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基于LS-SVM的岩石细观图像分析方法探讨被引量：18: 2008年; 为了解决岩石细观力学试验中图像处理过程复杂、质量不高及操作效率低等问题,将LS-SVM的分类方法与数字图像处理的阈值分割法相结合,提出了人机结合的岩石细观结构图像系统分析方法。该方法将图像分割问题转化为分类问题,通过对训练样本的学习,生成可将试验图像分类的LS-SVM分类机,从而提取岩石细观力学试验中得到的感兴趣区域的特征图像以及量化细观结构。对花岗岩图像进行处理,处理后的结果表明,该方法可以获得高质量的岩石细观图像处理结果,处理准确率达到96.82%。采用三步搜索法选取参数,能在保证图像处理质量的前提下提高参数选取速度;对训练样本进行稀疏化处理,可以提高分类效率,缩短分类时间;为了减小人为因素的影响,训练图像的选取应具有代表性,且在生成训练目标前需进行图像后处理。; 刘延保曹树刚刘玉成; 关键词：岩石力学细观结构最小二乘支持向量机稀疏化

煤岩固–气耦合细观力学试验装置的研制被引量：25: 2009年; 为从细观力学的角度出发研究含瓦斯煤岩变形破坏规律,研制一种煤岩固–气耦合细观力学试验装置,并对装置密封、透明视镜等关键技术难点进行深入分析。该试验装置主要由加载系统、充瓦斯系统、细观观测系统和声发射监测系统4个部分组成。与现有的细观试验装置相比,该装置具有以下特点:可提供单轴、平面应变、三轴(σ2=σ3)三种受力状态;试验测试方法多样化,可进行试验过程中的实时显微图像观测和应力–应变、声发射信号的采集;具有良好的气密性和耐爆性,创造具有瓦斯的试验环境,使煤与瓦斯突出机制的试验研究更加接近矿山实际;装置的结构简单,成本低,系统可靠性高。利用该装置进行瓦斯压力为1.0MPa、围压为1.0MPa(σ2=σ3)下的煤岩细观力学试验,得到煤样受力破坏全过程的表观图像和声发射特征,以此分析试件破坏前后局部区域张拉裂纹的形成和扩展情况。初步的试验结果表明,该试验装置为固–气耦合条件下的相关试验研究提供新的测试手段,具有较大实用价值。; 曹树刚刘延保李勇张立强王军; 关键词：岩石力学含瓦斯煤细观力学声发射

群组决策和AHP法确定矿产资源禀赋指标权重被引量：7: 2009年; 矿业权评估工作中经常涉及矿产资源禀赋优劣评判问题。矿产资源禀赋优劣指标权重是影响矿产资源评估结果大小的量度;权重值确定是否合理能在一定程度上反映矿产资源禀赋等级划分的精度。文章以煤炭资源为例,在分析影响煤炭资源禀赋优劣指标的前提下,构建了能全面、精炼地反映煤炭资源禀赋优劣的指标体系;并用层次分析和群组决策相结合的数学方法计算出煤炭资源优劣指标体系中各指标的权重值;准确揭示了各指标对矿产资源禀赋优劣的影响程度。; 沈大富曹树刚张立洋郭平; 关键词：群组决策层次分析法资源禀赋

小煤矿事故致因模型及预防保障体系分析被引量：26: 2008年; 根据我国南方某地区小煤矿3 a多的事故资料,按时间序列和事故类型详细分析了地方小煤矿事故发生的时间特征和事故类型特征,主要表现为春末夏季事故频发,顶板事故严重、瓦斯灾害危害大、运输事故和其他事故不容忽视等.现场调查发现,经济利益驱动是地方小煤矿事故频发的原始诱因,人的不安全行为,包括管理因素和职工因素等是小煤矿事故频发的直接原因,自然条件、技术/装备水平等物的不安全状态是地方小煤矿事故频发的间接原因,并以此建立了适合小煤矿事故分析的三元致因模型.通过准入条件、矿井技术/装备水平、监督管理、教育培训、事故惩罚等构建了小煤矿事故预防保障体系,突出了地方小煤矿安全生产过程中的内外部科学管理的重要性.; 曹树刚张立强刘延保李勇; 关键词：煤矿

瓦斯压力对原煤渗透特性的影响被引量：78: 2010年; 以松藻煤电公司渝阳煤矿8号突出煤层原煤试样为研究对象,利用实验室研制的三轴渗透仪,进行不同轴压围压条件下瓦斯压力对突出原煤渗流特性试验。试验结果表明,瓦斯渗流速度随着瓦斯压力的增加而增加,呈显著的二次多项式函数关系;随着瓦斯压力的增加,突出煤体的渗透率呈现出先减小后增大的趋势,具有明显的Klinkenberg效应;渗透率随瓦斯压力的增加呈"V"字形变化,具有明显的阶段性;随着瓦斯压力的增加,Klinkenberg系数b与绝对渗透率Kg之间呈显著的幂函数关系;瓦斯压力p与渗透率K之间呈显著的二次多项式函数关系。; 曹树刚郭平李勇白燕杰刘延保徐建; 关键词：瓦斯压力渗透率

Effectiveness analysis of methane-drainage by deep-hole controlled pre-splitting blasting for preventing coal and gas outburst被引量：5: 2009年; In the study of the application effectiveness of deep-hole controlled pre-splittingblasting technology,it was found through laboratory micro test and field study on a mine insouth China that under the technology,coal masses produce many irreversible cracks.Afterblasting,the nearer the distance from blasting hole,the larger the BET surface areaand volume ratio of the infiltration pore are;they increased by 11.47%and 5.73%,respectively.The coefficient of air permeability is increased 4 times.After 3 months,the gasdrainage rate was increased by 66%.In the first 15 days,the cumulative pumped gas was1.93 times of blasting before.The average absolute gas emission decreased by 63.46%.Experimental results show that deep-hole controlled pre-splitting blasting not only preventscoal and gas outburst,but also gives good economic results.; CAO Shu-gangLI YongLIU Yan-baoZHANG Li-qiangXU A-meng

突出煤体单轴压缩和蠕变状态下的声发射对比试验被引量：30: 2007年; 采用MTS815液压伺服岩石试验系统和DISP-2声发射监测系统,对突出煤体和砂岩进行单轴压缩全应力-应变和分级加载蠕变状态下的声发射试验.研究结果表明,由于试样初始损伤程度的差异,单轴压缩作用下煤样的声发射现象贯穿整个试验过程,而砂岩在弹性阶段声发射信号较少.分级加载蠕变试验过程中,前3级应力水平处于典型的第1,2蠕变阶段,期间声发射振铃事件比快速递减,其均值和递减时间随应力水平升高而增加.声发射累计振铃数变化曲线能较好地体现原煤试样蠕变特性的变化趋势.第4级荷载水平时,前期声发射曲线基本保持稳定,但数值明显高于前3个应力水平.在破坏前的极短时间内,声发射曲线急剧上升,预示试样即将完全破坏.; 曹树刚刘延保张立强姜永东; 关键词：单轴压缩蠕变应力状态声发射

深孔控制预裂爆破对煤体微观结构的影响被引量：36: 2009年; 在我国南方一矿井深孔控制预裂爆破试验基础上,利用ASAP–2010型表面积及微孔快速测定仪,对距离爆破孔3.0～9.7m范围内的煤样进行微观结构分析,并结合煤层瓦斯抽放结果进行对比研究。结果表明,随着至爆破孔距离的增加,煤的Langmuir和BET比表面积近似线性减少,在9.7m处分别减小68.8%和15.26%;煤的微孔体积比和面积比先减小后增加,小孔、中孔体积比和面积比先增加后减小;煤渗透孔体积比先略有增大而后减小,在孔距3.9m处达到最大值,即26.88%。深孔控制预裂爆破后,最大瓦斯抽放量增加36%,最初15d抽放总量提高93%。深孔控制预裂爆破的适宜孔间距为10～12m。; 曹树刚李勇刘延保张立强王军; 关键词：采矿工程煤与瓦斯突出孔隙结构比表面积深孔控制预裂爆破

型煤与原煤全应力–应变过程渗流特性对比研究被引量：73: 2010年; 利用自主研制的自压式三轴渗流装置对型煤和原煤试样进行三轴压缩渗流试验,得到不同围压下2种煤样的全应力–应变曲线,并利用流量计和环向引伸计自动采集整个试验过程中煤样的渗流速度和横向变形。从细观损伤力学的观点分析2种煤样不同的破坏形式以及煤样的变形破坏对渗流速度的影响;讨论渗流速度对外部变量的敏感性和煤与瓦斯突出的突发性。研究结果表明,2种煤样的全应力–应变曲线都可以分为5个阶段,并与渗流速度–轴向应变曲线具有良好的对应关系。由于型煤与原煤的结构特性不同,致使2种煤样受力以后具有不同的损伤机制,渗流速度–轴向应变曲线差异较大,尤其在破坏阶段。型煤变形主要在前2个阶段影响煤的渗流特性,而原煤在整个试验过程中都受影响;型煤的渗流速度对轴向压力和轴向变形最敏感,而原煤的渗流速度对体积变形和横向变形比较敏感。原煤全应力–应变–渗流试验的5个阶段可以较好地解释煤与瓦斯突出过程的准备、发动、发展和终止4个阶段,可以间接地利用煤体瓦斯渗流速度变化进行煤与瓦斯突出预测预报。研究结果对探索煤层真实的瓦斯运移规律具有一定的参考价值。; 曹树刚李勇郭平白燕杰刘延保; 关键词：含瓦斯煤三轴试验煤与瓦斯突出

突出煤体变形破坏声发射特征的综合分析被引量：45: 2007年; 利用声发射事件率、振铃事件比和累计振铃数作为AE表征参数,进行单轴受压下突出煤样破坏全过程声发射试验。试验结果表明,不同轴向载荷的作用过程中,煤样声发射特征变化具有阶段性,根据全应力–应变曲线和声发射特征的变化规律均可分为5个阶段;因既反映声发射事件发生的频度又涉及事件的能量,声发射振铃事件比能更为准确地反映煤体变形破坏过程中声发射变化趋势,适合作为煤岩动力灾害预测的主要参数之一。弹塑性阶段是累计振铃数增长的主要阶段,累计振铃数达到AE累计振铃总数的35.35%;在接近峰值强度时,AE累计振铃数曲线趋于平缓,出现声发射相对平静期,即在其他岩石中存在的峰前相对平静期也存在于具有较多原始损伤的煤体之中,但损伤煤体的相对平静期更短,AE累计振铃数曲线突增和峰前相对平静期可作为煤样峰值破坏的征兆用于煤与瓦斯突出预测预报。; 曹树刚刘延保张立强; 关键词：采矿工程声发射单轴压缩应力状态

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