基于下落法的PFC3D岩土模型构建及应用

使用PFC3D按照其用户手册上的步骤构建模型时,存在半径放大系数(mul)确定困难、构造的不同属性颗粒体的边界连接程度难以保证等问题。由此,提出了基于"下落法(Particles Fall Method,PFM)"的PFC3D岩土模型的构造方法。该方法根据颗粒岩体的自然形成过程,在规定区域内使颗粒自然下落堆积、压实和充分接触,然后通过删除规定形状外的颗粒进行构型,计算至平衡得到初始地应力场。与经典步骤相比该方法不用计算mul,不用建立边坡墙和土层间的分界墙,不用消除悬浮颗粒;但增加了颗粒下落计算和构型过程。提供了整体下落法(Overall Particles Fall Method,OPFM)和分层下落法(Hierarchical Particles Fall Method,HPFM)两种方式。通过实际工程分析,总体上模型的精确度和构造便捷程度优于经典方法,一次模型构建的成功率较高。     

基于小波和混沌优化LSSVM的周期来压预测

采煤工作面的液压支架是承受顶板压力的主体结构,选择支架的主要根据是其将要承受的周期来压荷载。为预测周期来压,构建了基于小波和混沌优化的最小二乘支持向量机(LSSVM)方法。该方法利用小波分解技术将所选的样本集数据分解成不同频率的分量,基于混沌理论对分量相空间进行重构。各重构分量分别使用LSSVM模型进行训练,其中LSSVM预测模型的参数由混沌粒子群算法进行优化。最后,将各LSSVM模型得到的预测分量进行小波重组得到完整的周期来压荷载预测波形。通过在重构时的计算发现,在某周期下,荷载的时序序列有一定的混沌性。与其他3种模型进行比较,基于小波和混沌优化LSSVM的预测模型得到的最终荷载波的精度更高,收敛性也较好。     

新型风幕控尘除尘机除尘系统数值模拟

针对以往风幕存在不能全断面封闭掘进工作面的问题,设计了一种240°弧形风幕控尘除尘机除尘系统,利用流体力学计算软件Fluent对此系统的风幕宽度、除尘机压力、风幕与吸尘口距离和除尘效果进行了模拟.结果表明:当局扇提供的风量为280 m3/min,风幕宽度为50mm时,抗扩散能力较弱,风幕宽度为100 mm时,风幕风速分布较均匀,抗扩散能力较强,风幕宽度选取150 mm时,末速度达不到阻尘的作用;在风幕宽度为100 mm、风幕距除尘机吸尘口2.4 m的条件下,除尘机压力为-400 Pa和-500 Pa时,不利于粉尘的排出,除尘机压力为-250 Pa和-350 Pa时除尘效果较好;在风幕宽度为100nn、除尘机压力为-350 Pa的条件下,风幕距除尘机吸尘口距离小于2.0m时,不利于粉尘的排出,间距大于2.4m时除尘效果良好;当风幕宽度为100 mm、风幕与吸尘口间距2.4m时,除尘机压力-350 Pa比-250 Pa更有利于粉尘的排出.研究表明,240°弧形风幕控尘除尘机除尘系统在合理的工况参数下除尘效果更好.     

基于CA-气团模型的市内重气扩散模拟与研究

针对市区内的固定地点出现重气泄露,并在街区内近地扩散的事实,构造了基于细胞自动机(Cellular automata)-气团模型,用以进行上述情况模拟.将气体的宏观扩散等效视为多个气团,使用细胞自动机生成气团的运动模型.将气团的特征表示为Qi(→V0i,xi,yi),参考高斯模型确定影响半径D用以区分浓度梯度扩散Sd和自由扩散Sf,并构造了边界接触条件.假设了模拟的市内环境,使用该模型在大气稳定状态下模拟氨气扩散.结果表明:气团的扩散符合实际情况,其在某区域的个数可以代表该区域重气浓度.模拟过程中也表现出了传统模型不具备的扩散特征,这些特征与重气的实际扩散过程更为相近,从而便于逃生和灾害控制.     

城市生活垃圾的减量化管理经济效益分析

综合应用环境经济学、技术经济学、政策学的原理从管理费用和资源利用2个角度对垃圾减量化管理进行经济效益分析,并重新界定了垃圾减量化的内涵。提出以环境友好的方式利用自然资源和环境容量．实现经济活动的生态化转向。在城市生活垃圾处置中贯彻“减量化、再使用、再循环”为内容的行为原则．实现可持续发展所要求的环境与经济双赢。     

阜新市环境空气质量模糊综合评价

通过数据采集和选取主要影响因子,建立模糊综合评价数学模型对阜新市区2010年6～9月环境空气质量状况进行评价,结果表明评价期间市区月平均空气质量均达到国家二级标准,属于轻度污染状况,但夜间空气质量仅达到国家三级标准.同时空气中含有相对较多的可吸入颗粒物严重损害了人体健康.     

考虑范围属性的系统安全分类决策规则研究

在研究系统安全性的实际过程中发现,影响系统的因素很多情况下表现出来的是一个区间域值。特别是对复杂系统影响因素的提取,往往是靠长时间使用者的经验给出的导致系统失效的因素范围值。就该问题提出了系统T在属性a为区间域值的情况下对对象集U的划分决策规则。从基础信息决策表出发,计算相似度S(xi,xj)得到相似度矩阵,在定f情况下划分每个对象聚类C(xi),并进行聚类化简得到U={L(X1),…,L(XR)},根据决策集D的聚类划分得到U划分类到决策D之间的类对应规则,最后得到决策模式D(di)。列举了一个电器系统例子,针对其环境变量(使用时间和使用温度)在不同范围组合下对系统安全性等级的影响进行了划分,并得到了决策模式及分类。     

阜新市闹德海集中式饮用水源地水污染风险模糊综合评价

建立了模糊综合评价数学模型,针对阜新市闹德海集中式饮用水源地辽河支流柳河段上游2001年~2005年水质状况进行水污染风险评价。旨在定量分析评价阜新地区集中饮用水源地水环境质量现状和存在的问题。结果表明:柳河上游水质在2001~2005年间波动较大,主要呈Ⅰ类Ⅲ类,基本符合集中式饮用水源地水质要求。其中2003和2005年河流总磷和溶解氧超标严重,五年间主要污染物变化规律也不同,总磷呈递增趋势,溶解氧呈递减趋势。     

巷道内皮带输煤系统粉尘运移规律数值模拟研究

针对巷道内皮带输煤过程中粉尘污染的问题,通过巷道内粉尘质量沿程分布测试,并利用数值模拟的方法,分别对不同风速下的粉尘颗粒运移、巷道底板沉积单个粉尘粒子扬尘、输煤皮带粉尘粒子运移进行了模拟.通过对以上3种模拟结果进行分析,得出了不同风速下巷道内皮带输煤系统粉尘运移规律,并与现场实测结果对比基本一致.     

矿井避难硐室研究与设计

基于井下发生瓦斯、煤尘事故时，人员伤亡的75％是由于有害气体中毒而死亡，而井下自救器又无法提供长时间的氧气供应这一事实。本文提出了建立井下避难硐室的基本要求，从通风、供氧、防火、供电等12个方面做出了设计，因此建立井下避难硐室，对于爆炸事故的幸存者来说，就是一个通向求生道路的中转加油站。