Long-term prediction model of rockburst in underground openings using heuristic algorithms and support vector machines

Rockburst possibility prediction is an important activity in many underground openings design and construction as well as mining production. Due to the complex features of rockburst hazard assessment systems, such as multivariables, strong coupling and strong interference, this study employs support vector machines (SVMs) for the determination of classification of long-term rockburst for underground openings. SVMs is firmly based on the theory of statistical learning algorithms, uses classification technique by introducing radial basis function (RBF) kernel function. The inputs of models are buried depth H, rocks’ maximum tangential stress σ_θ, rocks’ uniaxial compressive strength σ_c, rocks’ uniaxial tensile strength σ_t, stress coefficient σ_θ/σ_c, rock brittleness coefficient σ_c/σ_t and elastic energy index W_et. In order to improve predictive accuracy and generalization ability, the heuristic algorithms of genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization algorithm (PSO) are adopted to automatically determine the optimal hyper-parameters for SVMs. The performance of hybrid models (GA + SVMs = GA-SVMs) and (PSO + SVMs = PSO-SVMs) have been compared with the grid search method of support vector machines (GSM-SVMs) model and the experimental values. It also gives variance of predicted data. A rockburst dataset, which consists of 132 samples, was employed to evaluate the current method for predicting rockburst grade, and the good results of overall success rate were obtained. The results indicated that the heuristic algorithms of GA and PSO can speed up SVMs parameter optimization search, the proposed method is robust model and might hold a high potential to become a useful tool in rockburst prediction research.     

特殊地质条件下埋地油气管道安全评估研究

通过极限状态分析,确定采空、洪水、滑坡和占压特殊地质条件下油气管道的安全评估准则,提出了地质灾害管道安全评估方法,并对案例管道进行安全评估。为不良地质区域管道的设计、施工和维护提供了理论依据和技术参考。     

高含硫气田应急疏散能力评估方法研究

高含硫气田一旦发生事故,及时疏散是确保周边居民安全的最好方法[1],我国高含硫气田主要位于山区,天然气含硫量高,毒性大,居民居住较为分散,山区道路交通不便,居民文化程度不高,疏散难度大,企业修筑的道路其疏散能力缺乏评估依据,本文分析了相关标准及我国井场现场情况[2],采用疏散时间综合判别法来分析评估疏散能力,并结合某高含硫井场进行了计算,通过计算得出该井场周边应急疏散道路是否符合疏散要求。本文最终总结并给出该方法相关建议。     

绿色施工评价指标体系与方法研究

作为传统的高能耗产业,建筑业的节能减排对我国节能减排工作大局意义重大。绿色施工以节能减排为核心理念,是建筑业实施可持续发展战略重要措施。通过对我国建筑施工活动中的污染源和能耗源进行追溯和辨识,综合管理、技术、经济等要素,并参照我国绿色施工相关规定,探讨构建了基于我国国情的绿色施工综合评价标准体系,进而利用突变级数法,设计了绿色施工综合评价方法。结合相关工程进行实例评价,结果表明该评价指标体系与方法评价结论客观与准确,并可以发现建筑企业绿色施工生产活动中缺陷,提高企业管理水平,促进技术创新,降低生产成本。     

Thermochemical stability: A comparison between experimental and predicted data

The first step to be performed during the development of a new industrial process should be the assessment of all hazards associated to the involved compounds. Particularly, the knowledge of all substances thermochemical parameters is a primary feature for such a hazard evaluation. CHETAH (CHEmical Thermodynamic And Hazard evaluation) is a prediction software suitable for calculating potential hazards of chemicals, mixtures or a single reaction that, using only the structure of the involved molecules and Benson's group contribution method, is able to calculate heats of formation, entropies, Gibbs free energies and reaction enthalpies. Because of its ability to predict the potential hazards of a material or mixture, CHETAH is part of the so-called “desktop methods” for early stage chemical safety analysis.In this work, CHETAH software has been used to compile a complete risk database reporting heats of decomposition and Energy Release Potential (ERP) for 342 common use chemicals. These compounds have been gathered into classes depending on their functional groups and similarities in their thermal behavior. Calculated decomposition enthalpies for each of the compounds have also been compared with experimental data obtained with either thermoanalytic or calorimetric techniques (Differential Scanning Calorimeter – DSC – and Accelerating Rate Calorimeter – ARC).     

车用LNG气瓶的定期检验技术

针对车用液化天然气（LNG）气瓶定期检验的特殊要求,制定出定期检验项目及相应的检验方法。重点对车LNG气瓶静态蒸发率的测试方法进行研究,并给出评判标准。研究成果为车用LNG气瓶的安全应用提供保障,为车用LNG气瓶定期检验标准的制定提供理论依据。     

基于爆破损伤的强制放顶爆破参数设计与应用

通过总结综采工作面坚硬顶板深孔爆破强制放顶成功案例,得出以爆破裂隙区半径为强制放顶爆破参数设计的不合理性,提出以爆破损伤范围为依据进行爆破参数计算。研究以国投新集二矿210108工作面为依托,通过爆破振动监测,回归得到综采面深孔爆破振动速度传播衰减规律,由此导出炮孔周围岩体内的质点振动峰值速度衰减规律。计算结果表明,炮孔直径75mm、装药直径63mm的深孔爆破可以在周围岩体中形成半径为7.631m重度损伤区,解释了炮孔间距大于10m仍能有着良好爆破效果的原因;设计最大孔底间距15.2m的爆破参数,并成功进行了现场应用,验证了计算方法的可靠性,为类似工程爆破参数设计提供了一个新方法。     

流域总量控制下赣江流域控制单元划分技术

作为“控制单元的总量控制技术”的关键环节,控制单元的概念、内涵及划分方法一直存在较大分歧,其重要性没有得到应有的体现. 在分析欧美控制单元的基础上,提出了控制单元的概念(基于“控制单元的总量控制技术”的理念,为实现水环境容量总量的计算、分配和管理等目标,综合考虑水文、水环境、水生态和水体使用功能等因素而人为划分的水质目标管理单元),并阐述了其内涵. 基于GIS技术,采用多指标空间叠加分析和专家判断方法,提出了不同尺度流域的控制单元的划分原则、指标体系及技术路线,并以赣江和锦江流域为例进行了控制单元的划分,赣江流域划分为17个1级控制单元、57个2级控制单元;锦江流域划分为4个控制单元. 对锦江流域开展了非点源参与下动态水环境容量计算及控制单元总量动态分配,丰水期COD_Mn和NH₄+-N水环境容量分别占研究区年总容量的63.4%和60.6%. 假设总量利用率为70%,将控制单元的分配结果作为SWAT(soil and water assessment tool)模型的点源输入,验证控制单元划分方案的可行性,模拟结果显示,良田和均车断面的ρ(NH₄+-N)均满足GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准的要求,说明划分方案可行.      

低压配电线路剩余电流断路器动作判据的研究

为了改善剩余电流断路器频繁误动作的问题,提出以偶次谐波变化率最小值阈值、工频变化量阈值、剩余电流动作整定值相结合的三重判据.首先,搭建活体触电试验平台,获取活体不同部位的多组触电试验数据,利用S变换提取触电波形谐波特征,并计算出触电时刻偶次谐波变比率最小值阈值和工频变化量阈值.其次,搭建人体触电仿真模型,发现存在相似的...     

西部大开发政策效应评价

经过15年的西部大开发,西部各个省份的综合发展水平怎样?西部大开发是否显著缩小西部与东部地区在综合发展水平和经济增长的差异?哪些政策起到了关键作用?是本文将要探讨的问题。研究方法主要是通过模型与数据的实证研究方法对西部大开发的政策效应进行评价。内容包括:一是通过构建包含了社会、经济、科教与文化、对外开放和资源与环境五大类25个分项指标的综合发展水平评价体系,使用从1997到2013年31个省市的指标数据,并计算出综合评价值来考察西部大开发政策对西部地区各个省份整体发展的影响。从评价值排名上来看发现只有重庆、陕西、四川和内蒙古综合发展水平排名提升明显,而新疆、宁夏和青海发展差距还在拉大,其他省份排名变化不大。从分类指标来看,西部地区整体上社会发展和资源环境与生态提升较为明显,说明中央对于公共服务的转移支付和"退耕还林还草"等保护环境与生态的政策起到了一定的成效。二是选取了交通基础设施建设、中央转移支付和税收优惠这三个主要政策作为计量模型的政策变量,分别考察西部大开发整体和分项政策对于综合发展水平和经济增长率的影响。通过系统GMM方法估计整体西部大开发整体政策效应,以2000年前后对比,政策实施对GDP增长率的提升并不显著,综合发展水平也没有收敛。而以2008年为时间节点,综合发展水平和经济增长速度都得到了显著提升。通过DID估计分项政策,结果表明基础设施投入和转移支付能够有效提升综合发展水平和经济增长速度,税收优惠提升相对较弱。本文建议:在交通基础设施投入方面继续对西部地区予以倾斜,特别是建设西部地区通往东中部地区的交通大通道;培育和完善西部地区的市场经济体系,政府较少干预企业投资决策;加强对于西部落后地区、偏远地区的公共产品投入,加强扶贫工作。