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齐大山铁矿东帮边坡空间形态优化

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2024年第2期43卷 129-134页

作者：梁冰于金江李广贺辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000

针对齐大山铁矿东帮边坡空间形态优化问题,在分析边坡工程地质条件的基础上,将极限平衡法与数值模拟法相结合,评价原设计到界边坡稳定性,优化设计到界边坡的形态参数,探讨追踪距离对边坡三维稳定性的影响规律。研究结果表明:采用逐水平... 详细信息

针对齐大山铁矿东帮边坡空间形态优化问题,在分析边坡工程地质条件的基础上,将极限平衡法与数值模拟法相结合,评价原设计到界边坡稳定性,优化设计到界边坡的形态参数,探讨追踪距离对边坡三维稳定性的影响规律。研究结果表明:采用逐水平优化方法设计的到界边坡角为46°,每阶段的边坡二维稳定性系数均满足安全储备系数要求;边坡的三维稳定性系数与追踪距离呈负相关指数函数关系,当追踪距离为50 m时,齐大山铁矿东帮到界边坡角可设计为48°,整体边坡角提高了2°,经济效益显著。

关键词：露天铁矿三维效应空间形态边坡稳定性追踪距离

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引入人工偏好权重的混合型黑猩猩优化算法及应用

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控制与决策 2024年第2期39卷 411-419页

作者：刘威牛英杰王东刘光伟马灵潇辽宁工程技术大学理学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学智能工程与数学研究院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000

为提高黑猩猩优化算法的收敛速度、求解精度和局部极值逃逸能力,提出一种引入人工偏好权重的混合型黑猩猩优化算法(HChOA).首先,结合ChOA实际设计新的非线性收敛因子平衡算法全局和局部搜索能力;其次,在黑猩猩群体中引入“相异度”的概... 详细信息

为提高黑猩猩优化算法的收敛速度、求解精度和局部极值逃逸能力,提出一种引入人工偏好权重的混合型黑猩猩优化算法(HChOA).首先,结合ChOA实际设计新的非线性收敛因子平衡算法全局和局部搜索能力;其次,在黑猩猩群体中引入“相异度”的概念和“趋异斥似”的人工偏好权重,以此优化黑猩猩位置更新公式,增强迭代末期种群多样性的同时加快算法收敛速度;最后,提出一种改进的算术优化算法(IAOA)并融入ChOA中,抽取部分黑猩猩个体执行IAOA优化策略,避免因领导者陷入局部最优而导致群体搜索停滞时出现早熟收敛现象.通过8个标准测试函数在多种维度下的数值对比实验以及1个工程设计问题的求解,综合分析验证了HChOA具有显著的优越性、稳定性和鲁棒性,且具备工程应用价值.

关键词：黑猩猩优化算法非线性收敛因子人工偏好权重算术优化算法工程设计优化相异度

钕取代对钴铁氧体结构、磁性及电磁波吸收性能的影响

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稀有金属 2024年第3期48卷 440-447页

作者：高静马志军刘福立翁兴媛程亮周智静辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

利用共沉淀法合成了钴铁氧体及钕(Nd)取代钴铁氧体,研究了Nd取代对钴铁氧体纳米粒子结构、磁性及电磁波吸收性能的影响。X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)结果表明,当Nd取代量较低时,可以起到细化晶粒的作用,但是当取代量x≥0.06时,会产... 详细信息

利用共沉淀法合成了钴铁氧体及钕(Nd)取代钴铁氧体,研究了Nd取代对钴铁氧体纳米粒子结构、磁性及电磁波吸收性能的影响。X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)结果表明,当Nd取代量较低时,可以起到细化晶粒的作用,但是当取代量x≥0.06时,会产生二次相NdFeO_(3),并导致晶粒尺寸变大。磁性能研究结果表明,适量的Nd取代钴铁氧体可以提升材料的矫顽力(H_(c))和磁晶各向异性,这对于提升钴铁氧体的电磁波吸收性能起到了关键作用,磁损耗(C0)和衰减常数有效提升导致电磁波吸收性能增强。相比于钴铁氧体,CoFe_(1.96)Nd_(0.04)O_(4)的反射损耗值提高了61.46%,有效吸收频带拓宽了1.02 GHz。

关键词：钴铁氧体钕共沉淀电磁波吸收

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断层黏滑失稳过程声-电信号响应特征研究

岩土力学 2024年第4期45卷 973-990页

作者：赵扬锋丁玲王学滨樊艺荆刚辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学辽宁省矿山沉陷灾害防治重点实验室辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学计算力学研究所辽宁阜新123000 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

为深入探索断层黏滑失稳的阶段特性以及声-电多源联合前兆特征,对含不同预制倾角断层的正长花岗岩开展了侧压分别为5、15、25MPa的双向剪切摩擦试验,观察和分析了断层黏滑失稳过程的力学行为以及声发射、电荷感应信号的时频响应特征。... 详细信息

为深入探索断层黏滑失稳的阶段特性以及声-电多源联合前兆特征,对含不同预制倾角断层的正长花岗岩开展了侧压分别为5、15、25MPa的双向剪切摩擦试验,观察和分析了断层黏滑失稳过程的力学行为以及声发射、电荷感应信号的时频响应特征。结果表明:(1)侧压和断层倾角改变了断层的黏滑特征,进而影响了感应电荷量和声发射事件震级。侧压越大,间黏滑和黏滑失稳阶段的电荷量占比以及电荷累积速度越大。相较于56º断层,45º断层黏滑失稳时基于振幅的统计指标b值更小,大尺度破裂占比更大。(2)声-电信号幅值的分形特征可以反映断层面黏滑错动释放能量的差异。声-电信号频域的阶段性响应特点可有效辨识实验室尺度下断层黏滑失稳的演化过程,可以将声-电信号主频幅值急剧提高作为断层黏滑失稳前兆特征之一。临近断层黏滑失稳时声发射和电荷感应参量(能量、分形维数、频谱幅值)均呈现明显的“突增”特性。(3)声-电信号能量突增与黏滑应力降之间具有较好的对应性,但并不完全同步。断层黏滑失稳时,声发射会先于电荷感应产生高幅值信号。仅采用单一声发射或电荷感应信号来预警有可能造成信息漏报、误报,需结合声发射和电荷感应信号特征以实现声-电二元信号的相互补充与验证。

关键词：斜交断层黏滑声发射电荷感应时频特征

露天矿含弱层边坡三维危险滑面构建及稳定性计算

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安全与环境学报 2024年第3期24卷 986-992页

作者：陈应显王鹏飞辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000

露天矿含弱层边坡稳定性分析是露天开采领域中的一个重要研究内容,实际工程问题复杂多样,基于二维计算会导致结果偏于保守,有时无法满足复杂工程的需要,因此,开展含弱层边坡三维稳定性分析的研究是很有必要的。基于标准椭球,对其进行空... 详细信息

露天矿含弱层边坡稳定性分析是露天开采领域中的一个重要研究内容,实际工程问题复杂多样,基于二维计算会导致结果偏于保守,有时无法满足复杂工程的需要,因此,开展含弱层边坡三维稳定性分析的研究是很有必要的。基于标准椭球,对其进行空间几何变换,与边坡插值生成一种由x_(a)等6个参数控制的椭球危险滑面,将椭球滑面与弱层结构面进行组合插值,构建含弱层边坡三维危险滑面;使用三维剩余推力法和遗传算法计算边坡稳定性系数并进行最危险滑面搜索,使用经典算例对方法进行验证,发现含弱层边坡随着滑体宽度增加稳定性系数逐渐降低。以锡林浩特某露天矿为应用实例,对东北帮含弱层边坡进行三维稳定性计算,验证了方法在实际工程中的适应性。

关键词：安全工程边坡稳定性三维剩余推力法三维组合滑面稳定性系数

多层坚硬顶板特厚煤层综放工作面小煤柱护巷技术

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煤炭科学技术 2024年第3期52卷 13-23页

作者：霍丙杰孟繁禄李天航宋子奇靳京爵黄宇轩辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 新疆工程学院安全科学与工程学院新疆乌鲁木齐830023

为研究小煤柱护巷巷道的稳定性及其阻隔同层位邻近采空区灾害的特征,以大同矿区石炭系坚硬顶板特厚煤层开采为工程背景,采用理论分析、实验研究、数值模拟等研究方法,从小煤柱护巷巷道的稳定性和其是否具有阻隔同层位邻近采空区有害气... 详细信息

为研究小煤柱护巷巷道的稳定性及其阻隔同层位邻近采空区灾害的特征,以大同矿区石炭系坚硬顶板特厚煤层开采为工程背景,采用理论分析、实验研究、数值模拟等研究方法,从小煤柱护巷巷道的稳定性和其是否具有阻隔同层位邻近采空区有害气体能力2个角度,综合分析小煤柱的合理尺寸及其在不同采动阶段渗透率的演化特征。针对同忻煤矿石炭系煤层8210工作面沿空掘巷小煤柱开采具体的开采条件,建立了双关键层采场内外应力场叠加的力学模型,推导出双关键层条件下沿空掘巷小煤柱合理尺寸的计算关系式,理论确定8210工作面小煤柱合理尺寸为6.0 m;应用DJG–Ⅱ型煤岩渗流测试装备,研究不同采动阶段小煤柱渗透率演化特征,试验确定在第3采动阶段小煤柱渗透率较初始渗透率增大了23倍,该阶段小煤柱基本失去了阻隔邻近采空区有害气体的能力。根据理论研究结果,现场选取6 m小煤柱进行工业性试验;根据试验研究结果,开采试验过程中对小煤柱进行了改性降透措施,在小煤柱表面及顶板距煤柱帮1500 mm范围内喷射厚层混凝土(100 mm)。实践表明:工作面回采过程中小煤柱护巷的回采巷道发生了一定的变形量,但是巷道变形在安全可控范围之内,巷道稳定,可实现安全回采;开采过程中8210工作面上隅角CH4气体浓度远低于邻近8305工作面采空区CH4气体浓度,表明小煤柱经过改性降透后具备了阻隔同层位邻近采空区有害气体的能力;开采实践也进一步验证了理论和试验研究成果的合理性和科学性。研究成果可以为类似条件下小煤柱护巷技术的推广应用提供参考。

关键词：多层坚硬顶板沿空掘巷多重采动小煤柱合理尺寸渗透率

基于无人机影像的露天煤矿短期生产计划可视化编制

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煤炭科学技术 2024年第7期52卷 222-234页

作者：付恩三白润才张雯慧袁杰应急管理部信息研究院北京100029 辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000

为提高露天煤矿短期(日、周)生产计划编制效率、快速分析设备计划完成情况以及可视化设计和直观性表达的效果,提出基于无人机影像数据进行短期生产计划快速编制,利用C++语言开发了基于无人机影像的露天煤矿短期生产计划可视化软件系统(I... 详细信息

为提高露天煤矿短期(日、周)生产计划编制效率、快速分析设备计划完成情况以及可视化设计和直观性表达的效果,提出基于无人机影像数据进行短期生产计划快速编制,利用C++语言开发了基于无人机影像的露天煤矿短期生产计划可视化软件系统(Intelligent Mining Design Software System),简称“IMDS”软件。结果表明:①采用无人机影像数据进行短期计划的编制可视化视觉效果增强;②采用无人机影像数据进行局部1500 m×1500 m范围的露天煤矿采场台阶线自动生成,用时为17.392 s,而人工绘图需要5 min;③利用软件平台编制周计划、日计划,降低采矿人员需要反复去现场查验的频率以及突破传统采矿实体、块体算量的复杂性,内部预设设备能力分析模块,直接分析出短期计划内设备完成情况信息;④基于影像数据进行斜坡道快速绘制,自动计算坡道填挖土方量,实现运输道路修筑的精准性;⑤“IMDS”软件提供十大功能模块,235个子功能,可实现对无人机影像数据短期计划编制和基于三维地质实体模块的月度、年度计划快速工程量和工程位置精准确定的编制;⑥短期生产计划编制后,可通过数据发布的方式将短期生产计划发布至露天煤矿综合管控平台,实现计划数据直观展示,实现数据一数一源,保证了数据的准确性和安全性。该系统软件的开发,有助于促进智能化采矿设计软件系统的进一步发展。

关键词：无人机可视化露天煤矿影像数据短期计划

纳米纤维素水凝胶的制备与表征及其对猪肉的保鲜作用

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农业工程学报 2024年第13期40卷 253-261页

作者：余科金张司雨聂宇嫦张宁杨立娜张亚茹刘贺渤海大学食品科学与工程学院锦州121013 阜新市药品检验所阜新123000

为了探究大豆种皮纳米纤维素对水凝胶机械性能和抗疲劳性的影响,并提高水凝胶的综合机械性能。该研究通过-20℃低温循环冷冻-解冻法制备具有可拉伸、强韧、抗疲劳的聚乙烯醇/海藻酸钠/纳米纤维素水凝胶,探究水凝胶对猪肉货架期的影响。... 详细信息

为了探究大豆种皮纳米纤维素对水凝胶机械性能和抗疲劳性的影响,并提高水凝胶的综合机械性能。该研究通过-20℃低温循环冷冻-解冻法制备具有可拉伸、强韧、抗疲劳的聚乙烯醇/海藻酸钠/纳米纤维素水凝胶,探究水凝胶对猪肉货架期的影响。通过扫描电子显微镜、傅里叶红外变换光谱仪、X-射线衍射仪、热重仪和质构仪测定了水凝胶的理化性质和机械性能。研究结果表明,水凝胶内部单体之间以氢键和酯键交联,内部呈现多孔结构,断裂伸长率为230%、压缩强度为70 kPa、拉伸强度为17 kPa,经过多次循环拉伸仍具有良好的机械性能和较高的抗疲劳性。猪肉保鲜试验表明,水凝胶维持了猪肉色泽的稳定性,防止内部水分流失,并且将猪肉的保质期延长至10 d。因此,该水凝胶可用于食品包装以延长冷藏肉制品的保质期。该研究为构建一种可拉伸、强韧、抗疲劳的多功能水凝胶提供了理论依据。

关键词：纳米纤维素水凝胶工艺机械性能抗疲劳性猪肉保鲜

与矿山三维地质模型自动关联的剖面图更新方法

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工矿自动化 2024年第7期50卷 123-129,164页

作者：陈应显李佳莹杨红霞叶永超辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000

露天煤矿开采过程中矿山三维地质模型不断变化,需要随之更新地质剖面图以真实反映当前矿山的地质构造与地层性质。针对目前剖面图更新方法存在剖面图内部图元属性信息与空间信息交互不畅导致剖面图更新不够准确的问题,提出了一种与矿山... 详细信息

露天煤矿开采过程中矿山三维地质模型不断变化,需要随之更新地质剖面图以真实反映当前矿山的地质构造与地层性质。针对目前剖面图更新方法存在剖面图内部图元属性信息与空间信息交互不畅导致剖面图更新不够准确的问题,提出了一种与矿山三维地质模型自动关联的剖面图更新方法。通过设计矿山三维地质模型与剖面图元关联关系的概念模型与逻辑模型,实现模型图元与剖面图元对象名称的关联;通过在剖面图上设置水平和高程位置的定位坐标,将剖切所得对象关联至相应的剖面图位置,实现模型图元与剖面图元空间位置坐标的关联,以达到矿山三维地质模型与剖面图属性信息、空间信息等图元数据关联的目的;根据矿山三维地质模型中发生改变的图元确定需要更新的区域,提取区域内各剖面线并根据关联关系得到相应的剖面图,进一步通过遍历判断图元属性更新标志位和几何更新标志位的状态,自动更新各剖面图中属性或几何形状发生变化的剖面图元。应用结果表明,该方法实现了剖面图与矿山三维地质模型的关联,以及剖面图的自动更新;利用该方法自动更新后的剖面图中定位坐标数据与更新前一致,验证了剖面图更新方法的准确性。

关键词：露天煤矿三维地质模型剖面图自动更新图元关联剖面线