批量及路径可变时机器ROBUST布置问题

应用混合遗传算法(HGA)解决了生产批量及路径可变时的车间ROBUST布置问题，即用遗传算法找到一种车间布置，它在各个生产时期都是最优或接近最优的．对遗传算法操作中产生的违反约束的个体采用修补和动态惩罚相结合的处理方法，即对变异操作产生的违反约束的个体采用修补的方法，同时在目标函数中引入惩罚函数控制种群中违反约束的个体数目，并设计了一个模糊控制器动态地调整惩罚系数，以解决遗传算法中的约束满足问题，提高了遗传算法的效率．仿真结果表明，所提出的动态调整惩罚系数的思想及方法是提高遗传算法效率的一种有效途径．     

不同间距上保护层开采卸压效应UDEC数值模拟

为了对比研究不同间距上保护层开采时对被保护煤层的保护效果,利用UDEC软件对不同间距上保护层开采卸压效应进行了数值模拟,得到不同间距保护层开采时,被保护层在开采过程中的垂直应力和位移变化规律,结果表明:上保护层开采后,采空区下部的被保护层垂直应力随间距的减小而减小,垂直位移随间距的减小而升高.并且模拟得出开采后不同间距被保护层的卸压率、卸压角和变形膨胀率,为预防煤与瓦斯突出,优化卸压瓦斯抽采系统,提高卸压瓦斯抽采质量浓度、抽采量以及抽采率提供了一定理论依据.     

云计算环境下煤矿应急管理海量数据存储技术

随着物联网、无线传感器网络等技术在煤矿应急管理信息化建设中的广泛应用,煤矿大量监测、控制及自动化等实时系统产生的流式数据会形成相当规模的数据集,对煤矿企业现有信息系统构架的海量数据存储及处理性能提出了更大的挑战。为了研究应对此挑战的海量数据存储技术,通过分析煤矿应急管理海量数据的来源及其特点,设计了云计算环境下基于NoSQL的煤矿应急管理海量数据存储方式,并对煤矿应急云平台进行了Hadoop基准测试,同时利用陕西黄陵矿业集团一号矿井某段周期内的瓦斯数据,对煤矿应急云平台和DBMS系统的处理性能进行对比。实验结果表明,基于Hadoop构建的煤矿应急云平台在海量数据存储与处理时均有良好的性能表现。     

低透气性煤层深孔预裂爆破增透数值模拟研究

针对高瓦斯低透气性煤层瓦斯超限影响煤巷掘进速度问题,建立深孔预裂爆破三维有限元模型进行数值模拟研究。模拟结果表明,深孔预裂爆破经历了冲击波冲击煤岩产生裂纹、稀疏波使煤体裂纹扩展以及爆轰气体驱动裂纹扩展3个过程(0～5 ms),增透深孔预裂爆破爆破孔合理间距为3～5 m.     

岩板振动失稳的燕尾突变模型

为了获得采掘过程动态载荷对层状岩体稳定性的影响,建立了岩板力学模型,给出了岩板系统的总势能表达式,应用燕尾突变理论,给出了岩板系统在面内应力、法向应力和振动载荷控制下失稳的分叉集方程.研究表明:控制变量u的变化会引起岩板的稳定性发生变化,当平衡曲面方程没有实根或取正根时,岩板处于稳定状态;当平衡曲面方程取负根时,岩板处于不稳定状态.     

不同围压下砂岩剪切面倾角的实验研究

利用自行研制的岩石平面应变装置和MTS实验系统进行了不同围压下砂岩的平面应变、拉伸和常规三轴压缩实验,测量了不同围压下砂岩的剪切破坏面倾角,与基于Mohr理论的预测进行了对比,给出了计算内摩擦角和剪切面倾角的一般步骤,得出了低围压下砂岩的剪切破坏面倾角随围压的增加而减小的结论.     

高瓦斯综放工作面采空区瓦斯涌出规律

 针对山西某矿煤层瓦斯赋存特点及高瓦斯综放工作面开采条件,采用数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了U+I 型通风采空区瓦斯流场以及瓦斯运移规律,分析了瓦斯涌出与产煤量和周期来压的关系。数值模拟结果表明;U+I 型通风可以有效降低回风巷和上隅角瓦斯体积分数;随着工作面推进,采空区后方形成的瓦斯富集带会不断扩大,回风侧后方瓦斯体积分数升高。现场实测结果表明:进风侧至工作面中部瓦斯体积分数变化幅度较小,靠近回风侧50 m 范围内瓦斯体积分数增加较快;绝对瓦斯涌出量与产煤量成近似线性关系,顶板初次来压后瓦斯涌出呈现周期性变化,经对比研究,数值模拟得到的瓦斯体积分数分布规律与现场实测结果相吻合;在采空区后方回风侧附近采用埋管抽放高浓度瓦斯是可行的,可以大量减少瓦斯涌出。     

混煤质量比对吸附常数及放散初速度的影响

为了揭示煤吸附常数及其放散初速度与混合煤样质量比变化的关系,采用流体力学的理论知识,分析了动力粘性系数与气体压力之间的关系,并按照不同的质量比制作出混合煤样.运用Langmuir单分子层吸附理论,对硬煤和软煤处于不同质量比条件下混合煤样吸附甲烷特性的影响进行了实验研究.研究结果表明:孔隙气体压力随孔隙气体粘性系数而变大,而且在软煤质量和其上部硬煤质量近似相等时,吸附常数a及放散初速度ΔP达到最大值,吸附常数b达到最小值.这一发现充分说明了在这种情况下,煤体对甲烷的吸附量及其压力均达到最大值,一旦扰动此类煤体,便会形成很大的压力梯度,发生大量的瓦斯涌出.     

煤矿企业应急救援能力影响因素的结构方程模型研究

从预防、准备、响应和恢复4个阶段,分析、研究了煤矿应急救援能力影响因素之间的关系。结合实例,应用结构方程模型方法,对构建的煤矿应急救援能力影响因素之间的关系进行研究,结果表明各个因素对煤矿企业应急救援能力的影响方式以及程度大小不同。在此基础上,提出了增强煤矿应急救援能力的对策措施。研究对煤矿企业应急救援能力体系建设具有重要的理论指导意义。