检索结果-内蒙古大学图书馆

中国矿业大学学报 2024年第1期53卷 34-45页

作者：范钢伟骆韬张东升张世忠范张磊中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 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

弱胶结岩石遇水发生强度劣化是我国西部地区煤矿开采过程中矿压显现异常、顶板事故频发的重要原因.以我国新疆哈密地区弱胶结粉砂岩和地下水赋存环境为工程背景,通过SEM电镜扫描结合数字图像处理技术,研究了不同pH值碱性溶液、不同浸泡... 详细信息

弱胶结岩石遇水发生强度劣化是我国西部地区煤矿开采过程中矿压显现异常、顶板事故频发的重要原因.以我国新疆哈密地区弱胶结粉砂岩和地下水赋存环境为工程背景,通过SEM电镜扫描结合数字图像处理技术,研究了不同pH值碱性溶液、不同浸泡时间对弱胶结粉砂岩微观结构和孔隙分形维数的影响规律,确定了孔隙分形维数、孔隙率与单轴抗压强度、抗拉强度之间的函数关系,建立了碱水侵蚀条件下弱胶结粉砂岩劣化非线性动力学模型.研究结果表明:1)浸泡溶液碱性越强,弱胶结粉砂岩矿物颗粒形态越趋于圆润,且颗粒间接触形式变得疏松多孔;浸泡初期孔隙率与孔隙分形维数增幅相对较大而后期趋缓.2)碱水侵蚀作用下孔隙结构复杂程度及分布形态对力学强度影响显著,弱胶结粉砂岩单轴抗压强度、抗拉强度与孔隙分形维数、孔隙率之间均具有较强的负线性相关关系;单轴抗压强度、抗拉强度与孔隙分形维数的相关性大于孔隙率;碱水侵蚀降低了弱胶结粉砂岩的脆性.3)选取孔隙分形维数、孔隙率和单轴抗压强度为描述水化学反应系统的变量,以相应参量的时间序列值为非线性动力学方程的特解,通过反演建立了碱水化学作用弱胶结粉砂岩劣化的非线性动力学模型;采用建立的模型计算的孔隙分形维数值、孔隙率和单轴抗压强度与试验值的误差范围分别为2.37%~2.64%,2.38%~4.57%,3.48%~8.12%,可用于弱胶结岩石碱水侵蚀不同时间后孔隙分形维数、孔隙率以及单轴抗压强度等参数的预测评估.

关键词：碱水侵蚀弱胶结粉砂岩孔隙率孔隙分形维数非线性模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

地震绕射波弱信号U-net网络提取方法

引用

地球物理学报 2023年第3期66卷 1192-1204页

作者：盛同杰赵惊涛彭苏萍中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程北京100083 煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083

绕射波携带大量小尺度非均匀地质体信息,对于提高地震勘探分辨率具有重要意义.绕射波能量远小于反射波,在地震记录中常被强反射波掩盖,因此分离并单独成像绕射波,为探测小尺度非均匀地质体的关键问题.传统绕射波分离方法受限于理论模型... 详细信息

绕射波携带大量小尺度非均匀地质体信息,对于提高地震勘探分辨率具有重要意义.绕射波能量远小于反射波,在地震记录中常被强反射波掩盖,因此分离并单独成像绕射波,为探测小尺度非均匀地质体的关键问题.传统绕射波分离方法受限于理论模型假设,对陡倾角反射波去除效果不佳,且易对绕射波造成损伤.基于经典编码-解码框架下的U-net网络和注意力机制,本文提出了一种绕射波智能分离方法,通过编码器自动提取地震数据中的绕射波特征,再由解码器恢复绕射波,从而隐性去除反射波.该方法作为端到端的机器学习,训练后的U-net网络可自适应地分离绕射波.本文通过数值模拟数据与实际数据构建训练数据集,利用训练后的U-net网络分离绕射波,并将结果偏移成像.数值模型测试和实际资料应用表明,融合了注意力机制的U-net网络能够有效压制反射波能量,保留绕射波动力学特征,克服了传统绕射波分离方法难以去除陡倾角反射的局限性,其提取的绕射波弱信号特征较为完整,能够进一步提高地震成像分辨率,在小尺度断裂刻画上具有优势.

关键词： U-net网络注意力机制绕射波分离绕射波成像

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

煤岩体裂隙结构形态和力学属性的可视化数据库构筑初探

引用

煤炭科学技术 2023年第S01期51卷 27-39页

作者：王宏伟张翠敏宋嘉祺王泽亮潘艳中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083

煤岩体中裂隙赋存状态、结构形态和力学属性等对其材料强度、变形能力和抗冲击性能等具有显著的影响,确定裂隙的空间几何结构、空间展布形态和力学属性对于研究煤岩力学性能具有重要的理论意义和工程应用价值,构筑煤岩体裂隙结构形态和... 详细信息

煤岩体中裂隙赋存状态、结构形态和力学属性等对其材料强度、变形能力和抗冲击性能等具有显著的影响,确定裂隙的空间几何结构、空间展布形态和力学属性对于研究煤岩力学性能具有重要的理论意义和工程应用价值,构筑煤岩体裂隙结构形态和力学属性可视化数据库可为研究裂隙形态多样性识别提供一个新的思路和方向。从数据库概念和建立数据库基本方法出发,设计了裂隙可视化数据库构筑的基本思路,建立了煤岩实体和裂隙实体间一对多的映射关系,构建了裂隙多源数据智能获取、裂隙属性智能分类与存储、形态可视化分析与实现3个方面的数据库基本框架,实现了可视化数据库的裂隙结构形态智能识别、基于结构形态和断裂力学的分类属性多角度判别、几何展布形态可视化、基于条形码与二维码扫描的裂隙属性智能传输等特色功能。以北京昊华能源股份有限公司大安山煤矿为工程背景,获取了逆冲断层和倒转褶皱等复杂地质构造中的煤岩样品。运用CT扫描、图像分析处理与三维重构等技术手段构建了若干裂隙的三维数字化模型。结合不同属性分类标准,基于智能识别算法分类了裂隙的形态特征、分布位置和几何特征等数据,初步建立了煤岩体裂隙可视化数据库的基本模块,开展了裂隙检索与数据入库,展示了裂隙结构的结合形态,为可视化数据库的建立打下基础。

关键词：裂隙结构形态可视化数据库分类属性智能识别

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

综合赋权的TOPSIS充填采煤液压支架评价方法研究

引用

采矿与安全工程学报 2023年第3期40卷 543-553页

作者：时培涛张吉雄张强闫浩宗庭成中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室矿业工程学院江苏徐州221116

为了评价充填采煤液压支架的结构设计,提出了一种基于层次分析法(AHP)、熵权法(EWM)和CRITIC三者综合赋权的TOPSIS评价方法。从结构特性、夯实特性、支护特性和充填特性4个方面确定了8项评价指标,构建了充填采煤液压支架评价体系。融合... 详细信息

为了评价充填采煤液压支架的结构设计,提出了一种基于层次分析法(AHP)、熵权法(EWM)和CRITIC三者综合赋权的TOPSIS评价方法。从结构特性、夯实特性、支护特性和充填特性4个方面确定了8项评价指标,构建了充填采煤液压支架评价体系。融合主客观赋权方法,主观上采用AHP赋权,客观上基于仿真模型采用EWM和CRITIC赋权,建立了AEC-TOPSIS综合评价模型,通过计算各支护状态的相对贴近度分析出优良支护区间。以某四柱充填采煤液压支架为例,该液压支架的优良贴合度为2.4%~2.9%,优良支护区间为3.75~4.80 m,与其服务的煤层厚度相吻合,说明在该煤层进行固体充填开采时可发挥该支架最均衡的性能,为充填采煤液压支架结构设计提供了一种可靠的评价体系与方法。

关键词：充填采煤液压支架层次分析法熵权法 CRITIC TOPSIS 综合评价

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于CT成像和数字体图像相关法的岩石内部变形场量测方法的研究进展

引用

科学通报 2023年第4期68卷 380-398页

作者：毛灵涛毕玉洁刘海洲陈俊王建强彭瑞东刘红彬吴昊孙跃鞠杨中国矿业大学(北京) 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(北京)力学与建筑工程学院北京100083

在采矿工程、边坡工程、隧道工程、水利水电工程及新兴的岩体工程如深埋油气储库、地下核废料处置库、地热开发等生产开发过程中,岩石是主要工程对象.直观观测与定量表征应力场、渗流场和温度场等多物理场耦合作用下岩石内部非连续结构... 详细信息

在采矿工程、边坡工程、隧道工程、水利水电工程及新兴的岩体工程如深埋油气储库、地下核废料处置库、地热开发等生产开发过程中,岩石是主要工程对象.直观观测与定量表征应力场、渗流场和温度场等多物理场耦合作用下岩石内部非连续结构演化始终是岩石力学重要和具有挑战性的研究内容.高精度微CT能够在微细观甚至纳米尺度上观测岩石内部结构,通过与数字体图像相关法结合,可实现岩石内部变形场的透明可视化与定量解析,为岩石的非连续结构与多物理场效应的透明解析和推演提供了新的有效途径.本文回顾了近年来微焦点CT在岩石内部结构检测、数字岩心和内部变形场量测方面的应用,详细阐述了CT原位扫描实验与数字体图像相关法的原理及主要进展,分析了岩石微细观结构对应变场测量精度的影响及数字体图像相关法在岩石内部变形测量中的典型应用,探讨了数字体图像相关法测量岩石内部变形场面临的挑战.

关键词：岩石力学三维变形场测量 X射线CT 数字体图像相关法

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

考虑硬化和损伤效应的盐岩蠕变本构模型研究

引用

岩土力学 2023年第10期44卷 2953-2966页

作者：杨俊涛宋彦琦马宏发杨江坤邵志鑫鲍伟中国矿业大学(北京)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(北京)力学与建筑工程学院北京100083

盐岩是储存化石能源和高放射性核废料的理想介质,研究盐岩蠕变力学特性对地下盐岩储库的安全营运具有重要意义。为合理反映盐岩蠕变过程存在的损伤和硬化两种机制,以元件组合模型为基础,结合分数阶微积分理论建立了一种考虑损伤和硬化... 详细信息

盐岩是储存化石能源和高放射性核废料的理想介质,研究盐岩蠕变力学特性对地下盐岩储库的安全营运具有重要意义。为合理反映盐岩蠕变过程存在的损伤和硬化两种机制,以元件组合模型为基础,结合分数阶微积分理论建立了一种考虑损伤和硬化效应的盐岩蠕变本构模型。该模型采用考虑时效损伤的弹性元件描述盐岩加载初期的损伤变形,采用分数阶村山体描述盐岩衰减蠕变阶段的黏弹塑性蠕变力学行为;通过引入描述盐岩屈服强度随时间强化的硬化函数来反映盐岩硬化机制;采用瞬时塑性元件描述不可恢复的瞬时变形。基于Kachanov蠕变损伤定律与Lemaitre应变等价原理构造了一种带有应变触发的非线性黏壶元件,该元件能够较好描述盐岩加速蠕变阶段的非线性变形特征。基于组合模型理论推导了考虑硬化和损伤效应的盐岩一维、三维蠕变方程;通过分析已有盐岩单、三轴蠕变试验等时应力-应变曲线特征,确定了村山体启动应力阈值;结合等时应力-应变曲线和蠕变试验数据对模型中的参数进行了辨识。结果表明:建立的蠕变本构模型仅用一组参数即能描述不同应力状态下盐岩的蠕变力学特性,可为预测盐岩蠕变变形特征提供一定的理论依据。

关键词：盐岩蠕变损伤塑性硬化分数阶导数本构模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

水力压裂分段射孔簇多裂缝空间偏转模拟研究

引用

煤炭科学技术 2023年第9期51卷 160-169页

作者：王永亮刘娜娜王昊中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083

深部致密油气储层水力压裂工程形成复杂缝网形态是影响油气采收率的关键因素,需要准确评估和优化压裂裂缝扩展行为。水平井多射孔簇分段压裂涉及储层和孔隙−裂隙内流体之间的热扩散、流体流动与岩体基质变形,热扩散效应和多物理场耦合... 详细信息

深部致密油气储层水力压裂工程形成复杂缝网形态是影响油气采收率的关键因素,需要准确评估和优化压裂裂缝扩展行为。水平井多射孔簇分段压裂涉及储层和孔隙−裂隙内流体之间的热扩散、流体流动与岩体基质变形,热扩散效应和多物理场耦合作用是深部致密岩体压裂的典型特征;同时,压裂缝网扩展与裂缝间的扰动作用有关,压裂工艺中的射孔簇间距、起裂顺序等造成平行裂缝发生不同程度的非稳定扩展。理解多物理场耦合、裂缝间扰动等内外因素的影响机制,对有效评估压裂缝网具有重要意义。综合考虑深部储层的热−流−固耦合效应,研究水力压裂缝网三维扩展之间的应力阴影效应和多裂缝扰动偏转行为。研究建立水平井分段压裂的工程尺度三维数值模型,利用典型工况计算分析了压裂裂缝三维扩展的热扩散效应影响、不同射孔簇间距以及不同压裂方案(顺序、同步、交替压裂)下裂缝网络的扩展扰动行为。结果表明:深部致密油气储层压裂裂缝扩展引起的应力扰动区域在多裂缝中存在叠加、覆盖行为,形成应力阴影效应、造成裂缝空间偏转;水平井多射孔簇间距的减小,将增大应力阴影区,加剧裂缝间相互干扰;相比多射孔簇顺序压裂,同步压裂将增大应力阴影区,交替压裂可减小应力阴影区,交替压裂成为缓解压裂缝网三维扩展扰动、优化空间缝网形态的有效方案;深部致密油气储层岩体裂缝内的压裂液与岩体基质进行热交换,各压裂方案下的裂缝扩展面积、体积均有提升,表明热效应对裂缝扩展有促进作用,成为影响压裂裂缝扩展的重要因素。

关键词：三维压裂裂缝多裂缝扰动偏转应力阴影效应热−流−固耦合有限元−离散元模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于N-M曲线的盾构隧道正截面承载性能加固评价及演化规律

引用

中国矿业大学学报 2023年第1期52卷 76-85页

作者：刘德军张杨左建平戴庆庆中国矿业大学(北京)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(北京)力学与建筑工程学院北京100083

由于运营环境的复杂性,如何评价管片承载性能尚未形成统一的认识.首先提出将轴力-弯矩曲线(N-M曲线)与坐标轴围成的面积作为管片正截面承载性能的评价指标;进一步建立了内表面粘钢加固的正截面承载性能计算理论,并采用数值模拟验证了计... 详细信息

由于运营环境的复杂性,如何评价管片承载性能尚未形成统一的认识.首先提出将轴力-弯矩曲线(N-M曲线)与坐标轴围成的面积作为管片正截面承载性能的评价指标;进一步建立了内表面粘钢加固的正截面承载性能计算理论,并采用数值模拟验证了计算理论的合理性;最后综合考虑混凝土劣化和钢筋锈蚀,采用建立的计算理论系统分析评价了管片正截面粘钢加固的承载性能及其演化规律.研究结果表明:受压侧粘钢加固,正截面承载力随着钢板厚度的增加而提高,受拉侧粘钢加固,随着钢板厚度的增加,正截面承载力先快速增长,后逐渐降缓,最后趋于稳定;当盾构隧道采用整环钢板加固时,建议钢板厚度不宜超过20 mm;运营期早期,管片内表面拉、压侧粘贴钢板均可获得较好的加固效果,而运营后期,管片受拉侧粘贴的钢板对提升正截面承载性能几乎无效果.研究成果对于盾构隧道的性能评估和运营安全具有一定的指导意义.

关键词：盾构隧道承载力 N-M曲线性能演化内表面加固

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于岩层移动类双曲线模型的水资源“浅保-深储”方法

引用

煤炭学报 2023年第S02期48卷 501-513页

作者：孙运江左建平米长宁于美鲁李政岱史月中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083 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

针对煤炭开采导致地下水位下降和地表植被破坏等生态问题,基于保水采煤的科学内涵和采动覆岩移动类双曲线模型,建立了采动覆岩不同层位含水层“浅保-深储”差异化保护方法。即在上覆岩层破坏损伤最窄的主关键层下离层区注浆控制其上部... 详细信息

针对煤炭开采导致地下水位下降和地表植被破坏等生态问题,基于保水采煤的科学内涵和采动覆岩移动类双曲线模型,建立了采动覆岩不同层位含水层“浅保-深储”差异化保护方法。即在上覆岩层破坏损伤最窄的主关键层下离层区注浆控制其上部岩层不破断,保护潜水水位和地表生态;其下部破坏的含水层利用采空区垮落岩体的空隙储存起来,经自净化后再利用。“浅保-深储”模型融合了采空区充填和煤矿地下水库保水的各自优势,并给出其适用的覆岩条件。根据采动覆岩“类双曲线”破坏移动特征,理论推导了主关键层下离层区初次注浆、周期注浆步距以及注采比,分析了注采比受主控参数的影响规律,得知注采比随垮落角和主关键层与煤层间距的增大而减小,随充分采动角和工作面推进距离的增大而增大。采用现场实测注浆数据对理论注采比进行验证,2者基本吻合。采用数值模拟对比分析了覆岩含水层“浅保-深储”、采空区充填保水地下水库的储水效果和煤柱稳定性,获得了采动覆岩移动和地下水流动均具有显著的“类双曲线”特征。基于理论注采比在主关键层下离层区注浆能够实现不同层位含水层“浅保-深储”,且该保水方法煤柱支承压力最大可降低60.8%,显著提高了储水采空区隔水煤柱的安全性,解决了井下采煤与充填难协调问题,利于煤炭绿色、安全、高效开采。

关键词：保水采煤类双曲线浅保-深储主关键层离层区注浆

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于DA-DE-SVM智能模型的煤岩体SC-CO_(2)压裂效果预测

引用

岩土工程学报 2023年第2期45卷 362-368,F0003页

作者：闫浩张吉雄周楠时培涛中国矿业大学矿业工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116

煤岩体压裂效果是超临界CO_(2)(SC-CO_(2))压裂工程设计的主要依据。为准确预测煤岩体SC-CO_(2)压裂效果,基于多孔相向裂缝动态扩展模拟,筛选确定影响煤岩体SC-CO_(2)压裂效果的6个地质因素和4个施工因素,提出了一种集成支持向量机(SVM... 详细信息

煤岩体压裂效果是超临界CO_(2)(SC-CO_(2))压裂工程设计的主要依据。为准确预测煤岩体SC-CO_(2)压裂效果,基于多孔相向裂缝动态扩展模拟,筛选确定影响煤岩体SC-CO_(2)压裂效果的6个地质因素和4个施工因素,提出了一种集成支持向量机(SVM)、蜻蜓算法(DA)、差分进化算法(DE)的混合人工智能模型,利用支持向量机构建SC-CO_(2)压裂效果与其影响因素之间的关系,并利用蜻蜓算法、差分进化算法联合优化支持向量机的超参数。以相关系数、均方根误差、平均绝对误差为评价指标对混合人工智能模型性能进行了评估,并采用MIV方法对模型输入变量进行了敏感性分析,结果表明:本文提出的DA-DE-SVM智能模型能很好预测煤岩体SC-CO_(2)压裂效果,其训练集的R值为0.9572,测试集的R值为0.9316。SC-CO_(2)压裂效果影响因素的重要程度从高到低依次为:相邻压裂钻孔水平距离>垂直地应力>压裂液注入速率>相邻压裂钻孔垂直距离>煤体抗拉强度>水平地应力>压裂液温度>煤体渗透系数>煤体初始孔隙压力>煤体弹性模量。研究成果可为SC-CO_(2)压裂工程参数优化设计及工程应用提供重要指导。

关键词：煤岩体超临界CO_(2) 压裂效果智能预测

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：