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砚北煤矿冲击地压风险智能判识与多参量综合监测预警云平台的应用

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智能矿山 2024年第8期5卷 16-24页

作者：李宣东杨涛吴学松高斌中国华能集团华亭煤业有限责任公司

随着煤炭机械化、自动化、智能化开采技术的快速发展,矿井生产强度与开采深度日益加大,冲击地压事故的发生日趋频繁,严重威胁矿井安全生产及人员生命安全。冲击地压矿井在我国辽宁、山东、陕西、内蒙古、新疆、甘肃、河南、江苏等产煤... 详细信息

随着煤炭机械化、自动化、智能化开采技术的快速发展,矿井生产强度与开采深度日益加大,冲击地压事故的发生日趋频繁,严重威胁矿井安全生产及人员生命安全。冲击地压矿井在我国辽宁、山东、陕西、内蒙古、新疆、甘肃、河南、江苏等产煤省区均有存在,现已成为威胁我国井工煤矿安全开采的主要灾害之一。

关键词：监测预警智能化开采云平台多参量冲击地压井工煤矿产煤省主要灾害

多参量在线反馈的大型筒体-端框精确对装方法

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宇航学报 2015年第12期36卷 1459-1463页

作者：刘海波李猛王新王永青马玉勇李兰柱大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室大连116024 航天材料及工艺研究所北京100076

针对几何尺寸大、结构刚度小、误差终端累积效应显著等制造特征引起的大型筒体-端框对接装配问题,提出一种基于过程参量在线反馈的精确对装新方法,设计筒体和端框的圆跳动、对装缝隙等多参量同步在线测量方案,研制多传感组合测量装置,... 详细信息

针对几何尺寸大、结构刚度小、误差终端累积效应显著等制造特征引起的大型筒体-端框对接装配问题,提出一种基于过程参量在线反馈的精确对装新方法,设计筒体和端框的圆跳动、对装缝隙等多参量同步在线测量方案,研制多传感组合测量装置,并将其集成于对装系统,从而优化对装工艺,提高对装效率和精度稳定性。经检测,采用所提出的方法,大尺寸复合材料筒体与铝合金端框对装缝隙误差可有效控制在0.15 mm范围内,满足对装精度要求,验证了所研制的多参量在线测量系统对提高对装精度的有效性。

关键词：多参量在线测量筒体-端框精确对装

2008年新疆乌恰M6.7地震多参量时空变化特征研究

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遥感学报 2018年第S1期22卷 181-191页

作者：荆凤崔月菊孙珂熊攀中国地震局地震预测研究所北京100036

研究与孕震过程相关的多种地球物理和地球化学参量的变化特征,可为进一步理解孕震过程中不同圈层多参数的耦合机理提供依据。基于NOAA卫星观测资料分析了2008年乌恰M6.7级地震前后长波辐射异常变化,根据异常时空特征与地震时空窗的对应... 详细信息

研究与孕震过程相关的多种地球物理和地球化学参量的变化特征,可为进一步理解孕震过程中不同圈层多参数的耦合机理提供依据。基于NOAA卫星观测资料分析了2008年乌恰M6.7级地震前后长波辐射异常变化,根据异常时空特征与地震时空窗的对应关系检测到震前的长波辐射异常信息。结合卫星观测获得的地气系统地表温度、大气温度、大气相对湿度、大气压力、一氧化碳含量等地球物理和地球化学参量,基于DTS(DeviationTime-Space)准则开展了多参量综合分析。结果表明,长波辐射异常点位上的地表温度、大气温度及大气相对湿度在地震前存在耦合关系,而检测到的一氧化碳异常出现在震后4 d,这可能与本次地震的断层特性及震后余震频发有关。此外,震前5—10 d出现的大气压力突变也可能对地震发生起到触发作用。因此,建议将地气系统中长波辐射的异常变化看作与地震活动相关的重要参量,其他地气系统参量作为辅助参量,在未来的地震监测研究中应重视多参量间的耦合及关联性研究。

关键词：长波辐射岩石圈—大气层耦合多参量地震监测卫星观测

压裂裂缝非线性断裂的声发射全波形多参量监测

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煤炭学报 2021年第11期46卷 3470-3487页

作者：邢岳堃黄炳香陈大勇赵兴龙李炳宏中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116

压裂是油气、地热等流态矿产储层增渗改造以及井工矿围岩控制的重要手段,缝尖断裂过程区(微裂缝区)及裂缝面两侧微裂缝带的发育使压裂裂缝呈非线性断裂,因此,刻画压裂裂缝的非线性断裂是深化压裂理论与有效监测控制裂缝扩展的基础。以... 详细信息

压裂是油气、地热等流态矿产储层增渗改造以及井工矿围岩控制的重要手段,缝尖断裂过程区(微裂缝区)及裂缝面两侧微裂缝带的发育使压裂裂缝呈非线性断裂,因此,刻画压裂裂缝的非线性断裂是深化压裂理论与有效监测控制裂缝扩展的基础。以岩石中形成(微)裂缝会释放声发射(弹性波)的物理机制为切入点,自主开发了岩石非线性断裂的声发射全波形多参量监测分析程序,优化了高质量波形拾取、波形同步与起振时间计算以及定位算法等系列环节,较现有商业声发射定位程序,定位结果与缝面形态的一致性提升,声发射事件空间分布的离散性降低,进而可通过声发射特征参数的空间展布刻画压裂裂缝断裂过程区与微裂带内能量耗散、损伤程度、多尺寸破裂及拉-剪-压缩(塌陷)断裂机制等空间演化特征,丰富压裂裂缝非线性断裂特性的表征参量。选用四川白砂岩开展了声发射监测下的真三轴压裂物理模拟试验,通过声发射全波形多参量分析方法刻画了压裂裂缝的非线性断裂特征:①通过声发射能量空间分布识别了断裂过程区(31 mm长、12 mm宽)与水力微裂缝带,在压裂裂缝横截面呈条带状的断裂过程区具有非等向发育的特征,断裂过程区是压裂裂缝的优势扩展路径,宏观裂缝面在断裂过程区内部形成并近乎失稳扩展。耗散能在断裂过程区与微裂缝带宽度方向呈“中高两低”的对称分布,累积耗散能沿压裂裂缝扩展方向呈线性递减分布,线性相关系数达0.9。②声发射波速越低表明震源周围损伤程度越高,在断裂过程区与微裂缝带宽度与长度方向,波速均呈起裂点低外侧高的分布特征,表明微裂缝带内损伤程度由起裂点向外侧递减。③在压裂裂缝扩展不同阶段,断裂过程区与水力微裂缝带内的声发射频率呈高低频交错的随机分布特征,表明断裂过程区发育与宏观裂缝的扩展均服从微裂缝萌生与融合同时进行的演化规律。④声发射断裂机制揭示了平面水力裂缝起裂与扩展均以拉张微破裂为主(51.7%~65.3%)的断裂特征,随压裂裂缝扩展,拉张微破裂占比由65.3%降低至51.7%,而剪切微破裂占比由19.3%升高至23.4%,可推断裂缝扩展对裂缝周围岩石压剪效应增强,增渗性提高。

关键词：压裂声发射非线性断裂全波形多参量裂缝扩展

采动煤层底板层次性破坏特征全空间多参量协同监测

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煤炭科学技术 2022年第2期50卷 86-94页

作者：张玉军张风达张志巍孙林李友伟中煤科工开采研究院有限公司北京100013 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013

为全面获取采动煤层底板破坏演化及层次性特征,采用钻孔注水试验法(点)、钻孔窥视法(点)、钻孔分布式光纤监测法(线)、瞬变电磁法(面)4种方法,构建了煤层底板全空间点-线-面协同监测模式;根据煤层底板采动破坏程度,从裂隙导水性、拉伸... 详细信息

为全面获取采动煤层底板破坏演化及层次性特征,采用钻孔注水试验法(点)、钻孔窥视法(点)、钻孔分布式光纤监测法(线)、瞬变电磁法(面)4种方法,构建了煤层底板全空间点-线-面协同监测模式;根据煤层底板采动破坏程度,从裂隙导水性、拉伸剪切应变、采动岩层物性多参量角度,将将传统的“下三带”中的煤层底板采动导水破坏带划分为导水裂隙带、应力应变带、物性差异带;以平朔矿区9煤工作面为实测对象,监测获取了采动煤层底板全空间、动静态、多层次变形破坏特征。研究结果表明:点-线-面多参量协同监测方法在监测空间上可实现点线面动静结合监测,在监测内容上可满足直接或间接获取裂隙发育特征、导水性、应变变形以及物性等多参量的要求。钻孔注水试验法和钻孔窥视法为直接监测裂隙发育特征的方法,获取的导水破坏带高度为21.75 m;采用钻孔分布式光纤监测法可动态监测裂隙发育特征,分析得出在工作面推进至钻孔附近,底板局部岩体出现拉伸破坏,工作面推过钻孔一段距离,底板岩体拉伸程度继续增大、但破坏深度基本保持稳定,实测得出应力应变带高度为25.15 m;采用瞬变电磁法可对比获取采前、采后底板岩体物性变化特征,分析得出物性差异带高度为22~27 m,较好地验证了底板采动破坏层次性划分特征。

关键词：采动底板破坏全空间多参量协同监测层次性特征

深孔顶板定向水压致裂防冲机理及多参量效果检验

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采矿与安全工程学报 2019年第6期36卷 1247-1255页

作者：赵善坤张广辉柴海涛苏振国刘毅涛张修峰煤炭科学技术研究院有限公司安全分院北京100013 煤炭科学研究总院煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 乌审旗蒙大矿业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017305 兖州煤业鄂尔多斯能化有限公司内蒙古鄂尔多斯017010

针对深孔顶板水压致裂防冲施工技术参数选择及效果检验的难题,通过理论分析和现场测试探讨了3种不同顶板定向水压致裂防治冲击地压的类型及机理,采用钻孔窥视、应力监测、微震监测等多种检测手段对比分析了压裂前后的防冲效果。研究得... 详细信息

针对深孔顶板水压致裂防冲施工技术参数选择及效果检验的难题,通过理论分析和现场测试探讨了3种不同顶板定向水压致裂防治冲击地压的类型及机理,采用钻孔窥视、应力监测、微震监测等多种检测手段对比分析了压裂前后的防冲效果。研究得出根据深孔顶板水压预裂施工位置及工作面的对应关系,可将顶板水压致裂防冲分为防治煤柱冲击、防治工作面冲击和防治初末采期间工作面冲击3种类型,现场对比分析得出巷道双侧压裂卸压效果优于单侧压裂,顶板压裂促使微震事件向工作面中部转移,工作面周期来压步距和来压期间的动载系数降低,巷道变形量和锚杆(索)应力增量随工作面推进波动上升,但变化幅值和增长趋势明显小于未压裂段。此外,间隙性顶板水压致裂人为在高位顶板制造了空白卸压区,破坏了顶板连续变形和能量传递,工作面进出该区域往往易造成动压显现的发生,为此类工程条件下顶板定向水压致裂参数选取和防冲效果验证提供理论依据和工程指导。

关键词：定向水压致裂冲击地压防冲机理多参量效果检验

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煤样失稳破坏的多参量监测试验

岩石力学与工程学报 2012年第4期31卷 667-674页

作者：姜耀东吕玉凯赵毅鑫宋义敏陶磊中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 中国矿业大学力学与建筑工程学院北京100083

为有效提取由于巷道掘进及工作面回采扰动所诱发的煤岩体剧烈失稳破坏的前兆信息,针对煤样在外载荷作用下失稳破坏前会伴随弹性波、电荷、温度等信号的异常变化的特性,进行包括运用声发射仪、LCR电桥、红外热像仪及静态应变仪等设备在... 详细信息

为有效提取由于巷道掘进及工作面回采扰动所诱发的煤岩体剧烈失稳破坏的前兆信息,针对煤样在外载荷作用下失稳破坏前会伴随弹性波、电荷、温度等信号的异常变化的特性,进行包括运用声发射仪、LCR电桥、红外热像仪及静态应变仪等设备在内的监测设备对煤样在单轴加载下的失稳破坏过程进行同步监测;通过建立同一时间坐标轴对多参量监测数据进行对比分析,研究试样失稳破坏前各参量的演化规律;运用多元统计分析中的主成分分析及因子分析方法对多参量监测数据进行分析,发现声发射监测结果能较好地体现出试样破坏的前兆特征,并与应力结果相结合分析可以更好地掌握其失稳破坏的前兆信息。

关键词：采矿工程多参量失稳破坏前兆主成分分析因子分析

基于新息的多参量混沌时间序列LS-SVR加权预测

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西北工业大学学报 2009年第1期27卷 83-87页

作者：郭阳明翟正军姜红梅西北工业大学计算机学院陕西西安710072

复杂系统常常依赖于通过观测所获得的多参量混沌时间序列进行预测分析。论文借鉴单参量混沌时间序列预测的思路,考虑全部相关参量混沌时间序列中的信息,以实现多参量混沌时间序列的相空间重构。同时,基于新息优先原理和支持向量机理论,... 详细信息

复杂系统常常依赖于通过观测所获得的多参量混沌时间序列进行预测分析。论文借鉴单参量混沌时间序列预测的思路,考虑全部相关参量混沌时间序列中的信息,以实现多参量混沌时间序列的相空间重构。同时,基于新息优先原理和支持向量机理论,结合混沌时间序列发展变化的规律,提出分别利用相空间重构后长期多样本和近期少样本构建2个自适应最小二乘支持向量回归预测模型进行加权预测的观点,并给出了以预测均方根误差最小为目标函数的模型参数混沌优化方法。论文以某飞机转子部件磨损故障的3个相关参量的仿真混沌时间序列为例进行了预测实验,结果表明文中方法有较好的预测精度,是一种有效的预测方法。

关键词：支持向量机多参量混沌时间序列最小二乘支持向量回归加权预测

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使用多参量的变压器故障综合诊断技术

高电压技术 2007年第8期33卷 92-97页

作者：陈伟根钱国超黎明重庆大学高电压与电工新技术教育部重点实验室重庆400044

为全面综合诊断电力变压器故障,参考已有变压器故障综合诊断方法,结合变压器油中溶解气体数据和电力试验数据,利用自适应遗传算法优化小波神经网络和证据理论融合技术,提出了一种基于多参量的电力变压器故障综合诊断模型。通过故障特征... 详细信息

为全面综合诊断电力变压器故障,参考已有变压器故障综合诊断方法,结合变压器油中溶解气体数据和电力试验数据,利用自适应遗传算法优化小波神经网络和证据理论融合技术,提出了一种基于多参量的电力变压器故障综合诊断模型。通过故障特征参数的划分分别构建神经网络从不同侧面反映变压器的故障,同时结合证据的重要性、神经网络的输出改进证据体的基本概率分配赋值,充分体现证据体对单个故障模式识别的可信度。诊断结果表明,基于信息融合技术的变压器多参量故障综合诊断比基于单参量故障诊断的诊断性能较好。

关键词：变压器多参量神经网络 D-S证据理论故障诊断信息融合