基于人工神经网络的岩爆预测

Based on the analysis of main causes of rockburst,the compressive strength,tensile strength,elastic energy index of rock and the maximum tangential stress of the cavern wall are chosen as the criterion indexes for rockburst prediction.A new approach using neural method is proposed to predict rockburst occurrence and its intensity.The prediction results show that it is feasible and appropriate to use artificial neural network model for rockburst prediction.     

岩爆的屈曲失稳机制

Underground cavern opening can cause the surrounding rock tangential compressive stress to raise rapidly.Such high compressive stress increase can result in some original pre-existing cracks growing parallelly to the free surface of the remaining rock. This paper presents a model of crack stable or unstable propagation under compressive stress in thin layers that are separated from the main rock mass due to crack growth. Based on this analysis of flat plate buckling, a rock burst mechanism is presented. Immediate and delayed rock burst mechanism are proposed to explain time dependency in brittle rock sub-critical crack growth under compression. Influence of free surface on the surface-parallel crack growth is also discussed.     

深埋特长公路隧道岩爆预测综合研究

岩爆预测一直是地下工程世界性难题之一。以台缙高速公路苍岭隧道的岩爆预测为例,从隧道区围岩的岩体特征和隧道区初始应力场两方面着手,通过工程地质调查研究和区域地质资料分析,对隧道区进行工程地质分类。划分隧道沿线各洞段隧道围岩类别,通过室内岩石力学试验,掌握隧道沿线围岩的物理力学特性;分析区域地震震源机制解、地应力实测资料,揭示区域构造地应力场环境。在研究过程中选取典型部位,采用水压致裂法实测工程区地应力的大小和方向。通过三维有限元反演工程区的初始应力场,在初始应力场和隧道围岩岩石力学性质研究的基础上,结合各洞段隧道断面开挖数值分析结果和现有国内外多种岩爆判别准则,对苍岭隧道岩爆发生的部位和等级进行预测,为制定合理的开挖支护方案提供依据。     

组合煤岩冲击倾向性演化及声电效应的试验研究

在采掘工作面及巷道中,顶板、煤层、底板共同组成一个力学平衡系统,当这个系统受到采动的影响时,就有可能诱发煤岩体所积聚的弹性能通过弱面结构突然释放,形成冲击矿压灾害。因此,研究不同组合类型的顶板–煤样–底板组合试样的冲击倾向性演化及声电效应规律对于监测、预警冲击矿压灾害及强度弱化治理起到非常重要的指导作用。通过大量组合煤岩试样的冲击倾向性及声电效应的试验研究发现,随着煤样强度、顶板岩样强度及其厚度的增加,组合试样的冲击倾向性随之增强,且电磁辐射与声发射信号强度随着组合试样的强度、顶板岩样的高度比例以及冲击能指数的增加而增强。同时发现试样冲击破坏前,声电信号的强度达到极值,冲击破坏之后,信号强度均产生突降。上述研究成果对于指导现场冲击矿压灾害强度的弱化控制以及卸压解危效果的检验具有重要的意义。     

冲击矿压的层裂板模型及实验研究

片帮型冲击矿压是煤壁局部失稳, 与煤壁层裂板结构的形成有关。分析了煤壁层裂板结构形成及压曲失稳破坏规律, 给出了裂纹扩展、贯通的应力判据以及随后形成的层裂板结构压曲失稳的条件, 并据此对冲击矿压进行模拟试验研究, 实验结果与理论分析基本一致。     

二郎山公路隧道岩爆发生规律与岩爆预测研究

岩爆是地下工程中经常遇到的一种地质灾害,根据二郎山公路隧道在施工中记录的２００ 多次岩爆资料,总结了该隧道岩爆发生的基本规律;并采用“地质超前预报法”、“σθ／ Ｒｂ 判据法”和“岩爆临界深度预测法”三种方法,对其岩爆预测问题作了有益的探讨。     

金属矿深部开采岩爆危险预测的GA-ELM模型研究

为对金属矿山深部开采时岩爆的危险性进行预测,在总结深部开采岩爆发生机理的基础上,综合选取影响岩爆发生的3个重要因素作为岩爆预测的判别因子。搜集国内外金属矿深部开采岩爆的实例作为训练样本,引入极限学习机算法(ELM),针对该算法的不足,采用遗传算法(GA)对其相关参数进行优化,建立了岩爆预测的GA-ELM模型,并与单一ELM模型进行对比。利用该岩爆预测模型对一典型金属矿深部开采进行岩爆预测,结果与实际情况相吻合。研究结果表明,岩爆预测的GA-ELM模型训练效果及泛化能力均优于单一ELM模型、SVM模型及传统的BP模型,且该模型能够对金属矿深部开采的岩爆进行准确有效地预测,具有一定的工程应用价值。     

岩爆研究现状综述

岩爆是一种世界性的地质灾害,极大地威胁着矿山施工人员和设备的安全。目前,国内外在岩爆方面做了大量的研究工作,但是,由于岩爆问题极为复杂,还没有成熟的理论和方法。针对岩爆定义、岩爆发生机理、岩爆预测预报、岩爆控制的研究现状,进行了归纳分析与评述,并在某些方面提出了新的见解。     

计算机技术在煤矿安全生产中应用

煤矿安全生产是矿山工作重中之重。矿井生产过程中"顶板、水、火、瓦斯、冲击地压"等灾害威胁着井下工人的生命安全。计算机技术引入到煤矿生产中,提高了煤矿生产效率,保障了井下煤矿工人人身安全。文章提出了井下人员定位的计算机监控系统,具有重要的应用价值。     

矩形截面弹簧在钻机液压卡盘中的设计及应用

 【摘要】通过对ZDY650型钻机的碟簧式液压卡盘的分析,设计出一种采用圆柱螺旋弹簧代替碟形弹簧的新型液压卡盘。通过对比分析选取矩形截面弹簧作为新型卡盘弹簧,并利用ANSYS有限元软件对矩形截面弹簧进行应力分析,满足了设计要求。采用该结构大大提高了卡盘的夹紧可靠性,满足了钻机的使用要求,取得了较好的效果。