基于ANN耦合遗传算法的爆破方案选择方法

为预防露天矿爆破引起的事故,基于安全和经济方面的考虑,对露天矿爆破方案进行优化选择,提出将人工神经网络(ANN)模型与遗传算法(GA)相耦合,从而进行爆破方案优化。研究露天矿爆破可能引起的2种主要危害形式:超爆和飞石,进而确定超爆深度和飞石距离为爆破方案的被优化目标参数。另一方面,炮眼深、间距、装药深度、阻塞深度、单位炸药消耗量和钻孔率对超爆深度和飞石距离的影响是复杂的、非线性的,因而将其作为爆破方案的影响参数。分别用影响参数和目标参数作为ANN的输入值和输出值加以训练,训练后的ANN数据作为GA的适应度函数进行方案优化。结果表明:可找到符合工程实例数据的爆破方案集合,借助Pareto图,可得到相关参数的值最小(超瀑深度为0.6999m,飞石距离为27.3386m)的最优爆破方案。     

某铅锌矿爆破有害效应分析及安全评估

以某铅锌矿爆破施工为背景,在现场试验的基础上,对测得的振动速度进行回归分析,得到场地爆破振动衰减规律,并结合爆破主频率,确定了周围民房的容许振动速度为2cm/s。同时,对爆破冲击波和噪声进行研究,结果表明:爆破振动、冲击波和噪声均与爆心距、炸药量有关。当爆心距相同时,噪声对建筑物和人员的影响最大,空气冲击波次之,爆破振动较小。主要从控制最大段药量和爆源距安全原则考虑,提出了防爆破振动、噪声和冲击波及飞石的安全距离。另外,还提出了硐口悬挂3层麻袋、堵塞炮泥和控制起爆网络中段间微差等安全措施,并对有害效应进行评估,其结果对后续爆破设计和施工具有实用价值和指导意义。     

弓长岭露天铁矿采空区稳定性及预警研究

采空区对露天矿的安全生产具有极大的威胁。针对弓长岭露天矿众多已探明的采空区进行了稳定性分析。对露天矿日常的爆破作业进行了爆破测振,统计回归出萨道夫斯基经验公式参数,获得了爆破振动对空区产生的荷载。建立了采空区顶板三铰拱承载的力学模型,推导了空区顶板稳定性的判据。利用数值模拟方法,计算拱形空区在不同荷载作用下稳定性,对弓长岭露天铁矿已探明各空区进行了预警,为弓长岭露天矿处理空区及安全生产提供依据。     

孔内外微差爆破技术在路堑开挖中的应用

介绍了孔内外微差爆破技术在路堑开挖中的应用。实践证明 ,这种爆破技术可控制爆破振动和飞石 ,提高爆破效率     

降低地下矿深孔爆破落矿大块率的技术措施

降低深孔爆破落矿大块率是矿山凿岩中的一个重要课题。笔者对地下矿深孔爆破落矿中大块产生位置及原因进行分析;探讨在炸药单耗、孔网布置、装药结构、堵塞长度、微差间隔、起爆方式等方面对其产生影响的规律;提出地下矿深孔爆破落矿中通过优化爆破参数降低大块率的技术措施。该优化技术措施主要有:减少地质构造对深孔落矿的影响,合理确定炸药单耗的方法,使用大孔距小抵抗线落矿技术,采用多种装药结构技术,采用多排微差起爆技术,加强深孔的施工管理和加强爆破施工的现场管理。这些措施在工程实践中获得了良好的应用效果。     

泥质软弱破碎矿脉浅眼回采控制爆破试验研究

针对前河金矿泥质软弱破碎矿脉下向进路回采过程中超爆、上下盘围岩大面积垮塌、爆破后支护作业困难等问题,在总结分析软弱破碎岩体爆破特性的基础上,基于减震控制爆破基本理论,提出了“预留顶板充填体减震层、径向不耦合装药、控制边眼装药量、秒延期多段别控制起爆”等系列综合减震控制手段,据此分别针对Ⅳ级和Ⅴ级破碎岩体提出了2种具体的浅眼回采控制爆破技术方案,并进行了现场回采爆破试验。试验结果表明:所提出的2种方案均能够有效的控制回采边界,爆破后进路顶板充填体和上下盘围岩完整性良好,为后续采场出矿、支护等创造了有利的时空条件,且炸药单耗较原方案均有所降低。研究成果可分别在矿区范围内类似条件下推广应用。     

铀矿山穿孔爆破系统免疫遗传优化控制

根据地下铀矿山穿孔爆破系统特点及放射性污染物的特性,应用自适应模糊推理技术构建爆破矿石块度模型,应用放射性污染物迁移机制构建氡浓度析出模型,再将其模型参数换算成与穿爆参数关联的氡浓度模型,然后构建铀矿山氡浓度控制下穿孔爆破系统的集成模型,最后运用免疫遗传优化算法对其进行优化求解。实例分析表示该方法可在满足氡浓度的要求下实现块度最优化问题,为铀矿山安全生产提供了重要决策依据。     

贵州井下煤层爆破地震波特征及其影响

贵州省煤层赋存条件差,煤矿地质条件复杂。由于煤矿井下爆破采掘适应性强、初期投资小等特点,适应于地质条件复杂、断层多的源赋存复杂条件的中小型煤矿,因此目前贵州煤矿井下煤层采掘多采用爆破作业方式。但井下煤层爆破作业易引发煤尘、瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等矿山灾害,因此研究煤矿井下爆破规律及其对煤矿各方面安全的影响是十分必要和迫切的。通过比较选用小波包分析方法,对现场实验的井下煤层爆破地震波信号进行分析,得出其能量、频率等特征,并分析了其对前方煤体瓦斯抽放量及瓦斯压力的影响规律。     

煤矿作业人员系统风险知觉能力量化分析

为了定量分析煤矿作业人员风险知觉能力,采用Wickens模型分析风险知觉能力和人因失误作用关系,基于此,结合模糊痕迹理论,提出了基于三角模糊数的信号检测理论,从危险信号辨识敏感性(α)和反应偏好(β)两个指标对煤矿作业人员风险知觉能力进行评价。以某煤矿机电作业人员为例,设计调查问卷,并利用基于三角模糊数的信号检测理论对机电作业人员风险知觉能力进行分析。结果表明,所提出方法可用于评价煤矿井下作业系统中人员的风险知觉能力,能为提升煤矿作业人员风险知觉能力提供参考。     

基于GLM模糊评价在煤矿安全中的应用

煤矿安全评价是现代绿色矿山建设的主要指标之一。为对煤矿安全进行有效的评价,综合分析影响煤矿安全的人员因素、地质因素、技术设备因素、环境因素等各项指标。应用广义线性理论和SAS统计分析方法,建立基于GLM模糊评价模型。通过计算各项指标对应等级的煤矿安全影响权重〖AKω- ij,结合模糊综合评价方法得出煤矿的安全生产状况,同时通过优势比分析各指标的敏感性因子,得出防范指标危险性的有效措施。研究表明:该模型依据标准整理数据,操作性强,较准确地得出煤矿安全的状况,为煤矿的安全评价和管理决策提供依据。     

排土场与爆破荷载共同作用下的露天矿边坡稳定性分析

目前排土场对露天矿边坡稳定性的影响和动力荷载对露天矿边坡稳定性的影响,大多是被分别研究的。这样做难以真实反映露天矿边坡实际受力状态。基于此,对排土场和爆破荷载共同作用下露天矿边坡稳定性进行研究。首先,通过室内试验确定岩体参数,分析露天矿边坡在排土场和自重情况下的变形特征,并以此为初始状态,采用Ansys/ls-dyna的隐式-显式分析功能,研究其在爆破荷载作用下的岩体的响应特征。其次,验证新疆某露天矿排土场距离设置是否满足开采要求。结果表明:该露天矿边坡未出现明显破坏特征,整体处于稳定状态,该排土场距离设计合理;研究结果与工程类比分析结论一致。     

煤矿安全预评价的可变模糊识别方法

煤矿安全预评价涉及诸多不确定信息,用传统评价方法难以获得可靠的评价结果。为此,将可变模糊模式识别模型与方法引入煤矿安全领域,提出了煤矿安全预评价的可变模糊识别方法。可变模糊识别方法首先根据指标特征值与指标标准特征值矩阵确定样本的级别上下限,然后利用可变模糊模式识别模型对样本进行识别,得到样本在各级别下的相对隶属度,进而计算级别特征值,并以此为依据进行评价。将该方法应用于黄陵双龙煤矿,得出该矿井的安全等级。结果表明:可变模糊识别方法较文献中方法可更准确地给出安全性等级评价结果,为煤矿安全预评价提供一条新的途径。     

基于模糊数学的民爆器材库房安全综合评价模型及应用

笔者针对目前民爆器材库房事故的多发性及其安全的重要性,指出民爆器材库房安全评价方法的不足,提出对民爆器材库房复杂的多因素、多层次的人机系统应该采用模糊数学的方法进行安全评价。笔者通过分析影响民爆破器材库房安全的各个因素以及因素之间的相互联系,建立较为合理的民爆破器材库房安全评价指标体系,并给出各相关安全因素的权重;运用模糊数学方法建立民爆器材库房安全评价模型,以实例验证其实用性;同时提出了安全措施及对策,以预防及避免事故的发生。     

Time series analysis of coal mine accident experience

This study investigates several forecasting techniques that can be useful to mine safety managers for studying mine accident rate behavior. Three time series models were studied for extrapolation of accident rates. These models are applied to historical accident incidence data from a coal mine. Further, a method is presented for evaluating the three models for the selection of an appropriate model. For this particular mine application, it is concluded that the more complex Box-Jenkins ARMA model as well as first order autoregressive model do not give better results than the simple exponential smoothing model. However, when the random variations or autocorrelations in the accident experience rates between periods are different, the models may predict differently. As such, specific models must be developed for each mine on the basis of statistical analysis of the mine accident experience data over time. Moreover, the importance of incorporating human judgement to interpret the results of statistical forecasting cannot be overemphasized. Integration of policy or operating changes, which may impact mine safety performance, with statistical forecasting techniques is essential to arrive at a realistic prediction of future performance.     

矿井通风系统优化调节研究

采用"征求专家评议法"和"相对重要性序列法"确定矿井通风系统的评价指标及其权值,并用多级模糊综合评判法对初拟的矿井通风系统改造方案进行解算,按照最大隶属度法确定最优解,找出最优的矿井通风系统改造方案.为便于分析计算,开发了相应的计算机应用程序,实现了智能化、系统化、信息化矿井通风管理,并以协庄煤矿为例进行了实际应用.     

空区隐患爆破治理方案及延期时间的数值模拟分析

为了防止矿山空区引起地表塌陷造成建构（筑）物的破坏以及降低矿柱塌落振动对井下开采的威胁,采用现场试验与数值模拟相结合的方法,优选爆破治理方案和延期时间。根据炮孔布置和爆破参数,建立实际比例数值模型;在岩石物理力学指标测试的基础上,确定模型材料参数;采用LS-DYNA数值模拟软件,对比分析方案优劣以及确定爆破延期时间。研究结果表明:在满足空区隐患爆破治理效果的前提下,同一节点处A方案质点振速峰值为0.923 9 m/s小于B方案质点振速峰值1.225 3 m/s;而且当延期时间为100 ms时,通过模型垂直方向的位移云图可知岩石的破坏范围最大,塌落区域更加分散。现场应用结果显示空区隐患治理工程爆破效果良好,形成了隔离缓冲层,可以保证露天和井下的安全。     

高精度三维地下微震台网模糊优选方法

针对贵州开阳磷矿东翼矿区井下微震监测系统台网布置方案的优选问题,基于国 内外学者在台网优化布置时所选参数指标,对微震监测台网在建设、运行和维护阶段的 需求进行分析,确定多个台网布置方案的静态、动态和定量、非定量指标构建综合评价 指标体系。通过熵权法给出各评价指标的客观权重向量,基于模糊数学原理建立模糊综 合评判模型,对初选出的五个台网布置方案进行分析,求解出各方案的综合优越度,最 终确定并推荐方案二（综合优越度为0.796）为最优方案。模糊综合评价模型能够较准 确地确定适用于矿山需求的微震监测台网方案,对矿山微震监测系统的建设具有指导意 义。     

基于可变模糊集理论的硫化矿炸药自爆危险性评价

为了判定某高硫矿山的炸药自爆危险性,采用可变模糊集理论对矿山中的黄铁矿含量、装药时间等8个影响炸药自爆的因素进行评价。根据可变模糊评价模型确定指标评价区间矩阵Iab、可变范围评价区间Icd和点值矩阵M,利用熵权法确定各影响因素权重,并根据指标特征值xij,Mih得到综合相对隶属度矩阵,结合判断准则得出该矿山炸药自爆危险性等级。研究结果表明:该矿山的炸药自爆危险等级为Ⅱ级,自爆危险性一般,与实际生产情况相符,可变模糊集理论在评价炸药自爆危险性时具有有效性。     

模糊综合评价在矿井内因火灾评价中的应用

矿井火灾是直接威肋矿井安全生产的主要灾害之一,而矿井火灾又以矿井内因火灾为主。矿井内因火灾的影响因素很多,影响过程也极其复杂。对矿井进行矿井内因火灾安全评价,可以有效识别矿井的火灾危险源和危险源的变化,并对其危险度做出评价,从而为矿井防火安全设计、安全管理提供依据。文中构建了矿井内因火灾评价指标体系的层次结构模型,综合运用模糊综合评价法和层次分析法建立矿井内因火灾模糊综合评价模式。结合实际矿井对其进行安全等级评价,评价结果与实际情况相符。根据评价结果可以采取相应的防灭火措施,为指导矿山安全生产奠定了重要的基础。     

基于可变模糊组合方法的瓦斯涌出量预测

矿井工作面瓦斯涌出是一个动态不确定过程。在分析了影响瓦斯涌出因素基础上,将可变模糊聚类与可变模糊模式识别两种模型相结合,提出了一种瓦斯涌出量预测的可变模糊组合方法。该方法首先利用粗糙集理论确定权重初值及各因素的重要性,然后利用可变模糊聚类模型求解最优模糊分类中心矩阵和最优权重,最后利用模式识别模型对待预测样本进行预测。以某矿井瓦斯涌出量预测为例,给出了具体预测过程。结果表明：可变模糊组合方法可行、有效。