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浅埋煤层过沟开采覆岩破坏特征及水害防治技术研究

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煤炭技术 2024年第1期43卷 148-152页

作者：李民峰雷方超侯恩科杜超杰冯栋刘凡凡陕西涌鑫矿业有限责任公司陕西府谷719400 西安科技大学地质与环境学院西安710054

黄土沟壑区溃水水害是浅埋煤层开采的主要灾害之一。安山煤矿煤层埋藏浅、局部沟道所在区域5-2煤层顶板距离地表不足30 m,为了解决黄土沟壑区工作面过沟开采可能遇到的水害问题,通过数值模拟的手段研究了工作面过沟开采时的覆岩破坏特征... 详细信息

黄土沟壑区溃水水害是浅埋煤层开采的主要灾害之一。安山煤矿煤层埋藏浅、局部沟道所在区域5-2煤层顶板距离地表不足30 m,为了解决黄土沟壑区工作面过沟开采可能遇到的水害问题,通过数值模拟的手段研究了工作面过沟开采时的覆岩破坏特征,提出了研究区过沟开采时冒裂安全性分区标准,并基于分区结果提出了预防工作面过沟开采发生溃水水害事故的防治技术,过沟开采防治技术包括采前筑坝截流引流,采后工作面地表裂缝修复等,并在工作面过沟开采区域成功地进行了防治应用,应用结果表明,防治技术能够有效预防工作面过沟开采溃水水害。研究成果对榆神矿区工作面安全、绿色高效过沟开采具有一定的借鉴意义。

关键词：过沟开采黄土沟壑区地裂缝修复截流引流

BIM在城市地下空间开发利用中应用现状与分析

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智能建筑与智慧城市 2024年第8期 69-71页

作者：雷方超郭亮康树宽陈鹏飞雷震邢凯机械工业勘察设计研究院有限公司

BIM技术已经在建筑行业得到了广泛应用,由于城市地下空间开发利用具有多样化、深度化、复杂化等特点,其在城市地下空间开发利用的应用还不够成熟。为了加快推进BIM技术在城市地下空间开发利用的应用,文章结合我国城市地下空间开发利用... 详细信息

BIM技术已经在建筑行业得到了广泛应用,由于城市地下空间开发利用具有多样化、深度化、复杂化等特点,其在城市地下空间开发利用的应用还不够成熟。为了加快推进BIM技术在城市地下空间开发利用的应用,文章结合我国城市地下空间开发利用的特点和存在问题,从BIM技术标准及BIM技术在规划、设计、施工和维护管理的应用价值等方面,对BIM技术在城市地下空间开发利用中的应用现状进行总结与分析。研究表明,目前相关BIM标准已无法满足城市地下空间开发工程的需求,需要针对不同地下空间开发领域对BIM技术标准进行研究和完善,并在城市地下空间开发利用的全寿命周期中进行BIM技术的推广应用;BIM技术需要深入融合大数据以及人工智能等现代化信息技术,研发基于BIM技术的城市地下空间开发利用全寿命周期智能平台,充分发挥BIM技术在规划、设计、施工、维护管理方面对城市地下空间开发利用的重要价值。

关键词： BIM技术 BIM标准城市地下空间全寿命周期信息化

含水层富水性分区及工作面疏放水后涌水量分段预测

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煤田地质与勘探 2023年第10期51卷 114-123页

作者：杨磊雷方超侯恩科路波冯栋赵凯兴陕煤集团神木红柳林矿业公司陕西神木719300 西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054

风化基岩与烧变岩含水层严重威胁着陕北侏罗纪煤田矿井的安全生产,精确预测其富水性与工作面涌水量对矿井防治水具有重要意义。针对具有密切水力联系的风化基岩与烧变岩含水层,以陕西红柳林煤矿15217工作面所在区域为研究区,选取含水层... 详细信息

风化基岩与烧变岩含水层严重威胁着陕北侏罗纪煤田矿井的安全生产,精确预测其富水性与工作面涌水量对矿井防治水具有重要意义。针对具有密切水力联系的风化基岩与烧变岩含水层,以陕西红柳林煤矿15217工作面所在区域为研究区,选取含水层厚度、岩性组合指数、岩石烧变及风化程度指数、岩心采取率为评价指标,提出了基于蝠鲼觅食算法优化支持向量机的含水层富水性预测方法,通过对风化基岩与烧变岩含水层富水性的精准分区预测,将工作面划分为不同富水等级的区段。在此基础上,分析经过长时间井下疏放水后的工作面采前水文地质条件,利用动静储量法对工作面不同富水等级区段的涌水量进行预测,与矿井生产过程中的涌水量实测数据相比,涌水量预测结果误差整体较小,介于0.30~6.98 m3/h,表明此预测方法可行度与准确率较高,为红柳林煤矿及类似条件矿井工作面涌水量预测提供了新的思路与方法。

关键词：风化基岩烧变岩富水性评价指标蝠鲼觅食优化算法涌水量预测侏罗纪煤田

红柳林井田3^(-1)煤首采区顶板涌(突)水危险性预测

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矿业研究与开发 2023年第8期43卷 51-57页

作者：苗彦平赵凯兴侯恩科冯栋雷方超杨磊路波陕西红柳林矿业有限公司陕西榆林市719302 西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054

陕北侏罗纪煤田浅埋煤层开采主要受顶板水害的威胁,顶板水主要包括煤层上覆风化基岩水及局部烧变岩水。风化基岩和烧变岩富水性强于正常基岩,受采动裂隙影响时,易引发涌(突)水事故。以红柳林井田3^(-1)煤首采区为研究区,针对顶板风化基... 详细信息

陕北侏罗纪煤田浅埋煤层开采主要受顶板水害的威胁,顶板水主要包括煤层上覆风化基岩水及局部烧变岩水。风化基岩和烧变岩富水性强于正常基岩,受采动裂隙影响时,易引发涌(突)水事故。以红柳林井田3^(-1)煤首采区为研究区,针对顶板风化基岩含水层,选取了风化基岩岩性组合、风化程度指数、风化基岩厚度、岩心采取率及风化基岩顶面标高5种影响富水性的主控因素,利用GIS与AHP耦合的“富水性指数法”对风化基岩含水层富水性进行评价,将风化基岩富水性划分为强富水、中等富水和弱富水3类。针对烧变岩含水层,以瞬变电磁法物探、水文钻孔单位涌水量及井下探放水资料为基础,将烧变岩富水性划分为极强富水、强富水、中等富水和弱富水4类。根据导水裂隙带高度发育特征,进行顶板含水层破坏程度分区,结合含水层富水性预测结果,分析预测了研究区3^(-1)煤顶板涌(突)水危险性。将研究区顶板涌(突)水危险性划分为:危险性极大、危险性大、危险性中等和危险性小4类。该预测结果可为红柳林煤矿3^(-1)煤开采过程中水害防治提供指导。

关键词：红柳林井田风化基岩烧变岩富水性涌(突)水危险性

互联网+背景下信息化智能软件对高中物理教学的影响 ——以南昌市豫章中学为例

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互联网+背景下信息化智能软件对高中物理教学的影响 ...

作者：雷方超西南大学

学位级别：硕士

随着网络技术的发展,互联网+大数据互联技术已经普遍应用于社会生活中的各个角落,为包括教育在内的所有行业都带来了翻天覆地的变化。高中物理教育与学习是物理学科发展的基石,中学物理教师很有必要寻找到将互联网大数据与教学相关联的... 详细信息

随着网络技术的发展,互联网+大数据互联技术已经普遍应用于社会生活中的各个角落,为包括教育在内的所有行业都带来了翻天覆地的变化。高中物理教育与学习是物理学科发展的基石,中学物理教师很有必要寻找到将互联网大数据与教学相关联的高效率教学模式。[1]如何使用互联网+大数据促进高中物理课堂教学,主要体现在如何使用资源数据库进行学情反馈、考试分析以及教师教学重难点把控等方面,这部分的系统性教学研究相对较为空白,因此展开相关研究。本文由如下四部分组成。第—部分由相关理论研究构成,通过查找AI学平板与智学网教学硬软件的系统运行理论、信息加工理论、沉浸式课堂教学理论、试题命制“四度”分析理论和调查问卷设计理论,为本次论文研究提供理论支撑。第二部分由实践研究构成,主要通过与教学硬软件推广方、授课教师、使用AI学平板的学生和教学管理者的抽样访谈对话以及发放电子调查问卷的方式,进—步了解AI学平板与智学网硬软件教学在高中物理课堂教学及教学管理方面的应用现状。第三部分主要是专题研究,从教学引入、教学反馈、考试分析等方面进行具体的应用分析。第四部分主要针对研究目的给出研究结论和合理改进建议,并对本次研究的不足之处加以分析。本次论文研究的主要结论是:1、合理使用AI学平板与智学网教学硬软件做好教学引入,通过AI学平板搭配动态flash的方式,提升了物理教学课堂效果;2、利用AI学平板与智学网教学硬软件与AR、VR技术相结合,通过AI学平板搭配3D眼镜的方式,增强了物理课堂教学的学生体验感;3、利用AI学平板与智学网教学硬软件在教学反馈方面具备的优势,通过分析学生的即时做题反馈数据,提升了青年物理教师在把控学生学习难点方面的能力;4、利用AI学平板与智学网教学硬软件在考试分析方面的优势,搭配试卷扫描的数据录入方式,在试卷批改完后迅速地得出“三分两率”与“四度”分析数据,为教学管理者提供了高效率的教学质量监管模式。并得出相关合理化建议:积极推广学生使用教学硬软件以扩充样本容量;建立激励反馈机制,促进学科教师积极上传教学资源;智学网后台配备具有学科专业能力的教学资源审核人员。

关键词：互联网+ 大数据高中物理 “AI学”平板智学网

新型药型罩结构下射孔弹聚能射流及侵彻深度研究

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新型药型罩结构下射孔弹聚能射流及侵彻深度研究

作者：雷方超西安理工大学

学位级别：硕士

在国民经济不断发展的21世纪,随着世界各国对石油资源需求量的不断提升,石油又作为经济发展的主要推动力,我国在石油发展方面面临着严峻的挑战。油井射孔作为石油勘探和开采过程中的一项关键技术,聚能射孔技术的优劣对油气井的产量有着... 详细信息

在国民经济不断发展的21世纪,随着世界各国对石油资源需求量的不断提升,石油又作为经济发展的主要推动力,我国在石油发展方面面临着严峻的挑战。油井射孔作为石油勘探和开采过程中的一项关键技术,聚能射孔技术的优劣对油气井的产量有着重要的影响。聚能射孔技术的核心是通过炸药起爆,爆轰波作用于药型罩形成聚能射流,最终打开油气通道。药型罩是聚能射流形成的最核心部分之一,历年来大家都将其作为重要的研究内容。药型罩的材料属性、几何形状、尺寸大小以及加工工艺的不同选择对聚能射流的侵彻能力和射流的长度、密度、速度有着非常显著的影响。因此,研究药型罩结构对聚能射流的成型以及侵彻性能具有重要的现实意义,能够更有效的解决我国在石油开采方面存在的问题,进而推动我国石油经济的发展。本文采用理论分析和数值模拟相结合的方法,从聚能效应的原理入手,结合聚能射流成型与侵彻的基本理论,总结了现有聚能射孔技术的优缺点,提出了改进的新型药型罩结构,利用数值计算方法验证了所提药型罩结构的优越性,并分别研究了辅助药型罩直径、厚度、材料以及药型罩大小锥角、厚度、材料等因素对聚能射流的影响,最后研究了新型药型罩对混凝土靶板的侵彻能力,分析了炸高对侵彻能力的影响。主要的研究工作可以总结为以下几个方面：（1）从聚能效应原理入手,分析总结聚能射流成型与侵彻的基本理论,结合数值模拟方法,对传统的单锥形药型罩结构和双锥形药型罩结构形成的聚能射流过程进行了对比分析,发现采用双锥形药型罩所形成的聚能射流直径小,拉伸长,头部速度高,但是在射流形成过程中的断裂比较严重,影响聚能射流效果。（2）为了优化聚能射流效果,提出了在双锥型药型罩结构上添加辅助药型罩的新型药型罩结构,并利用数值计算方法对新型药型罩结构形成的聚能射流进行了计算;为了进一步改进新型药型罩下聚能射流成型的效果,研究了辅助药型罩直径、厚度、材料以及药型罩大小锥角、厚度、材料等影响因素,对新型药型罩结构的影响。结果表明:新型药型罩下聚能射流的速度和拉伸长度均有所提升,断裂情况也得以改善;随着辅助药型罩直径的增加,聚能射流的端部速度不断提高,但增幅较慢,射流端部的拉伸断裂现象也随之增大;辅助药型罩厚度的增大有利于聚能射流的形成,但存在临界值;随着辅助药型罩密度的增加,聚能射流端部最大速度提高,射流长度随之增长;当药型罩小锥角α为40°,大锥角,为110°时,聚能射流效果更佳;对于等壁厚药型罩,药型罩厚度的增大,聚能射流的长度和速度均有降低;相比于等壁厚药型罩,顶部薄、底部厚的线性变壁厚药型罩形成的聚能射流效果更好;随着药型罩密度的增加,聚能射流端部最大速度更小,射流长度更短,端部速度梯度的最大落差比降低,射流不易被拉断;对于双层药型罩结构,合理的内外层药型罩的搭配,不仅可以提高射流速度,并且解决了单层药型罩利用率低的问题。（3）利用数值计算方法对优化后的新型药型罩结构侵彻混凝土进行模拟,并进一步计算了炸高对侵彻性能的影响。结果表明:优化后的新型药型罩具有较好的侵彻性能;侵彻混凝土靶板的平均孔径随着炸高的增加而降低,侵彻深度随着炸高的增加而增加,但存在最优炸高,超过该炸高后,最大侵彻深度随着炸高的增加而下降。

关键词：药型罩结构聚能射流 AUTODYN 数值模拟侵彻

采煤对小保当井田地下水资源影响数值模拟研究

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陕西煤炭 2023年第5期42卷 14-20页

作者：杨征雷方超薛晓强乔永力徐裴李慧陕西小保当矿业有限公司陕西榆林719302 西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054

在煤炭开采影响下地下水系统的补径排条件势必发生变化,导致区域地下水动力循环特征复杂化,分析确定采煤引起的地下水位变幅及漏失量是探究煤矿开采-地下水-生态环境互馈响应机制的关键。以榆神矿区小保当井田为例,采用MODFLOW建立区域... 详细信息

在煤炭开采影响下地下水系统的补径排条件势必发生变化,导致区域地下水动力循环特征复杂化,分析确定采煤引起的地下水位变幅及漏失量是探究煤矿开采-地下水-生态环境互馈响应机制的关键。以榆神矿区小保当井田为例,采用MODFLOW建立区域地下水流数值模型,并通过长观孔水位动态监测资料对模型进行识别和验证,预测分析煤炭开采影响下第四系及侏罗系风化基岩含水层水位及水量的变化规律。模拟结果表明,采煤影响下第四系水位和侏罗系风化基岩含水层水位出现不同程度下降,但幅度较小,小保当二号井开采10 a末潜水最大水位降深1.01 m,潜水漏失量约为54.4万m^(3)/a,占矿井涌水量的23%,风化基岩水位降深0.2~4.03 m。该结果可为煤矿开采对地下水影响的研究及矿区生态环境保护提供借鉴。

关键词：煤炭开采地下水位漏失量数值模型

小保当二号井2^(-2)煤开采对潜水含水层的影响预测

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能源与环保 2023年第6期45卷 307-313页

作者：徐裴雷方超白喜成樊江伟张晨阳侯鹏飞陕西小保当矿业有限公司陕西榆林719302 西安科技大学地质与环境学院陕西西安710000

萨拉乌苏组与风积沙潜水含水层是小保当二号井田内水源保护地的主要补给源,因此保护萨拉乌苏组与风积沙潜水含水层不受破坏至关重要。利用FLAC^(3D)软件,针对小保当二号井2^(-2)煤不同工作面宽度、不同区段煤柱宽度以及不同采高条件下... 详细信息

萨拉乌苏组与风积沙潜水含水层是小保当二号井田内水源保护地的主要补给源,因此保护萨拉乌苏组与风积沙潜水含水层不受破坏至关重要。利用FLAC^(3D)软件,针对小保当二号井2^(-2)煤不同工作面宽度、不同区段煤柱宽度以及不同采高条件下的覆岩破坏规律分别进行了模拟研究。研究结果表明:工作面宽度越小、采高越小、区段煤柱宽度越大,地表最大下沉值越小,导水裂缝带发育高度越低,数值模拟所得2^(-2)煤层开采裂采比26.2,现场实测裂采比为27.98,验证了数值模型的可靠性。利用实测27.98倍裂采比,得到导水裂隙带顶部位置位于直罗组上部,未突破至潜水含水层。因此,小保当二号井2^(-2)煤开采对潜水含水层未造成影响。

关键词：潜水含水层导水裂隙带数值模拟小保当二号井

乡村振兴背景下西安“新农人”群体特征及发展现状研究

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山西农经 2021年第22期 113-115页

作者：雷方超衡希西安欧亚学院陕西西安710065

围绕乡村振兴与西安“新农人”现象,通过问卷调研和实地走访,总结出西安“新农人”具有浓厚的乡土情结、互联网思维、敏锐的市场洞察力、较强的学习能力和一定的抗压能力。此外,西安“新农人”集中于西安周边区县,与城市形成良性互动;... 详细信息

围绕乡村振兴与西安“新农人”现象,通过问卷调研和实地走访,总结出西安“新农人”具有浓厚的乡土情结、互联网思维、敏锐的市场洞察力、较强的学习能力和一定的抗压能力。此外,西安“新农人”集中于西安周边区县,与城市形成良性互动;以特色农产品生产销售为主,对物流依赖程度较大;多数属于跨界复合型人才,有较强的学习需求。在此基础上,从加强宣传鼓励、强化互联网思维、打造“政企校农”共同体、培育职业“新农人”4个方面提出促进西安“新农人”发展的建议。

关键词：乡村振兴新农人群体特征发展建议