基于多变量气象因子的LMBP电力日负荷预测

提出基于主成分分析处理多天气因素的LMBP电力负荷预测模型。采用主成分分析技术对多气象因素进行降维处理,提取多天气因素特征量,既全面表征天气因素对电力负荷的影响,又简化预测模型。将得到的新气象特征量与历史负荷数据共同作为建模对象。采用基于L-M优化算法的BP神经网络(LMBP)进行预测分析,通过最速梯度下降法和牛顿法之间的自适应调整优化网络权值,有效提高网络的收敛速度和泛化能力。通过对美国南部某地区实际电力负荷系统进行预测分析表明该方法可以有效提高预测精度和预测效率。     

高潜水位矿区生态系统演变趋势研究:以淮南潘谢矿区为例

为了有效地应对高潜水位矿区煤炭资源开采后带来的生态环境问题,以淮南潘谢矿区为研究区域,应用遥感技术分析了耕地、水体分布以及景观格局,分析了生态系统结构的变化,得出了矿区生态系统结构总体变化规律以及不同生态系统相互转化规律。应用开采沉陷预测技术,基于矿区生态系统结构的变化规律,预测了生态系统演化趋势,得出的结论为:耕地面积逐年减少,矿区煤炭资源完全开采结束时,矿区的生态景观将由水域占绝对主导优势,矿区由陆地生态系统向水陆复合生态系统演变,土地利用模式将优化。     

不同采煤方法下开采沉陷控制的数值模拟研究

为了对比充填开采及条带开采对地表及覆岩破坏控制的效果,本文基于实验室制备的充填材料和理论计算得到的条带开采方案,运用数值模拟软件FLAC3D对垮落开采、条带开采、充填开采过程中地表移动变形及覆岩应力场变化情况进行详细分析。结果表明：充填开采中覆岩释放了少许弹性应变能,其应力略小于原岩应力,覆岩应力场呈线性规律变化。条带开采中覆岩应力场出现应力增高区,煤柱两端应力集中现象严重,围岩稳定性弱于充填开采。两种开采方法下地表沉陷均远小于垮落开采,条带开采中地表各变形值均小于建筑物I级破坏允许值,充填法中地表曲率仅比该允许值大0.02m-1·10-3,仍能保证地面建筑物的安全性。故采用充填开采对地表及覆岩变形的控制效果更佳。     

山东安丘地区软土震陷及地震产生的土层构造新启示

通过地震调查、土工试验和14C测年,从沂沭断裂地震带安丘地区的全新世中—晚期湖沼相软土中,识别出了软土震陷灾害现象和地震产生的软土沉陷向斜褶曲、小尺度同震断层、狭缩–膨胀构造和震裂缝等共生土层变形构造,其中,软土沉陷向斜是直接反应震陷灾害的纵向土层变形。小尺度同震断层是地震产生的小断层,发育在沉陷向斜之下,其垂向延长0.5~1.8 m。沉陷向斜随着同震断层的产生而初现;又紧随断层向深部延伸而向下发展。地震振动使饱和软土发生触变,土质点从沉陷向斜的转折端向两翼发生流动,在此过程中,附加地震应力不断作用,结果形成了窄而深的沉陷向斜。软土震陷最大深度为1.08 m,平均震陷深度为0.68 m。推断当时的地震烈度达到Ⅷ度、震级超过M6。测得淤泥质土的14C年龄为3901±33a B.P.,该地震事件约发生公元前19世纪。同震断层是形成震陷的重要诱导因素,这为认识软土震陷的形成机理提供了新资料;也为防治或减轻软土震陷的危害提出了新启示。因此,应重视软土下伏土层可能产生同震断层的隐患。     

超高水材料袋式长壁充填开采覆岩控制技术研究与应用

系统分析了超高水材料袋式充填开采采场覆岩结构的特点,得出了工作面支架需控岩层范围及其变化特征,揭示了长壁充填开采“支架-围岩”关系,明确了提高充填率是超高水材料袋式充填开采覆岩下沉控制的关键因素。结合亨健矿2515工作面充填开采地质与开采技术条件,开发并实施了隔板布置优化、采空区埋管补注浆充填、离层区打钻补注浆充填等充填率保障技术与工艺。现场实测结果表明,超高水材料袋式充填开采工作面矿压显现缓和、采场围岩破裂范围较小且能有效控制地表下沉：① 工作面巷道顶底板最大移近量为258 mm,两帮最大移近量为183 mm,围岩变形较小;② 微震监测系统表明,2515工作面超前破裂范围为20~30 m,围岩破裂高（深）度为顶板以上40 m至底板以下10 m,1个月后（推进距离60 m左右）已充填区域微震事件逐渐消失;③ 地表最大下沉量为265 mm,实测下沉系数为0.06。     

综放沿空留巷顶板下沉规律与控制

针对综放沿空留巷顶板下沉控制困难问题,揭示了综放沿空留巷顶板下沉规律,建立了顶板下沉力学模型,结合损伤力学和能量守恒理论,推导出了顶板下沉量的理论公式,在此基础上对其影响因素进行了分析,提出了综放沿空留巷顶板下沉控制对策,并进行了工程应用。结果表明:顶板下沉量理论计算公式与现场实测值基本一致;各因素对顶板下沉影响程度依次为:巷旁支护体宽度、直接顶有效弹性模量、基本顶给定载荷、关键块破断位置、巷旁支护体有效弹性模量、巷内支护阻力、巷道宽度、顶煤有效弹性模量。顶板下沉控制对策应围绕关键性影响因素进行,据此提出"锚网索+高强度墩柱+木垛"耦合支护方式,即采用锚杆+锚索+高强度钢筋网进行巷内耦合支护,巷旁采用高强度墩柱支护,并用木垛进行巷旁加强支护。工程应用表明,综放沿空留巷围岩变形稳定,顶板下沉得到了有效控制。     

近郊采煤沉陷积水区人工湿地构建技术——以唐山南湖湿地建设为例

为了近郊采煤沉陷积水区生态治理问题,在综合分析近郊采煤沉陷破坏特点和城市发展需求的基础上,以唐山南湖人工湿地建设为例,对近郊采煤沉陷积水区人工湿地构建过程中的水域不稳定、水源不足、水体污染等问题进行了研究,通过扩湖形成了稳定水域面积;通过水平衡分析为人工湿地建设提供了可靠的水源保障;通过采取排污口封堵、固废造景绿化和湿地内部水循环模式建立等技术措施提高了湿地水维系能力,使唐山市南部采煤沉陷区生态环境得到了根本改善。研究成果为类似近郊采煤沉陷区的生态治理提供了借鉴。     

开采沉陷预计与控制仿真试验教学系统

仿真教学是计算机辅助教学的高级阶段。从传统教学的不足与仿真教学的优点入手,针对传统矿山开采沉陷课程教学,以提高教学效果为目的,开发了基于VB的开采沉陷预计与控制仿真试验教学系统,将仿真教学引入到矿山开采沉陷学教学过程中。在论述系统开发原理及功能设计的基础上,详细介绍了系统3大模块——地表移动变形分析模块、动态演示模块及开采沉陷控制技术模块的功能与特点。基于本系统,通过人机交互界面与系统进行交流,可以让学生充分理解并掌握地表及岩层破坏机理,开采沉陷预计、开采沉陷防治等重点内容,从而有效提高教学质量和效果。教学实践表明,将计算机仿真教学纳入到矿山开采沉陷学教学过程中,可以极大地提高学生理解能力,培养学生的学习兴趣。     

浅埋煤层综采工作面地表移动规律研究

为了控制煤层开采对东胜地区脆弱的生态系统的破坏,获得该地区综采工作面地表移动变形规律,采用在综采工作面上方建立地表移动观测站的方法,经过多次观测获得数据并进行处理分析,结果表明:地表刚开始移动就表现出突然性、剧烈性的特点,下沉值急剧增大,并很快达到最大值,迭到充分采动;工作面停采后,地表短时间内达到稳定状态.在开切眼附近煤柱侧50 m、采空区侧100m为集中变形区域,该区域内地表变形值超过建筑物Ⅰ级损坏标准.概率积分法预计参数取值为下沉系数0.71,水平移动系数0.40,左拐点偏移系数0.07,右拐点偏移系数0.37.     

超深地铁侧向泵站冻结法设计与施工

上海市轨道交通12号线嘉善路站—陕西南路站区间隧道超深侧向泵站,采用水平冻结法施工,布置水平冻结孔84个、测温孔7个、泄压孔2个。冷冻站安装5台冷冻机,冻结总需冷量333 646kJ/h。冻结站开机运转57d后,盐水温度保持在-30℃左右,基本能满足设计要求。冻结后,侧向泵站冻土帷幕平均温度、厚度等均达到设计要求,保证了侧向泵站掘砌施工安全,地面、管线沉降及隧道沉降变形均在允许范围之内。