型误差较大。本文运用人工神经元网络建立了采面顶板类型识别的神经网络模型，进行了实例研究，并同用模糊数学方法所建模型进行了对比。图１，表１，参８。     

井巷工程三维建模及无缝开挖模拟技术

针对前人研究的不足,提出了一种井巷工程无缝快速开挖新方法。该方法地质模型采用广义三棱柱(GTP)构建,并借助“最小顶点标识法”将地质模型转换为三角形集合组成的边界表示模型;井巷工程模型则采用“断面构模法”直接构建成三角形集合的边界表示建模,地质体模型与井巷工程模型通过三角形间的优化局部层次求交算法,实现了井巷工程快速无缝开挖模拟及空间分析。应用实例表明,该方法快速可靠,能够满足数字矿山对井巷工程设计及空间分析要求。     

采煤工作面顺槽煤炭自燃危险性评估

根据采煤工作面顺槽煤炭自燃的特点 ,结合矿井火灾评价指标 ,建立了工作面顺槽煤炭自燃危险性的多级多层次评估因素集。运用模糊数学的理论和方法 ,建立了煤炭自燃评估指标特征值、隶属函数及权重的确定方法。根据模糊综合评价原理提出了煤炭自燃危险性的模糊评估模型 ,并应用此模型对某矿采煤工作面顺槽煤炭自燃危险性进行了评估     

开采沉陷动态预测模型

为了准确预测地下开采引起的地表沉陷,针对Knothe时间函数模型的不足,借鉴岩石流变力学中非定常流变模型的建模思路,假定Knothe时间函数中的时间影响系数不是固定不变的常量,而是与时间有关的变量,从而对Knothe时间函数模型进行了改进。在此基础上,提出了一种新的地表下沉盆地模型,并将该模型与改进的Knothe时间函数模型相结合,建立了一种新的开采沉陷动态预测模型。利用实测资料对模型的合理性进行了验证,结果表明：该模型能够描述开采沉陷随时间的动态发育过程,且预测曲线和实测数据吻合良好,说明模型具有一定的适用性。     

西部厚黄土层矿区开采沉陷预计模型

将西部黄土覆盖区地表沉陷分解为黄土层荷载作用下的基岩采煤沉陷以及基岩面不均匀沉降导致的黄土层沉陷,建立了黄土覆盖矿区开采沉陷的双层介质模型。利用FLAC3D软件分析了黄土层自重对基岩开采沉陷的荷载效应,确定了黄土层荷载与开采宽度之间的量化关系。利用随机介质理论建立了基岩面下沉预计公式,将基岩面不均匀沉降视为“不等厚开采”,导出地表沉陷的双重概率积分预计模型。实例应用表明,所建立的预计模型考虑了黄土层自重对基岩开采沉陷的荷载作用以及土层与基岩中预计参数的差异,适用于西部厚黄土层矿区的开采沉陷预计。     

基于模糊综合评价的区域优势矿种的确定

鉴于区域优势矿种评价所存在的模糊性,将模糊数学理论与传统评价方法相结合,提出了一种基于模糊综合评价的区域优势矿种综合评价模型,介绍了建立该模型的步骤,同时给出了应用实例。研究和应用表明,该模型实用性强、易于推广。     

煤炭发热量与灰分回归模型的建立

提出一种数据预处理方法 ,并将它应用于煤炭发热量和灰分的原始数据预处理。经预处理后的数据 ,运用多项式回归建立了煤炭发热量与灰分之间的回归模型。方差分析和交叉验证表明 ,该模型具有好的显著性和稳定性。     

火灾巷道烟气流动的数值分析

建立了一种描述矿井火灾时期火源巷道内烟气流动及传热传质过程的场模型，用ＳＩＭＰＬＥ算法进行模型求解，编制了计算机程序。用模型计算的结果与煤炭科学研究总院抚顺分院火灾实验结果进行比较，验证了模拟计算的正确性。用该模型研究了火灾巷道内火源强度、巷道坡度及风速条件对火灾烟气流动的影响。     

Research on sustainable exploration of the geothermal water in Xiaoquan area

On the basis of discussion about hydro-geologic condition of geothermal water in Xiaoquan area, Chongqing, a three-dimensional mathematical model was established.The Modflow(a modular three-dimensional finite-difference groundwater model) software was adopted to simulate the geothermal water, and quantificational study on sustainable exploration of the geothermal water in Xiaoquan area was carried out. Firstly, a mathematical model was set up. Then, the geothermal water was simulated by Modflow software,and the mathematical model was identified. The simulative water level was compared with the actual water level and the mathematical model was calibrated. The feasibility of application of this mathematical model to studying underground geothermal water was proved that the simulative water level is approximated to actual one, and a right mathematical model was obtained. This mathematical model was used to simulate geothermal water under different exploitation conditions, at last the yields of sustainable exploitation including the maximum yield and the optimal yield were determined.     

固体充填开采顶板多跨超静定结构分析与充填支架 控制作用研究

为解决不同地质与开采条件下充填支架的关键参数确定问题,以充填开采条件下岩层移动的实际变形形态为基础,将基本顶作为研究对象,建立了基于多跨超静定结构的“顶板-支架-充填体”相互作用力学模型,煤壁和充填体为主要承载体,充填支架对顶板起限定变形作用,据此建立了连续顶板的力学平衡方程和变形协调方程,在充填支架支撑载荷未知的情况下进行问题的求解,将充填体分布弹性地基支承离散为若干跨等效弹性支承,取单跨隔离体进行分析,建立截面切口形变分量方程,进而推导得出跨间截面切口形变分量的矩阵表达式,得到的n+2个变形协调方程与3个平衡方程构成n+5个求解方程,对应n+5个未知约束,所求问题全部得解;为了更真实地反映顶板载荷的分布,更合理地分析顶板、支架和充填体的相互作用关系,尝试将力学模型与数值模型相结合,改变以往力学模型中将顶板载荷作为均布载荷的简化分析方法,建立与力学模型中充填支架作用和充填体参数一致的数值模型,将数值计算得出的覆岩应力曲线作为顶板载荷q(x),代入“顶板-支架-充填体”相互作用力学模型,由此解出模型中所有支座的反力、梁体内力、梁端弯矩等未知量,从而得出顶板载荷、支架和充填体支撑作用力的相互作用关系,通过具体算例分析了不同充填体弹性地基系数和不同顶板限定变形量条件下双顶梁结构充填支架前顶梁和后顶梁支护强度的变化规律,为充填支架关键参数的确定提供有效依据。     

改进的岩石Burgers流变模型及其试验验证

为了准确描述不同轴压下岩石流变过程中的瞬时应变变化规律,提出一种用于描述岩石流变试验中瞬时塑性应变变化规律的裂隙塑性元件,将该元件与传统Burgers模型相结合组成改进的Burgers模型,给出了模型加卸载流变方程,对该模型的蠕变特性进行了分析。对莒山矿粉砂岩进行瞬时三轴压缩试验,得到试样在不同围压下全应力-应变曲线,给出了围压与峰值强度的线性关系,对粉砂岩试样进行多级增量循环加卸载流变试验,对试验数据进行辨识和分析,结果表明:瞬时塑性应变在模型参数辨识过程中不能忽略。使用改进的Burgers模型对不同应力水平条件下粉砂岩加卸载流变试验结果进行了拟合,效果较为理想,同时与传统Burgers模型对试验数据的拟合效果进行比较,验证了改进模型的正确性和合理性。