• 2020年第35卷第3期文章目次
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    • 复采工作面无煤柱开采技术

      2020, 35(3):1-6. CSTR:

      摘要 (1954) HTML (0) PDF 1.96 M (2263) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于剩余煤层赋存不规则,破碎区较多,复采工作面多存在巷道掘进及支护困难、通风线路漏风系数大、生产系统安全可靠性低的问题.基于沿空留巷工艺,本文提出复采工作面浇筑隔墙无煤柱开采技术:沿工作面新掘巷道煤柱侧浇筑800~1 200 mm宽度隔墙,墙体可隔离破碎区和老空区,杜绝通风线路漏风问题;开发的低成本矿粉混凝土浇筑材料,实测终凝强度大于35.4 MPa,使得每米隔墙可提供31 000 kN以上的支护阻力,并具有一定的主动支撑能力;破碎区段巷道临时支护采用“小间距前探梁+迎头支柱”,永久支护采用“工字钢棚+隔墙”支护,显著提高了支护强度和掘进速度;浇筑的隔墙为本工作面创造了较为完整和稳定的生产系统,同时,临近巷道可沿隔墙掘进,实现了无煤柱开采.采用该技术对山西某矿3#煤层复采工作面进行了方案设计,与传统方案相比,具有更高的安全性和可靠性,并可创造可观的经济效益.

    • 保护层开采瓦斯治理与保护范围考察

      2020, 35(3):7-12. CSTR:

      摘要 (2066) HTML (0) PDF 2.35 M (2232) 评论 (0) 收藏

      摘要:保护层开采是突出煤层开采最为经济合理的卸压措施.本文在对淮北矿业集团某矿82采区的保护层与被保护层工作面空间关系特征分析基础上,提出了对无突出危险性的保护层61煤瓦斯的“风排+采空区埋管抽采+高位钻孔抽采”和被保护层72煤瓦斯的“底板岩巷密集型穿层钻孔抽采+顺层钻孔抽采”相结合的瓦斯治理方案,并在保护层61煤开采过程中对被保护层72煤的有效卸压范围与残余瓦斯压力进行实地考察.通过保护范围与保护效果考察发现:被保护层72煤有效卸压范围与残余瓦斯压力均满足《防治煤与瓦斯突出细则》对保护层效果考察要求,为安全高效开采82采区煤炭资源提供了可靠保障.

    • 单轴加载下裂隙试件主控裂纹演化规律及 锚固止裂机理

      2020, 35(3):13-22. CSTR:

      摘要 (2004) HTML (0) PDF 1.92 M (1578) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究裂隙岩体锚固作用机理,采用水泥砂浆预制不同倾角的裂隙试件,在裂隙上下两端一定距离预埋GFRP(玻璃纤维塑料筋材)锚杆制作加锚裂隙试件进行单轴压缩试验.结果表明:主控裂纹的形成与贯通是导致试件最终破坏的直接原因.无锚裂隙试件,主控裂纹贯通路径单一、贯通速度快,且受预制裂隙影响明显,裂隙倾角越大,主控裂纹扩展方向与裂隙轴线夹角越小.裂隙试件加锚后,主控裂纹贯通路径增多,裂隙倾角对主控裂纹的引导作用减弱.锚杆对裂隙试件峰前平均强度和峰值强度作用不大,但能够有效延长试件峰后强度的持续时间.无锚试件加载过程中能量释放具有“突变性”,释放的总能量较少,加锚试件能量释放具有“渐变性”,释放的总能量较多.裂隙扩展过程中能量的快速释放是主控裂纹形成和扩展的标志,主控裂纹数量越多、路径越长释放的能量就越大.锚杆的主要作用在于限制主控裂纹的快速形成和扩展,在相同的外力功作用下产生更多、更大范围的损伤和微裂纹,从而改变主控裂纹扩展路径,延长主控裂纹的贯通长度,通过遏制主控裂纹快速贯通来增加裂隙岩体的峰后强度和抗变形能力.

    • 基于GIS的石家庄都市区不同 用地类型火灾危险性评估

      2020, 35(3):23-31. CSTR:

      摘要 (1922) HTML (0) PDF 1.69 M (1721) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于石家庄都市区2011年1月1日~2017年12月31日的火灾数据,借助GIS空间分析手段,引入不同用地类型,建立火灾危险性评估模型,对石家庄都市区3种用地类型进行火灾危险性评估.结果表明:石家庄都市区居住用地火灾危险性水平最高,商业服务业设施用地次之,最小的是公共设施用地;从空间分布看,都市区商业服务业设施用地和公共设施用地集中分布在中心城区,火灾危险性从中心城区向外呈逐渐增大的趋势,中心城区的居住用地危险性最小,周边地区则较大.评估结果能更全面地反映城市火灾危险性的分布特征,为城市土地利用和消防安全提供参考依据.

    • 坡角影响低矮房屋屋面风载体型系数规律试验

      2020, 35(3):32-38. CSTR:

      摘要 (2197) HTML (0) PDF 2.41 M (1657) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于5个不同坡角、缩尺比为1︰20的双坡低矮房屋风洞试验模型,在3类不同地貌条件下,以风向角、坡角为变量深入研究坡角影响低矮房屋屋面区域体型系数变化规律.参考中国、美国和日本荷载规范对屋面进行区域划分,给出不同屋面划分形式下屋面体型系数,分析坡角、风向角和地貌对屋面分区体型系数的影响.研究结果表明:坡角对低矮房屋屋面不同区域局部体型系数影响较大,随着坡角的增大迎风屋面处体型系数绝对值减小,18.4°坡角房屋背风屋面风压体型系数绝对值最大;屋面划分形式相对应的体型系数数值大小也不同,中国规范给出的体型系数数值偏小;风向角为0°, 90°时地貌影响屋面体型系数大于其他风向角,湍流度增大屋面体型系数绝对值呈现递增趋势.

    • 隧道开挖对建筑物条形基础效应的 简化解析解

      2020, 35(3):39-44. CSTR:

      摘要 (2005) HTML (0) PDF 1.73 M (1207) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文针对隧道开挖引发的地表沉降槽曲线特点,首先利用反分析法研究隧道开挖对浅基础效应的影响,利用微元体的平衡条件建立条形基础与地基的协同作用微分方程,然后采取概念明确的初参数法求解,根据平截面假定,结合材料力学基本理论,考虑双曲线三角函数的微分特点,得出隧道穿越条形基础的位移与内力的理论计算表达式,公式简单便于工程应用,最后结合工程算例分析,研究了条形基础不同位置处效应的曲线变化特点.

    • 硬化水泥砂浆热膨胀系数影响因素

      2020, 35(3):45-49. CSTR:

      摘要 (2006) HTML (0) PDF 1.35 M (3039) 评论 (0) 收藏

      摘要:热膨胀性能是影响水泥基材料温度变形和开裂的重要指标.通过对硬化砂浆不同龄期热膨胀系数的测定,研究了水胶比、胶集比、矿物掺合料种类、粉煤灰掺量和细集料种类对砂浆热膨胀系数的影响规律.结果表明,硬化砂浆的热膨胀系数随水胶比和胶集比的增加而增大,其本质区别是用水量和水泥用量增加导致的水泥石热膨胀系数变化.矿粉能够增加砂浆的热膨胀系数,而粉煤灰则起抑制作用,热膨胀系数随着粉煤灰掺量的增加而降低.在对砂浆热膨胀系数的降低效果方面,大理岩砂>玄武岩砂>砂岩砂>天然砂.

    • 竹材力学性能及混凝土环境中影响

      2020, 35(3):50-56. CSTR:

      摘要 (2015) HTML (0) PDF 1.40 M (2593) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究自然风干下的竹材含水率对材料力学性能的影响,对相同产地的楠竹进行了材料试验.试验设计变量:竹材自然风干时长和浇筑在竹芯-混凝土板中竹材有、无防水处理.研究结果表明:竹材的含水率对该材料抗拉强度影响显著,其中试验竹材的含水率为11.5%时材料性能最优;混凝土环境中的竹材受环境腐蚀严重,其中无防水处理竹材的强度和延性显著降低,材料呈脆性破坏;通过试验总结出了竹材拉伸应力-应变本构关系,同时提出了该竹材抗拉强度设计值取60 MPa为最佳,该研究为竹材在混凝土结构中应用,提供了理论依据.

    • 大厚度黄土场地双索联合板索基础抗拔

      2020, 35(3):57-62. CSTR:

      摘要 (2047) HTML (0) PDF 2.04 M (1114) 评论 (0) 收藏

      摘要:“大开挖”基础、“掏挖扩底” 基础、“爆扩桩”基础为现今主要既抗压又抗拔基础,针对3种基础型式存在的缺陷和不足,构建了双索联合板索基础并且获得了发明专利授权,该基础的上板主要承受下压力和水平力,两锚板承担上拔力.论文深入系统地分析研究了双索联合板索基础两锚板间距对极限抗拔力、锚板和土体位移、土体的剪应变、土中塑性区和破坏面的影响,结合与单索联合板索基础进行对比分析,揭示了双索联合板索基础的抗拔机理及其抗拔力、土体位移、土体剪应变、土体塑性区的演化规律,为该基础型式的设计和施工提供了支撑.

    • 基于修正的HFACS与SPA的 建筑施工安全人因分析

      2020, 35(3):63-69. CSTR:

      摘要 (1888) HTML (0) PDF 1.37 M (2399) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了有效地解决建筑施工受安全人因影响的问题,在系统研究目前建筑施工安全现状及事故统计分析的基础上,建立了包含6类事故致因因素且适应于建筑施工行业的HFACS分析模型.应用该模型,结合集对分析方法,实现了建筑施工安全人因因素定性与定量分析.并实例分析了某在建工地施工过程中的安全人因因素,分析结果表明:该在建工地施工人因因素处于较安全状态,但仍需继续加强安全管理.

    • 圆管带式输送机传动滚筒疲劳分析及 结构优化

      2020, 35(3):70-76. CSTR:

      摘要 (2116) HTML (0) PDF 1.74 M (2145) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传动滚筒长期运行下发生疲劳失效的问题,本文以某型圆管带式输送机传动滚筒为例,建立了输送带与传动滚筒的有限元接触模型,分析传动滚筒的应力应变,得到传动滚筒最大应力主要分布在输送带紧边与筒体接触的位置;基于滚筒的应力载荷谱,结合疲劳分析理论,研究得到传动滚筒的最小疲劳寿命为3.92×107次;针对传动滚筒筒体中间区域损伤最为严重的问题,分别提出增加筒体厚度、滚筒中间位置设计支撑装置2组优化设计方案,得到传动滚筒的疲劳寿命随筒体厚度增加呈几何指数增长,而设计支撑装置只能在一定范围内提高传动滚筒使用寿命,该研究对滚筒结构设计具有一定指导意义.

    • 蚁群自寻优滑模控制在 永磁同步直线电机的应用

      2020, 35(3):77-84. CSTR:

      摘要 (1948) HTML (0) PDF 2.43 M (1795) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以永磁同步直线电机(PMLSM)为研究对象,提出了基于蚁群自动寻优滑模控制策略.滑模结构对系统适应性强,蚁群算法具备较强的自学习能力,可以实现参数的自动寻优,把两者结合起来,充分发挥各自的优势,提高控制性能.首先通过理论分析建立了永磁同步直线电机的仿真模型,并基于此模型进行了算法验证,通过验证得出该算法可以有效改善直线电机控制性能,提高了系统鲁棒性.然后在永磁同步直线电机样机上进行算法验证,结果表明,算法控制效果优良,在永磁同步直线电机上具有可行性.

    • 基于改进粒子群算法的车辆液压 悬架系统自适应阻抗控制

      2020, 35(3):85-92. CSTR:

      摘要 (1975) HTML (0) PDF 1.58 M (1634) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了避免车辆液压悬架系统行驶中受路面干扰因素的影响,提高车辆行驶的稳定性,创建1/4车辆液压悬架系统模型简图,建立车辆振动的动力学方程式.给出自适应阻抗控制系统参考模型,采用改进粒子群优化算法来优化控制器参数,改进控制系统抗干扰性能.设计控制系统的内回路和外回路,通过Simulink软件对车辆液压悬架系统自适应控制进行仿真.同时,与其他控制方法进行对比和分析.仿真结果显示:采用改进自适应阻抗控制,输出的车身加速度、悬架行程及滑阀位移跟踪误差最大值下降,整体波动幅度较低.车辆液压悬架系统采用改进自适应阻抗控制系统,能够抑制路面障碍物的干扰,有利于提高车辆行驶的稳定性.

    • VAE_LSTM算法在时间序列预测模型中的研究

      2020, 35(3):93-101. CSTR:

      摘要 (2351) HTML (0) PDF 2.21 M (4353) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对长短期记忆网络(LSTM)算法对时间序列预测存在的不足,考虑到样本序列如果包含线性关系或含有噪音时LSTM算法预测将不准确,同时分析了变分自编码器(VAE)对异常样本修复的原理,提出了一种改进的LSTM时间序列预测算法VAE_LSTM,将VAE网络修复样本的思想加入到传统的LSTM网络,对样本序列进行修复后再输入LSTM神经网络训练,最终建立了时间序列预测模型.阐述了模型建立的方法与步骤,详细分析了模型的原理.使用长江汉口历史水文数据序列进行仿真实验,结果表明:VAE_LSTM算法预测模型在时间序列预测方面有较好表现,满足预测精度要求,比传统LSTM时间序列预测模型的预测准确性高,尤其中短期预测更为准确;对比实验同时表明此模型准确性高于ARIMA, RNN等预测模型.

    • 基于深度学习的混合主题模型应用

      2020, 35(3):102-109. CSTR:

      摘要 (1948) HTML (0) PDF 1.62 M (2524) 评论 (0) 收藏

      摘要:在线社交网络的快速发展得益于主题模型的广泛应用.然而,目前几种典型的主题模型存在需要手动调参、语义连贯性不足、特征提取不充分和样本效率低等问题.对此,构建主题模型时利用深度学习技术来进行主题划分,以BiLSTM-CNN模型框架为基础,并在主题特征提取进行主题划分阶段引入“作者-主题”模型进一步优化框架,从而提出了一种混合主题模型Hybrid-Topic Model (简称HTM).将LDA,CNN,BiLSTM-CNN和HTM这4种主题模型应用于2组不同场景的数据集,并对结果进行对比分析.分析表明,在主题分类效果和内容困惑度方面,HTM主题模型的效果明显优于现有模型.此外,该模型在样本使用效率和模型迁移学习能力方面也有出色的表现,为后期研究指明了方向.

    • 贵安新区建设用地时空变化及 对生态服务价值的影响

      2020, 35(3):110-117. CSTR:

      摘要 (1943) HTML (0) PDF 2.04 M (1595) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究贵安国家级新区设立以来土地利用变化及其生态服务效应,基于2006,2010和2016年的3期遥感影像,利用遥感及地理信息系统技术分析了10 a土地利用分类、土地利用转移、建设用地梯度变化、生态服务价值估算及空间格局.结果表明:(1)2006年~2010年,贵安新区建设用地增加32.50%,水域减少34.67%,而2010年~2016年建设用地增加了144.60%,耕地迅速减少71.95%.(2)2006年~2010年,建设用地面积随着坡度的梯度增加呈现先增加后降低再增加的趋势.建设用地随着海拔、道路和城乡梯度的增加表现为先降低后增加再降低的趋势;2010年~2016年,坡度和道路的梯度增加建设用地面积呈降低趋势.随着海拔梯度增大,建设用地面积先增加后降低.随着城乡梯度的增加,建设用地面积呈现先降低后增加再降低的趋势.(3)总生态服务价值在2006年~2010和2010年~2016年间分别减少31.25%, 26.61%.(4)2006年~2016年的Moran I指数下降,生态服务价值空间聚集程度降低,空间自相关性逐渐减弱,“冷点”区主要集中在快速发展的建设用地周围, “热点”区主要集中在林地和水域.

    • 基于P-S-R模型的甘肃省旅游生态安全 时空格局演变

      2020, 35(3):118-124. CSTR:

      摘要 (1815) HTML (0) PDF 1.13 M (1247) 评论 (0) 收藏

      摘要:旅游生态安全是区域旅游业发展的基础,开展旅游生态安全研究有利于协调区域生态环境与旅游产业实现可持续发展.研究运用熵权法、Arcgis空间分析法和地理探测器等方法对甘肃省旅游生态安全进行评价,结果显示:研究期间甘肃省旅游生态安全整体呈波动上升的变化趋势,旅游生态安全得到改善和提升,旅游生态安全综合指数由2006年的0.408 2上升至2017年的0.602 1,安全等级由临界安全上升为较安全;从甘肃省旅游生态安全空间分布图中可以看出,甘肃省旅游生态安全呈现出西北高、东南低,中间高、四周低的空间分布格局;利用地理探测器对影响甘肃省旅游生态安全的主导因子进行探测,发现旅游收入、旅游投资、生态环境质量和生态环境投资等因素是影响甘肃省旅游生态安全的主要因素,在今后的生态安全建设工作中应得到足够的重视.

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