煤与瓦斯突出过程的突变分析

为了揭示出煤与瓦斯突出的机理，运用非线性理论的重要分支一突变学理论对煤矿煤与瓦斯突出的机理和突出条件进行了定性分析。考察了有可能发生煤与瓦斯突出的煤岩系统的内在动力特征，通过建立煤与瓦斯突出的尖点突变模型，较为直观的对突出的孕育和突出过程做出了系统理论分析，得出了瓦斯突出起动的突变机制和条件，从而为煤与瓦斯突出灾害预测与防止提供了新的理论依据。     

煤与瓦斯突出的突变学分析

运用突变学理论对煤矿生产中严重的灾害煤与瓦斯突出的突出机理和突出条件进行了定性分析。通过建立煤与瓦斯突出的尖点突变模型,较为直观的对突出的孕育过程和突出过程作出了系统的理论分析,得出了瓦斯突出启动的突变机制和突变条件,从而为煤与瓦斯突出灾害预测与防止提供了新的理论依据。     

气候层次理论及其应用(Ⅱ)——气候突变

本文首先用超熵产生作为判据,讨论了北半球气温的突变情况。其结果,与记录相符.而后,在气候层次理论和非线性动力理论的基础上,我们提出了气候突变的三种机制;跃迁突变、“贯穿”突变和转换突变。     

基因横向转移在细菌进化中的作用

生物进化研究处于生物科学体系的核心和前沿。自达尔文创立进化论以来,随机突变一直被认为是进化的动力,基因横向转移在进化中的作用和发生机制是近年来生物进化研究中的难点。在项目研究过程中创新研究方法,探索极端环境细菌重要功能和细菌表面多糖抗原的进化规律,研究基因横向转移的作用和发生机制。项目完成对认识生物进化具有重要科学意义,对微生物遗传育种、新发病原体防控等具有重要应用价值。     

地质动力引起岩层移动变异及突变灾害研究

在地质动力的作用下，矿山地下开采正常的岩层与地表移动规律将发生变化，甚至会发生突变灾害。本文基于地球动力区划的理论和方法，对北票台吉矿急倾斜煤层深部开采条件下，煤层地板形变、断层活化、动力突变现象进行了分析研究。提出了区域应力活动是岩层移动变异和地下动力现象的力源，地下采矿活动为地质动力释放提供了空间条件的观点。文中还讨论了矿山地质动力的作用特征、区划方法和对岩层与地表移动的影响规律。     

格构式塔结构刚度突变处损伤识别方法

塔式结构存在着刚度突变现象,导致由损伤带来的刚度变化在该位置往往难以识别.本文提出一种基于动力响应信息截断的格构式塔结构刚度突变处损伤识别方法.针对环境激励下的塔式结构动力响应信息,通过对刚度突变处结构动力响应信息截断,使得原结构分解为两段等刚度部分,消除结构原始刚度突变的影响.并将截断后的动力响应信息区间进行有效延拓,以消除初始动力响应信息区间边界处吉布斯现象的影响.对延拓后的信息区间分别通过小波变换,通过小波细节信息的振荡识别刚度突变处的损伤.本文算例的分析结果验证了该方法法在识别格构式塔结构刚度突变处损伤的有效性.     

底板突水的突变理论预测

分析了矿层底板失稳破坏发生突水的机制,根据底板突水的尖点突变特征、采用力学平衡和能量平衡方法和应用突变理论建立了矿层底板突水的突变模型。根据这一模型,应用尖点突变原理分析了承压水底板关键层失稳突水的力学机制。当满足关键层失稳的充要力学条件时,承压水底板有可能发生失稳突水。通过工程实例,用数值模拟证明了该理论分析方法是切实可行的,为底板突水预测研究奠定了可靠的理论基础。     

反思达尔文

Ｃａｉｒｎｓ提出，Ｌｕｒｉａ和Ｄｅｌｌｂｒｕｃｋ的波动试验只是产了随机突变－－选择留存机制，并不能否定有定向突变存在，天然遗传工程的存在则表明，生物在进化 过程中并不总是被动地承受选择，有时也会主动地改变自己的遗传结构以适应环境，这些新成果表明，自然选择不是驱动生物进化的唯一动力，再者，无论是定向突变还是自然选择，它们解释的都是适应性进化，而适应性进化则只是生物进化中的一种非本质形式，事实上，解释     

Matlab在工作面煤与瓦斯突出预测中的应用

考虑到煤与瓦斯突出发生的内在机理的复杂性,突出影响因素与突出事件之间的非线性,阐述了人工神经网络的原理和算法,在分析了煤与瓦斯突出的主要影响因素的基础上,依据功能强大的matlab神经网络工具箱,采用BP人工神经网络模型,通过训练得到了影响突出因素与突出事件之间的关系,为突出非线性动力机制及预测提供了新的途径.实例表明,Matlab神经网络工具箱用于煤与瓦斯突出预测是可行的.     

人员伤亡事故中"安全流变-突变论"的研究

基于“安全流变-突变论”理论,描述了人员伤亡事故中的安全流变特点及其影响因素,并用安全流变-突变的数学模型进行了分析。研究结果表明,人员伤亡事故的发生发展是一个流变-突变过程;建立的流变-突变数学模型可以用来有效描述人员伤亡事故过程的流变突变特点;运用这一数学模型研究人员伤亡事故以及煤与瓦斯突出、煤自燃等矿山事故,对减少此类事故的发生具有指导意义。     

煤与瓦斯突出区域预测信息系统开发

煤与瓦斯突出复杂的矿井动力现象,在GIS技术支持下,研究矿井地质构造、煤体结构特征以及应力场等对煤与瓦斯突出的影响及相互间的关系,瓦斯空间分布状况及与灾害危险程度的关系.应用多种预测方法、指标和技术,开发煤与瓦斯突出区域预测信息系统,实现数据的可视化管理,提高预测的准确性和时效性,系统在淮南矿区得到了成功的应用.     

基于电磁辐射原理的煤与瓦斯突出危险性预测

为实现煤与瓦斯突出危险性的动态、连续预测,根据煤岩强度统计损伤理论,分析煤岩电磁辐射强度与应力关系,建立不同泊松比煤岩动力灾害与电磁辐射响应模型。利用基于该模型研制的KBD7在线式电磁辐射监测仪,对沈阳煤业集团红菱煤矿1200工作面集中运输巷和1204工作面回风顺槽进行连续监测,预测两工作面的煤与瓦斯突出危险性。结果表明:电磁辐射强度与常规预测指标、煤与瓦斯突出危险性有很好的相关性;1200掘进工作面电磁辐射临界值为49 mV,煤与瓦斯无突出危险预测准确率为100%,有突出危险预测准确率在70%以上;1204工作面未预测出瓦斯突出危险情况。该方法可实现煤与瓦斯突出危险性的非接触、动态、连续、定向及区域性监测,为煤矿安全生产提供了技术支持。     

地质动力区划在煤与瓦斯突出研究中的应用

针对煤与瓦斯突出是矿井动力现象中的一种,它的破坏性给矿井生产和矿工的生命安全带来极大的危害,文中介绍了地质动力区划方法的基本原理及其在研究活动构造方面的新见解,利用此方法研究淮南煤田活动构造对煤与瓦斯突出的影响,指出了谢一矿和潘一矿所处的构造环境及其突出危险区,为区域预测和实施解危措施提出了可信的依据.     

煤与瓦斯突出的初次破坏特征分析

针对煤矿煤与瓦斯突出动力现象的复杂过程,对突出启动前煤体的初次破坏特征进行了分析。特别是对影响突出发生的煤体初次破坏的几何特征以及层裂拱壳形成的力学原理,通过简化的力学模型做了分析,同时讨论了影响初次破坏特性的主要因素,包括与不同煤体结构相适应的煤体材料不同破坏准则的影响。为进一步认识煤与瓦斯突出的机理,突出的启动、发展演化提供一种思路,进而为突出的预测和防治提供基础。     

煤岩与瓦斯微元体破坏突出机理

煤岩与瓦斯突出是地应力、瓦斯压力、煤体结构破坏、孔洞内煤屑与瓦斯压力及时间效应等共同作用的结果。文中从煤与瓦斯突出发生的整个过程出发,结合现有的煤岩与瓦斯突出机理的研究成果,通过建立煤岩微元体破坏模型,计算煤岩微元体区域破坏概率、煤与瓦斯突出所必须的能量条件,分析煤与瓦斯突出区域的形成与发生,最后,提出了煤岩与瓦斯的突出是从煤岩体微元的破坏开始的,其发展、发育过程是众多煤岩体微元连续破坏的结果,得到了突出区域煤岩体破坏概率的平均强度以及发生突出的必须能量条件关系式,为煤与瓦斯突出的研究提出了一个新的模式与思路,对于防治煤岩与瓦斯突出事故、灾害的发生具有一定的实践与理论指导意义。     

考虑动静载加载的含瓦斯煤突出试验系统与应用

为研究深部开采条件下的复杂应力环境中煤层受动态载荷扰动发生煤岩动力灾害的过程和机理,在同类模拟突出设备基础上研制了动静载条件下的煤与瓦斯突出模拟实验设备。该实验装置包括煤样室、突出口装置、加载系统和计量系统。该实验设备能较好地模拟静态载荷和动态载荷共同作用下的突出现象,还可进行瓦斯吸附条件下的动静载突出实验,深入研究瓦斯吸附量对突出的影响。研究结果表明,在相同的动态载荷作用下,无瓦斯解吸过程比有瓦斯解吸过程更容易发生突出;无煤柱影响比有煤柱影响更容易发生突出,并且无煤柱影响的突出强度比有煤柱影响的要大。     

采掘工作面煤与瓦斯突出预测专家系统的研制

在全面分析了采掘工作面煤与瓦斯突出影响因素的基础上 ,构建了突出预测推理知识模型 ,借助XF6 .1开发工具 ,结合焦作东部矿区实际地质构造 ,设计实现了基于Windows平台的工作面煤与瓦斯突出预测专家系统 ,结果表明 ,此专家系统能以专家级水平对王作面煤与瓦斯突出灾害做出比较准确的预测 ,从而保障煤矿的安全生产。