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火星着陆任务落点误差快速分析方法

哈尔滨工业大学学报 2012年第7期44卷 14-20页

作者：任高峰朱圣英哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150080 北京理工大学宇航学院北京100081

在火星着陆任务设计中,为高效地评估进入点导航误差等动力学方程中的不确定因素对着陆精度的影响,引入Galerkin投影法则,提出一种火星着陆落点不确定度快速预报与分析方法.该方法采用Wiener-Askey正交多项式逼近着陆器状态,将落点误差... 详细信息

在火星着陆任务设计中,为高效地评估进入点导航误差等动力学方程中的不确定因素对着陆精度的影响,引入Galerkin投影法则,提出一种火星着陆落点不确定度快速预报与分析方法.该方法采用Wiener-Askey正交多项式逼近着陆器状态,将落点误差的预报问题转换为1个确定性微分方程的求解问题.最后以我国未来实施火星着陆探测为背景,分别用本文算法和蒙特卡洛方法进行数值仿真分析,结果表明,本文算法能够对落点偏差进行快速分析,准确预测其均值和方差,且计算效率明显提高.

关键词：落点误差正交多项式火星着陆 Galerkin投影

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大直径水下盾构隧道综合监测系统研究

地下空间与工程学报 2022年第S2期18卷 857-864,873页

作者：刘伟浩周长进李秀东任高峰武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070 中铁十四局集团有限公司山东济南250000 武汉理工大学矿物资源加工与环境湖北省重点实验室湖北武汉430070

为确保济南隧道穿黄段盾构法隧道施工期及运营期安全,提出了大直径水下盾构隧道综合监测系统。综合利用光纤传感技术、LabVIEW虚拟仪器技术、数据库技术,建立了集方案录入、管片变形监测信息实时获取及数据无线传输功能于一体的信息采... 详细信息

为确保济南隧道穿黄段盾构法隧道施工期及运营期安全,提出了大直径水下盾构隧道综合监测系统。综合利用光纤传感技术、LabVIEW虚拟仪器技术、数据库技术,建立了集方案录入、管片变形监测信息实时获取及数据无线传输功能于一体的信息采集与处理系统。设计了下穿黄河薄弱段的管片变形监测方案并进行了传感器的选型安装。利用LabVIEW多源信息监测平台和WEB端监测平台分别进行了系统现场调试和远程监控,对现场的监测信息进行分析处理与预警,全天候保障施工安全,并且通过历史数据储存查询功能可进一步预测隧道的长期稳定性,实现了对大直径水下盾构隧道管片的实时监测。实际应用表明,监测系统能够良好的反映管片变形情况,保证盾构隧道的安全推进。

关键词：盾构隧道管片变形光纤光栅传感器多源信息监测

基于PCA法和Fisher判别分析法的岩体质量等级分类

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岩土力学 2016年第S2期37卷 427-432,441页

作者：钱兆明任高峰褚夫蛟秦绍兵武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070 大冶有色金属有限责任公司铜山口铜矿湖北黄石435122 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙310083 中钢集团武汉安全环保研究院有限公司湖北武汉430081

岩体质量等级分类在实际的工程中有着很重要的作用。基于主成分分析(PCA)法和与Fisher判别分析法相结合建立岩体质量等级判别模型,选取单轴抗压强度、岩体体积节理数、声波纵波速度、节理面风化变异系数、节理面粗糙度系数和透水性系数... 详细信息

岩体质量等级分类在实际的工程中有着很重要的作用。基于主成分分析(PCA)法和与Fisher判别分析法相结合建立岩体质量等级判别模型,选取单轴抗压强度、岩体体积节理数、声波纵波速度、节理面风化变异系数、节理面粗糙度系数和透水性系数6种指标作为岩体质量分级判别的判别因子。以永平铜矿露天矿区工程岩体特征资料中的20个样本为训练样本,10个为待判样本,对该模型进行检验和应用,并与传统的RMR法、Fisher判别分析模型的结果进行比较,相应正确率分别为87%、70%、77%,判断结果表明利用主成分分析法和Fisher判别分析法建立的模型判别能力更高。

关键词：岩体质量分级主成分分析(PCA) Fisher判别分析

湖北三鑫金铜矿扇形中深孔爆破参数优化数值模拟研究

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爆破 2022年第2期39卷 85-93页

作者：殷锦训王维游喻豪柯波任高峰武汉理工大学资源与环境工程学院武汉430070 湖北三鑫金铜股份有限公司黄石435100

湖北三鑫金铜矿进入深部开采后,采用扇形中深孔爆破破岩方式回采顶底柱,由于布孔方式和岩石物理力学性质发生变化,导致扇形中深孔爆破存在大块率高、缩口严重等问题。运用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对不同孔网参数的中深孔爆破过程进行... 详细信息

湖北三鑫金铜矿进入深部开采后,采用扇形中深孔爆破破岩方式回采顶底柱,由于布孔方式和岩石物理力学性质发生变化,导致扇形中深孔爆破存在大块率高、缩口严重等问题。运用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对不同孔网参数的中深孔爆破过程进行数值模拟计算。基于现场岩石实际物理力学性质和实际炸药材料参数建立了1.4 m、1.6 m、1.8 m三种不同孔底距和1.6 m、1.8 m、2.1 m三种不同排间距数值计算模型,通过分析炮孔爆破过程中关键时刻模型有效应力云图,确定出扇形中深孔爆破方式的岩石低应力区集中在两炮孔中心线中上部位置,再通过将布置在模型关键位置监测单元的Von Mises有效应力峰值与岩石材料的最大动态抗拉强度对比,确定出当孔底距为2.1 m,排间距为1.4m时低应力区内监测单元的Von Mises有效应力峰值与岩石的最大动态抗拉强度最为接近,确定出三鑫金铜矿扇形中深孔爆破的最优孔网参数:最优孔底距2.1 m,最优排间距1.4 m。经现场应用试验验证在相同炸药单耗的情况下,更优的孔底距、排间距设计能够有效的降低扇形中深孔爆破的大块率高、缩口严重的问题。研究成果可为矿山后续回采工作提供指导,对于存在类似问题的地下金属矿山开采具有一定参考价值。

关键词：扇形中深孔爆破数值模拟孔底距排间距现场试验

程潮铁矿深部开采通风系统优化与热害模拟研究

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金属矿山 2022年第10期51卷 197-203页

作者：吴文博刘洋任高峰韩亚民李吉民武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430074 湖北碳排放权交易中心湖北武汉430070 武钢资源集团程潮矿业有限公司湖北鄂州436051

程潮铁矿进入深部开采后,存在通风系统风量分配不合理、局部通风能力不足、-570 m中段热害明显等问题。针对其现存的通风及热害问题开展了详细调查,结合现场测定数据构建了贴合程潮铁矿工程实际的三维通风网络解算模型,应用Ventsim软件... 详细信息

程潮铁矿进入深部开采后,存在通风系统风量分配不合理、局部通风能力不足、-570 m中段热害明显等问题。针对其现存的通风及热害问题开展了详细调查,结合现场测定数据构建了贴合程潮铁矿工程实际的三维通风网络解算模型,应用Ventsim软件开展了通风网络解算与热模拟研究。采取增阻、减阻调节的方式,对井下各用风地点提出了通风优化方案,优化后的通风系统数值模拟结果显示,总有效风量增加了72.2 m^(3)/s;以-570 m中段运输巷柴油机散热模拟研究,分析了通风优化前后的热害模拟结果,找准了该中段热害的主要来源,为千米深井热害治理工作提供参考。

关键词：通风系统优化 Ventsim 金属矿山热害治理热模拟

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硬岩矿深部开采过渡区厚度优选与数值分析

东北大学学报（自然科学版） 2015年第4期36卷 571-575页

作者：刘敦文褚夫蛟任高峰吴迪中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 武汉理工大学资源与环境工程学院湖南武汉430070

针对某铁矿进入深部开采过程中采场出现的地压问题,优化并选取了合理的采场参数.考虑到矿体中存在软弱夹层,会对过渡区的稳定性造成影响,通过极限平衡法,决定采用8.5,10及12 m厚度的过渡区以备选用,运用大型数值分析软件FLAC 3D进行三... 详细信息

针对某铁矿进入深部开采过程中采场出现的地压问题,优化并选取了合理的采场参数.考虑到矿体中存在软弱夹层,会对过渡区的稳定性造成影响,通过极限平衡法,决定采用8.5,10及12 m厚度的过渡区以备选用,运用大型数值分析软件FLAC 3D进行三维数值模拟,对其稳定性进行对比分析.结果表明,随着厚度的增加,过渡区中应力集中现象越来越小,在开挖过程中,顶板位移也随着厚度的增加而减小,仅12 m厚过渡区的塑性区没有贯通.所以留设12 m过渡区可保证采场的稳定,满足过渡期间安全生产的要求,为矿山的安全平稳过渡生产提供依据.

关键词：深部开采软弱夹层采场参数过渡区厚度数值分析

二水石膏围压下轴向加载速率效应及能量耗散机制

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岩石力学与工程学报 2020年第9期39卷 1883-1892页

作者：李东任高峰柯波张聪瑞武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070 武汉理工大学矿物资源加工与环境湖北省重点实验室湖北武汉430070

开展不同加载速率下石膏力学特性演化试验研究,对探讨石膏矿山采空区失稳破坏和精细化处理有着重要理论研究意义。在围压10MPa下,进行不同加载速率的三轴压缩试验,研究不同加载速率下对二水石膏物理力学性质影响,深入分析加载速率对能... 详细信息

开展不同加载速率下石膏力学特性演化试验研究,对探讨石膏矿山采空区失稳破坏和精细化处理有着重要理论研究意义。在围压10MPa下,进行不同加载速率的三轴压缩试验,研究不同加载速率下对二水石膏物理力学性质影响,深入分析加载速率对能量积累的影响及能量演化规律。结果表明:石膏试样破坏形式为剪切破坏,随着加载速率的增加,石膏试样的峰值强度和弹性模量都呈增大趋势;试样在加载后期并没有发生明显应力跌落现象,而是保持一定应力值不变;当加载速率大于0.04mm/min时,到达峰值出现应力屈服,应力表现出增–减–稳的变化趋势,说明石膏试样在高加载速率下通过内部结构调整,释放应变能,试样内部的损伤加剧;塑性阶段,石膏试样耗散能逐渐超过弹性能,峰值过后,耗散能迅速增加,总能量主要转化为耗散能成为主要分配方式,峰值后压力机产生的总能量主要被试样剪切面之间的摩擦吸收;轴向应变ε=0.01时,随着加载速率的增加总能量和耗散能有增加的趋势,弹性能减小;加载速率越高,石膏试样滑移面的剪切角度越大,破坏程度越高,与其对应的耗散能量呈正相关关系,峰后耗散能大小是决定石膏试样剪切破坏程度的本质因素。

关键词：岩石力学石膏应力–应变能量储能极限剪切破坏

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新工科背景下《机械制造技术基础》教材建设

中文科技期刊数据库（引文版）教育科学 2022年第12期 232-235页

作者：尹欣任高峰李征刘元朋郑州航空工业管理学院河南郑州450046

随着新工科背景下高等院校教育工作的不断推进,以学生为中心的理念越来越强。本文结合学校定位,依据专业特点,突破传统普通高校教材建设思路,通过引入航空特色、结合“互联网+”技术、加入持续改进理念、融入思政元素等措施,编写能够反... 详细信息

随着新工科背景下高等院校教育工作的不断推进,以学生为中心的理念越来越强。本文结合学校定位,依据专业特点,突破传统普通高校教材建设思路,通过引入航空特色、结合“互联网+”技术、加入持续改进理念、融入思政元素等措施,编写能够反映航空制造领域的新理论、新知识、新方法,适应时代需求的教材内容,为传统工科专业进行新工科改造提供有益思路。

关键词：新工科航空特色机械制造技术基础教材建设

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近距离多层磷矿采矿方法优化研究

矿业研究与开发 2023年第3期43卷 1-7页

作者：黄莹莹杨首亚徐海波王梦妮任高峰武汉理工大学安全科学与应急管理学院湖北武汉430070 湖北省地质矿业开发有限责任公司湖北武汉430070 武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430030

为进一步回采前期开采遗留的磷矿资源,解决地下磷矿开采存在的顶板冒落事故问题,对某磷矿采矿方法进行了优化研究。针对矿体赋存条件以及开采现状初步设计了3种采矿方法,通过改进的TOPSIS等方法在安全、技术和经济3个方面进行综合分析,... 详细信息

为进一步回采前期开采遗留的磷矿资源,解决地下磷矿开采存在的顶板冒落事故问题,对某磷矿采矿方法进行了优化研究。针对矿体赋存条件以及开采现状初步设计了3种采矿方法,通过改进的TOPSIS等方法在安全、技术和经济3个方面进行综合分析,并运用FLAC3D软件对+400~+820 m水平矿房采空区稳定性进行了分析研究。研究结果表明:预切顶分层开挖嗣后充填采矿法作为优选的采矿方法,在不同开采工况条件下,所形成的采空区稳定性较好,进一步验证了优选采矿方法的可行性。研究结果可为类似磷矿床地下优化开采提供参考依据。

关键词：近距离多层磷矿采矿方法优选预切顶分层开挖嗣后充填采矿法