大型稀疏矩阵技术在矿井通风网路解算中的应用

介绍了大型稀疏矩阵技术在矿井通风网路解算中的应用。该技术实际上是使用压缩存贮的方法,减少矩阵存贮过程中的零存贮和矩阵计算过程中的零运算,在用微型计算机解算矿井通风网路时可提高数种解算方法的解题规模和解题速度。     

基于捷联惯导的采煤机姿态解算算法研究

针对无人工作面采煤机无法利用GPS辅助定位的现实,借鉴捷联惯导定位方法具有自主性和实时性强的特点,提出了基于捷联惯导技术的采煤机位置和运行姿态检测方法,并对采煤机捷联惯导系统的姿态算法进行研究,确定适合采煤机工矿的捷联算法。在分析捷联惯导原理的基础上推导出采煤机的捷联矩阵,进而分析了采煤机姿态的解算算法。为了找出适用于采煤机强干扰工况的捷联惯导姿态算法,用MATLAB仿真了一般情况、圆锥运动和陀螺输出有干扰三种情况下的算法的优劣性,结果表明,四阶龙格库塔法适合作为采煤机姿态解算方法。     

采煤机远程监控平台三维建模技术研究

以MG400/920-WD交流电牵引采煤机为例,对采煤机远程监控平台中采煤机实时绘制技术和加速等三维关键技术建模。提出了一种基于能量函数的边折叠层次细节模型的网格简化算法,建立了边折叠的选择策略和误差度量方法;选择压缩到边的某个顶点,省去为确定压缩后产生的新顶点位置而进行复杂的运算和存储,降低了计算新顶点所需的时间和存储空间。结果表明:该算法能够满足采煤机远程监控平台图形实时绘制的要求。     

封闭不良钻孔导水危险性定量评价研究

为评价封闭不良钻孔导水的危险性,以兖州矿区东滩煤矿封闭不良钻孔为研究对象,系统分析了封闭不良钻孔导水危险性主要影响因素,提出了包括充水水源、地质构造以及采掘活动影响等指标的二级评价指标体系,构建了评价指标定量计算方法以及封闭不良钻孔导水危险性定量评价模型,实现了东滩煤矿多个封闭不良钻孔的导水性评价,部分评价结果的准确性得到了生产实践的验证。     

复杂地质模型的CSAMT二维正演异常研究

可控源音频大地电磁测法(CSAMT)在煤田探测方面,主要应用于煤田水文地质调查与煤田详查工作。在二维有限元数值模拟中,单元剖分采用非均匀网格剖分,提高了正演的计算效率;对大型矩阵的存储采用了稀疏矩阵存储,减小了对计算机内存的使用;另外优化正演模型设置方式,实现了对复杂二位电性结构的正演。     

模糊数学m相分类法在煤层覆岩分类中的应用研究

覆岩分类是经验类比法预测导水裂隙带高度的基础，而以往用经验类比法时只考虑根据抗压强度确定覆岩分类，因素单一，且人为因素影响较大，本文应用模糊数学的ｍ相分类法对煤层顶板进行面板对覆岩岩性的隶属函数，建立模糊关系矩阵，进行顶板的综合评判，从而合理地确定计算导水裂隙带高度的经验公式的系数值。     

导水裂隙带发育高度预测模型对比研究

为了提高导水断裂带发育高度预测的准确性，通过收集以往地质采矿条件相似地区导高实测数据，综合分析取采高、埋深、倾角及工作面斜长4个因素作为算法模型的导高主要影响因子，利用工程探测、机器学习和数值模拟相结合的方法，对采矿覆岩导水断裂的发育特征进行分析研究。通过钻孔试验以及数控摄像技术对浅埋煤层综采条件下的导水断裂带发育高度进行实测；通过构建基于自适应粒子群算法优化最小二乘支持向量机回归算法（APSO-LSSVR）和UDEC数值模拟的导高预测模型，结合实测导高数据确定华宁煤矿覆岩破坏高度计算方法。结果表明：研究区实测导水断裂带发育高度处于60.3～90.6 m；基于APSO-LSSVR算法的导高模型的预测结果与真实值的拟合优度为94.79%，均方根误差为1.652 3，预测的准确性较高，将其应用到研究区不同工作面导水断裂带高度的预测中，该模型与实测数据相比平均相对误差为1.36%，相较于传统UDEC数值模拟预测方法，其准确性相对提高了9.03%。可以看出经自适应粒子群算法优化后的支持向量机模型对于数据特征较小的数据集合处理性能较高，能够较好反映导水断裂的发育情况，可满足实际开采需求；将基于A...     

基于边缘计算的电力系统稳态数据压缩方法

为有效压缩电力系统数据，缩减储存空间与数据传输量，面向电力系统工作过程中生成的大规模稳态数据，以边缘计算为技术支撑，提出一种数据压缩方法实现有效解决。通过建立联合稀疏模型、建立稀疏冗余字典、明确测量矩阵、建立联合重构算法等阶段，结合压缩感知与分布式信源编码，完成边缘计算下电力系统稳态数据融合。利用小波变换算法，按分辨率将得到的数据融合结果分解至各个尺度水平上，得到高频系数与低频系数，经阈值处理高频系数后，采用无损编码技术输出压缩结果。试验阶段中，针对某电网公司的试运行电力系统静态数据展开压缩试验，依据数据压缩空间占比、赋范均方误差以及数据压缩比率3个指标的定量评估结果，检验出所提方法具有较为明显的压缩优势，压缩信号与实际采样信号波形拟合程度较高。     

野外二维弥散试验参数计算方法述评

野外进行的二维水动力弥散试验,大多采用在人工一维流场下,示踪剂瞬时投放的方法。由于水动力弥散方程的复杂性,不易获得弥散参数的精确解析解,为了解决这个问题,国内外很多学者已经开发出多种计算方法,该文首先总结了标准曲线配线法、直线解析法、图解分析法、数值模型法和智能算法等算法各自的优点和局限性,然后以一次现场试验为例说明计算方法的应用。旨在为试验者在不同的试验条件下,选择合适的计算方法提供参考。     

基于水质水量的导水裂缝带高度分析计算

高家堡煤矿4煤顶板分布多个含水层,且其中洛河组含水层富水性强,造成井下注水试验法等方法难以进行导高观测。以高家堡煤矿101工作面为例,利用水质分割法得到工作面出水的水源组成,初步得到101工作面的导水裂缝带高度大于160 m;利用工作面洛河组水量计算中非完整井公式中影响深度L特定含义,得到了导水裂缝带高度与出水量的关系,再根据实际出水量计算出实际导水裂缝带最大高度为178.54 m,裂采比为21.6。通过与彬长矿区其他矿井的实测资料进行对比等方法分析认为该计算方法是可靠的。     

面向分布式文件存储系统的数据恢复策略

分布式存储系统构建于大量的廉价节点之上,使得节点失效成为一种常态。为了保证数据的可靠性,系统必须具备数据容错方案。纠删码冗余方案可以在提供更低的存储开销的同时,获得和副本冗余方案相同的可靠性。但是在实际运用中,基于纠删码的存储系统在恢复数据时,恢复节点需要从多个存活节点读取数据到本地,然后通过解码算法恢复出数据。这不仅对恢复节点造成了较大压力,而且会占据大量的网络带宽,影响系统整体性能。由此,提出了一种基于纠删码的存储系统数据恢复优化方法。通过对纠删码恢复算法的分析,证明了纠删码的恢复操作是可以并行的;设计了一种基于流水线的并行化数据恢复方案;通过分析现实中的网络拓扑结构,设计了一种可以最小化恢复过程中数据传输总长度的算法,提高网络中高层数据链路利用率。实验表明,相比目前存在的星型恢复方式,流水线式并行恢复方法可以显著降低数据恢复延时,提高恢复效率。     

煤层注水湿润分布状态的数值模拟

建立了非饱和－饱和二维非稳定渗流的煤层长孔注水显润问题的动态数学模型，用有限元数值解法求解，用非饱和吸附理论构造了湿润过程中煤体贮水系数，导水系数与湿润压力的关系，其中参数识别用最优化算法与现场注水试验结果进行反求拟合获得。实例计算表明，模拟湿润状态符合注水煤层的湿润情况。     

多分辨率扩展八叉树矿体建模研究

对传统八叉树和扩展八叉树等数据结构的优缺点进行比较,提出利用多分辨率的扩展八叉树数据结构对三维矿体进行重构和存储的技术,采用自下而上的方法自适应地构建扩展八叉树结构,并单独处理表面不规则节点,对其采用面结点、边结点、顶点结点进行存储。与传统的八叉树生成算法相比,该算法减少了三维矿体模型存储过程中的数据量,提高了矿体表面模型的精度。     

东滩煤矿采区构造复杂程度及突水危险性分区对比探究

为了探究东滩煤矿五七采区开采山西组3煤层底板突水危险性,根据研究区地质、水文地质、断层和钻孔等资料,较系统分析了研究区断裂分布特征。在此基础上,采用分形分维方法和突水系数法对五七采区的断裂构造复杂程度及突水危险性分别进行了分区研究。结果发现,虽2种方法的计算原理和量化分区参数不同,但评价结果具有较好的匹配性。获得了五七采区煤层底板在东北部区域分维值高,地质构造复杂,突水系数值大,应属于突水危险区,东南部区域属于突水相对危险区,西部区域基本属于安全区。研究结果对五七采区安全带压掘采和水害防治具有重要的参考价值。     

采煤机截齿截割阻力曲线分形特征研究

基于分形理论，给出了分形特征的一般形式及其计算方法——非闭合分形曲线长度与围成面积的估算模型和盒维数的算法。在盒维数计算中，提出了覆盖曲线盒子总数的累加算法，并明确给出了评价截割阻力曲线的分形维数等特征量的实际物理含义。     

极端天气下大型中线法尾矿库调洪演算技术研究与应用

随着我国矿山开采规模的不断扩大和矿石处理量的逐步提高,作为选矿尾砂存储主要构筑物的尾矿库已逐步趋向大型化。然而,这些大型尾矿库由于堆积坝高、汇水面积大、尾矿堆存量大,汛期容易造成漫顶甚至溃坝事故,造成不可挽回的后果。为此,针对大型中线法尾矿库,在汛前多次进行调洪演算,动态分析判断当前库容是否满足汛期来洪需求,并在必要时采取工程措施,是有效防止洪水漫顶的一种重要对策方法。本文针对大型中线法筑坝尾矿库在极端天气下的调洪需求,采用公式推理法和水量平衡法,以德兴铜矿4#尾矿库为典型案例,依据尾矿库的实际运行状态数据,研究极端天气下尾矿库的调洪演算方法,并据此分析计算了尾矿库当前状态在遭遇5000年一遇洪水时的库水位变化过程,分别采用经验公式法和物模试验法获得下泄流量。通过对调洪结果进行对比分析,建立了适合大型中线法筑坝尾矿库的调洪演算技术体系。在德兴铜矿4#尾矿库的应用结果表明,本研究成果可满足大型中线法尾矿库的动态调洪需求,也可为我国大型尾矿库在极端天气下的有效调洪提供有益参考。     

基于遗传算法的概率积分法预计参数反演

地表移动观测站实测数据反演求取概率积分法参数是这一方法应用过程中的关键问题,现有算法存在求参易发散,难以获取最优解的缺陷.提出采用遗传算法反演概率积分法参数,研究了该算法反演结果的准确性和可靠性.研究结果表明,遗传算法反演概率积分法预计参数精度高,参数相对误差小于1.5%,对观测站中的观测值随机误差、粗差、观测点缺失的问题具有较强的抗干扰能力,较最小二乘法、模矢法在参数反演准确性和可靠性方面有明显优越性.     

一种计量自动化系统的无线传感器网络路由优化算法研究

针对计量自动化系统中无线传感器网络存在的数据传输效率不高、节点的数据传输拥塞严重的问题,提出一种优化路由算法。该算法基于传输效率和拥塞控制平衡考虑的思路,通过对链路效率和流动半径的融合计算,实现了节点数据路由能够合理选择多跳路径,从而确保无线网络的链路资源得到充分利用,节点拥塞程度得到降低,数据通信速率得到提高。通过实验证明,该算法能够在可以接受的时延基础上有效降低网络的丢包率,保持网络的数据传输效率。     

二维弹塑性有限元程序PLANET的微机化改造

本文介绍了一个二维弹塑性有限元程弃ＰＬＡＮＥＴ的微机化改造，通过将该程序的链式结构改变为并列模块结构，并改进内存空间的数据存储方式，使得该程序能够在普通微机上求解大，中型工程问题。此外，为了提高数据准备和成果整理的工作效率，还对该程序的数据理论入和输出系统做了改进。最后，给出两个计算实例以检验程序的计算精度和解题能力。     

圆板式基础应力分析与实验研究

圆板式基础在水塔、烟囱等构筑物中广泛应用,为了更好地了解其受力破坏的真实情况,对圆板式基础进行光弹性应力实验,将实验数据与弹性薄板理论计算结果相对比,并进一步地利用ANSYS对其进行三维有限元弹性分析,为圆板式基础确定其合理的计算分析方法提供了依据。