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急倾斜深埋巨厚煤层掘巷冲击地压前兆特征及其灾害防治
1
作者 来兴平 贾冲 +6 位作者 胥海东 崔峰 刘旭东 王昊 陆长亮 张随林 何仕凤 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 2024年第1期337-350,共14页
随着冲击地压矿井逐渐向深开采,其巷道掘进伴随的冲击显现愈发强烈。针对巷道掘进过程中的冲击地压有效防治问题,以新疆乌东煤矿急倾斜煤层矿井为例,运用微震监测对巷道掘进的冲击地压时空前兆特征加以分析。结合巷道掘进的应力与能量... 随着冲击地压矿井逐渐向深开采,其巷道掘进伴随的冲击显现愈发强烈。针对巷道掘进过程中的冲击地压有效防治问题,以新疆乌东煤矿急倾斜煤层矿井为例,运用微震监测对巷道掘进的冲击地压时空前兆特征加以分析。结合巷道掘进的应力与能量变化数值模拟分析,揭示巷道掘进的冲击地压发生机理,提出急倾斜巨厚煤层巷道冲击地压防治策略,并完成现场工程实践验证。研究结果表明:急倾斜巨厚煤层巷道掘进的冲击地压发生前第2~5天出现微震总能量极低值,或存在至少4 d的能量潜伏期;冲击地压发生前5 d普遍存在3 d以上的最大能量占比高频波动期。冲击地压发生前存在明显缺震现象,发生位置集中分布在距离掘进工作面较近的微震能量极小值区间范围内,或位于微震能量极值区间附近的微震频次极小值区间范围内,且冲击地压事件位于冲击变形能指数较高区域。急倾斜巨厚煤层水平分段综放开采的坚硬覆岩结构不易破断,使得巷道掘进存在上水平采空区两侧“双翼型”应力集中,掘进工作面前方与巷道底部受顶底板岩层相互挤压的应力集中分布且能量积聚显著,随着巷道掘进深度增加其应力集中与能量积聚进一步增强,容易诱发冲击地压等动力灾害。综合分析形成急倾斜巨厚煤层巷道掘进的工作面爆破卸压、巷道钻孔卸压与补强支护、复杂区域架蓬的冲击地压防治策略。结合冲击地压时空前兆异常为及时加强卸压力度提供时机。通过工作面与巷道卸压使得掘进期间未发生单日累计1×105 J以上微震能量,在对支护优化调整与复杂区域重点防护后,巷道掘进日均微震能量降至2.2 kJ,其1 kJ以上微震事件占比下降且巷道断面整体平整。研究结果为急倾斜巨厚煤层巷道安全掘进提供了科学依据。 展开更多
关键词 急倾斜巨厚煤层 巷道掘进 冲击地压 前兆特征 防治策略
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基于相空间重构与深度学习的冲击地压矿井时间序列b值趋势 被引量：3
2
作者 崔峰 何仕凤 +4 位作者 来兴平 陈建强 孙秉成 贾冲 高远江 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2022-2034,共13页
冲击地压是制约煤炭安全高效开采的重大灾害之一,实现冲击地压的智能化预警是保障煤矿智能安全开采的关键路径。b值作为监测冲击地压的有效指标,掌握矿井开采过程中b值演化趋势对冲击地压的及时预警具有重要意义。为此基于相空间重构(P... 冲击地压是制约煤炭安全高效开采的重大灾害之一,实现冲击地压的智能化预警是保障煤矿智能安全开采的关键路径。b值作为监测冲击地压的有效指标,掌握矿井开采过程中b值演化趋势对冲击地压的及时预警具有重要意义。为此基于相空间重构(PSR)与深度学习提出了对矿井开采中时间序列b值的短期预测方法,运用相空间重构技术将卷积神经网络识别及降噪后的b值映射到高维空间,混合遗传算法(GA)优化的长短期记忆网络(LSTM)学习高维数据特征构成b值预测模型(PSR–GA–LSTM)。实例结合冲击地压矿井宽沟煤矿W1123综采工作面,计算了降噪后b值的重构参数且实现了数据的重构。评价了不同模型的预测性能并对最优预测模型进行了实例分析。研究结果表明:时间序列b值经过降噪技术处理后,能增强模型对于b值趋势特征的学习能力和降低噪点对于冲击前兆信息的干扰;时间序列b值经过相空间重构及长短期记忆网络的超参数得到优化后,模型的预测精度能得到明显提升;较其他模型相比PSR–GA–LSTM的残差波动范围最小稳定在0.005以内,其误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)分别为0.00151、0.00133、0.29%都低于其他模型;PSR–GA–LSTM模型经过时间序列b值训练后,所预测的b值趋势蕴含着冲击前兆信息,能预先对冲击事件的发生提供b值预警指标。该模型对于匀速推进的冲击地压矿井b值趋势发展有着较好的预测能力,所用方法可为在冲击地压时间上演化发展的预测预警研究提供借鉴与参考。 展开更多
关键词 冲击地压 B值 LSTM 相空间重构 预警 深度学习
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基于加卸载响应比的冲击地压矿井急倾斜巨厚煤层推进速度研究 被引量：10
3
作者 崔峰 贾冲 +3 位作者 来兴平 陈建强 张随林 何仕凤 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期745-761,共17页
工作面推进速度过快易诱发冲击地压等动力灾害,探讨合理的工作面推进速度已成为冲击地压矿井安全高效开采亟待解决的关键。采用数值模拟、岩石力学试验和现场微震监测等方法,通过研究急倾斜巨厚煤层推进速度影响下工作面前方煤体经历的... 工作面推进速度过快易诱发冲击地压等动力灾害,探讨合理的工作面推进速度已成为冲击地压矿井安全高效开采亟待解决的关键。采用数值模拟、岩石力学试验和现场微震监测等方法,通过研究急倾斜巨厚煤层推进速度影响下工作面前方煤体经历的采动应力路径,分析推进速度采动应力路径下的煤样力学行为特征。完成了采动应力路径下煤样加卸载响应比的变化规律研究与急倾斜巨厚煤层工作面推进速度的合理确定,开展了现场工程实践验证。研究结果表明:急倾斜巨厚煤层工作面推进速度增加使得采动应力峰值增大,同时其采动应力路径的循环加卸载幅度增加,循环次数减小,主要影响区域范围增加,而作用时间减小。不同推进速度应力路径下的煤样强度呈非线性递增趋势,且其递增幅度逐渐增加,煤样破坏程度、声发射累计计数及能量均随应力路径所处推进速度的增加而增大。类比冲击矿压评价指标得到6.4 m/d应力路径下的煤样可视为冲击煤样,同时引入加卸载响应比,提出了基于采动加卸载响应比的冲击地压矿井工作面推进速度合理确定方法,形成了不同推进速度采动应力路径影响的加卸载响应比评价指标,确定了满足+425 m水平工作面的安全高效开采推进速度。现场微震实测结果验证了基于采动加卸载响应比确定工作面推进速度的有效性。 展开更多
关键词 推进速度 急倾斜巨厚煤层 冲击地压 加卸载效应 响应比
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浅谈职教英语教学的几点体会
4
作者 何仕凤 《教育教学论坛》 2011年第8期106-106,共1页
英语是一门国际语言,尤其是在信息高速公路上已经确立了其不可替代的地位,我们应该紧跟形势,努力掌握它,使之为我所用。英语学科的重要性是大家有目共睹的。可是当前进入职校的生源文化水平相对较差,他们要学好英语绝非易事,但又不可不... 英语是一门国际语言,尤其是在信息高速公路上已经确立了其不可替代的地位,我们应该紧跟形势,努力掌握它,使之为我所用。英语学科的重要性是大家有目共睹的。可是当前进入职校的生源文化水平相对较差,他们要学好英语绝非易事,但又不可不学,尤其是教师教学时决不能草率从事。既然我们无法选择学生,那么只能勇敢面对,因材施教,全面调动学生的学习积极性才是上策。 展开更多
关键词 职业教育 英语教学 教学体会
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基于LSSVR与灰色理论的急倾斜巨厚煤层群开采冒落高度与时滞特征研究
5
作者 崔峰 何仕凤 +6 位作者 来兴平 刘旭东 蒋新军 孙秉成 贾冲 宗程 李宜霏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS 2024年第4期822-837,共16页
急倾斜巨厚煤层群水平分段开采易诱发顶板冒落且具有时滞特点,掌握上覆岩层的冒落高度与冒落特征对顶板灾害、裂隙发育和地表塌陷的监测至关重要。为此采用相似模拟实验、机器学习和灰色理论等方法,探究覆岩冒落特征与地表塌陷规律,获... 急倾斜巨厚煤层群水平分段开采易诱发顶板冒落且具有时滞特点,掌握上覆岩层的冒落高度与冒落特征对顶板灾害、裂隙发育和地表塌陷的监测至关重要。为此采用相似模拟实验、机器学习和灰色理论等方法,探究覆岩冒落特征与地表塌陷规律,获取与冒落高度相关的数据指标,以主成分(PCA)分析法对输入数据进行降维处理,通过遗传算法(GA)结合留一交叉验证法优化训练最小二乘支持向量回归(LSSVR)网络建立冒落高度预测模型(PCA-GA-LSSVR)。以开采参数和监测指标对多种组合的预测模型展开训练和测试,评估优选出最佳预测模型并进行工程检验。研究结果表明:在急倾斜巨厚煤层水平分段开采实验中,随开采深度增加岩层的持续冒落会产生并扩大“V”字型塌陷坑;开采深度、单次垮落高度、模型段高等与冒落高度的相关性较高,各指标参数相互之间存在显著的相关性;实验开采中顶板的冒落具有时滞特征;数据经过降维处理可解决模型输入数据维度高信息重叠的问题,从而提升预测模型的准确率,PCA-GA-LSSVR模型对测试数据的预测结果精度最高,其误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差分别为5.146,4.819,0.087都低于其他模型;灰色时滞OBGM模型对45^(#)煤层冒落高度做出了良好的拟合与预测;在工程检验中,建立的冒落高度预测模型其最大误差波动范围在3.36 m之内,小样本数据环境下增加学习样本能减小模型预测的误差。研究成果为急倾斜煤层水平分段开采冒落高度的研究提供一定的借鉴和参考。 展开更多
关键词 采矿工程 急倾斜煤层 水平分段开采 冒落高度 最小二乘支持向量回归 时滞模型
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