【摘 要】
：
我国西部矿区煤炭资源储量丰富,地表广泛覆盖湿陷性黄土。因其具有湿陷特性,导致下部煤层开采引起的地表移动变形规律与一般地质条件存在较大差异,对矿区绿色生态环境建设影响显著。论文以湿陷性黄土为研究对象,综合理论分析、土工试验、数值模拟和相似材料模拟等方法,对不同含水率湿陷性黄土下开采的地表移动变形规律展开系统研究。研究成果可为湿陷性黄土覆盖矿区地表移动变形预计和煤炭绿色开采提供一定参考价值。论文主要研
【基金项目】
：
国家自然科学基金:基于隔水层位置的近浅埋煤层导水裂隙带发育机理研究（51874230）； 国家自然科学基金:巷柱式采空区“充填体-煤柱-直接顶”承载结构失稳机理研究（52074208）；
论文部分内容阅读
我国西部矿区煤炭资源储量丰富,地表广泛覆盖湿陷性黄土。因其具有湿陷特性,导致下部煤层开采引起的地表移动变形规律与一般地质条件存在较大差异,对矿区绿色生态环境建设影响显著。论文以湿陷性黄土为研究对象,综合理论分析、土工试验、数值模拟和相似材料模拟等方法,对不同含水率湿陷性黄土下开采的地表移动变形规律展开系统研究。研究成果可为湿陷性黄土覆盖矿区地表移动变形预计和煤炭绿色开采提供一定参考价值。论文主要研究成果如下:（1）基于概率积分理论,分析了采动黄土地表移动变形和裂缝发育的规律;基于黄土覆盖区煤层开采地表移动变形数据,借助BP神经网络,以地质采矿条件为输入层、概率积分参数为输出层,构建了针对黄土覆盖区的采动地表概率积分参数预测模型;实例检验结果表明模型预测误差小于10%,验证了 BP神经网络预测概率积分参数模型的可靠性。（2）通过对不同含水率湿陷性黄土的物理力学特性测试,结果表明:湿陷性黄土含水率由11.3%增大至23.3%时,抗剪强度下降约50%～60%,黏聚力、内摩擦角、抗压强度和变形模量分别下降64.9%、42.0%、70.3%、38.9%,各参数均呈非线性衰减,趋势逐渐平缓。（3）应用FLAC3D数值软件,模拟分析了湿陷性黄土含水率对采动地表概率积分参数的影响:当含水率由11.3%增大至23.3%时,地表下沉系数增大6.8%,水平移动系数增大5.7%,拐点偏移距增大3.7%,主要影响角正切值减小5.9%。（4）通过两架次不同含水率湿陷性黄土相似材料模拟实验,对比分析了黄土含水率对采动黄土层地表移动变形和概率积分参数的影响,湿陷性黄土含水率增大后,采动地表下沉极值增大4.5%,倾斜极值增大10.3%,水平移动极值增大约6.3%,水平变形极值增大约5.2%,曲率极值增大8.9%,实验验证了不同含水率湿陷性黄土层下开采地表移动变形规律。（5）基于数值模拟结果,通过线性拟合给出了基于含水率的概率积分参数计算表达式。应用概率积分理论分析了不同含水率湿陷性黄土下开采地表移动变形指标变化规律:随含水率由11.3%增大至23.3%,下沉极值、水平移动极值、水平变形极值和曲率极值增大;倾斜极值呈现先增大后减小的趋势,在含水率为14.3%时取最大值。
其他文献
作为装备修复领域一种先进的维修方法,激光增材修复技术凭借其独有的技术特点,十分适合用于野外环境下装备的维修保障。但是面对野外装备失效零件的材质多样性特点以及维修高时效性要求,激光增材修复技术无法采用同一种材料对失效零件进行修复,仍然存在修复材料种类不足的问题。为解决这一问题,本文基于激光增材修复技术,展开了采用一种材料（Fe314）修复多种不同材质零件的集约化激光增材修复研究。本研究有助于提高野外
在立体匹配中,图像边缘信息是应用最多的特征之一,但立体匹配存在边缘匹配精度较低的问题,一直是立体匹配的瓶颈,寻找能够有效对边缘进行定位的边缘检测算法是提高边缘检测的关键。此外,双目视觉在不规则物体体积测量上也有相关研究。在复杂的煤矿井下环境中,如何获得准确的煤产量数据仍是目前面临的重要问题。为了解决这些问题,将双目视觉技术引入到对煤这种不规则物体进行体积测量之中。本文针对立体匹配的匹配精度低和煤矿
对海洋矿产资源电磁特性进行分析时常用积分方程法,该方法的核心是并矢格林函数的计算。在并矢格林函数的计算过程中,需进行索末菲积分运算,但其高震荡性、慢衰减性会导致计算过程比较耗时,因此引入神经网络方法来加快并矢格林函数的计算速度具有重要的研究意义。本文提出了一种采用径向基函数神经网络（Radial Basis Function Neural Network,RBFNN）计算平面分层介质中并矢格林函数
近年来,在计算机视觉问题研究中,行人重识别作为一个热点被学者广泛关注。行人重识别仍然存在诸如摄像头视角变化、光线变化、行人姿势变化、行人部分图像被遮挡等问题。如何提取更具有判别力的行人信息进行行人重识别仍是目前行人重识别所面临的问题。为了解决上述问题,本文基于深度学习方法在模型与算法方面对行人重识别进行研究,提出以下模型。针对传统的行人重识别方法依赖人工构造视觉特征,容易受到其他外界因素的影响,识
通过卫星云图人们可以获取不同的云型信息,其中对流云极易产生强对流灾害性天气,影响航空安全飞行,严重时对人们的生活与生命造成不可挽回的后果。目前以人工经验判断为主的手段主观性强且效率低。因此,本文提出了一种改进的SSD目标检测算法,能高效且较准确地检测对流云,对天气预测以及航空安全飞行等有实际意义。本文以检测速度和精度综合表现较好的SSD模型为基础算法,利用VOC公共数据集对模型的检测能力进行测试,
随着城市交通问题日益突出,智能交通系统开始逐渐应用到人们的生活中。智能交通系统中的关键部分是车辆检测算法,基于深度学习的车辆检测算法以其更好的检测效果,逐渐成为了主流的检测算法。YOLOv3作为目前常用的深度学习车辆检测算法之一,其对于大中型车辆目标的检测效果较差,且算法在车辆数据集上的检测精度有待进一步提升。因此,本文提出了改进YOLOv3的车辆检测算法,论文的主要工作如下:首先,针对K-mea
随着Wi-Fi和5G技术的迅速发展,对宽带、高增益、低剖面、小型化等高性能天线的需求日益迫切。超材料及其二维形式的超表面均可任意地调控入射电磁波的幅度、相位和极化等电磁参数,因此,高性能超表面天线的设计具有重要意义和应用价值。（1）设计了一种加载超表面的WLAN天线。在矩形贴片天线的基础上,通过开槽实现双频WLAN天线,进一步加载对应于工作频段的双负超表面来提高天线的增益并改善其阻抗匹配水平。所设
随着三维仿真技术的发展,虚拟手术逐渐出现在医学领域中。正畸仿真系统是其典型应用,被广泛的应用于隐形牙套的制作。但该系统目前仍有许多不足,如牙齿分割精度不高、存在锯齿,分割速度慢,手工干预较多;牙龈变形仿真度不高、变形速度慢等。因此,对虚拟牙齿矫正系统各个功能模块的研究具有重要意义。本课题主要对虚拟牙齿矫正系统中如何进行更精确快速的模型分割以及如何使牙龈软组织的变形仿真更符合生理医学特性两个问题进行
随着人工智能、云计算和大数据新一代信息技术的迅速发展,信息化成为煤矿企业的发展趋势。煤矿井下监控视频的目标检测和目标跟踪,作为井下目标行为分析和理解的手段,成为煤炭安全生产的研究热点。煤矿井下特定环境中目标检测和跟踪方法的研究,可为煤矿安全生产提供新的技术支持和有效保障。本文首先对井下视频图像的预处理算法进行改进,然后在改进的预处理算法的基础上,对传统的混合高斯模型目标检测算法进行研究,使之适用于
低照度环境下的成像,存在亮度低、细节模糊、对比度低且含有大量噪声等问题,会严重影响人眼及机器对图像信息的辨识以及后续对于有用信息的获取。因此,研究低照度图像增强算法有十分重要的意义。本文提出了两种基于Retinex理论的改进算法,具体研究内容为:（1）针对低照度图像增强算法存在的色彩失真,光晕伪影等问题,本文提出了一种基于图像融合的低照度彩色图像增强方法。该方法在HSI色彩空间对I通道进行处理,然