基于三维节理网络模拟的顶煤块度预测研究

顶煤块度是放顶煤开采的关键,以往的块度预测方法主要是考虑节理裂隙影响的原始块度预测;而顶煤块度还与地应力及煤体的力学性质有关。以放顶煤开采的顶煤为研究对象,通过构建三维节理网络系统,对顶煤的原始块度、破断块度及放出块度的预测方法进行研究。统计分析原始构造面的空间分布状态和构造面几何参数的概率分布规律;通过Monte Carlo及破断块度修正系数模拟考虑地应力及煤体力学性质影响的三维节理网络系统;研究三维模型快速切割算法建立节理面切割的顶煤破断块度预测模型。通过提出的顶煤块度预测方法,为坚硬煤体放顶煤开采的放煤工艺过程研究提供理论和技术基础。     

矿石块度预测的三维模拟

以构造面的空间展布规律及相互切割关系为基础,采用Monte Carlo技术和三维空间解析几何知识,按照统计学原理模拟构造面对岩体的切割作用及由此切割而形成的岩块大小和形状的分布组成．在块度预测原理基础上,提出了基于Monte Carlo模拟方法的三维块度预测模型,通过应用Borland Delphi 5．0软件开发工具实现对岩体不连续面网络的模拟,从而对岩块抽样,开发了三维块度预测软件系统MAKEBLOCK．应用此软件对金川Ⅲ矿区矿体、上盘和下盘的原始块度进行了预测,结果和RMR值定性评价三者的块度结果一致．     

矿石块度影响因素的定量分析研究

以岩体构造调查及构造面空间分布规律为基础,采用矿石预测的RMPSDOF微机系统,对影响矿石块度尺寸和形状组成的各因素:节理间距(频度),节理面持续性系数,两组节理面之夹角、地应力状态、各组优势节理面所占的百分比和完整岩石及弱面力学性质,对矿石块度的影响程度进行模拟研究。     

基于分形理论的岩体原生节理分布特征研究—以长河坝水电站为例

由于岩体内部结构面的分布规律具有随机性、复杂性的自相似的特征,可以运用分形理论对其进行研究。通过现场节理调查,描绘了待爆破区域原生节理的分布网络,并统计分析了节理迹长和倾角的概率分布模型;运用盒维数计算方法得出了结构面分布的分形维数D,讨论分形维数D与岩体的工程质量以及结构面分布之间的关系,实现了对岩体的工程性质以及不同尺度结构面的定量对比分析。结果表明:节理面的倾角和迹长分别服从正态和对数正态分布;江咀料场节理分布的分形维数D=1.315,响水沟料场节理分布的分形维数D=1.275,河口料场断层系的分维数D=1.164,可见分形维数D越大,结构面越发育,岩体的工程质量就越差;另外随着调查尺度范围的增大,分形维数D反而减小。研究结果可对分形理论在岩土工程质量评价及节理岩体的爆破块度预测等方面提供参考价值。     

基于岩石节理分形特性的岩体稳定性智能辨识

 调查国内大量矿山地质资料,分析其矿岩节理裂隙数据,采用分形理论揭示岩体节理间距和产状分布的分形特性.采用混沌算法优化神经网络,建立矿岩稳定性与其岩石单轴抗压强度、单轴抗拉强度、内摩擦角、内聚力、弹性模量、岩体节理间距分形维数和节理产状分形维数的智能辨识模型,寻求岩体判别新方法.研究表明,岩体节理间距分形维数和产状分布分形维数可反映岩体节理空间分布的整体信息;节理间距分形维数越小,岩体完整性越好;产状分布分形维数越低,节理分散程度越小;即二者分形维数越小,岩体稳定性越好.智能辨识模型可以根据矿岩力学参数、岩体节理分形特征,预测不同地质条件下的岩体质量,为工程支护设计及施工提供依据.     

岩石爆破块度预测的分形研究

根据分形几何学理论，研究了岩石爆破块度的分形特征。认为，一直困扰我们的由岩石特性引起的爆破成缝的随机性，不规则性和爆破块度分布的复杂性，可由分形研究开创一个新的生长点。     

基于分形理论的居民消费价格指数预测

随着我国经济的迅速发展,物价水平明显升高,居民的正常生活受到了很大影响.以居民消费价格指数(CPI)为研究对象,运用分形理论的相关预测知识,分析了我国2000—2011年的居民消费价格指数走势,结合散点图得出CPI指数还会持续上升的结论.在此基础上分析了CPI指数上升的原因,从政策和市场等方面提出相应措施以合理控制物价,确保市场运作的协调统一.     

基于分形网络模型的裂隙岩体渗流特性分析

基于分形网络模型提出了裂隙岩体渗透率参数估计方法。采用网格模板方法产生具有分形结构的岩体裂隙网。根据渗流网络的并联原理,建立了岩体裂隙网络等效渗透率计算方法。研究表明,岩体裂隙网络系统的等效渗透率随着裂隙分形比例因子和分级数目的增加而增加。裂隙岩体的等效渗透率能够采用分形网络方法进行解析预测。     

露天矿节理岩体三维网络模拟与概率损伤分析

针对鞍钢眼前山露天铁矿南帮节理岩体边坡的结构特征,应用Monte-Carlo随机模拟原理,进行南帮边坡岩体的三维节理网络模拟,直观地展示了岩体的空间信息.基于岩体损伤力学的基本原理与三维节理网络的计算机模拟技术,探讨了节理岩体损伤张量随机矩阵概率分布规律.结果表明,眼前山铁矿南帮岩体概率损伤张量矩阵的元素均服从正态分布.     

矿岩块度分布图像处理的边缘检测算法

图像边缘检测技术是计算机识别、分析、理解客观事物的基础,是图像处理的重要内容之一.文章阐述了图像边缘检测方法的发展状况,对微分、小波、分形、形态学等图像边缘检测方法进行了归纳、总结、对比,分析讨论了各种方法的优缺点,并指出了人工智能理论与图像边缘检测算法的结合是解决矿岩块度图像分割问题的有效方法.     

基于分形理论的我国碳排放量预测研究

运用以分维为基础的分形理论,选取1978—2013年的碳排放数据,对我国2014年、2015年和2016年的碳排放量进行预测.根据数据绘制我国碳排放量的散点图,并以此为基础,分别从新能源利用、经济发展方式、法律保障和人才培养等方面提出降低我国碳排放量的对策.     

某大型铜镍硫化矿床矿块崩落规律预测研究

以某铜镍硫化矿床为研究对象,采用基于PFC3D数值模拟的方法,通过正交试验以及DPS数据处理软件,对矿块的可崩性进行预测,获得了崩落高度与侧压系数、拉低高度、形状系数以及水力半径的关系,并通过分析确定了水力半径这一影响矿块崩落的主要因素以及拉底的最佳形状为正方形,这些结论的取得对于该矿床自然崩落法的采矿设计提供了可靠的理论依据.     

基于压力拱理论的矿块间回采顺序数值模拟

合理的回采顺序能够有效地改善岩体的应力分布状态,有助于保证采场的稳定性。为确定新桥矿-300m中段合理的矿块间回采顺序,根据矿山现有条件,提出3种矿块间回采顺序方案,即平行推进、"品"字形推进、倒"品"字形推进;通过Midas有限元软件对各方案进行数值模拟,综合考虑拉应力、压应力和位移3个因素,运用压力拱理论对模拟结果进行对比分析。结果表明:矿体开挖之后,会在采空区周围形成压力拱,且随着采空区的增加,压力拱的外边界向岩体深部移动;"品"字形回采过程中,中部采空区与两侧采空区在上部可以形成一个更大压力拱,承担其自身和上覆的岩土载荷,其最大拉应力为2.288MPa,最大压应力为23.24MPa,最大位移为55.71mm,均远小于其他2种方案,相比之下,该方案更加合理。经该矿山生产实践表明,"品"字形回采顺序已在矿山推广应用,取得良好的经济、社会效益。     

基于分形理论的需水量预测方法

在研究有关分形理论的基础上 ,提出了基于分形拼贴定理和分形插值函数迭代生成过程的需水量预测新方法 .该方法根据分形拼贴定理 ,求取一个与历史记录相近的吸引子的迭代函数系统来求取分形插值函数 ;通过分形插值函数的迭代生成 ,建立预测模型 .并以实例证实该方法的合理性及可靠性 .     

自然崩落法矿山井下大规模开采综合评价及模拟技术

为降低矿山采用自然崩落法存在的风险,为后续井下安全大规模开采提供保障,对自然崩落法矿岩可崩性和崩落后的块度分布规律进行综合评价及模拟,提出一种矿岩可崩性三维数字化评价方法和矿岩崩落块度预测算法。通过对评价区域的三维建模,基于地质统计学理论将矿岩岩体参数推估反演到离散化后的矿岩工程模型中,根据三维节理面Monte Carlo模拟原理对矿岩崩落块度进行三维重现。将上述方法用于云南省普朗铜矿进行验证。研究结果表明:普朗铜矿III级和IV级矿岩质量分数之和为99.1%,矿岩可崩性级别为III至IV,适合应用自然崩落法开采;原始崩落块度等效尺寸大于1.65 m的块体筛上累积百分比为40%,建议普朗铜矿放矿口长×宽为5.00 m×5.00 m,此时放矿堵塞概率较小。     

蒙特卡罗计算机模拟方法及其在流体理论研究中的应用

概述了蒙特卡罗计算机模拟方法在现代科学研究中的地位，介绍了该方法的基本原理。该方法在流体理论研究和石油勘探开发中已经得到广泛应用，计算机模拟的使用范围和预测精度都有了较大提高。蒙特卡罗计算机模拟方法作为了解自然规律的重要手段有较好的发展前景     

基于改进的分形理论的短期电力负荷预测

为提高负荷预测结果的精度,设计了一种基于改进的分形理论的短期负荷预测模型。选取与实测日气象数据相似的日期作为基准日,对其进行重标极差法分析,从而确定其具有分形的特征,根据分形插值区间计算迭代压缩因子和确定迭代函数系统(IFS:Iterative Function System)建立实测日的分形插值函数,通过移动平均函数对数据进行处理,利用最小二乘法(OLS:Ordinary Least Square)建立数据拟合方程,将时间数据带入拟合方程中计算预测数据。经过仿真对比实验,改进后的比改进前的预测模型预测的负荷数据平均绝对百分比误差(MAPE:Mean Absolute Percentage Error)下降了0.26,证明了改进分形理论的短期电力负荷预测模型可以有效提高负荷预测结果的准确性。     

基于分形理论的城市日用水量预测方法

针对城市日用水量呈现周期性和自相似性的特点,通过对分形理论的研究,提出了基于分形拼贴定理和分形插值函数迭代过程的城市日用水量预测方法．该方法根据分形拼贴定理,由基于仿射变换的分形插值方法求取一个与历史日用水量记录相近的迭代函数系,建立分形预测模型,对城市日用水量进行预测．首先根据日用水量具有以周为周期的特点,应用相似日拟合模型对日用水量进行预测,平均预测误差为2．06％;然后根据日用水量具有以月为周期的特点对日用水量进行预测,平均预测误差为2．94％．应用表明,该方法实用性强,能够为城市供水优化调度提供决策支持．     

基于复杂网络的微吧话题流行度预测研究

微吧是微博平台的贴吧,具有良好的话题主题性,为更好地进行话题流行度预测研究,对电影吧作为研究对象,建立复杂网络模型,并设计自适应差分进化算法对网络进行训练。在算法参数的设计中,通过对算法复杂度边界的推导得到最优参数。对比实验表明,较于神经网络该模型结构更加灵活,较于拟合模型该模型能够对话题特性进行更为全面的描述,并且在话题流行度的预测中具有更高的准确度和稳定性。     

应用分形理论和光线投射算法的卫星云图模拟技术

卫星云图模拟是气象卫星成像仿真所研究的核心问题,针对快速生成效果逼真的卫星云图的要求,以分形理论为基础,设计了一种基于随机中点位移算法的云体数据生成模型,并采用光线投射算法将产生的三维云体数据绘制于二维平面图像上,实现了卫星云图的模拟,得到了比较满意的结果.