相似材料模型的位移监测方法对比研究北大核心

通过总结相似材料模型的位移监测方法,分析了各种方法的原理及优缺点。从精度、实时性、测量方式、接触性、可量测维度5个方面对各种监测方法进行了对比,得出了不同监测方法的适用范围。     

相似材料模型内部位移测试研究

通过对相似模拟实验中内部位移与表面位移的测试和对比分析，指出在模型实验的不同阶段，内部位移与表面位移具有明显的差异，力学分析证明了这一结果。模型位移的测试研究对立体相似模型深部位移有一定的借鉴意义。     

相似材料模型内部位移测试研究

通过对相似模拟实验中内部位移与表面位移的测试和对比分析,指出在模型实验的不同阶段,内部位移与表面位移具有明显的差异,力学分析证明了这一结果.模型位移的测试研究对立体相似模型深部位移有一定的借鉴意义.     

普通数码相机测定相似材料实验模型位移方法

针对现有相似材料模型实验位移观测方法存在的局限性,提出采用普通数码相机进行模型测点的位移观测方法.在每个测点周围布设独立的控制格网并进行单点数码摄影,在常规数字成图软件中对数码照片进行图像处理,获取控制格网角点和测点标志的图像坐标,通过坐标变换和影像畸变纠正,解算出各测点在独立控制格网中的实际坐标.     

三维激光扫描监测相似材料模型含水率研究

相似材料模拟是研究岩层移动与破坏的主要手段,相似材料模型的含水率与模型强度密切相关。高效监测相似材料模型含水率变化是相似材料模拟试验是否成功的关键。探讨了采用三维激光扫描技术进行相似材料模型含水率监测的可行性。首先分析了激光反射强度值与相似材料含水率之间的关系,进而讨论了三维激光扫描监测相似材料模型含水率的精度。研究表明:激光反射强度值对相似材料含水率较为敏感,两者之间为指数关系,三维激光扫描监测相似材料模型含水率的精度可达到0.23%,能够满足相似材料模型含水率监测的精度要求,为相似材料模型含水率监测提供了一条新途径。     

屯兰河下采煤导水裂缝带发育高度相似材料模拟研究

文中主要利用相似材料模拟和经验公式研究了西山矿区屯兰河下采煤过程中导水裂缝带的发育、岩层内部竖向下沉规律和岩层各层的下沉规律分析,通过研究得出一些有益结论.     

模型爆破试验相似材料及相似炸药的确定

模型爆破试验的关键是确定相似材料和相似炸药。用矩阵分析法推导出（ρ_ｍＣ_ｐ）／（ρ_ｏＤ），σ／（ρ_ｏＤ~２），Ｑ／（ρ_ｏｄ_ｂ~３）等重要相似准则。相似材料和相似炸药的确定具有一定的相关性。先确定相似炸药后确定相似材料比先确定材料后确定相似炸药易于实现。     

覆岩弯曲带动态沉陷规律的相似材料模型研究

分析了采煤过程中覆岩变化规律的研究现状,以相似材料模拟实验为基础,采用工业测量系统观测并对数据进行坐标转换、匹配、模型改正等处理,得到覆岩弯曲带的动态下沉曲线和水平移动曲线,并进行非线性回归分析,得出概率积分法预计参数以及回归拟合出弯曲带动态下沉和动态水平移动随时间变化的函数关系.     

BP神经网络在开采沉陷相似材料配比中的应用

相似材料模型试验是矿山开采沉陷机理研究的重要研究方法,相似材料配比是实现相似材料模型模拟可靠性的关键因素。由传统试验方法确定相似材料配比费时、费力。综合分析了相似材料选择原则,以中国矿业大学研究制作的相似材料配比表为基础,建立了相似材料配比的BP神经网络模型。以33组试验数据作为训练和测试样本,模型预测的最大相对误差为7.39%。研究表明:所建立BP神经网络模型可基本反映出相似材料抗压、抗拉强度与各材料配比之间的内在影响规律,用该模型进行相似材料配比预测是可行的。     

BP神经网络在开采沉陷相似材料配比中的应用

相似材料模型试验是矿山开采沉陷机理研究的重要研究方法,相似材料配比是实现相似材料模型模拟可靠性的关键因素。由传统试验方法确定相似材料配比费时、费力。综合分析了相似材料选择原则,以中国矿业大学研究制作的相似材料配比表为基础,建立了相似材料配比的BP神经网络模型。以33组试验数据作为训练和测试样本,模型预测的最大相对误差为7.39%。研究表明:所建立BP神经网络模型可基本反映出相似材料抗压、抗拉强度与各材料配比之间的内在影响规律,用该模型进行相似材料配比预测是可行的。     

相似材料试验模型破坏区面扫描数据提取研究

针对传统的相似材料试验观测方法无法有效地获取模型破坏区域信息的问题,将工业测量技术引入相似材料试验观测,利用面扫描系统获取模型表面的点云数据,针对模型点云数据的特征,提出一种点云边界提取方法。该方法首先利用扫描线法提取裂缝边界点,然后利用最小距离法连接各边界,最后通过判断点云密度和边界闭合情况剔除标志点边界。对模型观测数据进行提取试验,结果表明：除了少数被标志点覆盖和破裂十分严重的边界以外,该方法能够较好地从相似材料模型点云数据中提取出非连续破坏区域边界,提取结果可应用于开采沉陷研究中。     

老采空区“活化”的相似材料模型系统

 介绍了一种采用空气压缩设备对老采空区“活化”进行相似材料模型设计系统的研制设计过程,并采用工业测量系统对压力下的相似材料模型进行监测,讨论了系统的硬件、软件应用,以及空气压缩装置和和工业测量系统的特点、实用方法,介绍了现场应用的情况。应用表明,该监测系统下的模型设计能真实的反映老采空区“活化”的整个过程,从而为准确的掌握老采空区“活化”的移动和变形规律提供可靠数据。     

石膏类相似材料的配比试验研究

根据地质力学模型试验的相似原理,针对石膏类相似材料的配比进行试验研究。材料有石膏粉、石英砂、水泥、聚丙烯纤维和水,试件按规定配比均匀拌合并压实脱模而成。对模型标准试件进行单轴抗压强度试验和直剪试验等材料力学参数测试,探讨各相似材料成分配比对试件σc、γ与 E的影响特征,选取适合大型地质力学模型试验的配比值,为一次性浇注大尺寸模型试件做准备。该材料具有重度可调、力学参数变化范围广、性能稳定、价格低廉、干燥快速、制作工艺简单、无毒无害等特点。     

水泥砂浆相似材料研究

着重研究了如何利用正交实验模拟现场岩石的物理力学性能；水灰比、水泥用量对水泥砂浆强度的影响；水泥砂浆7天与28天强度的关系；并寻找到一组符合现场岩石性能的水泥砂浆的优良配方。     

卡尔曼滤波在相似材料模型数据处理中的应用

分析离散线性系统的卡尔曼滤波模型,针对工业近景摄影系统所获得的相似材料模型数据进行建模,并运用M atlab软件进行编程求解。得出卡尔曼滤波在相似材料模型数据处理中具有明显的去噪效果,其下沉曲线更能反映模拟的实际情况。结合Logistic函数拟合对比分析,说明此滤波模型的准确性。     

极近距离煤层上行开采相似材料模拟实验研究

采用相似材料模拟实验方法,对淮北矿业集团朔里煤矿极近距离煤层上行开采的可行性进行研究。研究表明:上覆3煤的开采对4煤未造成破坏;下伏5煤开采后形成的冒落带高度约7.7 m,4煤处于5煤开采后形成的裂缝带下位,在层间岩性、软硬岩互层结构和垮落矸石的联合作用下,4煤整体保持连续和完整,仅在5煤采空区边界上方小范围内出现纵向台阶下沉,在采取一定安全措施后不影响4煤开采,因此该矿上行开采4煤是可行的。     

荷载作用下采空区附加沉降的相似材料模拟研究

通过相似材料模拟实验,研究了不同煤层倾角的采空区在地表新增荷载后,地表和采空区上覆岩层内附加沉降的变化规律。研究表明：地表加载点与采空区的相对位置不同时,加载后地表的附加沉降量有明显不同,靠近采空区边界处的残余沉降量大,倾斜变形大;老采空区的附加沉降近似地随着荷载的增加线性增加,且采空区的附加沉降一般不超过地表最大下沉值的1/3,与采厚的比值小于5%;在相同的荷载作用下,倾斜煤层采空区的附加沉降比水平煤层大,且最大附加沉降值偏向下山方向;采空区上覆岩层下沉值随着岩层距地表深度的增加线性地减小;松散层的再次压实和冒落裂隙带的残余沉降是采空区附加沉降的主要影响因素。     

基于相似原理的膨胀性软岩模型材料试验研究

岩体工程中,经常会遇见膨胀性软岩引起的工程灾害.如何经济有效地消除这类工程危害,一直是困扰着工程师们的一个难题.其主要原因是目前人们对膨胀性软岩的膨胀力学机制的认识还不够完善;此外,膨胀性软岩的本构关系还需要作进一步研究.解决此类问题的一个有效办法是模型试验.介绍了软岩模型材料配比和力学性能试验情况.通过试验,找到了一种经济有效的膨胀性软岩模型材料.根据模型试验数据,导出了膨胀性软岩粘弹性本构方程.     

矿山尾矿坝位移监测方法及监测数据管理系统

变形观测是矿山尾矿坝监测的重要内容,介绍矿山常用的尾矿坝位移监测方法,探讨矿山尾矿坝位移监测的精度要求。阐述了矿山尾矿坝监测数据管理系统开发的基本思想以及系统的主要功能。     

孤岛煤柱矸石膏体充填开采相似材料模拟

根据相似原理,通过相似材料试验,对孤岛煤柱矸石膏体充填开采过程中支承压力分布规律以及采场围岩相互关系进行了研究。结果表明矸石膏体充填并没有改变工作面煤壁前方应力赋存状态,仅仅是改变了应力大小;随着工作面推进,采场形成"煤柱-充填体-煤壁"支承结构共同支护顶板,而充填体对煤柱提供侧向约束作用,既可提高了煤柱的稳定性,又可减小了煤柱的宽度,提高煤炭回收率。