基于b值的巷道冲击地压预警分析

分析微震事件的空间演化规律,可以掌握采掘活动所导致的扰动范围和扰动特点,从而掌握冲击危险性并及时采取对应的解危措施。本文通过收集大量微震数据,根据统计规律确定了b值,且将b值演化为冲击危险指数来对巷道掘进过程中的冲击地压进行预警,最后在陕西某矿进行了应用,现场预警效果说明了在大量微震事件的基础上冲击危险指数可实现对微震大能量事件的精准预警。     

基于隶属度分析的回采面冲击地压微震能量阈值判定

针对老虎台矿83002综放工作面冲击地压频繁发生的实际情况,利用ARAMIS M/E微震系统进行长期监测,并在此基础上建立了基于隶属度分析的回采面冲击地压能量预测模型。研究结果表明:83002综放工作面微震事件满足能量-频次原则,冲击地压受地应力、上覆采空区和地质构造等多重因素的影响,具有一定的模糊性,而利用"四率法"推导出的合理微震能量判定阈值为3.01×10~5J。研究成果为充分发掘微震信息,提高冲击地压预测预警的准确率提供了技术支持和理论指导。     

郭家河煤矿1308工作面微震监测预警指标优化研究

根据郭家河煤矿1308回采工作面微震监测数据统计和现场矿压现象对比进行归类分析,对1308回采工作面微震监测预警指标进行了优化.结果表明,当监测区域微震事件有效频次大于130次,或监测区域微震大能量事件(大于1×104 J微震事件)发生比例上升至0.8,或者下降至0．4以下时,需采取预警或防治冲击地压卸压措施.优化后的...     

大埋深工作面多参数冲击地压预警研究

煤矿冲击地压监测预警是冲击地压防治的重要环节,但单指标监测预警的可靠性差,多指标联合监测存在各指标相互独立,预警阈值不确定,实时联合效果差等问题,本文通过应用改进的D-S证据理论融合微震指标和声电指标多参量监测结果,并对监测结果进行变换,效果更加直观,通过在2315工作面进行5个月的现场实践,共计准确预警冲击地压事件9次,大能量矿震事件8次,冲击、大能量矿震事故预警的准确率达100%,误报3次,误报率为15%。应用改进的D-S证据理论融合微震指标和声电指标多参量监测结果对冲击地压进行预警的准确率较高,解决了多指标联合预警的缺陷,具有很好的应用前景。     

冲击地压“双驱动”智能预警架构与工程应用

冲击地压预测预警有助于全面掌握灾害风险程度,提前采取针对性防冲措施,可以有效降低灾害影响。冲击危险性等级、冲击危险性区域与潜在冲击时间的实时量化预测是冲击地压预测预警的核心。为此,提出“双驱动”冲击地压智能预警架构,结合物理驱动与数据驱动,动态实时确定工作面冲击地压的等级、时间及区域。在物理驱动的框架下,通过贝叶斯概率的综合模型,使用工作面实时微震数据、巷道实时应力、地震CT-微震等相关参数,对工作面冲击地压危险性等级进行动静态协同综合实时评价;在数据驱动的框架下,以微震大事件定量预测为切入点,构建一个结合普通卷积模块、循环神经网络模块与AR自回归模型的深度学习模型MSNet,利用工作面历史微震事件作为模型输入,定量动态预测未来几次微震事件发生的时间、位置与能量,继而确定冲击时间与危险性区域,并基于Unity3D软件开发了相应的冲击地压三维智能预警平台。创新性提出了基于物理及数据“双驱动”的冲击地压灾害预警技术,实现了冲击地压风险特征信息的动态智能预警预测和危险区域的三维可视化显示。平台的现场应用表明,具有冲击危险性的等级预测精度可达0.88。和现场微震记录相比,工作面微震事件位置坐标...     

基于现场矿压显现的微震预警指标研究

在工作面回采过程中,矿压显现对于一些灾害起着诱导作用,因此需要对矿压显现进行预警。本文结合余吾煤矿N1100工作面回采过程中的微震监测情况和现场矿压监测情况,分析了矿压显现的微震预警指标。结果表明,该矿在日微震频次40次,日累积微震总能量5×10⁴J,单个微震事件最大能量为1×10⁴J时会出现矿压显现,为利用微震监测矿压显现提供一定的参考。     

冲击矿压危险的电磁-震动耦合评价

冲击矿压危险性评价与预警中,单纯使用电磁辐射强度值大小或微震能量值都具有一定的局限性。为此,在分析冲击矿压发生的力学环境与能量过程的基础上,提出电磁-震动耦合预警方法,建立评价方法体系,结合具体冲击矿压矿井监测结果,研究冲击矿压前兆规律。结果表明:在冲击矿压发生前,电磁辐射值高出正常值,微震活动表现出能量存在明显的沉寂期,次数却呈上升趋势的规律,利用电磁-震动耦合的静态叠加评价和动态评价与现场冲击前兆具有较高的一致性;而当电磁辐射强度值较高,但是微震活动处于稳定的能量释放状态时,叠加后的综合冲击危险性降低,不会出现冲击矿压危险。     

煤矿静载型冲击地压地音监测预警技术

针对静载型冲击地压的地音监测预警问题,从实验室煤岩体试件全应力-应变曲线与声发射频次关系出发,分析了试件在原生裂缝闭合阶段、线弹性阶段、弹塑性变形阶段及应变软化阶段的声发射响应特征,阐释了煤矿静载型冲击地压地音监测预警原理,介绍了基于地音监测指标能量变化率P_E、频次变化率P_N的煤矿静载型冲击地压地音监测预警技术,建立了煤矿静载型冲击危险等级地音监测预警模型,探讨了该技术在煤矿现场应用的主要影响因素,设计了地音传感器井下合理的安装方式。以某矿205工作面运输巷掘进期间地音监测预警为例,分别以小时及工作班为基础单位,构建以地音事件频次偏差、能量偏差及持续时长为指标的静载型冲击地压危险等级地音监测预警模型。结果表明:(1)冲击煤岩体在原生裂缝闭合阶段和线弹性阶段产生少量地音事件,在进入弹塑性变形阶段到极限承载能力间会释放大量的地音事件,这一显著特征是静载型冲击地压的地音监测预警的理论依据;(2)采用巷道帮部注浆、全长锚固、隔音棉填充等辅助手段可有效降低本底噪声,提高信噪比;(3)区分生产班与检修班数据、建立施工信息共享机制可加强人工剔除生产干扰;(...     

微震预警冲击地压的时间序列方法

基于工作面微震事件释能规律的统计分析,研究了微震能量随时间推移而变化的趋势,认为高能量微震事件是冲击地压发生的必要条件。以大同忻州窑煤矿为例,采用时间序列模型中的ARIMA季节性模型和门限自回归模型分别对未来微震事件释放能量进行预测,比较了两种方法的优缺点及适用条件;构建了微震能量方差变化的特征函数,基于此特征函数提出了冲击危险模式的识别方法。研究表明：周期性较为明显的高能量微震事件,ARIMA季节性模型能有效地预测未来微震释能趋势,而门限自回归模型适用于预测高能微震周期性非显著的释能趋势;微震能量方差变化特征函数判别准则能够对冲击地压进行有效预警。     

基于煤样破坏声发射特征的冲击地压评价预警研究

冲击地压作为深部煤矿开采中最常见的煤岩动力灾害，严重影响煤炭资源安全高效开采。精准及时的预测预报是冲击地压防治的关键。为研究煤岩体冲击前兆信息特征，建立高效精准的动态预测模型，通过对冲击倾向性煤样进行三轴压缩试验，获取煤样破坏过程声发射特征参数，选取典型冲击矿井工作面微震参数监测值，与实验室所得声发射参数进行对比，分析实验室和工程尺度下的声发射与微震参数特征之间的相似性，建立两者之间冲击声学信息的表征关系。结果表明，煤样压缩过程中声发射累计能量的“阶梯状”增长与大能量矿震事件发生前的“缺震”现象都揭示了煤岩体能量的孕育过程。同一能量指标在不同尺度下对大能量事件的发生具有相同的演化趋势，经量化后可作为冲击地压危险性预警指标。继而选取影响工作面冲击地压发生的静态因素与应力动态因素，结合所得微震参数指标分别赋予动态权重，并引入贝叶斯概率进行修正，构建冲击地压动-静态协同综合评价预警模型。利用该模型对河南某冲击矿井工作面危险性进行评价预警，获得优于传统评价模型的预警结果，展现了该模型的工程适用性与准确性。     

基于地音活动规律的冲击危险性评价技术

基于ARES-5/E地音监测系统,研究了华丰煤矿1410工作面高能事件发生前地音变化规律,获得了冲击危险性增加或降低时地音的基本活动形式;基于冲击矿压与地音的相关性研究,初步建立了华丰煤矿地音评价冲击矿压的适用性标准。     

基于地球物理响应的冲击地压危险源辨识研究

 为了探索煤矿井下冲击地压的合理监测预测方法,使得我国煤矿冲击地压事故提前预警效率得到提高,简要对比分析了岩石力学方法与地球物理方法;建立了冲击地压发生模型,理论分析得出了冲击地压危险源的层次化分布特征,并确定了冲击地压危险源层次化辨识思路与地球物理辨识方法;在千秋煤矿开展了井田范围微震方法监测、工作面范围地音方法监测以及局部危险点电磁辐射方法监测试验研究。研究结果表明,地球物理监测方法表现出共同特点,即冲击事件前均能监测到前兆,表现为异常的微震事件、地音事件、电磁辐射事件,这些信息为辨识到的冲击地压危险源;与岩石力学监测方法相比,在时间上,地球物理方法能更为超前冲击地压显现,而辨识到冲击地压危险源;在空间上,地球物理方法能够实现远程的、大范围的、立体的冲击地压危险源辨识。如果进一步研究不同监测尺度的地球物理监测方法联合预警指标,将会使得冲击地压预报上一个新台阶。     

台阶式加筋土挡墙土压力计算研究

土压力计算是加筋土挡墙设计的基础.阐述了实际设计中常用的简化计算方法和传统弹性力学计算方法,但是根据以上两种方法得到的计算值与实测值相差甚大,因此在实际设计中很难得到广泛推广.借鉴了上面两种方法的不足之处,提出了一种计算台阶式加筋土挡墙土压力的新方法,用该方法得到的计算值与实测值吻合的较好.     

低压电网保护接地、接零的设置

根据工作实践和保护接地、接零的工作原理,阐述了保护接地、接零在不同的工作环境下的几种模式和注意事项,指出错误接地、接零的各种危害,供设计、施工、维护人员参考     

开挖边坡可靠性分析遗传进化调优算法及其应用

在岩土边坡稳定性分析普通条分法的基础上,通过模拟自然进化过程搜索最优解的遗传算法（ＧＡ）,确定最危险滑动面,提出了一种适用于岩土边坡可靠性分析的遗传进化全局调优分析方法,克服了传统调优分析方法容易陷于局部最优解的缺点,适合于各种目标函数和土性复杂的边坡临界滑裂面的搜索。最后,将该法应用于新疆雅满苏铁矿露采边坡可靠性分析,取得了满意的效果。     

基于密封舱压力场的盾构土压平衡控制建模与仿真

为实现更准确、有效的土压平衡控制,提出一种新的密封舱土压平衡控制的建模方法.基于小波阈值去噪后的现场施工数据,采用最小二乘法建立了密封舱压力场分布模型;在此基础上,通过分析掘进控制参数与密封舱压力的关系以及土压状态发生变化的影响因子,建立了以等效压力为控制目标的密封舱土压平衡控制模型.设计了模糊自适应PID控制器,构建了土压平衡控制系统.最后,利用现场施工数据进行仿真验证,结果表明模型的有效性,为盾构掘进过程的土压平衡控制奠定了基础。     

Ultrasonic correlation logging for roof rock structure diagnostics

Influence of a fracture and lamination in roof of an underground excavation on correlation characteristics of stationary continuous acoustic noise signal is studied by means of computer and physical modeling. It is shown that against conventional time–impulse method for roof rock structure diagnostics, the use of acoustic signal and the new log data processing method enhances perceptibility and reliability of the analysis of roof rocks and their damage with fractures.     

THE APPLICATION OF ACOUSTIC LOGGING METHOD IN THE MODEL AND PARAMETERS IDENTIFICATION OF ROCK MASS

This paper describes the new method that is introduced into prediction of subsidence using system engineering method with acoustic logging and density logging. According to the result of acoustic logging, the real and complex rock beds are divided into a set of different bed groups and the equivalent mechanical model is to be built. Based on the modern control theory, according to the input data (convergence or settlement of the roof) and the output data (surface movement and deformation) of the system, the static parameters of equivalent rock beds can be derived from back calculation using the optimum method. Then the regression relationship between the dynamic and static parameters can be built. So the prediction of rock and ground movements for other areas in the same district can be done, when using this relationship with the acoustic logging data and density logging data in situ.     

Geophysical criterion of pre-outburst crack propagation in coal beds

The process of crack propagation in the coal face area is considered as an informative sign of coal and gas outburst hazard. In the known condition of crack growth at a certain distance from a coal face, it is suggested to replace mechanical parameters by geophysical data through application of different evaluation approaches: actual stresses—by spectral–acoustic method relative to amplitudes of highfrequency and low-frequency components of acoustic signal generated by mining machines in coal face area; pore pressure—by analysis of methane concentration in mine air in coal face area; strength of the most folded coal bed—by measuring strength based on penetration depth of a steel cone. The author analyzes the influence of acoustic, strength and permeability and porosity properties of coal face area on limit value of geophysical pre-outburst crack propagation criterion.     

基于主成分分析的BP神经网络在稀土价格预测的应用:以氧化镝为例

稀土是我国重要的战略资源,对其价格趋势的准确预测意义重大。本文从稀土资源价格影响因素出发,设计并采用基于主成分分析的BP神经网络(PCA-BP)组合模型对稀土产品价格进行预测。鉴于影响稀土产品价格波动的因素众多,利用主成分分析(PCA)消除稀土价格预测影响因素之间存在的冗余信息,降低BP神经网络输入数据的维数,提高预测精度。本文以氧化镝价格为预测对象,选取2010年1月～2018年2月的月度数据,构建多因素PCA-BP组合模型。预测结果表明多因素PCA-BP组合模型在仿真能力、误差水平、收敛精度等方面优于主流的神经网络模型,能更加准确地预测氧化镝价格走势。