Prevention and forecasting of rock burst hazards in coal mines

Rock bursts signify extreme behavior in coal mine strata and severely threaten the safety of the lives of miners, as well as the effectiveness and productivity of miners. In our study, an elastic-plastic-brittle model for the deformation and failure of coal/rock was established through theoretical analyses, laboratory experiments and field testing, simulation and other means, which perfectly predict sudden and delayed rock bursts. Based on electromagnetic emission (EME), acoustic emission (AE) and microseism (MS) effects in the process from deformation until impact rupture of coal-rock combination samples, a multi-parameter identification of premonitory technology was formed, largely depending on these three forms of emission. Thus a system of classification for forecasting rock bursts in space and time was established. We have presented the intensity weakening theory for rock bursts and a strong-soft-strong (3S) structural model for controlling the impact on rock surrounding roadways, with the objective of laying a theoretical foundation and establishing references for parameters for the weakening control of rock bursts. For the purpose of prevention, key technical parameters of directional hydraulic fracturing are revealed. Based on these results, as well as those from deep-hole controlled blasting in coal seams and rock, integrated control techniques were established and anti-impact hydraulic props, suitable for roadways subject to hazards from rockbursts have also been developed. These technologies have been widely used in most coal mines in China, subject to these hazards and have achieved remarkable economic and social benefits.     

一类具功能反应的食饵与捕食系统的极限环

讨论了捕食者无密度制约,而食饵具有非线性密度制约的功能反应食饵-捕食者系统,利用微分方程定性理论分析了系统的正平衡点的性态,获得了系统解的有界性,得出了系统的极限环不存在的充分条件和极限环存在的充分条件.     

泌阳凹陷古城地区地震资料连片处理及认识

地震资料连片处理的目的是尽可能地克服不同年度、不同仪器、不同施工参数等造成的影响,同时消除不同的处理参数及处理流程所导致的差异。连片地震资料可以用于整体区域地震解释和地质认识。根据新老资料采集参数的特点,在静校正、叠前去噪、振幅补偿、叠前叠后提高分辨率等方面进行攻关,系统地解决了新老资料连片处理中的关键问题。通过处理资料的分析认为连片资料比较适合构造解释,而属性研究必须根据具体情况,一般是面元均化的网格与单块网格相比,网格差别大的,最好使用单块处理的资料,差别小的或者网格没有差别的,采用连片处理的资料进行研究。     

基于SVM不同核函数的多源遥感影像分类研究

选取同地区同时相的多光谱和高光谱影像,在实验样本和验证样本相同的情况下,采用SVM分类算法中4种不同的核函数,对2种影像进行分类实验.结果表明,对于多光谱影像,RBF核函数分类精度最高,Sigmoid最低;对于高光谱影像,Linear核函数分类精度最高,Sigmoid最低;对于同地区相同分辨率的遥感图像,在分类条件相同的情况下,多光谱影像的分类精度和高光谱的分类精度相近.     

采动影响下断层冲击矿压危险性研究

采用FLAC5.02D数值模拟软件模拟了煤层开采过程中断层对矿山压力分布的影响.研究了不同断层倾角、断层强度、断层落差、老顶厚度和老顶强度下,工作面支承压力峰值变化规律.结果表明,工作面由断层上盘向断层推进:支承压力峰值随断层倾角减小而减小,当断层倾角为30°时,应力峰值降为60.92MPa,甚至会小于无断层影响下的63.18MPa;当老顶厚度超过20m,应力峰值迅速降为51.53MPa.而工作面由断层下盘向断层推进:应力峰值随着老顶强度的增大先迅速增大为89.34MPa,当老顶强度超过40GPa后,应力峰值基本保持不变.当工作面由断层下盘向断层推进时冲击危险性均比工作面由上盘向断层推进时的高.     

一种三维复杂介质波前时间的高精度数值算法

基于水平集的波前扩展算法,如FMM(Fast Marching Method)、GMM(Group Marching Method),作为一类计算复杂介质波前时间的有效方法而被广泛使用.该类算法都是基于程函方程的有限差分格式来计算波传播时间,在介质离散单元尺寸较大的情况下,计算精度较低.为提高波前时间的计算精度,在一个长方体单元内,将任意点的波传播时间用已知节点上波前时间的插值函数表示,然后根据Fermat原理确定未知节点上的波前时间,再结合高效率的GMM算法,形成了一种计算三维复杂介质波前时间的有效算法.数值模拟实验表明,与原GMM算法相比,该算法大大提高了波前时间的计算精度,同时具有很强的稳定性和适应性.     

资源数据传输效率优化评估数学模型仿真

传统传输效率评估方法未考虑数据传输最佳停止规则,不能确定最佳停止时间,导致数据传输能耗较大,评估结果与实际数值不相符.因此,提出一种资源数据传输效率优化评估数学模型,根据已有的传输延迟需求,分析数据速率的传输能耗问题.利用无线信道质量随机变化的特点,将数据平均能耗组建成最小化的框架结构,引入最小化预期成本,进而根据框架确定最佳停止规则,再根据该规则来算出最佳时间停止时间,以此计算不同侦测时间段的最佳传输速率阈值,实现资源数据传输效率的优化;通过网络节点瞬时行为建立数学模型,利用节点丢包率完成对效率优化的评估.根据仿真可知,所提效率优化方法具有较小的平均能耗和较高的传递率,资源数据传输效率得到提升,通过数学模型获得的评估结果与实际值曲线基本一致,证明所提模型具有高精准度.     

基于前向纠错的自适应网络传输机制

针对无线网络中的传输控制协议（TCP）因为丢包触发丢包重传机制而导致传输性能大幅下降的问题,提出了一种基于前向纠错的自适应传输机制（AdaptiveFEC）。该机制通过前向纠错来减少数据段的丢失,以避免触发TCP的丢包重传机制,从而达到提升TCP传输性能的目的。首先,根据当前的网络状况以及当前连接的数据传输特征确定当前时间段中的最优冗余段比例;然后,利用TCP数据段中的数据段序号信息实时进行网络状况的估计,从而根据网络波动来动态更新冗余段比例。大量实验结果说明,在20 ms的往返时延以及5%丢包率的传输环境中,相较于静态的前向纠错机制,AdaptiveFEC能够使得TCP连接的传输速率平均提升42%,当运用在文件下载的应用中时,所提机制能够使得下载速度提升至原来的两倍。     

基于二次相关的广义互相关时差估计算法

对卫星干扰源进行准确定位有着非常重要的意义,而参数估计又是定位问题的关键,所以为了提高干扰源定位的精度,必须对时差参数进行准确的估计.由于传统的广义互相关时差法是通过利用加权函数来提高信号的有效成分,进而提高时差估计的精度,考虑到在信噪比较低的情况下,它的估计性能又开始下降,因此提出了一种基于二次相关的广义互相关时差估计新算法.该算法利用二次相关先对接收信号进行处理,可以有效抑制干扰噪声,然后对二次相关的结果进行广义互相关处理,进一步去除噪声,提高信号的信噪比,从而提高时差估计精度.     

致密气藏产水气井相渗曲线及生产特征研究

针对致密气藏开发中的气井产水问题进行相渗曲线及生产特征研究。基于苏里格气田实验及生产数据,结合气井测试及数值模拟技术,分析致密气藏相渗曲线特征,反演储层相关参数,观察产水气井生产动态特征及各因素的影响。研究表明,致密储层的气-水相渗曲线形态与覆压渗透率具有较好的相关性,而产水气井的生产动态特征则受到相渗曲线、含水饱和度、储层渗透率等多因素的综合影响。