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胡家河煤矿综放工作面矿压显现规律预测及主控因素研究

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工矿自动化 2024年第1期50卷 138-146页

作者：席国军余智秘李亮李小菲丁自伟刘江张超凡陕西彬长胡家河矿业有限公司陕西咸阳713600 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司陕西西安710100 西安科技大学能源学院陕西西安710054

现有工作面矿压显现规律预测方法中,基于数值模拟与统计回归的方法无法实现对工作面矿压显现规律的实时精准预测,深度学习方法存在超参数较多且难以设置、模型训练速度慢等问题。针对上述问题,以胡家河煤矿402102回采工作面采动过程中... 详细信息

现有工作面矿压显现规律预测方法中,基于数值模拟与统计回归的方法无法实现对工作面矿压显现规律的实时精准预测,深度学习方法存在超参数较多且难以设置、模型训练速度慢等问题。针对上述问题,以胡家河煤矿402102回采工作面采动过程中监测到的煤体内部应力变化时序数据为基础,将基于粒子群优化的门控循环单元(PSO-GRU)应用到回采工作面矿压显现规律预测中。采用PSO算法对GRU进行优化,构建PSO-GRU模型,实现对超参数的自动寻优,从而提高GRU的训练速度和预测精度。以预测结果为依据,采用层次分析法建立402102回采工作面矿压主控因素评价指标体系,将顶板条件、回采工艺、煤层赋存、地质构造确定为影响工作面矿压的一级指标,进一步细分出具有代表性的14个二级指标。测试结果表明:(1)与未经优化的GRU模型相比,PSO-GRU模型的均方误差(MSE)降低了83.9%,均方根误差(RMSE)降低了59.8%,平均绝对误差(MAE)降低了59.0%,决定系数R2提升了28.9%。(2)PSO-GRU模型对矿压数据预测的拟合度达0.980以上,具有良好的非线性拟合能力和泛化能力。(3)地质条件中的煤层赋存因素对回采工作面矿压的影响最大,权重为0.47;可人为干预的影响因素中工作面推进速度对矿压的影响最大,权重为0.13。

关键词：综放工作面矿压显现规律预测 PSO-GRU模型层次分析法主控因素评价指标体系时间序列数据

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胡家河矿回采巷道变形及超前应力分布规律

西安科技大学学报 2023年第3期43卷 486-494页

作者：张红卫余智秘李小菲丁自伟陕西彬长胡家河矿业有限公司陕西咸阳713600 西安科技大学能源学院陕西西安710054

受综放工作面开采影响,回采巷道的围岩变形破坏规律与超前支承应力影响范围既是巷道支护设计与优化的重要参考,又是矿井冲击地压防治与预测的前提。以彬长矿区胡家河煤矿402102综放工作面泄水巷为工程背景,采用理论分析、数值模拟与现... 详细信息

受综放工作面开采影响,回采巷道的围岩变形破坏规律与超前支承应力影响范围既是巷道支护设计与优化的重要参考,又是矿井冲击地压防治与预测的前提。以彬长矿区胡家河煤矿402102综放工作面泄水巷为工程背景,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,分析煤层巷道受开采扰动影响造成的围岩变形破坏情况,揭示回采巷道超前支承应力峰值影响范围及超前支承应力影响范围。结果表明:泄水巷超前采动影响范围为工作面前方90 m范围内,且高层位岩层的位移要大于低层位岩层的位移;在一次采动影响阶段,泄水巷顶底板塑性区范围为1.25 m,两帮塑性区范围为1.0 m;泄水巷超前支承应力峰值影响范围实测值10 m,理论值11.4 m,模拟值12 m;泄水巷超前支承应力影响整体范围实测值100 m,理论值103.03 m,模拟值108 m。研究结果验证了理论模型的准确性与数值模拟方法的可靠性,为矿井同等地质条件放顶煤工作面的回采巷道支护优化、冲击地压防治提供重要参考。

关键词：回采巷道力学模型数值模拟围岩变形超前支承应力

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基于机器视觉的滚珠丝杠导程测量与评定

基于机器视觉的滚珠丝杠导程测量与评定

作者：余智超陕西理工大学

学位级别：硕士

滚珠丝杠作为精密的功能部件,在现代工业中扮演着至关重要的角色。而导程作为衡量滚珠丝杠传动效率和运动性能的关键参数,直接决定了丝杠的制造精度,因此导程测量极其重要。利用机器视觉测量滚珠丝杠导程,具有高精度、非接触、自动化等... 详细信息

滚珠丝杠作为精密的功能部件,在现代工业中扮演着至关重要的角色。而导程作为衡量滚珠丝杠传动效率和运动性能的关键参数,直接决定了丝杠的制造精度,因此导程测量极其重要。利用机器视觉测量滚珠丝杠导程,具有高精度、非接触、自动化等优势,将会成为现代滚珠丝杠导程测量的主要途径。本课题针对传统导程测量方法仅对单螺旋线进行测量的局限性,结合图像处理与光学系统的优势,设计了机器视觉滚珠丝杠导程测量装置,提出了基于虚拟螺母的滚珠丝杠导程测定方法。通过实验表明了该方法的可行性和可靠性。本课题主要研究内容如下:(1)拟定了基于机器视觉滚珠丝杠导程测量装置的结构方案,设计了能实现自动夹紧的带动装置,并对测量装置的相机、光源、导轨等进行了选型,以确保装置性能和测量精度的适配性。(2)提出了滚珠丝杠法截面获取方法,对采集到的法截面图像进行预处理、边缘检测、边缘拟合等工作。此外,为减小图像采集过程出现的偏差,提出了一种基于像素旋转的图像矫正算法,并对偏斜的滚珠丝杠图像进行了旋转矫正。(3)提出了基于虚拟螺母的滚珠丝杠导程测定方法。该方法首先利用丝杠边缘像素点寻找出最佳滚珠的球心坐标,再使用包容原则在螺母循环圈数内筛选虚拟滚珠的球心坐标来拟合虚拟螺母的作用轴线,最后通过虚拟螺母的轴向位移量来计算导程。(4)为验证导程测量装置和导程算法的可行性,以四种不同型号的双圆弧滚珠丝杠为实验对象,将导程测量结果与激光轮廓测量仪等现有成熟仪器测量结果进行对比。实验数据显示,该算法测量结果平均值与现有设备测量结果平均值接近,最大相对误差仅为0.85%,且符合3σ准则。证实了该方法的可靠性,为滚珠丝杠参数测量研究提供了参考。

关键词：机器视觉滚珠丝杠导程测量虚拟螺母导程评定

三维地震技术在胡家河煤矿首采区中的勘探应用

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煤炭科技 2023年第4期44卷 156-161页

作者：余智秘韩定锋陕西彬长胡家河矿业有限公司陕西咸阳713600

为查清彬长胡家河矿井首采区域的主要煤层赋存形态以及地质构造发育情况,以便矿井设计及采掘工程提供可靠依据,对首采区域开展了三维地震勘探。得到了较好的原始资料,查明了该区域内断层16条,落差H>10 m的断层8条,落差5 m≤H<10 m的断层... 详细信息

为查清彬长胡家河矿井首采区域的主要煤层赋存形态以及地质构造发育情况,以便矿井设计及采掘工程提供可靠依据,对首采区域开展了三维地震勘探。得到了较好的原始资料,查明了该区域内断层16条,落差H>10 m的断层8条,落差5 m≤H<10 m的断层7条,落差H<5 m的断层1条,并解释了区内超过5 m的褶曲6个,包括4个向斜,2个背斜,同时,预测了区内4号煤层的厚度变化情况。

关键词：三维地震勘探断层褶曲煤层厚度变化

带隐藏约束昂贵黑箱问题的自适应代理优化方法

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运筹学学报（中英文） 2024年第1期28卷 89-100页

作者：白富生兰秘重庆师范大学重庆国家应用数学中心重庆401331 重庆师范大学数学科学学院重庆401331

针对带隐藏约束的昂贵黑箱全局优化问题,提出采用自适应转换搜索策略的代理优化方法。在转换搜索子步中采用与已估值点个数相关的标准差在当前最优点附近通过随机扰动生成候选点,以更好地平衡局部搜索和全局搜索。为更好地近似真实黑箱... 详细信息

针对带隐藏约束的昂贵黑箱全局优化问题,提出采用自适应转换搜索策略的代理优化方法。在转换搜索子步中采用与已估值点个数相关的标准差在当前最优点附近通过随机扰动生成候选点,以更好地平衡局部搜索和全局搜索。为更好地近似真实黑箱目标函数,采用了自适应组合目标代理模型。在50个测试问题上进行了数值实验,计算结果说明了所提算法的有效性。

关键词：昂贵黑箱问题全局优化隐藏约束代理优化

基于ICS优化RBF的水库水质三维预测方法

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农业机械学报 2024年第2期55卷 306-314页

作者：谢再秘贾宝柱王骥莫春梅广东海洋大学船舶与海运学院湛江524088 广东海洋大学电子与信息工程学院湛江524088

针对已有水质预测模型在数据降噪、网络参数初始值设置和优化、精度提高等方面能力的不足,构建了一种优化的水质三维预测模型。利用主成分分析算法筛选出水质关键参数,并基于自适应噪声的完全集合经验模态分解算法结合小波阈值模型对三... 详细信息

针对已有水质预测模型在数据降噪、网络参数初始值设置和优化、精度提高等方面能力的不足,构建了一种优化的水质三维预测模型。利用主成分分析算法筛选出水质关键参数,并基于自适应噪声的完全集合经验模态分解算法结合小波阈值模型对三维水质参数和气象数据降噪处理,使用3维卷积神经网络(Three-dimensional convolutional neural networks,3-D CNN)提取出特征数据集,自编码器(Autoencoder,AE)获得径向基函数(Radial basis function,RBF)网络参数初始化值,改进布谷鸟搜索算法(Improved cuckoo search,ICS)优化更新网络中超参数动态初始化值。广东省湛江市徐闻县大水桥水库区域22个典型在线监测站点以及6个手持监测点的实测数据对比验证结果表明,浊度和藻密度分别与总氮含量强正相关,叶绿素含量与气温强正相关,所提出的水质预测模型在5个典型精准性评价指标方面优于已有文献方法。研究成果可为管理部门和研究者对水质监测提供参考。

关键词：水质三维预测改进布谷鸟搜索算法卷积神经网络自编码器径向基神经网络

均质和杀菌条件对核桃油微胶囊化的影响及贮藏稳定性

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食品科学 2024年第6期45卷 199-207页

作者：王明明陈银艳余智瑾盛军赵存朝云南农业大学食品科学技术学院云南昆明650201 昆明生物制造研究院有限公司云南昆明650201 云南省高原特色农业产业研究院云南昆明650201

为研究不同均质及杀菌条件下乳化液特性与微胶囊包埋率、表面油质量分数之间的相关性,通过LUMiSizer 611分散体分析仪探究不同条件下乳化液稳定性、粒径大小和粒径分布规律对微胶囊包埋率的影响,并对最优条件下的微胶囊形貌和贮藏稳定... 详细信息

为研究不同均质及杀菌条件下乳化液特性与微胶囊包埋率、表面油质量分数之间的相关性,通过LUMiSizer 611分散体分析仪探究不同条件下乳化液稳定性、粒径大小和粒径分布规律对微胶囊包埋率的影响,并对最优条件下的微胶囊形貌和贮藏稳定性进行分析。结果表明,在均质压力40 MPa、均质温度65℃和杀菌条件为85℃/15 min时乳化液不稳定性指数和平均粒径最小,粒径分布离散度总体呈下降趋势,此时包埋率分别为95.38%、97.12%和94.23%;在上述最适工艺条件下核桃油微胶囊平均粒径为6.62μm,表面油质量分数为1.03%,微胶囊化包埋率为96.41%,在扫描电镜下观察微胶囊表面和内部结构良好,具有良好的包埋效果。加速贮藏实验表明,与未包埋的核桃油相比,核桃油微胶囊具有良好的氧化稳定性;在不同条件下经过35 d贮藏,其保留率下降幅度有所不同,将微胶囊于低温、避光、无氧或氧气含量很少条件下保存时效果最佳。本研究可为核桃油乳液和微胶囊产品的均质和杀菌工艺选择以及应用提供理论依据。

关键词：核桃油均质条件杀菌条件粒径包埋率稳定性

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北京牌楼交互式增强现实复原的设计与实现

北京牌楼交互式增强现实复原的设计与实现

作者：秘佳影中国艺术研究院

学位级别：硕士

全世界都面临这样一个问题,所有的古代建筑随着时间的推移,能够完整保存的已经寥寥无几,甚至大片的古代建筑遗址已经到了濒临消失的局面。我国的情况也是如此,例如:牌楼建筑是在中国文化中诞生的独具特色的建筑,又是中国特有的建筑艺术... 详细信息

全世界都面临这样一个问题,所有的古代建筑随着时间的推移,能够完整保存的已经寥寥无几,甚至大片的古代建筑遗址已经到了濒临消失的局面。我国的情况也是如此,例如:牌楼建筑是在中国文化中诞生的独具特色的建筑,又是中国特有的建筑艺术和文化载体,形成了一种不可替代的独特的建筑艺术。北京的古建筑牌楼,随着北京城市现代化建设和城市道路的改建和扩建,原本设在各个主要路口的牌楼已经所剩无几。无论是从古代建筑艺术的保留、还是非遗文化传承的角度出发,这都是一件十分遗憾的事情。AR增强现实技术,可以将真实世界与虚拟世界相互叠加、融合为一体,借助增强现实技术能够将已经消失的历史文物复原,并直观地叠加、呈现在现有的建筑遗址处,使观者能够更加沉浸式的感受历史上该文物的“真貌”。AR技术将在遗址复原、文物保护方面呈现越来越重要的作用,也必将成为一种趋势。本论文和毕业设计就是在此基础上,利用AR技术和数字艺术设计的手段,对北京古代的牌楼建筑进行数字化复原设计与实现。观众可以通过我的毕业设计,在北京牌楼原有的位置现场,借助AR技术、以交互的方式,精准的再现观看高精度的牌楼文化遗产,还原北京已经消失多年的古代牌楼,还可以直观的了解中国古代牌楼建筑的艺术和文化内涵。

关键词：北京牌楼增强现实数字化复原

掺杂对铒、钕蒽基配合物的光二聚反应及光磁性能调控的影响

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无机化学学报 2024年第1期40卷 270-280页

作者：麻秀芳秘鹏飞鲍松松郑丽敏南京大学化学化工学院配位化学国家重点实验室南京210023

选择具有光化学活性的蒽甲基膦酸二乙酯(depma)为配体、部分镧系离子为金属中心构筑了3例同构的单核配合物Ln(SCN)_(2)(NO_(3))(depma)_(2)(4‐hpy)_(2)(Ln=Er(1Er),Nd(2Nd),Y(3Y)),对其单分子磁体行为、发光性质和光二聚行为等进行了... 详细信息

选择具有光化学活性的蒽甲基膦酸二乙酯(depma)为配体、部分镧系离子为金属中心构筑了3例同构的单核配合物Ln(SCN)_(2)(NO_(3))(depma)_(2)(4‐hpy)_(2)(Ln=Er(1Er),Nd(2Nd),Y(3Y)),对其单分子磁体行为、发光性质和光二聚行为等进行了研究。荧光测试显示1Er和2Nd因配体到稀土离子的能量转移而显示近红外发光,但在可见光区无明显发光行为,同时不能发生光二聚反应。而3Y可以发射黄绿色荧光,并发生光二聚反应生成[Y(SCN)_(2)(NO_(3))(depma_(2))(4‐hpy)_(2)]_(n)(3Y-UV)。磁性测试显示1Er和2Nd在低温下均表现出场诱导的慢磁弛豫性质,其中2Nd的弛豫过程主要由拉曼过程主导。通过将Er~Ⅲ或Nd~Ⅲ掺杂到3Y晶格中,得到同构配合物Ln_(0.1)Y_(0.9)(SCN)_(2)(NO_(3))(depma)_(2)(4‐hpy)_(2)(Ln=Er(1Er@Y),Nd(2Nd@Y)),测试结果表明掺杂样品可以发生部分光二聚行为,同时伴随发光颜色的变化。此外,化合物2Nd@Y光反应前后磁性也发生了变化,拉曼过程的指数从3.8(2Nd@Y)提升到5.2(2Nd@Y-UV),对应于光照前后晶格声子结构的变化。

关键词：蒽基膦酸酯配合物稀土单分子磁体光致发光掺杂效应