基于累积量的矿产资源评价中的多重分形建模

从非线性科学在矿产资源中的勘察、评价、异常识别等应用角度出发，尤其是多重分形理论的应用，本文引入一种新的多重分形谱估计方法--累积量估计。鉴于对数正态和对数泊松分布在矿产资源勘察中的重要地位，本文首先通过对数正态(Log Normal Multiplicative Cascade Process，CMC LN)和对数泊松(Log Poisson Multiplicative Cascade Process, CMC LP)多重级联过程模拟数据验证，其次针对云南个旧锡矿区Cu、Pb水系沉积物元素富集值的分布进行多重分形分析，结果表明，对应于均值周围的谱段累积量估计给出了精确且稳定的估计，基本可以满足一般的地学信息处理要求。     

煤炭资源空间分布分形特征和厚度变化规律分形滤波方法研究

利用全球煤炭资源量分布图和中国煤炭资源量数据,证实了煤炭资源空间分布的分形特征;基于煤炭形成的自相似性原理,利用淮北某煤田168个钻孔的10煤层层厚数据,通过正态变换和克里格插值,利用S-A方法进行多重分形滤波,将煤层厚度等值线图分解为背景图和异常图,背景图代表了煤层分布的趋势,其分布规律与下伏砂体指示的和沉积相分布有较好的对应关系,符合沉积学规律,异常图显示的煤层厚度次级变化特征也与沉积环境的填平补齐相对应,相比趋势面分析得到的趋势图和残差图,表达的煤层厚度分布规律更加清晰和精细,不仅表明煤层厚度的空间分布符合多重分形分布规律,而且表明多重分形方法对地质数据的处理和分析是十分有效的。     

基于多重分形理论的冲击地压电磁辐射预测

煤岩破坏产生的电磁辐射信号具有多重分形特征,在正阶距区域,多重分形谱宽度趋于一个稳定值,该值能够表征煤岩的冲击破坏。为了提高电磁辐射预测预报煤矿冲击地压的水平,采用物理实验和多重分形理论相结合的方法,研究了煤样变形破坏过程中多重分形谱宽度与其冲击倾向、释放能量的内在关系,结果显示：当阶距q从2增加到7时,多重分形谱宽度趋于一个稳定值,临近主破裂时,达到最大值;煤样主破裂多重分形谱宽度ΔD_qc与其冲击能指数和剩余能量均呈正线性关系,与弹性指数呈正对数关系,在此基础上建立了电磁辐射预测冲击地压的量化分级指标体系。利用上述分级指标体系,成功地对7251工作面的冲击地压进行了准确的预测预报。     

基于压汞技术的构造煤孔隙结构多重分形表征

依托渭北煤田韩城矿区煤样,基于压汞技术采用多重分形理论分析构造煤孔径分布的非均质性,计算其多重分形谱f(a),并分析了多重分形参数随变形程度增强的变化规律。结果表明:煤样压汞孔径分布具多重分形特征,但不同类型构造煤孔径分布的多重分形程度存在明显差别。随构造变形增强,f(a)谱由右钩状(碎裂煤)转化为左钩状(碎粒煤、糜棱煤),奇异性指数α0、f(a)谱宽度αq--αq+及左锋宽度α0-αq+升高,说明强烈的脆性变形和韧性变形易使孔隙结构趋于复杂,孔隙团聚特征增强,孔体积高值分布非均质性加大,渗透性变差。α0和α0-αq+可作为区分构造煤孔隙结构差异演化的主要指标。多重分形参数变化可归因于由构造变形增强所引起的孔体积峰值的转变、碎粒孔的产生及显微构造的不均匀分布。     

多重分形在掘进巷道煤与瓦斯突出预测中的应用

对掘进巷道瓦斯涌出时间序列(Q序列)的多重分形特征的研究表明,在掘进工作面有突出危险时Q序列的多重分维Dq图谱与无突出危险时相比,Dq图谱中负q与正q之间张口变大,在Dq-q曲线上表现为负q部分上升,正q部分下降,q=0附近区域曲线明显变陡。而无突出危险时段中Dq-q曲线过渡平缓,无明显异常。最后据此规律,建立了基于Q序列多重分形特征的煤巷突出危险性人工神经网络(ANN)预测模型。     

基于多重分形理论页岩孔裂隙结构特征的研究

多重分形研究是描述一种物理量在一个支撑集合上的分布状况,即定义在分形上的多个标度指数的奇异测度所组成的集合,该理论已经被广泛应用于各个科学领域。运用多重分形理论,对吉林某区块的页岩进行扫描、图像二值化等处理后,运用盒计数法计算出分形维数,确定了多重分形谱函数并绘制出多重分形谱。从多重分形谱中可以得到能够描述页岩孔裂隙结构特征的3个重要参数:谱宽、极大值以及奇异谱的不对称程度。此次研究也为后续对非常规储层裂缝发育情况的研究提供了新方法。     

基于分形分布的多重指示克里格估值方法及实例应用

地质统计学方法又称克里格法,是资源量估算的主流方法,当矿化元素品位呈混合总体分布且在空间上无法划分出有效的估算域时,宜采用多重指示克里格(MIK)方法。传统MIK估值一般选择十分位数作为指示阈值。但是该方法阈值的地质意义不明确,最低阈值和最高阈值内样品数据过少时,可能影响估值准确度,且建模过程繁琐。研究结果表明,矿化元素品位具有分形分布特征,可以用分形方法进行矿化混合总体筛分来确定MIK的指示阈值。本文以刚果(金)某铜钴矿床资源量估算为例,对比了分形分布法、概率图法和十分位法的MIK估值。研究结果显示,分形分布法MIK估值结果与十分位法基本一致,较传统十分位法建模过程简化,且有更明确的地质意义,作为传统十分位法MIK的改进方法具有推广应用价值。     

石膏和砂岩试样损伤破裂及声发射时空演化规律研究

通过对石膏和砂岩试样进行单轴压缩声发射试验,获取两种试样破裂全过程中的载荷-轴向变形曲线及声发射参数,观察试样破裂失稳情况,分析破裂过程中的声发射时空演化规律和波形的多重分形特征。研究结果表明:砂岩试样的单轴抗压强度是石膏试样的7倍多;由于岩性的变化,石膏和砂岩试样的破裂宏观形态由"X"型变化到倒"Y"型;两种试样声发射脉冲计数与应力变化规律比较一致,但是砂岩试样脉冲计数的最大值远远大于石膏试样;两种试样三维空间定位点分布与各自破裂宏观形态是一致的,但出现的时间以及分布位置是不同的;二者破裂过程中的波形都具有多重分形特征,破裂时的多重分形谱宽Δf(α)小于破裂前的Δf(α),破裂前的Δf(α)小于破裂后的Δf(α),砂岩试样各阶段的Δf(α)都小于石膏试样对应各阶段的Δf(α)。表明两种试样在破裂时的能量大于破裂前,破裂前的能量大于破裂后,而且石膏在各个阶段的能量小于砂岩对应各阶段的能量。通过对比分析,更加深入了解石膏冲击破裂的规律。石膏和砂岩一样会发生冲击破裂,只是冲击破裂形式不同,而且在同等条件下,石膏破裂产生的能量小于砂岩,为石膏矿冲击地压的防治打下了理论基础。     

模糊多重指示克里格方法的探讨与运用

为探寻矿产资源量估值更精确的技术方法,运用模糊多重指示克里格方法,探求降低高偏态分布数据对于矿产资源估值的影响。目前,虽然有一系列技术方法用于建模和表征高偏态分布数据,如指示克里格法。但是这些传统的指示方法需要以规律的区间在整个样本值分布上,设定一组阀值下的指示转换。在某个阀值区间中,所有不同品位的数据均被赋予相同的二进制转换代码(0,1),其估值结果多显示局部的精确度,仍然有待于改进。介绍了模糊理论原理,提出了模糊多重指示克里格方法,其中的标准二进制指示代码由一个模糊转换隶属函数所替代,因而样本值与某一阈值的接近程度被模糊转换隶属函数所量化。研究表明:模糊多重指标克里格方法能够有效降低全局条件偏差,增进局部精确性,具有进一步研讨的意义。     

铁矿巷道周边定向断裂爆破机理及现场试验研究

为研究切缝药包定向断裂爆破技术在硬岩巷道的适用性,分别通过双孔普通药包和双孔切缝药包数值模拟,铁矿巷道现场试验进行对比,并利用多重分形谱参数对现场试验结果进行定量化评价。试验结果表明,切缝药包能量分配更合理,聚能效果明显,有利于裂纹贯通。现场对比试验中,切缝药包效果优于普通药包,半眼痕率达80%以上。普通药包周边爆破爆后围岩多重分形谱的开口宽度△α、维差△f分别为0.222和0.123,切缝药包周边爆破爆后围岩多重分形谱的开口宽度△α和维差△f分别为0.057和0.016,多重分形谱非对称指数I_(AS)的绝对值分别为0.774和0.122。研究结果表明:切缝药包周边爆破定向断裂效果明显,围岩表面更为光滑平坦,此定向断裂技术同样适用于铁矿巷道等硬岩巷道。     

EPC工程总承包项目过程审计的探讨

EPC工程总承包项目过程审计是对EPC工程总承包项目管理活动全过程进行的审计,是现代审计制度在工程建设领域的探索。通过对实行矿山工程总承包项目过程审计的必要性和审计实施重点的阐述,以及加强矿山工程总承包项目过程审计措施的简要说明,充分论证了矿山工程总承包项目过程审计是完善审计制度、实现审计创新的重要体现;它在规范矿山工程总承包建设行为、促进矿山工程总承包项目管理、加强矿山工程总承包企业-矿山工程公司的内部控制制度建设、加强党风廉政建设、防止矿山工程建设领域腐败行为等方面将发挥着积极的作用。是对矿山工程审计这种新的审计方法和审计模式的积极探索。     

梯流筛筛分机理的研究

基于弹性筛面潮湿细粒物料筛分理论,研究了梯流筛筛面动态特性,提出了梯流筛筛条设计公式,揭示了梯流筛能较好地完成难筛分物料的筛分任务,是其筛面弹性振动大、开孔率相对较高的本质所在。     

基于NIRS的煤样定量检测技术研究

研究了近红外漫反射光谱分析技术运用于煤的灰分和硫分的快速无损检测方法,通过研究煤粉样品的内部成分,利用近红外漫反射光谱结合不同光谱预处理方法建立主成分回归(PCR)定量检测模型。预处理方法包括归一化、一阶微分、二阶微分和多元散射校正。结果发现经归一化处理后的灰分含量模型较优,多元散射校正处理后的硫分含量模型较优,证实了基于主成分回归分析煤粉成分的近红外光谱建模具有较高的应用价值。     

基于层次分析法的矿产勘查靶区优选

基于层次分析法（AHP）建立固体矿产勘查靶区评价指标体系,并探讨了层次分析法下各指标权重的确定,进而可以对找矿靶区进行评价和优劣排序,结合实际工作情况,可以为找矿靶区的圈定提供系统的依据。     

Benchmarking of process models for continuous screening based on discrete element simulations

For the design and the scale-up of screening processes and the optimization of operating parameters the particle-based discrete element method (DEM) as well as classic phenomenological screening models are available. Phenomenological screening process models are simple to use and require only sparse computational resources, hence providing the possibility to use them efficiently in industrial applications. In this context, a comparative benchmark of numerous kinetic and probabilistic screening models of various complexities has been performed for discontinuous screening, recently. Following the approach of this study, in the investigation here, DEM-simulations applying spherical and non-spherical particles are used to benchmark process models for continuous screening. In the DEM-simulations different particle characteristics such as size, shape and size distribution are taken into account. Screen characteristics such as aperture size, wire shape and inclination angles as well as operational parameters including vibration frequency, amplitude, stroke angle and mass flow rate are varied. Based on the data obtained from the simulations, the overall fraction retained on the screen as well as the selectivity in terms of overflow partition number, the transport velocity and the residence time all in dependence on particle size are investigated. Finally, phenomenological screening process models are adjusted to the outcome of the DEM-simulations in terms of the fraction retained on the screen and overflow separation curves, respectively. The resulting deviations are evaluated and thereby allowing the comparative benchmarking of available process models for continuous screening. Obtained DEM-results indicate a strong dependence of screening on operational parameters and particle shape. Screening process models vary intensively in their ability to represent DEM-results.     

水泥原料矿山现代扁平化管理模式构造研究

从现代流程工业的计算机集成制造系统入手,将现代扁平化管理模式引入水泥原料矿山企业,减少了管理的中间环节,实现了管理层与现场过程控制层的信息反馈与在线优化,从而解决了现代矿山企业的信息化、集成化、集约化难题,既为实现现代矿山管理创新提供了新思路,又为其它制造企业提供了重要的参考案例。     

MATLAB在选煤中的应用研究

通过运用MATLAB编写的几个典型的常用选煤数据处理和曲线绘制实例,探索利用MAT-LAB软件处理选煤工艺问题及设备研制的简捷途径。     

煤炭企业安全管理信息处理探讨

基于当前某些煤矿安全信息管理效率低、准确性差的现状,提出了利用计算机网络技术来进行安全信息数据的处理加工方法,将煤矿安全信息与煤炭企业管理流程再造相结合,建立了煤矿安全管理模型框架,以提高安全信息的实时性和准确性。在此基础上,给出具有录入系统和查询系统的管理信息系统(MIS)的软件设计流程图,为煤炭企业应用提供参考。     

CY-400A联合采盐机水平自动控制技术

简述了CY-400A联合采盐机的工作原理和技术特点。通过对采盐机各环节传递函数的研究,提出了控制采盐头水平的串级控制方案,设计了采盐头自动调平系统。工业试验表明,该控制方案性能稳定,能够根据盐田盐面的平整度,自动调节采盐头摆动油缸的流量和方向,实现采盐头的水平自动调整,确保采盐头始终保持在水平位置工作状态,不受履带运行路面侧坡的影响。