基于COMSOL的超声导波检测锚杆锚固密实度研究 被引量：3

1

作者 王云刚 邓万九 +1 位作者 徐彦茹 刘春生 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第6期170-176,共7页

为研究锚杆锚固密实度与超声导波反射波之间的关系,利用COMSOL数值模拟软件对超声导波在不同频率、不同锚固密实度下的锚固锚杆中传播进行数值仿真,结果表明:(1)不同频率下,锚杆末端反射波接收的时间均随着锚固密实度的降低逐渐减少,锚... 为研究锚杆锚固密实度与超声导波反射波之间的关系,利用COMSOL数值模拟软件对超声导波在不同频率、不同锚固密实度下的锚固锚杆中传播进行数值仿真,结果表明:(1)不同频率下,锚杆末端反射波接收的时间均随着锚固密实度的降低逐渐减少,锚杆末端反射波被接收的时间与锚固密实度之间相关性良好;(2)随着锚固密实度降低,反射波波形趋于复杂,在10%锚固密实度条件下,导波在不同锚固界面之间的反射叠加会影响波峰时间点的读取,影响导波在锚固段传播时间的计算;(3)对不同频率条件下的数据进行线性拟合发现,50 kHz频率下的拟合直线误差更小,更利于锚杆锚固长度检测。研究结果提供了一种锚杆锚固质量的定量分级评价方法。 展开更多

关键词 锚固密实度 超声导波检测 群速度 锚固质量 COMSOL有限元

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基于Visual Modflow的矿井涌水量数值模拟预测研究 被引量：12

2

作者 宫厚健 刘守强 +2 位作者 李哲 曾一凡 牛鹏堃 《煤炭技术》 CAS 2018年第8期155-157,共3页

为了准确预测陕北某矿2煤顶板的矿井涌水量,在综合分析矿井地质条件、水文地质条件的基础上,结合采掘计划,考虑采掘先后顺序对地下水系统的影响,运用Visual Modflow软件建立数值模型,预测在地下水干扰流场下的矿井涌水量。并将模拟预测... 为了准确预测陕北某矿2煤顶板的矿井涌水量,在综合分析矿井地质条件、水文地质条件的基础上,结合采掘计划,考虑采掘先后顺序对地下水系统的影响,运用Visual Modflow软件建立数值模型,预测在地下水干扰流场下的矿井涌水量。并将模拟预测结果与矿井现有实测涌水量进行对比,结果表明:基于Visual Modflow并考虑采掘顺序的矿井涌水量数值模拟结果比较接近实测涌水量,验证了方法的准确性。 展开更多

关键词 采掘顺序 数值模拟 矿井涌水量 预测

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基于有效度的模糊综合评判法在含水层富水性评价中的应用 被引量：5

3

作者 李哲 曾一凡 +2 位作者 刘守强 宫厚健 牛鹏堃 《矿业安全与环保》 北大核心 2018年第5期55-59,共5页

为了对目标含水层进行富水性评价、解决以往评价方法不能进行合理分区的问题,在充分利用矿井地质、水文地质资料的基础上,建立了以单位涌水量、渗透系数、含水层厚度、岩芯采取率、脆塑性岩厚度比等5个指标为主控因素的含水层富水性评... 为了对目标含水层进行富水性评价、解决以往评价方法不能进行合理分区的问题,在充分利用矿井地质、水文地质资料的基础上,建立了以单位涌水量、渗透系数、含水层厚度、岩芯采取率、脆塑性岩厚度比等5个指标为主控因素的含水层富水性评价指标体系,应用基于最大隶属度原则的模糊综合评判法,对含水层进行富水性评价分区。引入有效度理论,检验最大隶属度原则评价结果的有效性,对不可信区域采用加权平均原则进行重新评价,最终确定全区富水性评价结果。结果表明,基于有效度的模糊综合评判法对含水层进行富水性评价是可行的,为含水层富水性评价提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 含水层 富水性评价 模糊综合评判 聚类分析 最大隶属度原则 有效度

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基于BP神经网络的含水层富水性评价研究 被引量：5

4

作者 宫厚健 刘守强 曾一凡 《煤炭技术》 CAS 2018年第9期181-182,共2页

为了查明东北某矿5煤顶板含水层富水性分布规律,在综合考虑该矿地质、水文地质条件的基础上,结合矿井勘探和生产实际,选取了脆塑性岩厚度比、含水层厚度、渗透系数、岩芯采取率和单位涌水量5个因素作为影响含水层富水性的主控指标。并... 为了查明东北某矿5煤顶板含水层富水性分布规律,在综合考虑该矿地质、水文地质条件的基础上,结合矿井勘探和生产实际,选取了脆塑性岩厚度比、含水层厚度、渗透系数、岩芯采取率和单位涌水量5个因素作为影响含水层富水性的主控指标。并针对各主控因素与含水层富水性之间复杂的非线性关系,采用非线性数学方法 BP神经网络,建立起含水层富水性评价模型,划分出5个等级的富水性区域,总结富水性的分布规律。 展开更多

关键词 煤矿水害 人工神经网络 富水性 评价指标

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基于改进模糊层次分析法的含水层富水性评价 被引量：4

5

作者 宫厚健 曾一凡 +2 位作者 刘守强 李哲 牛鹏堃 《煤炭技术》 CAS 2018年第1期158-159,共2页

为了查明陕北某矿的顶板含水层富水性分布规律,在综合考虑该矿地质、水文地质条件的基础上,结合矿井勘探和生产实际,选取了脆塑性岩厚度比、含水层厚度、渗透系数、岩芯采取率和单位涌水量5个因素作为影响含水层富水性的主控指标。并在... 为了查明陕北某矿的顶板含水层富水性分布规律,在综合考虑该矿地质、水文地质条件的基础上,结合矿井勘探和生产实际,选取了脆塑性岩厚度比、含水层厚度、渗透系数、岩芯采取率和单位涌水量5个因素作为影响含水层富水性的主控指标。并在传统层次分析法(AHP)确定各主控因素权重的基础上,引入改进的模糊层次分析法(IFAHP),建立起含水层富水性评价模型,按照5个等级划分出不同富水性区域,总结富水性的分布规律。 展开更多

关键词 煤矿水害 改进的模糊层次分析法 富水性 综合评价 评价指标

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顶板风化基岩含水层富水特征与涌(突)水危险性预测 被引量：25

6

作者 曾一凡 李哲 +1 位作者 宫厚建 郑金红 《煤炭工程》 北大核心 2018年第2期100-104,共5页

为了解决柠条塔煤矿2^(-2)煤层顶部普遍发育的风化基岩含水层突水危险性评价难题,在分析其风化基岩发育特征的基础上,深入挖掘地质及水文地质资料,提出了能够考虑风化程度的富水性评价指标体系,包括风化影响指数、含水层厚度、渗透系数... 为了解决柠条塔煤矿2^(-2)煤层顶部普遍发育的风化基岩含水层突水危险性评价难题,在分析其风化基岩发育特征的基础上,深入挖掘地质及水文地质资料,提出了能够考虑风化程度的富水性评价指标体系,包括风化影响指数、含水层厚度、渗透系数、脆塑岩厚度比、单位涌水量和岩芯采取率,并以此为依托对风化基岩含水层进行了富水性评价。以更加精确地预测顶板导水裂隙带发育高度为目标,将实测数据用于对经验公式的校正中,得出了符合研究区实际情况的导水裂隙带发育高度计算公式。根据导水裂隙带高度计算结果对顶板冒裂安全性进行分区,结合富水性评价结果,对煤层顶板风化基岩裂隙含水层突水危险性进行了预测评价。 展开更多

关键词 风化基岩 顶板含水层 富水特征 顶板突水 导水裂隙带

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BP人工神经网络在富水性评价中的应用 被引量：17

7

作者 李哲 曾一凡 +2 位作者 刘守强 宫厚健 牛鹏堃 《煤炭工程》 北大核心 2018年第8期114-118,共5页

为了对研究区含水层进行富水性评价,并减轻评价结果对水文孔的依赖程度,通过对地质及水文地质资料的分析,确定出四个富水性主控因素,分别为含水层厚度、岩芯采取率、脆性岩厚度比和风化影响指数。引入具有自主学习、非线性映射能力的BP... 为了对研究区含水层进行富水性评价,并减轻评价结果对水文孔的依赖程度,通过对地质及水文地质资料的分析,确定出四个富水性主控因素,分别为含水层厚度、岩芯采取率、脆性岩厚度比和风化影响指数。引入具有自主学习、非线性映射能力的BP人工神经网络,将25组经量化、归一化处理的主控因素数据作为网络学习样本、以实测单位涌水量为预测目标,通过反复训练学习,实现了对主控因素到单位涌水量映射关系的精确模拟。最后,使用训练好的神经网络对研究区富水性进行了预测,并引入灵敏度分析方法分析了预测结果对主控因素的敏感性。 展开更多

关键词 BP人工神经网络 富水性评价 含水层 煤矿防治水

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基于钻孔激发极化法的井下超前探水技术研究 被引量：11

8

作者 刘春生 武强 曾一凡 《煤炭工程》 北大核心 2018年第3期99-103,107,共6页

为了更好地解决煤矿超前探水预报问题,通过对目前煤矿巷道超前探水技术存在问题的分析研究,提出一种新的煤矿掘进巷道钻孔激发极化超前探水预报技术和方法,克服了巷道干扰因素的影响,同时通过钻孔观测探测把掘进面远距离探测演变成钻孔... 为了更好地解决煤矿超前探水预报问题,通过对目前煤矿巷道超前探水技术存在问题的分析研究,提出一种新的煤矿掘进巷道钻孔激发极化超前探水预报技术和方法,克服了巷道干扰因素的影响,同时通过钻孔观测探测把掘进面远距离探测演变成钻孔近距离观测探测方式,并系统分析了该技术的理论和分析方法。经过场地模拟试验和煤矿试验、探测和分析,总结出一套煤矿掘进巷道钻孔激发极化超前探水预报分析技术。 展开更多

关键词 钻孔激发极化法 超前探水 钻孔物探 掘进巷道

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应用于底板突水评价的层次分析法研究 被引量：6

9

作者 李哲 曾一凡 +2 位作者 牛鹏堃 宫厚健 刘守强 《煤炭技术》 CAS 2018年第1期170-172,共3页

为了研究层次分析法在确定权值时的影响因素,以实际案例为研究对象,对层次分析法权值计算结果的影响因素进行了分析和对比。结果表明,层次分析法计算结果的影响因素有数字标度、排序方法和平均随机一致性指标。其中数字标度对权值的影... 为了研究层次分析法在确定权值时的影响因素,以实际案例为研究对象,对层次分析法权值计算结果的影响因素进行了分析和对比。结果表明,层次分析法计算结果的影响因素有数字标度、排序方法和平均随机一致性指标。其中数字标度对权值的影响很大,排序方法的影响可以忽略,平均随机一致性指标对权值有一定的间接影响。 展开更多

关键词 底板突水评价 层次分析法 数字标度 排序方法 平均随机一致性指标

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岩石质量指标和岩芯采取率的影响因素分析 被引量：6

10

作者 李哲 王洋 +3 位作者 刘守强 曾一凡 牛鹏堃 宫厚健 《矿业科学学报》 2017年第6期511-518,共8页

岩石质量指标(rock quality designation,RQD)和岩芯采取率是水害评价中的重要参数,但在以往的应用工作中往往完全依照钻井记录数据,忽略了对其规律性的研究。为此,根据陕北某区域直罗组地层钻孔数据,通过对数据的对比分析和总结前人结... 岩石质量指标(rock quality designation,RQD)和岩芯采取率是水害评价中的重要参数,但在以往的应用工作中往往完全依照钻井记录数据,忽略了对其规律性的研究。为此,根据陕北某区域直罗组地层钻孔数据,通过对数据的对比分析和总结前人结论,研究显示,RQD与裂隙密度有关,岩芯采取率与裂隙有效宽度有关;RQD随着埋深的增加而增大,其相关性较好,岩芯采取率不随埋深变化而变化,渗透性随深度增大而减小;RQD随着风化强度的增强逐渐减小,岩芯采取率随着风化强度的增强而减小;相同风化程度下,泥岩比例越大RQD越小、岩芯采取率越大;构造对RQD和岩芯采取率的影响取决于其力学性质;人为因素总是使RQD和岩芯采取率小于其真实值。 展开更多

关键词 突水评价 渗透性 岩石质量指标 岩芯采取率

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矿井水害的钻物探一体化地质超前精细综合探测系统与应用 被引量：4

11

作者 刘春生 《晋控科学技术》 2023年第4期1-7,F0002,共8页

为了更好地解决矿山巷道(隧道)超前地质精细探测预报问题,通过对目前矿山巷道(隧道)超前地质探测技术存在问题的分析研究,提出一种新的矿山掘进巷道(隧道)钻孔雷达和钻孔电视成像的钻物探一体化超前地质精细探测预报技术和方法,它克服... 为了更好地解决矿山巷道(隧道)超前地质精细探测预报问题,通过对目前矿山巷道(隧道)超前地质探测技术存在问题的分析研究,提出一种新的矿山掘进巷道(隧道)钻孔雷达和钻孔电视成像的钻物探一体化超前地质精细探测预报技术和方法,它克服巷道干扰因素的影响,通过钻孔观测探测把掘进面远距离探测演变成钻孔近距离观测探测方式,同时,通过钻孔电视成像技术实现掘进前方的精细地质编录并系统分析了该技术的理论和分析方法,经过井下现场模拟试验、煤矿及隧道试验、探测和分析,总结出一套基于钻孔雷达和钻孔电视成像的钻物探一体化超前地质精细探测预报方法,使之成为地质与物探相结合的综合超前地质探测预报方法。 展开更多

关键词 矿井水 钻孔 钻孔物探 精细化探测

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随钻钻孔电磁场频率超前测深技术研究

12

作者 张彦文 庞明鑫 +1 位作者 武强 刘春生 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期231-236,共6页

现有的煤矿掘进工作面直流电和瞬变电磁物探技术随着探测半径的增加信号强度减弱,而钻探技术工作量又较大。在对现有的煤矿掘进工作面超前探放水和电磁场频率超前测深分析的基础上,提出了随钻钻孔电磁场频率超前测深方法,设计了随钻探... 现有的煤矿掘进工作面直流电和瞬变电磁物探技术随着探测半径的增加信号强度减弱,而钻探技术工作量又较大。在对现有的煤矿掘进工作面超前探放水和电磁场频率超前测深分析的基础上,提出了随钻钻孔电磁场频率超前测深方法,设计了随钻探测探头结构和电路,并进行了工业性试验研究。结果表明:基于电磁感应的趋肤效应,采用电磁偶极剖面法装置在消除一次场的同时,又具有较强的电磁效应,电磁场频率较低时,可探测较大半径范围内的煤岩体含水构造;电磁波频率较高时,可探测较小半径范围内的煤岩体含水构造;在钻探过程中,在钻头和钻杆之间安装随钻钻孔电磁场频率超前测深装置,可有效探测钻孔半径0~30 m范围内的煤岩体含水构造,提高了探测精度,且探放水设计钻孔数量减少了2/3,有效提高了掘进效率。 展开更多

关键词 含水构造 电磁场频率 超前探测 探放水

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