国家自然科学基金(51174016)
- 作品数：30 被引量：497H指数：14
- 相关作者：姜福兴朱权洁尹永明于正兴王存文更多>>
- 相关机构：北京科技大学华北科技学院中国安全生产科学研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划贵州省科技计划项目更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球环境科学与工程自动化与计算机技术更多>>
- 煤矿底板潜在突水危险区微震识别研究被引量：9
- 2014年
- 为提高微震数据后期分析的直观性,便于对回采过程中底板潜在突水危险区的分析与识别,利用聚类分析法对某煤矿微震事件的时空分布进行了分析,结合现场开采活动,有效区分了微震事件聚集区。通过理论计算与数值模拟获取正常采动影响下顶底板破裂高度,对比研究微震事件聚类分析结果,将该矿微震事件分布在垂直方向上划分为高位异常区、正常影响区和低位异常区。结合现场工程地质概况与涌水量资料,确定低位异常区即为底板潜在突水危险区。利用研究结果,最终构建了底板潜在突水危险区微震识别的一般模式。
- 程爱平高永涛梁兴旺刘超吴庆良朱权洁
- 关键词：聚类分析
- 矿山井巷模型快速构建与突水避灾三维动态仿真被引量：6
- 2021年
- 为准确规划人员最优避灾路径,以矿井现场实测数据为基础,联合Python与Blender快速生成矿山三维井巷模型,建立基于时空动态性的突水漫延仿真平台;综合考虑不同因素对巷道通行状况的影响,建立一种支持从源节点至多目标节点的前N条最优避灾路径搜索方法;调用Blender时间线功能,建立人员避灾逃生演示模型;以山东某矿为工程背景,开展矿井突水与人员最优路径避灾仿真模拟。结果表明:基于Python与Blender联合开发的矿井突水应急避灾仿真平台,可实现矿山井巷系统几何模型的快速构建;可真实模拟不同突水状态下水流漫延过程,为受灾人员规划出前N条最佳避灾路径,并可结合实时水情及时优化最佳避灾路径。
- 朱权洁张震曹雷张尔辉杨昕光
- 关键词：突水灾害动态仿真
- 煤层突出危险性综合预测及验证被引量：1
- 2020年
- 为了克服煤与瓦斯突出危险性评价指标多、危险程度划分标准不同等复杂因素对评价结果的影响,提高突出危险性预测的准确性,本文提出基于BP神经网络和灰色关联分析法的煤与瓦斯突出危险性区域预测和区域验证。以河北某矿2#煤层采掘工作面为例,基于BP神经网络对该煤层采掘工作面煤与瓦斯突出危险性进行区域预测;采掘推进过程中,利用灰色关联分析法对该煤层突出危险性进行区域验证。研究表明:BP神经网络预测了2#煤层采掘工作面5个实测区域突出危险程度为一般或较弱;灰色关联分析法确定了钻屑解吸指标Δh 2作为2#煤层采掘工作面突出预测敏感指标的临界值,且均小于突出临界值;综合揭煤情况确定2#煤层采掘工作面为无突出危险工作面。应用结果证明了BP神经网络和灰色关联分析法在区域预测和区域验证的合理性和可行性。
- 张尔辉朱权洁刘衍高林生张震谷雷
- 关键词：BP神经网络灰色关联分析煤与瓦斯突出
- 深井综采(放)工作面异常来压控制研究被引量：24
- 2013年
- 通过事故调研、理论分析和现场实测,研究深井综采(放)工作面异常来压的发生机制、控制技术及其危险性的分区分级评价方法。得到的主要结论为:(1)工作面异常来压诱发因素主要有顶板来压、顶板水、控顶距增大、初撑力低、采高变化、断层、推进速度以及这些因素的叠加;(2)异常来压的发生机制是上述影响因素引起顶板结构与支架作用关系失衡后,导致顶板异常活动和支架异常受力;(3)异常来压的控制方法为开采前进行评价,预处理危险区,开采过程中实施矿压监测,采用工作面调斜、适当降低采高、提高初撑力、提前疏放水或加固顶板、预裂顶板、加快推进速度、优化支架阻力等措施,降低危险性。研究结果在赵楼煤矿1306工作面进行应用,取得良好效果,可有效避免压架事故。
- 姜福兴朱斯陶刘金海王富奇孙洪江阮国强
- 关键词：采矿工程深井综采(放)工作面
- 基于X3DOM的矿山微震三维交互平台开发及其应用被引量：2
- 2020年
- 针对矿山微震事件数据量大、来源复杂、多人异地操作不便等问题,基于X3DOM开发了矿山微震三维交互平台。该平台利用数据库存储采集的基础数据,为系统平台的建立提供支撑;使用Python语言调用Blender建模功能,生成井巷系统三维空间模型,并导出x3d文件;以X3DOM为技术框架,利用JavaScript调用三维井巷系统几何模型x3d文件、编写微震事件模型算法,实现矿山三维虚拟场景创建、微震事件交互展示等;同时,以Apache为网络服务器,形成在浏览器端登录网页,即可访问B/S模式的矿山微震三维交互平台。本文以山东某矿为例开展研究,结果表明:该平台支持多人在线同时访问,为用户提供了强有力的微震事件实时监测、采掘活动与微震事件相关性研究平台。
- 张震朱权洁晁海杰李青松张尔辉
- 关键词：三维可视化JAVASCRIPTPYTHON
- 特厚煤层下山煤柱区巷道冲击危险性实时监测预警研究被引量：21
- 2015年
- 通过理论研究和现场实测,研究了特厚煤层煤巷下山发生冲击地压的原因和冲击危险性实时监测预警方法。研究结果表明,下山煤柱区地层结构与开采形成的"不对称工字形"覆岩空间结构是造成异常应力集中的根本原因。通过建立下山煤柱区上覆岩层空间结构模型和走向支承压力估算模型,得到了煤柱区域支承压力分布规律,该支承压力分布区域的移动和量值的变化是导致下山煤柱区巷道发生冲击地压的主要原因。提出了震动场-应力场一体化监测预警下山煤柱区巷道冲击地压方法,应用微地震系统监测覆岩断裂运动,通过微震冲量快速预测"冲击危险区",通过钻孔应力动态预警"冲击危险程度",实现了下山煤柱区巷道"区域与局部相结合"和"冲击危险区与冲击危险程度相结合"的冲击地压实时监测预警。经千秋煤矿21采区下山煤柱区现场应用,效果良好。
- 魏全德姜福兴姚顺利魏向志舒凑先郝其林
- 关键词：特厚煤层下山煤柱冲击地压监测预警
- 基于层析成像的矿山微震震源参数反演(英文)被引量：4
- 2012年
- 本文提出了一种矿山微地震震源函数反演的新方法。以球坐标系波动方程为基础,对时空域中的微地震观测信号进行层析成像投影到慢度时间域,我们可以获得微地震波成像能量最大值及其对应的震源位置、发震时间和传播速度以及慢度时间信号。通过分析能量最大值处的慢度时间信号与震源函数之间的关系,推导出了计算矿山微地震震源函数的层析成像公式和利用震源函数计算微地震有效辐射能量的公式。进一步利用最小二乘法,将震源函数的振幅谱拟合成模型震源谱,确定了微地震波的零频极限值和拐角频率,最终计算出该微震事件的震源破裂半径。利用这一方法对理论模型数据和实际资料处理,结果表明:本方法具有既能求出任意一个地震事件的震源位置、发震时间和传播速度,又能同时求出震源函数及其频率特征值和震源破裂半径等震源参数的优点,因此,本方法是一种实时快速计算方法。
- 缪华祥姜福兴宋雪娟杨淑华焦俊如
- 关键词：层析成像微地震震源谱震源参数
- 爆破震动与岩石破裂微震信号能量分布特征研究被引量：85
- 2012年
- 以矿山现场微震数据为基础,选取矿山爆破震动信号与岩石破裂微震信号对比研究。首先,运用Matlab的小波包分析模块对微震信号进行5层多尺度分解,分别求取各节点处重构信号的小波包频带能量,对爆破震动信号与岩石破裂信号的频带能量分布特征进行研究;其次,通过建立新的频带空间,对比二者的能量分布特征。结果表明,矿山现场微震信号的频带能量分布特征为:岩体破裂信号的能量多集中于S5,0～S5,7低频频带(0～125 Hz),爆破震动信号的能量则在S5,24～S5,31频带(375～500 Hz)表现得较为集中。该分析方法为矿山识别爆破震动事件与岩石破裂事件提供了一种思路,利用二者能量分布差异大、特征对比明显的特点,通过对比新频带空间内的能量分布特征,可以实现对两类微震波形的初步辨识。
- 朱权洁姜福兴于正兴尹永明吕垒
- 关键词：采矿工程微震爆破震动岩石破裂小波包
- 基于未确知聚类法的底板采动破坏深度动态预测被引量：10
- 2014年
- 根据微震监测结果,利用未确知聚类优化法,选取采深、煤层倾角、采厚、构造影响程度4个主要影响因素作为判别指标,建立煤矿底板采动破坏深度动态预测模型。利用微震实测的18组数据作为训练样本,以样本均值为聚类中心,采用信息熵理论确定各判别指标的权重,通过计算样本的多指标综合测度与所属类别样本均值乘积之和获得底板采动破坏深度的预测值,并对样本数据进行逐一检验。为进一步验证该方法的可靠性,另选5组样本进行预测,将预测值与微震实测结果做了比较。研究结果表明:底板采动破坏深度的预测值与实测值的平均相对误差不超过1%,底板采动破坏深度动态预测模型是可靠实用的,可以在同类矿山进行推广应用。
- 程爱平高永涛梁兴旺季毛伟王存文高艳华
- 关键词：微震监测
- 基于微震和应力动态监测的煤岩破坏与瓦斯涌出关系研究被引量：14
- 2015年
- 采用微震监测技术、应力实时在线监测技术对方山矿新井11041工作面回采过程中煤岩破坏与应力变化进行了实测研究,结合工作面抽放和风排瓦斯涌出量监测数据,得到了综采工作面煤岩破坏、应力变化和瓦斯涌出三者之间的关系。研究表明:1)微震事件能量峰值的出现略早于工作面前方煤体应力极值和瓦斯抽放指数峰值,而工作面风排瓦斯涌出量峰值又略晚于瓦斯抽放指数峰值,可以根据微震事件能量变化来间接反映工作面煤体应力变化和瓦斯涌出情况;2)工作面基本顶的周期性运动是诱发工作面风排瓦斯涌出量周期性变化的主要原因,当基本顶周期性断裂时,采空区瓦斯涌出增大,工作面风排瓦斯含量变大,且瓦斯主要来源于采空区积聚瓦斯。
- 尹永明姜福兴谢广祥朱权洁王存文王磊何晓军
- 关键词：微震监测煤岩破坏瓦斯涌出
