国家自然科学基金(41272304)
- 作品数：27 被引量：227H指数：10
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- 相关机构：中南大学重庆大学湖南科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学环境科学与工程天文地球更多>>
- 基于改进的未确知聚类模型的岩爆倾向性预测被引量：10
- 2017年
- 在采用未确知聚类评价模型进行多指标分级评价时,常采用置信度识别准则作为待测对象的属性识别,该准则中置信度的取值由人为取定,当置信度取值不同时,得到的分级判定结果往往出现差异,甚至产生完全不同的判定结果。通过距离判别的思想将未确知聚类理论中的置信度识别准则进行改进,并运用到岩爆烈度的分级预测中。根据岩爆发生的主要影响因素,选取岩石单轴抗压强度σ_c、单轴抗拉强度σ_t、最大切应力σ_θ及岩石的弹性变形能指标W_(et)为岩爆主要影响因子。并以σ_c/σ_1、σ_θ/σ_c、W_(ey)为岩爆烈度等级评价因子,建立未确知测度模型,以距离判别改进后的属性识别方法进行分级预测,并与原置信度识别准则得到的判别结果进行分析和比较。为验证改进模型的实用性,以贵州开磷集团马路坪矿区为例,采用改进的未确知聚类模型对其岩爆烈度等级进行预测分析。结果表明,预测结果与实际情况基本吻合,证明采用改进后的未确知测度模型的判别结果不仅消除了由于置信度取值不同造成的判别结果误差,降低了人为主观因素的影响,而且具有较高的判别准确性和可行性。
- 靳颜宁李夕兵刘彭金郭阳
- 关键词：安全工程岩爆预测
- 基于响应面法的三维H-B强度准则可靠度的研究被引量：3
- 2017年
- 针对采用一次二阶矩法计算复杂、高度非线性功能函数的可靠指标时,求解功能函数对随机变量的偏导数极其困难,并且偏导数形式非常复杂等问题,提出用响应面函数代替原功能函数的方法,使其求导过程方便,并且使偏导数形式转化为随机变量的线性表达式,便于程序化求解。然后以计算三维Hoek-Brown强度准则的可靠度为例,确认响应面法在复杂、高度非线性功能函数可靠度计算中的可行性,并与变量代换法和复合函数求导法则的计算结果进行比较,说明利用响应面法计算的结果具有较高的精度。最后,用响应面法分析强度准则参数分布类型和岩体参数之间的相关性对三维Hoek-Brown准则可靠度的影响规律。研究结果表明:该方法具有较高精度;强度准则参数分布类型对可靠指标的敏感性较弱;岩体参数的负相关系数与可靠指标线性相关,对可靠指标的影响不大。
- 朱唤珍李夕兵宫凤强
- 关键词：HOEK-BROWN准则响应面法偏导数
- 玲珑金矿松散围岩主巷变形破坏机制及支护对策被引量：6
- 2014年
- 为解决玲珑金矿处于冒落松散围岩内的运输主巷重新支护问题,分析该主巷的围岩变形特征,提出合理有效的支护对策。采用岩体地质力学分类法对巷道穿越的围岩进行分级。分析巷道的破坏特征及其破坏原因。提出针对冒落松散围岩巷道的联合支护对策,其特点是:设计采用一种插入两帮岩体内的超前支护支承装置,为超前插杆提供稳固的支承点;采用U型可缩性钢拱架配合两帮外八字形钢管的整体支护结构,以减少两帮松散岩体向巷道内的挤压作用。对重新支护后的巷道进行83天的围岩表面变形监测。结果表明,巷道顶底板累积移近量不超过40 mm,两帮累积移近量不超过25 mm,且日变形速率降至0.15 mm/d,巷道围岩的变形得到有效控制。
- 翁磊李夕兵刘科伟黄麟淇徐欣
- 关键词：支护对策
- 地采诱发建筑物损害识别的多元判别分析模型被引量：6
- 2013年
- 针对采动区建筑物损害程度的影响因素较多且各因素呈现非线性、多重共线性等特点,借鉴统计学理论并结合工程实际,提出采用不同判别准则的多元判别方法对地采诱发建筑物损害效应进行有效识别。综合考虑地质采矿方面和建筑物本身的因素,选取10个影响砖混结构建筑物采动损害程度的因素作为模型的输入,将砖混结构建筑物的损害等级作为模型的输出,以32个建筑物采动损害的工程实例作为学习样本进行训练;依据不同判别准则及Mahalanobis距离判别分析(MDA)和Fisher线性判别分析(FDA)方法,分别建立建筑物采动损害的MDA模型和FDA模型,并利用该模型对6组待判样本实例进行仿真测试。研究结果表明:MDA方法和FDA方法对学习样本的准确率分别为87.5%和93.8%,对测试样本的准确率分别为83.3%和100%;多元判别分析模型判别性能稳健可靠,FDA法比MDA法判识准确性更高、适用性更强,对现有评价地采诱发建筑物损害方法进行了有效验证和补充。
- 魏威李夕兵
- 关键词：地下开挖FISHER线性判别分析
- 深部开采岩爆灾害的预测与控制被引量：1
- 2015年
- 浅部资源的消耗殆尽决定了深部开采时地下矿山发展的必然趋势,而深部开采中的岩爆动力学灾害问题是困扰采矿安全高效生产的一大瓶颈。通过总结岩爆发生机理,对岩爆灾害发生预测方法以及岩爆的防治技术进行探讨,提出了可行性的预防对策。
- 杨英
- 关键词：深部开采岩爆机理岩爆预测
- 基于PLS的下向进路多参数优化方法被引量：4
- 2015年
- 为研究下向进路稳定性与多参数间的关系,提出采用正交数值模拟试验法和偏最小二乘法分析下向进路稳定性影响因素,并运用安全系数法和可靠度分析优化下向进路多参数,进而开展工业试验。结果表明:1)影响下向进路稳定性因素依次为:承载层厚度>进路宽度>进路高度>进路侧帮弹模>承载层弹模>充填体泊松比,且前3个因素影响效果显著;2)偏最小二乘法分析对承载层拉应力的拟合和预测效果良好,误差控制在15%以内;3)可靠度分析优化下向进路多参数较安全系数法更为合理,可实现下向进路安全高效经济开采。工业试验效果良好,表明偏最小二乘法优化下向进路多参数具有很好的理论及实践意义。
- 尚雪义李夕兵王泽伟彭康
- 关键词：下向进路正交试验偏最小二乘安全系数可靠度分析
- 屈曲型岩爆的发生机制及其时效性研究被引量：11
- 2016年
- 为分析深部巷道围岩层裂薄板结构的形成机制和屈曲型岩爆发生的力学机理,采用数值模拟方法对深部巷道开挖过程中围岩主应力的分异演化规律进行了研究。基于三参量黏弹性本构关系,以屈曲型岩爆的层裂薄板结构为力学模型,推导出了二向受力下屈曲型岩爆的压屈时效方程,探讨了不同应力状态下屈曲型岩爆的时效特征。结果表明:在以垂直应力为主导的巷道在掘进过程中,巷道顶部和底部的主应力水平在逐步减小,岩体能量逐步释放;而巷道两侧边墙的主应力出现严重的分异现象,切向应力变大而轴向应力减小,岩体能量向两侧转移并大量积聚。以水平应力为主的巷道在掘进过程中,围岩应力状态的演化过程及能量积聚特征与此相反。围岩层裂薄板结构形成后,在切向应力和轴向应力的二向应力作用下发生蠕变弯曲变形,经过一段时间,当变形达到某一限值时,层裂薄板结构就会发生屈曲失稳破坏并释放岩体内积聚的弹性变形能,产生延迟岩爆现象。
- 翁磊李夕兵周子龙刘科伟
- 顶板冒落前后微震活动性参数分析及预警被引量：23
- 2016年
- 基于微震活动性参数研究在岩体稳定性预报中的重要性,探讨b值、能量指数EI、施密特数S_(cs)、累积视体积ΣV_A等微震参数在顶板冒落前后的变化,提出"能量指数与累积视体积之比(EEI)"以及"施密特数与累积视体积之比(EScs)"的概念,并将其作为岩体稳定性预测的参数。结合前人对b值与事件数在岩体稳定性预测中的研究,以这3组参数建立微震监测预报的一般模式,应用到用沙坝矿岩体稳定性预测。结果表明:b值在顶板冒落前先增大后减小的趋势具有危险预警的功能;能量指数、施密特数急剧下降以及累积视体积增加,表征了岩体内累积应变能的突然释放,预示围岩稳定性的劣化。这种微震监测预报手段综合确定的预警期更适合矿山,并留有一定的响应时间以规避风险。
- 张楚旋李夕兵董陇军马举黄麟淇
- 关键词：采矿工程微震监测顶板冒落B值施密特数预警
- 露天台阶面下伏空区顶板的爆破崩落处理（英文）被引量：4
- 2017年
- 基于激光三维扫描技术构建空区三维实体模型,运用理论分析和数值模拟的方法对空区上覆岩层的稳定性进行分析;采用声发射技术对空区上覆岩层进行跟踪监测,形成空区上覆岩层安全性的评价体系。同时,提出了运用垂直深孔爆破消空处理和一次成井及深孔爆破消空一体化处理两种空区处理方案,将两种方案进行对比分析后发现,垂直深孔爆破消空处理方案炸药单耗和总装药量较大,但其爆破网络结构简单,现场作业量小。而一次成井及深孔爆破消空一体化处理方案炸药单耗和总装药量小,但对钻孔精度、装药及爆破网络连接等都有较高的要求,现场作业量大。
- 刘希灵罗克冰李夕兵李启月王卫华宫凤强
- 关键词：露天开采一次成井深孔爆破
- 岩爆灾害控制的动静组合支护原理及初步应用被引量：31
- 2014年
- 目前岩爆支护理论研究以岩石准静力学理论为基础,存在一定局限性。从围岩结构效应的角度,分别探讨外界扰动和岩爆围岩本身诱发岩爆的动力学机制,外界扰动易在围岩破裂区和弹性区交界处发生应力波反射拉伸破坏,岩爆是满足一定条件下围岩内部自稳时变结构调整的过程,提出岩爆支护的结构时变控制原则。现有支护措施下岩爆动力学破坏特征表现为洞室表面岩体层裂剥离造成锚杆托板悬空,基于此,进一步提出岩爆灾害控制的动静组合支护原理,相应提出预留锚固方式、动静组合锚杆等关键技术,强调锚杆可伸长构件应设置在围岩体内部破裂区和弹性区边界附近,从而给应力波扰动破坏的弹性区岩石提供扩容变形空间,同时,锚固的杆尾能对层裂岩石提供补强作用。通过深部矿井岩爆巷道的现场初步应用,该支护技术能取得良好的防治效果。
- 王斌李夕兵马春德樊宝杰
- 关键词：岩石力学岩爆动力学机制
