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煤油气共生矿井油型气涌出危险性定量评价 被引量：1
1
作者 魏明尧 皇甫昊棋 +3 位作者 高康 陆春钦 蔚立元 付士根 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第4期67-75,共9页
为解决煤油气共生矿井面临的油型气涌出灾害,提出油型气涌出危险性定量评价技术。首先将煤层顶底板岩层稳定性作为评价油型气涌出的关键参数,并以电阻率水平分布均匀度来表征岩层稳定性,采用直流电法探究顶底板岩层电阻率分布特征,提出... 为解决煤油气共生矿井面临的油型气涌出灾害,提出油型气涌出危险性定量评价技术。首先将煤层顶底板岩层稳定性作为评价油型气涌出的关键参数,并以电阻率水平分布均匀度来表征岩层稳定性,采用直流电法探究顶底板岩层电阻率分布特征,提出基于岩层电阻率变异系数的岩层稳定性动态定量探测方法;同时,综合考虑地质结构的影响,辅以岩层采动破坏深度、力学参数、渗透性及断层构造等静态参数,并采用变权理论的层次分析法(AHP)定量计算出各因素对于评价指标的权重,进而提出油型气涌出危险性的综合定量评价方法;最后定量评价黄陵矿区2个典型区域的油型气涌出危险性,其结果与现场实际油型气抽采钻孔的抽采量数据一致。 展开更多
关键词 煤油气共生矿井 油型气 涌出危险性 定量评价 地质构造 电阻率 电法探测
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冲击载荷下饱水红砂岩力学响应与破碎特征
2
作者 解北京 蔺淑蓉 +3 位作者 汪泉 石嘉煜 李晓旭 李恒 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第7期2582-2592,共11页
施工采掘扰动导致岩体失稳破坏易诱发工程灾害,为研究饱水红砂岩动力学响应行为,借助分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar, SHBP)开展单轴及三轴冲击加载试验,探究红砂岩在脉冲宽度及冲击速度双重影响下的力学特征,同时结... 施工采掘扰动导致岩体失稳破坏易诱发工程灾害,为研究饱水红砂岩动力学响应行为,借助分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar, SHBP)开展单轴及三轴冲击加载试验,探究红砂岩在脉冲宽度及冲击速度双重影响下的力学特征,同时结合分形维数,深入解析单轴加载下饱水红砂岩破坏特征。结果表明:单轴/三轴冲击下,干燥红砂岩可获得更高的应变率和抗压强度;三轴冲击试验中,较短脉冲宽度作用下,饱水红砂岩应变响应速度更快;单轴作用下,脉冲宽度及冲击速度均较大时,应变率-时程曲线产生双峰现象,三轴冲击无此现象;脉冲宽度的增加会延长红砂岩破坏时间,L=200 mm时为基础,每增加100 mm,应变率时程延长约50μs;脉冲宽度及冲击速度越大,试样轴向破坏越剧烈,呈粉碎性破坏;冲击强度影响红砂岩裂纹数量,脉冲宽度影响裂纹发育长度和深度。研究结果对深入认识应力波作用下红砂岩失稳破坏特征具有重要意义。 展开更多
关键词 安全工程 分离式霍普金森压杆 力学特性 破碎特征
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应急管理视角下特大库区滑坡科学观测与早期预警
3
作者 叶霄 朱鸿鹄 +3 位作者 田坤 李厚芝 张巍 程刚 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第3期221-231,共11页
为增强极端气候下库区滑坡灾害风险的应对能力,利用多源监测数据和机器学习算法,构建一种滑坡多维科学观测和水文气象早期预警的框架。通过分析2个特大型库区滑坡的多年观测数据,包括Sentinel-1、全球导航卫星系统(GNSS)地表位移和光纤(... 为增强极端气候下库区滑坡灾害风险的应对能力,利用多源监测数据和机器学习算法,构建一种滑坡多维科学观测和水文气象早期预警的框架。通过分析2个特大型库区滑坡的多年观测数据,包括Sentinel-1、全球导航卫星系统(GNSS)地表位移和光纤(FO)应变,识别滑坡变形的时空格局和主控因素。结合提升决策树(BDT)算法,提出基于滑带土体实时应变(RTS)的水文气象早期预警方法,并系统性地探讨极端气候背景下库区滑坡监测预警与应急管理的策略框架。结果表明:不同变形诱发机制的滑坡表现出不同的时空变形特征,滑坡活动及其演化与局部抗滑处置措施密切相关;滑坡变形具有分区独立的特点,且与极端气象水文条件高度相关;基于RTS的早期预警模型能提供明确的多因子协同预警阈值,强调应急响应导向的滑坡监测预警理念。 展开更多
关键词 应急管理 库区滑坡 科学观测 早期预警 极端气候
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采掘扰动下煤岩体真三轴力学特性及本构模型
4
作者 徐世强 张自政 +3 位作者 余伟健 柏建彪 邓敏 刘帅刚 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第6期111-119,共9页
为深入掌握采掘扰动下煤岩组合体真三轴力学特性,采用八面体剪应力理论,系统研究采掘扰动下受交界面倾角影响的煤岩组合体真三轴力学特性及能量演化机制,并最后基于德鲁克-普拉格准则,建立考虑交界面倾角影响的煤岩组合体真三轴损伤本... 为深入掌握采掘扰动下煤岩组合体真三轴力学特性,采用八面体剪应力理论,系统研究采掘扰动下受交界面倾角影响的煤岩组合体真三轴力学特性及能量演化机制,并最后基于德鲁克-普拉格准则,建立考虑交界面倾角影响的煤岩组合体真三轴损伤本构模型。结果表明:开挖扰动阶段,煤岩组合体轴向应变随时间线性增长,能量主要转化为弹性能,随着应变增大耗散能逐渐增加;当交界面倾角超过60°时,剪应力明显增大且增大节点延后至开挖末期。回采阶段,试样能量主要用于变形破坏;交界面倾角小于60°时,试样在剪应力达到强度极限前会发生2次变形,回采扰动末期应变有2个骤增节点,随后剪应力骤降,耗散能比例趋于1;交界面倾角大于60°时,轴向应变峰值降低,应变骤增节点后延并与剪应力骤降节点同步,组合体变形破坏主要取决于岩体部分;模型验证后拟合优度均高于90%。 展开更多
关键词 真三轴 煤岩组合体 采掘扰动 力学特性 本构模型
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含缺陷砂岩单轴压缩裂纹类型及演化规律试验研究 被引量：1
5
作者 吴迪 江兴元 +2 位作者 赵珍贤 田俊伟 王福林 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第2期200-215,共16页
【目的】裂隙岩体在荷载作用下力学强度会发生劣化,易进一步引发岩石破裂,对岩体工程造成影响,分析含0°~90°缺陷砂岩单轴压缩下的声发射能量特征、主频变化及RA-AF值分布。【方法】基于声发射参数探究砂岩的破裂机制、裂纹类... 【目的】裂隙岩体在荷载作用下力学强度会发生劣化,易进一步引发岩石破裂,对岩体工程造成影响,分析含0°~90°缺陷砂岩单轴压缩下的声发射能量特征、主频变化及RA-AF值分布。【方法】基于声发射参数探究砂岩的破裂机制、裂纹类型及演化规律并结合扫描电镜探究断口细观形貌特征与宏观断裂之间的联系。【结果】缺陷的存在对砂岩的力学强度具有明显劣化作用,声发射能量的变化存在“波动期、平缓期、剧烈波动期、上升激增期”四个阶段,声发射参数AF主要分布在0~500 kHz之间,RA主要分布在0~2.0 ms·V^(-1)之间,砂岩破裂面断口分为拉裂断口、剪裂断口、拉剪复合型断口三种。【结论】(1)砂岩强度随着裂隙角度增加,整体上呈现增大的趋势;(2)裂纹演化过程可以分为:初始翼型张裂纹-复合类裂纹(0°~45°)→初始反翼型张裂纹-反翼型裂纹(60°~75°)→初始翼型张裂纹-二次翼型裂纹(90°);(3)主频信号中低频占71%~96%,高频占3%~23%,破坏过程主要产生大尺度裂纹;(4)张拉裂纹比例超过70%,剪切裂纹占比在20%附近波动,张拉破坏占主导地位;(5)砂岩破裂面断口以穿晶断裂(TG)为主的同时,伴随着沿晶断裂(IG),完整砂岩主要为穿晶张拉型断裂,含缺陷砂岩主要为穿晶拉剪复合型断裂,砂岩的宏观裂纹断裂形式与微观形貌特征存在对应关系。 展开更多
关键词 单轴压缩 声发射 裂纹类型 演化规律 扫描电镜 影响因素 力学性能 砂岩
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单轴压缩下不同岩石破坏的声发射临界慢化特征
6
作者 张西西 刘晶晶 石杰红 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第8期197-203,共7页
为给深部地下工程中岩石断裂引起的岩爆和其他灾害的监测和预警提供新的参考,对4种岩石(黄色砂岩、白色砂岩、大理岩和石灰岩)进行单轴压缩实验,并同步开展声发射(AE)监测,研究不同岩石的力学性质和AE能量演化,基于临界慢化理论,分析岩... 为给深部地下工程中岩石断裂引起的岩爆和其他灾害的监测和预警提供新的参考,对4种岩石(黄色砂岩、白色砂岩、大理岩和石灰岩)进行单轴压缩实验,并同步开展声发射(AE)监测,研究不同岩石的力学性质和AE能量演化,基于临界慢化理论,分析岩石破坏的AE前兆特征。研究结果表明:岩石加载过程中的AE具有临界慢化现象,其中方差指标对岩石破裂更敏感,其突变可以被视为岩石破坏的前兆,相比于自相关系数指标更准确;岩石破坏前兆的应力水平与其脆性特征密切相关,岩石的脆性越高,破坏前兆点越拖后,预警越困难。研究结果可为岩爆等灾害的预警提供指导。 展开更多
关键词 声发射 岩石脆性 临界慢化 破坏前兆
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高应力层状碎裂硬岩巷道渐进破裂与大变形机制的模拟分析
7
作者 谢振坤 邱士利 +3 位作者 李邵军 江权 李铁平 荆留杰 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第5期1-14,共14页
高应力层状碎裂硬岩巷道因多尺度非均质与非连续结构特性,在开挖卸荷作用下易诱发渐进破裂与大变形灾害,威胁施工安全。为揭示此类巷道的渐进破裂与大变形机制,以中国某金属矿山为背景,开发并应用了三维黏结块体损伤本构模型(bonded blo... 高应力层状碎裂硬岩巷道因多尺度非均质与非连续结构特性,在开挖卸荷作用下易诱发渐进破裂与大变形灾害,威胁施工安全。为揭示此类巷道的渐进破裂与大变形机制,以中国某金属矿山为背景,开发并应用了三维黏结块体损伤本构模型(bonded block damage model, BBDM),该模型耦合了块体单元错断与结构面接触损伤机制,能更真实地模拟碎裂岩体的渐进破坏过程。基于该模型理论,融合现场结构面识别数据,建立了包含离散裂隙网络的层状碎裂硬岩巷道合成岩体模型(synthetic rockmass model, SRM),系统模拟了巷道围岩开挖损伤演化全过程。结果显示:巷道拱脚位置受层状结构面影响,形成薄层状弱化区,并在挤压应力作用下发生持续性挤出变形(位移量达40 mm);巷道顶拱V形破坏区岩块出现拉伸损伤特征,并向临空面产生阶段性滑移(位移量达23 mm);结构面损伤积累导致围岩完整性丧失,进而诱发了围岩渐进破裂与大变形破坏,模拟结果与现场破坏特征一致。研究通过所建立的BBDM-SRM数值模型,明确了高应力层状碎裂岩巷道大变形的结构面控制机制,可为同类工程支护设计优化提供理论依据。 展开更多
关键词 高应力层状碎裂硬岩巷道 渐进破裂 大变形机制 节理本构 合成岩体模型
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基于突变理论的隔水岩体失稳分析及安全厚度计算 被引量：4
8
作者 方林 龚晟 +1 位作者 王桂林 余浩 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期76-83,共8页
为了保障岩溶突水隧道施工和运营安全,基于弹性梁模型,应用突变理论建立岩溶突水顶板在动力扰动下失稳的双尖点突变模型;综合考虑围岩性质、静水压力、动力扰动等因素,分析岩溶突水隧道顶板的失稳机制和破坏条件,建立其失稳突变的判别方... 为了保障岩溶突水隧道施工和运营安全,基于弹性梁模型,应用突变理论建立岩溶突水顶板在动力扰动下失稳的双尖点突变模型;综合考虑围岩性质、静水压力、动力扰动等因素,分析岩溶突水隧道顶板的失稳机制和破坏条件,建立其失稳突变的判别方程,并采用Matlab软件编程,求解顶板的最小安全厚度;同时,为了避免当静水压力过大时,突变理论公式的不合理性,单独计算仅在静水压力的情况下的最小安全厚度,并取两者计算值中的更大值。结果表明:隔水岩体是否保持稳定是由岩体内外因素共同决定的;岩体跨度越长,岩体最小安全厚度越大;岩体弹性模量越大,岩体最小安全厚度越小。在振动频率一定时,爆破荷载越大,岩体最小安全厚度越大;在爆破荷载的大小一定时,爆破振动的频率越大,岩体最小安全厚度越小;静水压力越大,岩体最小安全厚度越大。该岩溶突水隧道顶板安全厚度计算方法具有可行性与较高的准确性。 展开更多
关键词 突变理论 隔水岩体失稳 安全厚度 动荷载 静水压力
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岩溶区地下双空洞诱发地面塌陷演化过程的试验研究 被引量：2
9
作者 苏永华 杨忠武 +2 位作者 刘阳阳 罗彪 郭思源 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4194-4205,共12页
为探究岩溶区地下双空洞联合致塌演化过程的一般规律,设计一种可视化的模拟双空洞塌陷的试验装置。为此,设计并开展了改变双空洞洞口宽度、洞口间距、砂土含水率及地下初始水位高度的室内物理模型正交试验,并通过相机和位移计记录双空... 为探究岩溶区地下双空洞联合致塌演化过程的一般规律,设计一种可视化的模拟双空洞塌陷的试验装置。为此,设计并开展了改变双空洞洞口宽度、洞口间距、砂土含水率及地下初始水位高度的室内物理模型正交试验,并通过相机和位移计记录双空洞发育过程中的土体参数变化,分析其动态塌陷过程及最终塌陷模式,对渗流作用下地下双空洞联合致塌的灾变规律进行了探究。其次,根据塌陷发生的条件和影响因素,对各因素水平赋予一定权重,采用一种半定量的预测方法对试验塌陷模式进行预测,为岩溶区群落式地面塌陷灾害的研究提供了一定的思路。结果表明:双空洞塌陷以湿润锋为界限分为水下缓慢发育和水上加速破坏两个阶段,且前者约占塌陷破坏总历时的85%以上;洞口宽度与洞口间距是影响塌陷破坏模式的重要因素;双空洞连通程度的强弱,会导致其发育的空间形态不同,最终形成三种塌陷破坏模式;湿润锋以上土体的破坏形态与砂土自身强度有关,随含水率的增加,有从漏斗形到直筒形再到坛形的变化趋势,湿润锋以下土体的破坏形态基本为漏斗形,且破裂面出现在湿润锋的分界面上;砂土含水率与塌陷破坏总历时呈负相关关系,在4个因素中的影响效果最为显著;基于半定量法的预测模型预测的塌陷破坏模式与试验实际的塌陷破坏模式吻合较好,对今后岩溶区类似地面塌陷的预测和灾害预警有一定的参考意义。 展开更多
关键词 安全工程 演化过程 物理模型试验 双空洞 岩溶塌陷 预测
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综采工作面智能喷雾管理系统研究与应用
10
作者 漆宇轩 王明 朱锴 《安全》 2025年第7期40-45,共6页
为应对煤矿开采中粉尘治理的智能化需求,本文基于现代网络通信、智能感知与自动控制技术,开发了一套综采工作面智能喷雾管理系统。系统由井下喷雾执行单元和井上监控平台构成,通过光纤以太环网实现数据交互,采用边缘计算进行实时分析决... 为应对煤矿开采中粉尘治理的智能化需求,本文基于现代网络通信、智能感知与自动控制技术,开发了一套综采工作面智能喷雾管理系统。系统由井下喷雾执行单元和井上监控平台构成,通过光纤以太环网实现数据交互,采用边缘计算进行实时分析决策;系统能实现采煤机动态跟踪喷雾、移架联动降尘、放煤自动喷雾等8项核心功能,并构建包含应用层、大数据支撑层、边缘计算层和感知层的4层架构体系;系统在王家岭煤矿中进行现场应用。应用结果表明:该系统能使王家岭煤矿中割煤司机处全尘浓度降低56.04%,移架作业点呼尘浓度下降39.78%,回风巷粉尘治理效率提升超过50%。该系统能显著提高粉尘治理的智能化水平和综合降尘效能,为煤矿安全生产提供有效的技术保障。 展开更多
关键词 综采工作面 智能化 降尘
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浅埋深线圈瞬变电磁场超前探测响应及应用 被引量：1
11
作者 王春源 张桓 +1 位作者 马洪亮 梁庆华 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期75-81,共7页
为有效识别隧道工作面前方采空区、岩溶、导水裂隙带等不良地质情况,预防隧道开挖透水事故,开展浅埋深线圈瞬变电磁理论在隧道超前探测中应用的研究。首先,利用COMSOL软件建立浅埋深线圈超前探测模型,研究工作面前方不同方位电磁场的传... 为有效识别隧道工作面前方采空区、岩溶、导水裂隙带等不良地质情况,预防隧道开挖透水事故,开展浅埋深线圈瞬变电磁理论在隧道超前探测中应用的研究。首先,利用COMSOL软件建立浅埋深线圈超前探测模型,研究工作面前方不同方位电磁场的传播特性和异常响应特征;然后,以青岛地铁13号线嘉陵江路站-香江路站区间隧道工程为例,验证浅埋深线圈瞬变电磁法识别异常体的可行性。结果表明:浅埋深瞬变电磁法可有效识别工作面前方不同位置的低阻异常体;不同方位异常体对于电场响应的影响主要体现在响应强度上;瞬变电磁场可有效区别出空气域和岩体域,但受空气域的影响,电磁场在近地表的高阻围岩中衰减速度加快,导致在反演分析中实际探测工作存在高阻异常。 展开更多
关键词 浅埋深线圈 瞬变电磁场 超前探测 工作面 低阻异常体 隧道施工
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超声波激励时长对煤体孔裂隙结构及渗透特性的影响 被引量：1
12
作者 郝荷杰 王瑞哲 +3 位作者 杨二豪 仇悦 张笑盈 林海飞 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期155-164,共10页
为探究超声波激励作用下不同激励时长对煤体损伤的特性,利用超声波激励试验系统、核磁共振成像系统、体视显微镜、煤岩芯渗透率自动测试系统等,分析不同超声波激励时长下煤体孔隙结构、表面裂隙及渗透特性的变化特征。结果表明:随着超... 为探究超声波激励作用下不同激励时长对煤体损伤的特性,利用超声波激励试验系统、核磁共振成像系统、体视显微镜、煤岩芯渗透率自动测试系统等,分析不同超声波激励时长下煤体孔隙结构、表面裂隙及渗透特性的变化特征。结果表明:随着超声波激励时长不断增加,煤体微小孔、中孔、大孔的T 2谱峰面积变化率和总孔隙率变化率、表面裂隙面积变化率、渗透率变化率均呈线性增大关系;超声波激励煤体30~150 min,微小孔、中孔、大孔的T 2谱峰面积变化率分别由14.60%、52.50%、24.90%增大至61.30%、145.50%、235.70%;总孔隙率变化率、表面裂隙面积变化率、渗透率变化率分别由5.04%、47.27%、41.67%增大至24.93%、127.91%、208.33%。在不同超声波时长激励下,煤体渗透率变化率与总孔隙率变化率、表面裂隙面积变化率均符合线性增大关系;随着超声波激励时长增加,煤体孔隙、裂隙改造效果提升,渗透率得以提高。 展开更多
关键词 超声波激励时长 裂隙结构 渗透特性 核磁共振 孔隙率
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循环荷载作用下抗浮多铃型扩体锚杆拔出模型试验
13
作者 陈晨 余捷 +2 位作者 刘哲 谢莎莎 易程程 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期109-118,共10页
为研究地下水位变动导致锚杆抗拔性能劣化的原因,提高扩体锚杆在抗浮过程中的锚固性能,首先,通过单次拉拔试验,得出不同埋深情况下多铃型扩体锚杆拔出过程中承载性能的变化情况;然后,根据单次拉拔试验得出的抗拔极限承载力进行循环试验... 为研究地下水位变动导致锚杆抗拔性能劣化的原因,提高扩体锚杆在抗浮过程中的锚固性能,首先,通过单次拉拔试验,得出不同埋深情况下多铃型扩体锚杆拔出过程中承载性能的变化情况;然后,根据单次拉拔试验得出的抗拔极限承载力进行循环试验,在不同循环荷载比、循环次数和循环频率下,探索多铃型扩体锚杆承载性能演化机制;最后,利用图像粒子测速法(PIV)分析周围土体变形机制,得出单次拉拔及循环荷载作用下周围土体位移的变化特性。结果表明:铃型扩体锚杆拔出过程中轴力-位移曲线大致分为弹性、震荡和破坏3个阶段,且随着埋深增加,锚杆的抗拔极限承载力和土体位移逐步递增;在循环荷载作用下,增加循环荷载比、循环次数以及循环频率均会降低锚杆锚固性能。 展开更多
关键词 循环荷载 抗浮 多铃型扩体锚杆 锚杆拨出 承载力 土体位移
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不同岩性与断面形状的深部硬岩隧洞板裂失稳试验
14
作者 李翔 苗森 杨博 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期108-119,共12页
为探究岩性与断面形状对深部硬岩隧洞板裂失稳特性的影响,开展板裂失稳室内真三轴试验。首先,选择以大理岩和花岗岩为主的2种硬岩试样以及高边墙城门洞形和曲墙拱形2种实际应用中的典型断面形状试样;然后,从板裂失稳形态、剥落岩板(片)... 为探究岩性与断面形状对深部硬岩隧洞板裂失稳特性的影响,开展板裂失稳室内真三轴试验。首先,选择以大理岩和花岗岩为主的2种硬岩试样以及高边墙城门洞形和曲墙拱形2种实际应用中的典型断面形状试样;然后,从板裂失稳形态、剥落岩板(片)特征及板裂特征应力3方面入手,对比分析不同岩性与断面形状影响下的不同破坏特征;最后,利用数值模拟探究围岩板裂裂纹发育扩展过程中相应的位移及应力分布特征,进一步揭示深部硬岩隧洞的板裂失稳特性。结果表明:试验过程中,对于板裂失稳形态,与花岗岩相比,大理岩试样岩板剥落及张开破坏现象更为显著;与高边墙城门洞形相比,曲墙拱形试样板裂破坏涉及的断面轮廓范围更小。对于剥落岩板(片)特征,不同岩性产生不同的剥落岩板形态;与高边墙城门洞形相比,曲墙拱形试样对应的近外层剥落岩板更趋细长。对于板裂特征应力,与大理岩相比,花岗岩试样在板裂开始时的应力门槛值更高,板裂失稳演化进程更快;与曲墙拱形相比,高边墙城门洞形试样从开始出现板裂直至发生明显板裂破坏的特征应力均更高。数值模拟中的位移较大区域集中在孔洞侧壁处,距离侧壁越远,位移相对越小;切向应力集中是导致板裂发生的主要原因。 展开更多
关键词 岩性 断面形状 深部硬岩隧洞 板裂失稳 真三轴试验
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基于CNN-aGRU融合模型的尾矿坝浸润线预测方法 被引量：10
15
作者 阮顺领 韩思淼 +2 位作者 张宁宁 顾清华 卢才武 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期119-127,共9页
为预防尾矿库溃坝安全事故,关联分析在线监测数据的深度,提出将卷积神经网络(CNN)与门控循环单元(GRU)融合的尾矿库浸润线安全态势预测方法,以掌握坝体的稳定性状况与安全发展态势。该方法综合考虑尾矿库监测数据复杂非线性和时序关联... 为预防尾矿库溃坝安全事故,关联分析在线监测数据的深度,提出将卷积神经网络(CNN)与门控循环单元(GRU)融合的尾矿库浸润线安全态势预测方法,以掌握坝体的稳定性状况与安全发展态势。该方法综合考虑尾矿库监测数据复杂非线性和时序关联性等特点,利用一维卷积神经网络(1D CNN)模型获取多源数据的局部关联特征和空间特征,并利用GRU模型获取浸润线数据的时序特征,采用自适应矩估计权重衰减优化算法(AdamW)优化模型梯度的自适应性,提高预测模型泛化能力和预测精度,并以河南洛阳某金属露天钼矿尾矿坝进行试验验证。试验结果表明:对比传统BP神经网络、长短期记忆网络(LSTM)、GRU等预测模型,该预测模型在平均绝对百分比误差(MAPE)、平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)、R 2几项关键指标上,分别达到0.01391562、0.005432、0.000045、0.006702、0.998334,实现对浸润线变化态势快速精准预测。 展开更多
关键词 卷积神经网络(CNN) 门控循环单元(GRU) 尾矿坝 浸润线 自适应矩估计权重衰减优化算法(AdamW)
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基于非线性界面模型的锚杆拉拔受力变形特性研究 被引量：8
16
作者 黄明华 赵明华 陈昌富 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1196-1203,共8页
锚杆是广泛应用于土建交通、水利水电、采矿巷道等工程领域的重要支护手段之一。为研究锚固界面剪切变形非线性特征和残余剪切强度对锚杆拉拔受力变形特性的影响,引入剪切强度残余系数,在双指数曲线界面模型的基础上,理论推导出一种反... 锚杆是广泛应用于土建交通、水利水电、采矿巷道等工程领域的重要支护手段之一。为研究锚固界面剪切变形非线性特征和残余剪切强度对锚杆拉拔受力变形特性的影响,引入剪切强度残余系数,在双指数曲线界面模型的基础上,理论推导出一种反映锚固界面残余剪切强度影响的非线性界面模型;通过对锚杆锚固段进行等效分段,采用线性弹簧模拟锚固分段、非线性弹簧模拟界面剪应力作用,建立非线性界面模型下锚杆拉拔受力变形特性的计算方法,计算得到两项工程实例锚杆张拉端的荷载-位移曲线和轴力分布曲线,并分析了残余剪切强度对锚杆拉拔受力变形特性的影响。结果表明:理论计算获得的锚杆荷载-位移曲线和轴力分布曲线均与实测结果基本一致;锚固界面处于弹性黏结状态时,残余剪切强度对锚杆拉拔受力变形特性影响很小;锚固界面进入弹塑性变形状态后,残余剪切强度对锚杆的拉拔受力变形特性有较大影响,其一定程度上提高了锚杆的极限承载力。因此,在锚杆拉拔受力变形计算和锚固设计时,应合理地考虑残余剪切强度的影响,以更准确地反映锚杆的受力变形特性和工作状态。 展开更多
关键词 安全工程 锚杆 非线性界面模型 受力变形特性 残余剪切强度
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钻井水溶开采地面沉降的机理分析与控制对策措施研究 被引量：8
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作者 李学锋 徐必根 唐绍辉 《中国安全生产科学技术》 CAS 北大核心 2009年第1期131-134,共4页
本文通过对某矿钻井水溶开采的溶腔稳定性、覆岩稳定性和地表移动变形分析计算,探讨了该矿产生溶腔失稳和地面沉降的机理,并提出了控制溶腔失稳和地面沉降的对策措施,对钻井水溶开采矿山有一定的借鉴价值。
关键词 岩盐矿床 水溶开采 地面沉降 控制对策
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基于SOCP-MKRVM的区域滑坡敏感性分析研究 被引量：4
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作者 林永良 夏克文 +1 位作者 王志恒 姜晓庆 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期64-68,共5页
为了提高相关向量机(RVM)在区域滑坡敏感性评价中的预测能力,提出了基于二阶锥规划的多核相关向量机(SOCP-MKRVM)预测模型。以四川省低山丘陵区为例,选取了8个滑坡孕灾因子训练RVM预测模型,并分别运用受试者工作特征曲线(ROC)和滑坡点密... 为了提高相关向量机(RVM)在区域滑坡敏感性评价中的预测能力,提出了基于二阶锥规划的多核相关向量机(SOCP-MKRVM)预测模型。以四川省低山丘陵区为例,选取了8个滑坡孕灾因子训练RVM预测模型,并分别运用受试者工作特征曲线(ROC)和滑坡点密度2种方法对预测结果进行验证。通过与单核RVM模型的对比分析,结果表明:SOCP-MKRVM模型提高了对区域滑坡敏感性的评价能力,预测精度提高到71.33%,ROC曲线下面积达到0.741,滑坡点密度分布更加合理,两低敏感区之和为0.89个/100 km^2,两高敏感区之和为6.54个/100 km^2。 展开更多
关键词 相关向量机 二阶锥规划 滑坡敏感性 ROC 滑坡点密度
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基于AHP的校园安全评价指标研究 被引量：24
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作者 余志红 任国友 《中国安全生产科学技术》 CAS 北大核心 2009年第5期50-54,共5页
通过对校园安全隐患的调查和分析,提出应用层次分析法和模糊综合评价所构建的AHP模型对校园安全进行评价,并结合实例给出了应用模型进行评价的步骤和方法。评价结果表明,建立的校园安全评价体系科学、合理、简单易行,具有可行性和指导性。
关键词 校园安全 评价指标 层次分析法 模糊评价法
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考虑数据去噪分解的滑坡位移组合预测研究 被引量：14
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作者 方筠 庞旭卿 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期168-174,共7页
为准确掌握滑坡位移变化规律,基于滑坡变形监测结果统计,对位移数据进行去噪分解处理,将滑坡位移数据分解为趋势项和误差项,并分别利用优化多核极限学习机和Arima模型构建预测模型,以实现滑坡位移的组合预测。结果表明:Morlet复小波较... 为准确掌握滑坡位移变化规律,基于滑坡变形监测结果统计,对位移数据进行去噪分解处理,将滑坡位移数据分解为趋势项和误差项,并分别利用优化多核极限学习机和Arima模型构建预测模型,以实现滑坡位移的组合预测。结果表明:Morlet复小波较传统去噪模型分解效果更优,且通过优化处理,能更好地提高其分解能力;通过对多核极限学习机的递进优化处理,能有效提高趋势项的预测精度,且经Arima模型的误差修正预测,能进一步提高整体预测精度,结果的平均相对误差均小于2%,验证该组合预测思路在滑坡位移预测中的适用性;通过外推预测,得到滑坡位移仍将进一步增加,并趋于不利方向发展,因此需加强灾害防治,避免成灾损失。研究结果可为滑坡灾害防治提供理论指导。 展开更多
关键词 滑坡 去噪分解 组合预测 极限学习机 递进优化
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