基于分形理论的工作面煤与瓦斯突出预测

利用发生过煤与瓦斯突出的工作面的瓦斯涌出量数据进行分形分析研究,研究表明,在没有煤与瓦斯突出的情况下,瓦斯涌出量时间序列具有二维分形分布特征,而且分维值相对较大;在发生煤与瓦斯突出的前一天,分段分维值出现大幅度减小;煤与瓦斯突出前数小时,具有三维分形特征。因此二维分形分布时如果出现分维值大幅度减小,可以作为煤与瓦斯突出的预警依据,三维分形分布可以作为煤与瓦斯突出的预测依据。     

超细煤粉颗粒形状分形维数与球磨工艺的研究

在行星磨完成不同煤的超细粉碎．基于面积一周长法，利用煤粉颗粒的SEM图像结合图像分析软件计算不同工艺条件下的煤粉体的颗粒形状分形维数，结果表明：该方法计算的分维值相关系数多在0．95以上；煤颗粒形状分形是多域度分形；煤颗粒粉碎初期形状分形维数逐渐减小，当粉碎到团聚时间时，其分形维数值反而在增大；含碳量高的煤质在粉碎时，其形状分形维数一般较小；不同助磨剂对颗粒形状分形的影响不同．     

济宁煤田王楼煤矿断层分形特征研究

采用分形学理论和方法计算王楼煤矿断层分维值,分析断层分形维数的特征,并对未采区断层构造进行预测。结果表明:矿区断层分维值介于1.000~1.402,断层具有良好的自相似性,煤矿构造复杂程度为中等,局部略复杂,对煤矿的安全生产具有一定指导意义。     

分数维在研究砂岩力学性质中的应用

本文介绍了笔者运用分形几何学原理和方法研究砂岩粒度、孔隙的分形特征。通过对煤层顶板砂岩镜下鉴定、分形维数统计计算分析，验证了砂岩粒度、孔隙自相似规律的存在，并初步了砂岩粒度分形维数，孔隙分形维数与岩石抗压强度间的相互关系。其结果为应用岩石组构的分形特征分析顶板稳定性提供了可能。     

分数维在研究砂岩力学性质中的应用

本文介绍了笔者运用分形几何学原理和方法研究砂岩粒度、孔隙的分形特征。通过对煤层顶板砂岩镜下鉴定、分形维数统计计算分析，验证了砂岩粒度、孔隙自相似规律的存在，并初步探讨了砂岩粒度分形维数、孔隙分形维数与岩石抗压强度间的相互关系。其结果为应用岩石组构的分形特征分析顶板稳定性提供了可能。     

断层分形分布之间的相关关系

根据断层几何和其物理机理与特征，分析了断层数目分布、位移分布和间距分布的分形维之间的相关性。建立了断层系统表面迹的分形模型，研究了断层分形分布的分形维数与断层系统表面迹线分维的相关关系。只要测定出任意两种分布的分维就能推算出其它分布的分维值。     

分形理论在岩体质量评价中的应用及分级指标值的确定

为了更全面的评价岩体质量,克服传统的岩体质量等级分级方法如RQD,RMR和BQ等未考虑岩体中的节理、裂隙的不足,根据岩体结构面的自相似特征,应用分形理论来对其进行研究．运用盒计维数法对某地下工程岩体结构面分布的分形维数进行计算,验证了岩体结构面分布的分形特征．对计算结果数值分布的规律分析发现,分形维数越大,岩体质量越差,表明岩体结构面分布的分形维可以作为评价岩体质量的指标．并通过分维数D与RQD,RMR和BQ的拟合,给出岩体质量分级指标D值,从而提出一个以岩体结构面分形维数为分级指标的岩体质量评价方案．     

分形维数测定方法对比分析

应用分形几何研究钢筋混凝土结构裂缝扩展形式,表明结构表面裂缝的分形维数与结构力学性能之间存在良好的线性相关性;为了准确测定分形维数,结合工程实例对比分析了盒计数法和数字图像盒维数法测得的分维值,并讨论各自的优缺点及各自测定的条件,结论对分维值的准确测定起到一定的指导作用.     

佛子冲铅锌矿田线性构造的分形特征

利用ASTER GDEM数字高程模型(DEM)作为数据源,以线段追踪算法(STA)提取了佛子冲铅锌矿田的线性构造,并采用计盒维数法计算了各个区段相应的线性构造分维值,然后做出了线性构造分维等值线图。结果显示该区域线性构造具有良好的统计自相似性和分形特征,线性构造分维值的高低反映了线性构造展布结构的复杂程度。已知铅锌矿床(点)主要分布在高分维值区或附近,表明线性构造分维值可以作为线性构造发育程度与成矿属性的重要参数。     

云南省盈江县地质灾害分形特征研究

利用盈江县1∶50000地质灾害分布图,通过分形原理和线性回归方法估算地质灾害分维数,并比较了盈江县不同流域地质灾害分维特征。结果表明,盈江县具有东部地质灾害分维数大于西部,南部分维数大于北部的特点。     

金属矿采空区信息获取及管理研究

本文采用空区探测系统CMS对空区进行精密探测,并运用大型矿业软件SURPAC对探测数据进行处理,准确获得了采空区的三维形态、空间位置、实际边界、体积、顶板面积等信息。在此基础上,运用数据库技术成功地研制了在Windows XP操作平台上运行的空区信息管理系统,从而为金属矿采空区信息的有效获取及管理提供了一种有效的技术手段。     

基于FLAC3D的复杂空区对地表公路影响研究

为了研究矿山复杂空区群对地表公路的影响,以某矿山开采实际为背景,利用FLAC3D建立模型,分析穿过该矿区地表的两条公路在受空区群影响下的沉降变形特点,得出了其变形影响规律,并预测了最终地表沉降量,结果表明,当前开采情况下采空区不影响地表公路正常运行,但沉降引起的路面起伏及坡度变化等问题需予以关注,该研究方法可供类似研究借鉴。     

石膏矿山顶板破坏机理探讨

近几年来，国内的石膏矿山中，大规模采空区顶板冒落事故频繁发生。目前，对于石膏矿山大规模顶板冒落发生机理研究的还很少。根据近几年对石膏矿山的现场调查，结合岩体力学的相关理论和数值模拟技术，得出石膏矿采场顶板冒落及大规模采空区顶板冒落主要是由于石膏矿柱流变特性使其强度变低及随着采区的扩大，石膏矿柱应力增大等而引起的。     

复杂空区群影响下矿山边坡稳定性数值模拟

以河北某金矿多年开采形成的复杂空区群为背景,利用FLAC3D建立三维计算模型,研究空区群影响下的露天开采边坡稳定性,选取典型剖面计算了边坡稳定安全系数。结果表明：空区的存在对边坡的整体稳定性影响不大,但靠近边坡边帮的空区可能引起边坡的局部失稳;空区经废石非胶结充填方式处理后,边坡安全系数能显著提高,稳定性有明显改善。该研究方法可供类似矿山借鉴。     

湖南某金属矿山地下采空区稳定性分析及其对地表稳定性的影响研究

长期存在的采空区给地表居民带来巨大的安全隐患。本文建立了湖南某金属矿山地下采空区数值模拟计算模型,并采用自编接口程序绘制了模型相关剖面位移等值线等图,进而对该采空区对地面沉降的影响进行了分析研究。结果表明,采空区顶板的变形对地表有较显著的影响,必须立即进行处理。最后还提出了合理的采空区处理措施,以保障后续开采工作顺利、安全地进行。     

夹沟矿不同跨度采空区顶板的稳定性分析研究

采空区是影响矿山安全生产的主要危险源之一。夹沟矿采空区的节理调查表明,结构面是夹沟矿采空区顶板稳定性的主控因素。数值分析结果表明:夹沟矿采空区的顶板是不稳定的,顶板岩体容易发生垮落事故。     

顶板砂岩分维与其力学性质的相关性研究

应用分形几何学原理和方法，测试分析了大同矿区煤层顶板岩石结构，初步得出碎屑岩粒度、孔隙的分形特征岩石结构的分形维数与抗压强度有很好的相关性，用岩石结构的分形维数认识分析煤层顶板岩石力学性质是一种有效的方法     

CMS-VRML耦合的网络环境下采空区三维可视化方法

针对精确获取的采空区三维数据难以在Internet上可视化表达的问题,提出了在网络环境下,基于CMS-VRML耦合的采空区三维可视化方法。运用CMS精确获取采空区的三维空间数据,使用CMS-PosProcess软件将TXT格式的原始数据转换成DXF格式文件,利用VRML软件对DXF格式的三维模型进行编译,生成WRL格式的采空区三维模型,最终,用户可以通过IE等浏览器在网络上直接浏览空区模型。实践表明,CMS-VRML耦合生成的三维模型在网络环境下数据冗余小,可视化效果好,交互性强,从而为矿山空区安全监管提供了一种新的技术手段。     

隧道穿越采空区的稳定性分析与研究

以小江口隧道和坪地煤矿为研究对象,根据工程所在地的地质条件和围岩特点,利用数值模拟的方法,对采空区的稳定性及其对隧道的影响进行分析研究,并针对分析结果提出相应的治理方案,从而为小江口隧道的安全施工和营运提供理论支持。研究结果表明,一、二盘区留设的点柱稳定性较差,不能起到长期支撑顶板的作用,一、二盘区部分采空区会产生顶板冒落;隧道K线ZK67 555至隧道出口段、D线ZK67 466至隧道出口段两侧各90m范围内的下覆老采空区需进行充填处理。     

地下空区顶板破坏特征物理实验及数值模拟

针对地下空区充填后难以接顶引起顶板破坏并导致地表沉陷的问题,采用物理相似模拟和数值模拟的方法从破坏形式、应力等方面研究了地下空区顶板的破坏变形规律,并对空区顶板内部进行位移监测,降低了单一因素影响的偏离性,提高了空区顶板稳定性评价的合理性。通过物理实验发现：地下空区顶板在垂直加载下,随荷载增加,裂隙首先出现在顶板中心区域,并逐渐向侧帮发育,直至模型彻底破坏;通过数值模拟实验发现：中央区域存在拉应力集中区,该区域最容易破坏;通过监测结果发现：随载荷增加,顶板周端位移较中央部位更小,越接近顶板中心,顶板的位移量差值越小。将物理实验、数值模拟实验与监测结果进行对比,三者吻合较好。研究结果对地下空区处理、地下开采方法及矿柱的留设具有指导意义。