【摘 要】
：
工作面回采巷道围岩破碎程度不同,应采用不同性能的注浆材料对围岩进行分区、分类加固.采用BP神经网络算法,建立了回采巷道围岩破碎程度与注浆材料性能的“地质条件—浆液性能”互馈模型.该模型选取顶板岩层强度、煤层强度、底板岩层强度等7个地质条件参数作为输入因子,选取注浆材料7 d抗压强度、初凝时间和初始黏度作为输出因子.利用34组数据对模型进行训练,8组数据作为测试样本开展误差分析.结果表明:训练集拟合系数达到0.99995,测试集输出因子相对误差低于13％,训练和测试效果较好,能够满足基于围岩破碎程度进行浆液
【机 构】
：
中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州221116;深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏 徐州221116;中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京100083;神华国能集团大南湖一矿,新疆 哈密8
论文部分内容阅读
工作面回采巷道围岩破碎程度不同,应采用不同性能的注浆材料对围岩进行分区、分类加固.采用BP神经网络算法,建立了回采巷道围岩破碎程度与注浆材料性能的“地质条件—浆液性能”互馈模型.该模型选取顶板岩层强度、煤层强度、底板岩层强度等7个地质条件参数作为输入因子,选取注浆材料7 d抗压强度、初凝时间和初始黏度作为输出因子.利用34组数据对模型进行训练,8组数据作为测试样本开展误差分析.结果表明:训练集拟合系数达到0.99995,测试集输出因子相对误差低于13％,训练和测试效果较好,能够满足基于围岩破碎程度进行浆液参数选型及预测的要求.
其他文献
为了研究钻孔数量对煤层瓦斯压力及有效抽采区域的影响,采用三维数值模拟方法,计算并分析了单排不同数量钻孔抽采条件下煤层瓦斯压力及有效抽采区域的空间分布特征.结果表明:煤层瓦斯压力变化具有显著的时空响应特征,抽采初期钻孔数量对抽采半径之外的煤层瓦斯压力影响较小,但随抽采时间的增加,钻孔数量对其影响逐渐显现,抽采影响半径增大,瓦斯压力下降趋势加大;钻孔有效抽采区域空间分布形态及其范围受到钻孔数量与抽采时间的影响;有效抽采区域体积与抽采时间基本呈y=axb函数关系,且钻孔有效抽采区域体积与钻孔数量并未呈线性关系;
为了考察煤层顶底板岩性对瓦斯抽采的影响,基于含瓦斯煤流固耦合方程,利用COMSOL Multiphysics软件对透气和不透气2种顶底板岩层进行了钻孔瓦斯抽采数值模拟,其中透气性顶底板岩层孔隙率设置为20％,不透气性顶底板岩层孔隙率设置为0.研究结果表明,不同顶底板岩性条件下在抽采过程中瓦斯总是沿钻孔径向流动,但煤层顶底板岩性对煤层瓦斯流场有明显影响;不同顶底板岩性条件下钻孔瓦斯抽采时间越长,钻孔影响的范围越大,同时距离钻孔中心越远煤层残存瓦斯含量越大,但透气岩层模型的瓦斯压力衰减更快,残存瓦斯压力更低;
采用碱熔-水浸工艺从荧光粉废料中分离回收镓,考察了料碱质量比、物料粒度、碱熔温度、保温时间对镓分离率的影响.结果表明,在物料粒度-0.075 mm、碱熔温度600℃、反应时间3 h、料碱质量比1:2条件下,镓分离率达99.25％.
为了提升瓦斯抽采钻孔密封效果,研发了钻孔漏气位置检测与孔内二次注浆堵漏装置,并在余吾煤业本煤层掘进预抽钻孔进行试验研究,在检测钻孔漏气位置的基础上明确了合理的孔内注浆深度,然后对孔内进行二次注浆堵漏,并对二次注浆堵漏钻孔的瓦斯浓度(甲烷体积分数,下同)变化情况进行了分析.结果表明:抽采钻孔中漏气位置对瓦斯浓度影响较大,瓦斯浓度由钻孔底部至孔口呈现出下降的趋势,瓦斯浓度越小,表明漏气越严重;在距孔口16～17 m位置漏气最为严重,距孔口18～19 m位置漏气相对减少,综合考虑将孔内二次注浆深度定为16～19
采用室温拉伸、剥落腐蚀浸泡、电化学测试等方法研究了微量Cu元素对Al-Zn-Mg合金力学性能及剥落腐蚀性能的影响,并结合扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段分析了其机理.结果表明:Cu元素含量由0增加到0.18％,合金晶内η\'强化相(MgZn2)体积分数由13.34％增至26.42％;合金抗拉强度由383.2 MPa增至407.0 MPa;晶界相分布更加连续,间距由37.5 nm降至11.3 nm;合金耐剥落腐蚀性能降低,最大腐蚀深度由30.08μm增至228.62μm.
为优选出适用于海底岩芯取样钻机在浑浊海水环境下使用的柱塞式海水泵运动副材料,以共聚甲醛、改性PEEK与TC4钛合金配副以及2205双相不锈钢与陶瓷配副进行摩擦磨损性能研究,利用立式万能摩擦磨损试验机开展不同海底沉积物含量的海水环境介质下配对材料的摩擦磨损试验.结果表明,TC4-改性PEEK配副在纯海水环境下摩擦因数最小,而海底沉积物的存在使其摩擦因数增大,且有波动.TC4-共聚甲醛配副在纯海水环境下的初始摩擦因数比在含海底沉积物海水环境下的小,海底沉积物的存在会破坏TC4合金表面的氧化膜或污染膜的减磨作用
选取潞安矿区常村煤矿+470 m水平煤岩层为模拟研究对象,基于Rhino精准曲面建模软件构建三维地质曲面模型,通过有限差分数值模拟软件FLAC3D进行了常村煤矿原岩地应力场的计算和反演.研究结果表明:利用Rhino建模软件可以比较精确地对煤矿区的地质模型进行构建,以曲面代替岩层更加真实地反映了煤矿井下地层的实际分布情况,褶曲等地质构造可以被真实体现,原岩地应力场的数值模拟反演结果更加准确可靠;大型地质构造区域原岩地应力场与其他区域有较大的差异,向斜轴部原岩地应力场集中程度最大,从断层中部到断层端部再到远离
为了解决工作面煤岩互层复合顶板出现破碎松散、离层脱落、整体漏矸严重甚至大面积冒顶等难题,以新元煤矿9104工作面为工程背景,采用现场调研、理论分析及数值模拟方法,研究了工作面煤岩互层复合顶板失稳破坏机理,划分了长度分别为3、25、23 m的基础治理区域、关键治理区域及重要治理区域,确定了工作面复合顶板分区、分重点加固的治理思路.基于此,提出了在回风巷进行“两深孔、一浅孔、两材料、三区域”的分区复合超前预注浆协同加固技术的方案,并依据现场工程实践、工程类比及理论计算公式确定了注浆材料及注浆关键参数.现场工程
以醋酸乙烯酯(VAC)为主要单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,十二烷基硫酸钠(SDS)和辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,采用乳液聚合的方法制备了环保型抑尘剂,对其抗风蚀、保湿、毒理、煤质影响等性能进行了评价,并结合扫描电镜分析了喷洒抑尘剂后煤粒表面的微观形貌.结果表明:该抑尘剂喷洒的煤样放置120 h后,经6级风力(风速为10.8～13.8 m/s)吹扫,煤样风蚀率仅为2％,抑尘效率达到98％;煤样失水速率略低于水,具有一定的保湿性;煤样表干后成膜,无毒无害,不会对作业人员、环境产生不良影响
采用理论分析、数值模拟和现场测试等方法,通过建立的煤矿综掘工作面三维数值模型,数值模拟研究了综掘工作面粉尘运移及沿程分布规律,基于滤膜计重法现场测试了综掘工作面的粉尘质量浓度,并从粉尘粒径的角度出发,对现场采集的滤膜粉尘进行了粒度分析.研究结果表明:综掘工作面粉尘主要集中在距工作面端头5m的区域内,粉尘在风流作用下主要沿回风侧煤壁和掘进机机身之间、掘进机机身与巷道顶板之间向端头后方运移;可将综掘工作面粉尘的沿程沉降划分为急速沉降区、中速沉降区和慢速沉降区;粒径大于50μm的粉尘易在掘进机司机前方沉降;粉尘