河南理工大学学报·自然科学版杂志 北大期刊 统计源期刊

河南理工大学学报·自然科学版 2016年第04期杂志 文档列表

河南理工大学学报·自然科学版杂志矿业与安全工程

开挖顺序对碉室群围岩稳定性影响及支护对策445-450

摘要：为研究硐室群开挖顺序对围岩稳定性的影响，利用flac3D有限差分计算软件，模拟分析赵庄矿皮带硐室群不同开挖顺序下围岩所产生的变形特性和应力特征，并提出相应的支护对策。研究表明：按不同顺序开挖硐室群会对硐室围岩的应力状态和塑性区范围产生不同程度的影响，以交叉开挖方式开挖，先开挖断面尺寸较小的>6同室，对围岩稳定性影响较小。不同开挖顺序下硐室侧壁移近量普遍大于顶底板移近量，开挖造成的围岩应力扩散和叠加使巷道交叉处产生应力集中，对煤柱的整体稳定性影响显著。通过对最优开挖顺序下的围岩变形进行受力分析，选用合理支护方案，对硐室进行及时加固，经现场监测检验，加固效果良好。

基于可拓物元模型的煤层底板突水危险性评价451-457

摘要：针对深部煤炭资源开采受底板奥陶系灰岩高水压的威胁问题，基于可拓学理论将9个因素作为物元模型的事物特征，利用层次分析法确定影响底板突水各因素的权重，建立了底板突水四级危险性物元评价模型，确定合适经典域和节域，并对盘道煤业3210工作面进行了底板突水危险性评价。结果表明物元模型能够定量化反映突水危险性程度。根据该模型，3210工作面突水危险性等级为较安全，突水系数为0.0245~0.0260MPa/m,远远小于构造破坏块段突水系数临界值。2种方法均表明煤层底板能有效阻隔奥陶系灰岩水，可以实现安全带压开采。

带压开采工作面底板突水规律相似模拟试验458-463

摘要：为研究带压开采工作面底板破坏规律和突水形成机制，以焦作矿区赵固一矿首采工作面底板为研究对象，使用自主设计的底板突水机理物理模拟试验系统进行相似模拟试验。通过对回采过程中底板突水过程以及突水前后岩层的视电阻率进行模拟和观测，研究了承压含水层威胁下底板破坏和发生突水的一般规律，揭示了矿山压力引发的破裂构造是导致底板突水的重要因素，并得出底板破坏深度。研究结果可为评价赵固一矿带压开采提供理论基础，为揭示带压开采底板突水的力学机制提供参考。

煤巷倾斜层状顶板变形影响因素及变形规律464-469

摘要：针对煤巷倾斜层状顶板的结构特点，建立煤巷倾斜顶板的简支梁力学模型，推导顶板挠曲线的计算公式和巷道顶板最大下沉位置。结果表明：倾斜层状顶板最大下沉位置不在巷道中心线上，而是向巷道底帮偏移；影响倾斜巷道顶板下沉曲线的因素主要有顶板岩层弹性模量、岩层厚度、顶板关键层位置、巷道宽度和顶板倾斜角度,其中弹性模量和岩层厚度仅影响顶板下沉量，但不影响顶板最大下沉位置，而关键层位置、巷道宽度和顶板倾斜角度对两者均产生影响；随着关键层与顶板距离的增大，最大下沉位置向巷道中心线移动；随着巷道宽度和顶板倾斜角度的增大，顶板最大下沉位置均向巷道底帮移动。现场工业性试验的实测结果较好地验证了理论推导的结果，因此，建议将顶板中部锚索位置整体向巷道底帮偏移10-30cm,以便更好实现顶板变形控制。

浅埋厚煤层高强度开采地表移动规律实测研究470-475

摘要：为研究浅埋厚煤层高强度开采地表移动规律，结合哈拉沟矿地质采矿条件，在22407工作面上方布设合理的地表移动观测站，进行地表移动和变形监测，获得较为完善的地表移动和变形资料。通过分析地表走向和倾向观测线的静、动态移动变形曲线，获得地表移动变形规律、相关角量参数及概率积分法预计参数。结果表明，在浅埋厚煤层高强度开采条件下，地表下沉比较剧烈，地表最大下沉速度达到696mm/d,移动变形比较集中，能够快速形成下沉盆地，地表移动在很短的时间内达到稳定状态。研究成果可以为类似矿区设计“三下”采煤及合理留设各类保护煤柱、地表沉陷预计提供参考。

采掘应力作用下顺层钻孔孔径时空演化规律476-481

摘要：为研究采掘应力对顺层瓦斯抽采孔孔径的影响，建立考虑煤的塑性软化的黏弹塑性模型，得到钻孔孔径表达式，运用钻屑法研究煤体内采掘应力分布规律。以鹤壁八矿3103北工作面为例，对比分析了相同采掘应力作用下软、硬煤层内顺层钻孔孔径的时空演化规律。结果表明，在松软煤层内实施顺层钻孔，钻孔形成初期在应力集中区域极易形成塌孔，随着时间的推移，应力集中区钻孔逐渐被压实，甚至在原始应力区也出现塌孔现象，瓦斯抽采通道急剧破坏，导致松软煤层钻孔难以保持长时间高体积分数抽采;在硬煤层内实施顺层钻孔，孔径随着时间的推移有所缩小，但依然处于稳定状态，未发生堵孔现象，瓦斯抽采通道顺畅，硬煤层钻孔能保证较长时间的高体积分数抽采。因此，充分考虑采掘应力对具体煤层孔径影响，为钻孔稳定性防护提供依据，对提高瓦斯抽采效果具有重要意义。

矿区建筑物采动损害等级评定的灰色关联模型482-486

摘要：基于灰色理论关联模型，选取引起建筑物损坏的水平变形、曲率变形、倾斜变形等3个地表变形因子，建立建筑物灰色关联评价模型，结合各因子权重确定评价单元对于评价标准的关联度,按照关联最大原则确定建筑物的损害等级。与传统评价方法相比，该方法是利用引起建筑物损害的内在因子进行评价，而传统评价为静态建筑物情况，评价结果对比表明该评价方法更接近实际建筑物损害状况。

河南理工大学学报·自然科学版杂志地测与环境工程

煤变质演化过程中的XRD响应487-492

摘要：为更加深入和全面了解煤的大分子结构特征及其随煤化作用的演化过程，采用X射线衍射（XRD)方法对不同煤阶的煤样进行大分子结构主要参数的测试分析。结果表明，每一个煤化作用跃变点都有相应的XRD参数变化与之对应，煤的变质演化过程实质上是其大分子结构的演化过程，该过程受芳构化作用、缩合作用与聚合作用的影响，这些作用使得煤中的类石墨微晶经历了从无到有、从小到大、从无序到有序的过程，且这种变化是由渐变到突变。

基于分形的平煤七矿断层构造研究493-496

摘要：以平煤七矿为例，利用分形理论计算了二1煤层底板断层构造的分维，与不同区域的研究成果进行对比，讨论了断层构造复杂程度并对其进行了划分，利用Surfei.绘图软件，绘制了断层分维的等值线图。结果显示，平煤七矿断层分维值为0.7295~1.7297,断层总体复杂程度较复杂。本研究对矿井安全生产及水害防治具有借鉴价值。

渝东南五峰组-龙马溪组页岩纳米级孔隙的发育特征与影响因素497-506

摘要：以重庆南川、秦江、涪陵五峰组-龙马溪组贸岩储层样品为例，通过氩离子抛光-场发射扫描电镜（FE-SEM)、高压压汞、低温氮吸附、X射线衍射等实验手段，研究页岩储层孔隙、微裂隙的发育特征与影响因素。结果显示，五峰组-龙马溪组页岩储层发育有机质纳米孔、骨架矿物溶蚀孔、黏土矿物粒间孔等多种成因-形貌孔隙，主要储集空间是吸附能力强的纳米级孔隙，以有机质纳米孔尤为重要。结合定性与定量观测结果，建立页岩储层孔隙类型与孔径分布间的对应关系，证明有机质与骨架矿物孔隙分别对应页岩储层孔隙集中发育的两个端元。

遥感成像系统MTF参数测定的刃边法改进507-511

摘要：针对现有研究中刃边地物选取的主观性比较强的问题,提出用Canny边缘探测器得到二值边缘图，再应用Hough变换得到候选刃边，最后通过候选刃边倾斜角度判断的方法，来自动提取高分遥感影像上满足刃边法测定要求的刃边地物。结果表明，应用该方法能够得到精度较高的高空间分辨率遥感成像系统的调制传递函数参数值。

空间数据质量的区间直觉模糊集多属性群评价512-519

摘要：为研究空间数据不确定性对空间数据质量评价的影响，提出用区间直觉模糊集理论和多位专家综合意见对空间数据质量进行评价。通过实例计算表明：采用区间直觉模糊集IIFHA或IIFHG算子的评价结果与得分加权函数评价方法结果一致，但区间直觉模糊集IIFHA或IIFHG算子能充分考虑空间数据质量信息自身的重要性程度，且能同时考虑肯定、否定和不确定3种不同的空间数据信息，因此，评价结果更能反映细微的差别。研究结果可为空间数据质量评价提供参考。

中国大陆1951—2012年400mm等降水量线的迁移及诱因520-525

摘要：研究400mm等雨量线的时空变化在应对全球气候变化对区域生态环境和社会经济的影响具有科学价值。对中国大陆1951—2012年752个站点的逐年降水观测值，用反距离空间加权法插值获得中国大陆62a年均降水分布图，采用加权平均方法获取62a400mm等降水量线。研究表明，中国大陆1951—2012年的年均降水量总体呈下降趋势，年下降速率为6.77mm/a;1951—2012年期间，中国400mm等降水量线整体加权平均位置为东经105。56、北纬37。5r,总体东移6。42、总体北移2。26、400mm等降水量线具有明显分段特征，其中东段是在1975年后才出现的，此后37a400mm等降水量线向东推移了近1850km。

干旱区土壤中西瓜专化型尖孢镰刀菌拮抗菌的筛选及分类526-532

摘要：针对宁夏中部干旱带压砂西瓜田长期连作种植所产生的土壤退化、土壤养分含量降低、土壤真菌性病害增加、西瓜减产、品质下降等问题，从患病的西瓜植株上分离出致病菌-尖孢镰刀菌西瓜专化型（Fusariumoxysporumf.sp.niveum),从宁夏环香山地区压秒瓜集中连片种植区采集健康土壤中分离筛选对西瓜枯萎病致病菌有抑菌效果的拮抗菌株，并对拮抗菌株的防病效果以及分类鉴定进行了研究。通过采用平板稀释法筛选出对目标靶具有拮抗作用的拮抗细菌。通过初筛选取8株对目标靶具有拮抗作用的细菌进一步进行复筛试验。经过数据分析,G-1的抑菌率最大，且与其他处理间存在显著性差异，筛选出对目标靶拮抗最强的拮抗菌为G-1。根据形态学观察、细菌生理生化鉴定和16SrDNA序列的同源性分析，确定拮抗菌株G-1为萎缩芽抱杆菌（Bacillusatrophaeus)。

河南理工大学学报·自然科学版杂志机电工程

基于MAS的AGVS分布式作业调度方法533-538

摘要：针对自动导引车传统集中式作业调度方法存在可靠性差、信息传输效率低和难以应用于大规模系统的问题,提出一种基于多智能体系统（MAS)技术的分布式作业调度方法，详细设计自动导引车系统作业调度问题的MAS模型体系结构、各智能体的行为、协商机制、竞拍值计算等MAS的相关要素,提出允许小车智能体间交换任务和任务智能体有条件重新拍卖的方法来优化调度方案。通过仿真对所提出的方法进行了验证，结果表明，相比传统调度方法，本文提出的方法具有更好的环境适应性、更稳定的综合性能。

基于时间因子的混沌粒子群优化K-means算法539-544

摘要：针对传统的K-means算法对初始聚类中心取值敏感和易陷入局部最优解等缺点，提出一种带时间因子的改进粒子群优化（ParticleSwarmOptimization,PS0)聚类算法。首先在PS0算法中引入反映时间效应的动态调整时间因子，以避免粒子在最优解附近震荡，为保证粒子在规定范围内运动，采用边界缓冲墙对越界粒子进行处理；其次针对粒子群算法存在的全局搜索性能问题，通过改进的混沌技术对粒子群进行扰动，以混沌搜索替代随机搜索，确保种群的多样性,进而使粒子群向更优的方向移动；最后将改进后的粒子群算法结合K-means算法，以提高粒子的局部勘探能力，从而更快地找到全局最优位置。对UCI中的Iris数据集和Wine数据集仿真表明，该算法相比其他2种算法，聚类准确率分别增长了5.1%和1.3%,1.79%和1.09%。

二维正交Log-Gabor滤波器结合混沛加密的掌纹认证方法545-550

摘要：为控制掌纹及生物识别过程中的安全威胁，提出一种可撤销生物特征的掌纹认证方法。该方法使用二维正交Log-Gabor滤波器从图像中提取二进制掌纹相位模板，通过混沌序列控制的随机密文反馈加密，生成可更新的和隐私保护的掌纹模板。识别匹配阶段在加密域实现，根据2个加密模板间的汉明距离衡量掌纹间的相似性。使用香港理工大学的标准数据库进行了实验，验证了方法的识别性能、执行效率和安全性。

基于RSSI定位算法的无线传感器网络研究551-555

摘要：为减少定位硬件成本和提高定位效率，提出一种与最小二乘法、加权平均法相结合的测距方法。通过信标节点间的相互协作，将测量得到的数据使用最小二乘曲线拟合和加权求平均值的方法处理，求得路径衰减指数和损耗模型，以达到精准的节点定位效果。实验结果表明，这种方法获得改进后的损耗模型不仅受环境因素影响减小，而且测距精度与传统RSSI测距模型相比更加精确。