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多手段的空场法采空区隐蔽致灾因素普查技术与应用

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有色金属(矿山部分) 2024年

作者：甄智鑫孟磊磊葛万波李长江张英龚宇同于跟波王艳超高爱张立府北京国信安科技术有限公司矿冶科技集团有限公司鞍钢集团矿业有限公司内蒙古兴业银锡矿业股份有限公司中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京科技大学土木与资源工程学院

为查清空场法开采矿山采空区隐蔽致灾因素，确定灾害防治等级，避免发生矿山安全事故，开展了空场法采空区隐蔽致灾因素普查研究。以乾金达矿业为例，设计了一套多手段空场法采空区隐蔽致灾因素普查方案，综合运用资料收集、现场勘察、... 详细信息

为查清空场法开采矿山采空区隐蔽致灾因素，确定灾害防治等级，避免发生矿山安全事故，开展了空场法采空区隐蔽致灾因素普查研究。以乾金达矿业为例，设计了一套多手段空场法采空区隐蔽致灾因素普查方案，综合运用资料收集、现场勘察、物探探测、钻探探测、理论分析和数值模拟等多手段方法，对遗留采空区进行探测、稳定性分析和风险评估。采用多手段方法相互验证，查清了采空区分布状态及积水情况，得到了采空区失稳等级。数值模拟结果显示，在现有应力条件下，采空区存在局部失稳风险。四维耦合综合表征结果显示，15处采空区失稳风险等级为II级中等，3处为III级较大，并提出了相应的措施和建议。研究成果对我国空场法矿山采空区隐蔽致灾因素普查与治理具有一定指导意义。

关键词：空场法隐蔽致灾物探钻探风险评估

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新型软土固化剂加固软土试验及应用研究

隧道建设（中英文） 2023年第S1期43卷 139-144页

作者：彭元栋张克含李少华刘富强苏岳威中铁十五局集团有限公司上海200070 北京安科兴业科技股份有限公司北京102200

为解决水泥固化剂加固软土强度不足、完整性差的缺陷,以珠海杧洲隧道软弱土层三轴搅拌加固工程为背景,引入新研发的软土固化剂对软土地层进行加固。通过分析工程特点及施工风险,结合室内试验、现场试验等手段对软土加固机制进行阐释,并... 详细信息

为解决水泥固化剂加固软土强度不足、完整性差的缺陷,以珠海杧洲隧道软弱土层三轴搅拌加固工程为背景,引入新研发的软土固化剂对软土地层进行加固。通过分析工程特点及施工风险,结合室内试验、现场试验等手段对软土加固机制进行阐释,并通过设置室内试验固化剂与水泥掺量对照组,对7 d与28 d的无侧限抗压强度进行试验。结果表明:1)龄期28 d固化剂13%掺量的固结体无侧限抗压强度为2.48 MPa,较水泥20%掺量强度增加91%;2)经现场试桩取芯试验,固化剂三轴搅拌桩芯样完整,各深度的无侧限抗压强度值均大于设计要求(0.8 MPa),最小值为1.86 MPa,平均值为2.47 MPa,加固效果均满足设计要求;3)相比水泥而言,可节约成本15%~30%。

关键词：隧道软弱土层新型软土固化剂软土加固无侧限抗压强度固化机制

煤层水力压裂微震信号P波初至的自动拾取方法

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岩石力学与工程学报 2018年第10期37卷 2319-2333页

作者：朱权洁姜福兴魏全德王博刘金海刘晓辉华北科技学院安全工程学院北京101601 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京安科兴业科技股份有限公司北京100083 北京安科兴业矿山安全技术研究院有限公司北京102299

水力压裂技术是矿山领域防冲、消突以及瓦斯抽采等的绿色技术,煤层水力压裂过程的微震监测可实现对压裂裂缝追踪和效果评价。为了实现对煤层水力压裂微震信号P波初至到时的精确拾取,针对水力压裂微震信号的频域特性,提出一种基于改进小... 详细信息

水力压裂技术是矿山领域防冲、消突以及瓦斯抽采等的绿色技术,煤层水力压裂过程的微震监测可实现对压裂裂缝追踪和效果评价。为了实现对煤层水力压裂微震信号P波初至到时的精确拾取,针对水力压裂微震信号的频域特性,提出一种基于改进小波包阈值去噪(MWPT)的和改进AIC法(IAIC)的初至到时精确拾取方法。该方法首先提出对原有WPT去噪模型进行改造,建立基于多去噪规则的多阈值去噪方法;然后对原AIC算法进行改进,提出构建联合快速搜索和精确拾取两大模块的IAIC快速、精确拾取算法。以典型煤层压裂微震数据为例,以人工拾取结果为参照,利用IAIC,ER,MER,WFM以及PAI-S/K五种算法对该数据进行处理,结果表明:MWPT算法适用于背景干扰少、频率范围集中的煤层水力压裂信号,信噪比提升至12.67 d B,信号能量特征保留高达97.15%;在到时拾取方面,除PAI-S/K外其余4种算法在去噪后的到时拾取精度均得到有效提高,其中尤以IAIC法最为明显,到时平均误差由34.17 ms锐减至7.08 ms;ER,MER,WFM算法对波形的起伏较为敏感,但由于时窗因素影响,其到时往往滞后于手动拾取值。总而言之,IAIC法对去噪结果更为敏感,在12通道波形的拾取精度(约7.08 ms)和速度(约0.124 s)远优于人工拾取和其他4类方法,误差分布方面也较理想(-10~10 ms误差范围内可达62.5%,-20~20 ms范围高达100%)。所提出方法一定程度上提升了煤层水力压裂微震信号P波初至的拾取效率和精度,可为后续的微震自动、高精定位计算提供借鉴。

关键词：采矿工程水力压裂微震小波包改进AIC法到时拾取

特厚煤层掘进工作面冲击地压综合监测预警技术研究

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岩土工程学报 2019年第10期41卷 1949-1958页

作者：杨光宇姜福兴曲效成李琳魏全德李乃录天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京安科兴业科技股份有限公司北京102299 彬县水帘洞煤炭有限责任公司陕西彬县713500

以近年来特厚煤层掘进工作面冲击地压事故为工程背景,通过事故现场勘查对其发生冲击地压的机理进行研究,提出了基于围岩动态结构演化的掘进工作面冲击地压事故分区:即迎头区、塑性圈动态演化区、塑性圈稳定区。通过研究各区域冲击地压... 详细信息

以近年来特厚煤层掘进工作面冲击地压事故为工程背景,通过事故现场勘查对其发生冲击地压的机理进行研究,提出了基于围岩动态结构演化的掘进工作面冲击地压事故分区:即迎头区、塑性圈动态演化区、塑性圈稳定区。通过研究各区域冲击地压发生机理和可监测特征,提出了采用“围岩震动、围岩应力动态、锚杆锚索支护力和煤体钻屑量”进行四位一体的监测预警特厚煤层掘进面冲击地压实时危险性的学术思想,并通过现场实践得出了工程上监测预警特厚煤层掘进工作面冲击危险性的方法和指标。将研究成果分别应用于陕西、河南等矿区特厚煤层工作面掘进期间的冲击地压监测预警,有效预警了掘进期间的冲击危险并及时采取了卸压解危措施,保证了工作面的安全开采。

关键词：特厚煤层掘进工作面冲击地压综合监测预警

基于客观评价法的高舒适度牛鞋面革评价体系构建

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北京皮革 2024年第8期49卷 30-39页

作者：林可心庞晓燕张雷左莹王亚洲温会涛福建省皮革绿色设计与制造重点试验室福建晋江362271 兴业皮革科技股份有限公司国家企业技术中心福建晋江362261 中国皮革制鞋研究院有限公司北京100015 陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西西安710021 泉州轻工职业学院智慧制造学院福建晋江362200

为满足消费者对牛鞋面革舒适性能的追求,通过调研皮革舒适度的相关评价指标及其客观测试手段,结合眼看手摸的主观评价,提出了一种基于柔软度、丰满度、弹性度、通透性、轻量化、平细度以及附属性能等牛鞋面革舒适度的评价方法,当每个评... 详细信息

为满足消费者对牛鞋面革舒适性能的追求,通过调研皮革舒适度的相关评价指标及其客观测试手段,结合眼看手摸的主观评价,提出了一种基于柔软度、丰满度、弹性度、通透性、轻量化、平细度以及附属性能等牛鞋面革舒适度的评价方法,当每个评价指标均处于理想区间时,则鞋面革产品具有较高舒适度。这为牛鞋面革舒适度的评价提出了一个较为客观、系统、科学的方法,也为鞋面革产品的生产、销售和使用过程中的舒适性提供了判断依据。

关键词：制革工程皮革牛鞋面革舒适度评价指标

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综采工作面来压步距预测及修正方法研究

煤炭工程 2022年第11期54卷 118-123页

作者：路建军周宏范冯明王泽雨夏方迁中煤新集能源股份有限公司安徽淮南232001 北京安科兴业科技股份有限公司北京102200

针对综采工作面液压支架阻力监测的大数据分析、来压预测预警及来压影响因素等问题,提出了基于大数据的矿压预测模型,依据FLAC^(3D)数值模拟及刘庄煤矿实际监测结果,将推采划分为稳定推采、停采检修、快速推采三个阶段,得出了以下结论:... 详细信息

针对综采工作面液压支架阻力监测的大数据分析、来压预测预警及来压影响因素等问题,提出了基于大数据的矿压预测模型,依据FLAC^(3D)数值模拟及刘庄煤矿实际监测结果,将推采划分为稳定推采、停采检修、快速推采三个阶段,得出了以下结论:大数据来压值预测准确率约在65.5%,来压范围预测准确率约在51.7%;单工作日内推采距离越大,顶板下沉量越大,支架来压值越大;在工作面稳定推采阶段来压次数少,来压步距大;停采阶段工作面整体来压;快速推采阶段来压频繁来压步距小,根据开采相应阶段来压变化,刘庄矿预测修正值K取±1.5。

关键词：支架阻力矿压显现周期来压来压预测

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基于伪基站的地震废墟人员搜寻定位技术

清华大学学报（自然科学版） 2016年第12期56卷 1278-1283页

作者：唐诗洋疏学明申世飞王国栋清华大学工程物理系北京100084 北京辰安科技股份有限公司北京100094

在地震救灾工作中,能否在短时间内搜寻并定位被困人员是考验应急救援工作的重要问题。快速的搜索定位可以显著地提高救援效率,减少人员伤亡和财产损失。针对大范围地震灾害发生后,搜寻范围大、搜救力量不足、搜寻时效性要求高的一系列问... 详细信息

在地震救灾工作中,能否在短时间内搜寻并定位被困人员是考验应急救援工作的重要问题。快速的搜索定位可以显著地提高救援效率,减少人员伤亡和财产损失。针对大范围地震灾害发生后,搜寻范围大、搜救力量不足、搜寻时效性要求高的一系列问题,该文研究提出一种基于伪基站的大范围手机搜寻定位技术及其系统架构。通过在模拟的地震废墟地形中测试手机接收信号强度指示值(receive signal strength indicator,RSSI)与手机信号发射强度,对采集的数据进行分析以验证该系统在大范围地震废墟中的搜寻能力。实验测试和数据分析结果表明:该系统可以对大范围的手机进行搜寻定位,能够满足废墟、地下室等特殊环境下应急需求,并可以有效地提高人员搜救效率。

关键词：伪基站手机定位灾害搜救

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基于到时时空分布的微震震源定位算法

煤矿安全 2023年第7期54卷 93-100页

作者：李明虎陈卫蔡珣山东大学软件学院山东济南250101 北京安科兴业科技股份有限公司北京102200

为了提高微震震源定位精度和算法鲁棒性,研究了基于到时的定位算法的目标函数构建和时空区域信息使用。仿真实验基于Numpy,采用理想到时+随机扰动来模拟生产情况。结果表明:到时定位算法中常用的L_(1)和L_(2)目标函数对实际震源存在偏... 详细信息

为了提高微震震源定位精度和算法鲁棒性,研究了基于到时的定位算法的目标函数构建和时空区域信息使用。仿真实验基于Numpy,采用理想到时+随机扰动来模拟生产情况。结果表明:到时定位算法中常用的L_(1)和L_(2)目标函数对实际震源存在偏离且偏离现象非常普遍。为了减轻伪震源问题,使用到时偏差的似然函数作为基础函数,聚合时空邻域的单点基础函数作为目标函数;新构建的4维区域分布算法(Distribution of 4-Dimention Area Algorithm,D4DA)在2次标定炮定位中将定位误差分别降低了14%和26%。

关键词：微震震源定位目标函数区域分布到时

抽水蓄能电站应急排水多目标优化方法及算例分析

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清华大学学报:自然科学版 2023年第10期63卷 1558-1565页

作者：代鑫陈举师陈涛黄弘李志鹏余水平北京辰安科技股份有限公司北京100080 清华大学工程物理系北京100084

随着抽水蓄能电站布局范围和建设规模的扩大,地下厂房水患威胁日益严重。针对水淹厂房事故场景下无法快速有效排水的问题,该文提出了一种抽水蓄能电站应急排水多目标优化方法。结合电站工程特点,建立了分阶段串并联综合应急排水方法。... 详细信息

随着抽水蓄能电站布局范围和建设规模的扩大,地下厂房水患威胁日益严重。针对水淹厂房事故场景下无法快速有效排水的问题,该文提出了一种抽水蓄能电站应急排水多目标优化方法。结合电站工程特点,建立了分阶段串并联综合应急排水方法。以最小化排水时间和装备运行成本为目标建立多目标优化模型,采用非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)对各阶段排水流量求取最优解。以某抽水蓄能电站为例开展研究,得到了有凸的Pareto最优前沿,应急排水时间最短约为52 h,装备运行成本最少约为138万元,同时给出了最优解对应的各阶段排水流量。结果表明,该方法能够合理推荐抽水蓄能电站应急排水方案,提高电站水淹厂房事故的应急处置水平。

关键词：抽水蓄能电站水淹厂房应急排水多目标优化非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)