一、模糊规划原理与露天矿台阶爆破参数优化(论文文献综述)
冯志威[1](2021)在《基于岩石硬度随钻识别的露天矿爆破质量优化研究》文中认为
郭舒鹏[2](2021)在《大南湖二号露天矿爆破扬尘机理及控制技术研究》文中研究说明
何旺[3](2021)在《露天矿深孔台阶爆破振动效应预测方法与控制技术》文中研究指明
白镕宇[4](2021)在《基于模糊神经网络爆破效果综合评价研究与实现》文中提出
郑辉[5](2021)在《基于变分模态分解-Teager能量算子法的爆破振动信号时频分析》文中研究说明
耿伟卫[6](2021)在《隧道钻爆开挖爆破方案智能设计方法与系统研究》文中研究表明随着我国国民生活水平的不断提高,整个社会对交通运输条件的要求越来越高,基础设施建设逐步加快,使得隧道工程日益增多。钻爆法具有施工简便、适应性强、开挖成本低的优势,再加上钻爆技术的不断提高,使得隧道工程开挖仍以钻爆法为主。当前隧道钻爆法开挖爆破方案设计大多存在依赖工程经验、依靠人工、粗放式、效率低、不够直观的缺点。计算机技术以及人工智能领域的高速发展,促使隧道爆破设计朝着智能化方向发展。本文基于隧道爆破设计理论,运用计算机编程技术、互联网+和三维可视化技术,开展了隧道钻爆开挖爆破方案智能设计方法与系统研究。本文主要工作及研究成果如下:(1)确定了隧道钻爆开挖的掘进参数和炮孔参数计算方法,提出了隧道爆破方案智能设计方法。其中隧道掘进参数主要包括单循环进尺、炮孔直径、装药直径、装药结构、起爆方法以及爆破安全距离,炮孔参数主要包括掏槽孔、周边孔、辅助孔的相关参数。对隧道断面轮廓绘制算法及炮孔智能化布置方法进行研究。隧道断面轮廓的绘制,首先是确定隧道轮廓段的线型,然后根据不同线型相应的算法确定其起始点、终点坐标及圆心坐标。爆破方案中的炮孔智能化布置则通过确定各类型炮孔的炮孔个数、距中心线距离、排距、起始位置、孔距等参数,并结合计算机编程技术实现参数化智能布置,最终精确地在断面轮廓图中确定炮孔位置并绘制出来。(2)提出了炮孔角度三维效果展示算法、炮孔爆破负担的破岩体积算法和装药量计算方法。根据掏槽孔和周边孔的布孔特点分别确定其炮孔角度展示算法。炮孔角度三维效果展示是根据炮孔角度、长度结合相关算法确定出炮孔的孔口及孔底坐标,并运用可视化编程语言JavaScript及基于WebGL技术的Three.js图形库来实现的。通过炮孔的三维模型,对各类型炮孔的空间破岩体积进行量化,确定出炮孔爆破负担的破岩体积,并将量化结果与炸药单耗相结合提出了装药量精确计算方法。(3)研究确定以遗传算法优化的BP神经网络模型作为爆破效果预测和参数优化的方法。本文使用Matlab编制程序,采用济莱高铁寨山隧道的现场爆破数据对建立的神经网络模型进行训练和预测。对比分析训练结果预测值与实际测量值,其误差较小,最大误差为12.2%,可确定该神经网络模型具有可行性。根据隧道爆破效果要求,并结合工程现场条件,反向调整确定爆破参数,最终确定适合该工程的最优参数。同时根据现场试验,提出了一种更为优化的装药结构,即水压爆破装药结构,并将其应用于寨山隧道工程中,其对爆破效果的优化较为明显。(4)开发出“隧道掘进爆破大数据平台”,已实现该平台中部分功能及模块,如隧道项目创建、爆破方案智能化设计、爆破参数优化。针对爆破精细化爆破需求,通过现场调研进行系统架构及功能需求分析,交叉应用计算机软件技术,如JavaScript、Canvas、React、Nest、PostgreSQL等,实现隧道钻爆开挖爆破智能设计系统的研发。将研发出的“隧道掘进爆破大数据平台”初步应用在济莱高铁寨山隧道工程中,明显提高了爆破方案设计效率,对爆破开挖效果具有改善作用。该平台累计大量爆破案例后,可为类似隧道工程开挖的爆破方案设计提供一定的指导。
方庆红[7](2021)在《含缓倾软弱夹层露天高边坡坡态控制参数优化及稳定性研究》文中研究指明为探讨台阶宽度及台阶坡面角的合理取值,使矿山既安全又经济的开采,采用强度折减法,以含软弱夹层的黄山某石灰石露天矿山高边坡为工程实例,开展不同台阶宽度及台阶坡面角方案矩阵边坡稳定性系数计算,探讨软弱夹层对边坡稳定性的影响,揭示坡态控制参数与稳定性系数间线性拟合关系,并在数值计算时,提出数值模型简化方法。同时,提出SR-BP神经网络坡态控制参数优化模型,以便预测不同坡态控制参数优化方案下的边坡稳定性,并确定最优台阶宽度及台阶坡面角。具体研究成果如下:(1)计算对比整体大模型与简化子模型的初始地应力场模拟结果显示:整体大模型和简化子模型水平及竖直方向应力相对误差较小。简化子模型单元数和节点数均减少了约38%,证明此数值模型简化方法可对矿山高边坡整体大模型进行有效地简化,快速获得初始地应力场。(2)边坡稳定性系数与台阶宽度成正比关系,与台阶坡面角成反比关系。经台阶宽度及台阶坡面角协同优化,确定该露天矿最优坡态控制参数为安全平台宽度4m,清扫平台8m,台阶坡面角64°。(3)软弱夹层大大降低了边坡稳定性,且易成为边坡潜在滑动面,考虑软弱夹层时边坡稳定性系数相比不考虑软弱夹层平均减小了44.8%。在矿山开采过程中应该对其实时监测。(4)SR-BP神经网络坡态控制参数优化模型预测值和实际值趋势一致,相对误差均控制在6%以内,MAE=0.013,RMSE=0.026,R=0.994,吻合度较高。表明所建立的SR-BP神经网络坡态控制参数优化模型合理、可靠。所得研究成果为矿山实现安全经济生产及合理设计提供一定指导作用,为高边坡整体大模型初始地应力快速生成提供了一种新思路。
吴昊骏[8](2021)在《岩巷掘进钻孔智能定位的关键理论与技术研究》文中提出智能凿岩台车是巷、隧道钻爆法施工作业中极其重要的生产工具。目前像Atlas,Sandvik等国际公司掌握着先进的凿岩装备制造技术,占据着我国凿岩装备市场的极大份额。这些公司发展历史长,具有成熟的技术体系,完善的生产目录,而严格保密的学术成果。然而国内引进大量进口产品后,在矿山建设中并未达到令人满意的效果。国内目前仅能生产液压凿岩台车为主的产品。部分高校、科研院提出的控制技术虽然达到了很高的理论水平,相关装备在实验室或地面能达到或部分达到高性能指标要求,但大多数产品在煤矿井下巷道实际应用时都存在较大的技术障碍,实用性差。为实现智能凿岩台车在井下的真实应用,克服井下复杂环境造成的智能定位障碍,保障煤矿岩巷井下实际钻孔定位时设备优良的可操作性和高精度优势,本文进行如下主要工作:(1)兼顾爆破设计基本原则和凿岩台车工作性能,提出全断面炮孔参数智能规划方法;(2)针对过去单臂车体定位法存在无穷解、井下钻孔定位误差大的问题,基于机器人运动学坐标变换理论,提出一种采用双臂车体定位的新方法;(3)针对定位精度达到10 cm水平后难以进一步提高的问题,先通过现场试验和数值模拟总结关节间隙和挠度分布规律,然后采用蒙特卡洛法对运动学模型进行修正,将平均定位精度提高至5~6 cm水平。并在煤矿的井下工业性实验中得到应用。本文提出的研究方法与技术,提供了钻孔凿岩过程从设计到施工的完整解决方案,破解了部分实际应用的难题,摆脱了爆破技术依赖于人工素质的传统,为智能凿岩装备在井下的发挥铺平了道路。
李小光,郭少武,宋星杰,李富平[9](2020)在《基于ArcGIS的露天矿山土石方量测算方法研究》文中指出露天矿山生态修复尤其是对于高陡边坡的生态修复通常采用台阶爆破削坡再挂网喷播或修建飘台复绿等方式,在这个过程中经常会遇土石方量的计算,而且土石削坡量很大。传统方法是基于南方测绘的CASS软件通过断面法、方格法、等高线法、不规则三角网等方法进行计算。这类方法存在内业工作量较大、精度较低等缺点。基于此,本研究提出以点云数据为基础,在ArcGIS平台下对矿山现状和削坡后通过构建数字高程模型(DEM)进行建模,将不规则三角网(TIN)转换成栅格模型,并计算填挖方量。通过ArcGIS软件与CASS软件的计算结果对比,采用ArcGIS计算台阶爆破削坡土石方量的计算原理清楚、精度高、速度快、操作过程简单,可以实现三维可视化,具有一定的推广性。
段军,焦登铭,张轰玉,张鹏飞[10](2020)在《融合权重和模糊综合在爆破方案优选中的应用》文中研究说明在采用常规台阶爆破参数的条件下,根据双利铁矿二号矿台阶爆破方案所具有的少数据、贫信息、不确定性系统等特征,建立4组爆破方案。运用模糊综合评价理论,并结合理想点法融合改进群组G1法和熵权法求出的主客观权重,减少了单一主观性对决策的影响,从而对4组爆破方案进行综合评判并得出决策。同时采用非线性动力分析软件ANSYS/DYNA数值仿真模拟决策后方案模型,分析台阶炮孔孔内间隔起爆等距单元的应力值能否达到岩石屈服强度,并进行了现场工业试验验证。实际工况结果表明:模糊综合评价法科学有效,能在一定程度上指导爆破优选,爆破后底板平整,无明显根底,满足采装设备的采掘要求,在双利铁矿具有可行性。
二、模糊规划原理与露天矿台阶爆破参数优化(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、模糊规划原理与露天矿台阶爆破参数优化(论文提纲范文)
(6)隧道钻爆开挖爆破方案智能设计方法与系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道爆破设计计算机辅助系统研究现状 |
1.2.2 隧道爆破设计优化理论研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
第二章 爆破参数确定方法及炮孔智能化设计方法研究 |
2.1 隧道掘进参数确定 |
2.1.1 单循环进尺 |
2.1.2 炮孔直径及药卷直径 |
2.1.3 装药结构 |
2.1.4 起爆方法 |
2.1.5 爆破安全距离 |
2.2 隧道爆破炮孔参数确定方法 |
2.2.1 掏槽孔 |
2.2.2 周边孔 |
2.2.3 辅助孔 |
2.3 隧道爆破方案智能化设计方法研究 |
2.3.1 隧道断面轮廓整体绘制方法 |
2.3.2 隧道断面轮廓裁剪方法 |
2.3.3 隧道断面炮孔智能化布置方法 |
2.4 本章小结 |
第三章 炮孔三维可视化及装药量计算研究 |
3.1 炮孔角度展示算法 |
3.1.1 周边孔角度展示算法 |
3.1.2 掏槽孔角度展示算法 |
3.2 炮孔爆破体积确定 |
3.3 装药量计算 |
3.3.1 炸药单耗 |
3.3.2 装药量 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于GA-BP神经网络的爆破方案优化 |
4.1 爆破参数优化方法 |
4.1.1 BP神经网络原理 |
4.1.2 遗传算法优化BP神经网络 |
4.2 爆破效果预测及参数优化 |
4.2.1 GA-BP神经网络模型建立 |
4.2.2 爆破效果预测 |
4.3 装药结构优化 |
4.4 本章小结 |
第五章 爆破智能设计系统研发及应用 |
5.1 爆破智能化设计系统研发关键技术 |
5.1.1 系统开发语言的选择 |
5.1.2 Canvas画布 |
5.1.3 前端框架React |
5.1.4 后端框架Nest |
5.1.5 数据库 |
5.2 需求分析及模块布局 |
5.2.1 系统需求分析 |
5.2.2 系统架构布局 |
5.3 系统主要功能实现 |
5.3.1 系统界面 |
5.3.2 项目创建 |
5.3.3 炮孔设计 |
5.3.4 炸药结构及装药设计 |
5.3.5 导出爆破方案 |
5.4 工程应用 |
5.4.1 工程背景 |
5.4.2 系统应用 |
5.5 本章小节 |
第六章 总结与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足与展望 |
附录 |
参考文献 |
在读期间参与的科研项目 |
在读期间发表的论文 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(7)含缓倾软弱夹层露天高边坡坡态控制参数优化及稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状及发展动态分析 |
1.3.1 初始地应力模拟平衡方面 |
1.3.2 强度折减法方面 |
1.3.3 矿山边坡参数优化方面 |
1.3.4 边坡稳定性智能预测方面 |
1.4 研究内容及方法 |
1.5 研究技术路线 |
第2章 矿区自然地理与地质背景 |
2.1 引言 |
2.2 矿区位置及交通条件 |
2.3 矿区地形地貌 |
2.4 气象与水文地质条件 |
2.5 工程地质条件 |
2.5.1 地层岩性 |
2.5.2 地质构造 |
第3章 高边坡模型初始地应力场快速生成方法 |
3.1 引言 |
3.2 FLAC~(3D)基本介绍 |
3.3 数值模型简化方法原理 |
3.3.1 子模型法 |
3.3.2 等效应力梯度边界面力法 |
3.4 边坡地应力场快速生成 |
3.4.1 构建FLAC~(3D)计算模型 |
3.4.2 初始地应力场模拟计算 |
3.4.3 计算结果分析 |
3.5 小结 |
第4章 坡态控制参数优化 |
4.1 引言 |
4.2 边坡稳定性系数计算原理 |
4.3 原设计边坡稳定性分析 |
4.3.1 工程设计安全系数的选取标准 |
4.3.2 原设计边坡稳定性分析 |
4.4 坡态控制参数优化及其稳定性计算 |
4.4.1 台阶宽度及台阶坡面角协同优化设计思路 |
4.4.2 坡态控制参数优化方案矩阵设计 |
4.4.3 软弱夹层对边坡稳定性的影响 |
4.4.4 坡态控制参数优化计算 |
4.5 坡态控制参数与边坡稳定性线性拟合 |
4.6 小结 |
第5章 坡态控制参数模型及稳定性分析 |
5.1 引言 |
5.2 人工神经网络概述 |
5.3 BP神经网络模型简介 |
5.3.1 BP神经网络基本原理 |
5.3.2 BP神经网络的模型 |
5.4 SR-BP神经网络的构建 |
5.4.1 样本数据处理 |
5.4.2 网络结构的确定 |
5.4.3 性能评价指标 |
5.5 网络模型预测结果分析 |
5.6 确定最优坡态控制参数及稳定性分析 |
5.7 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
(8)岩巷掘进钻孔智能定位的关键理论与技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写和符号清单 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 凿岩台车应用现状及发展趋势 |
1.2.2 爆破智能设计研究现状 |
1.2.3 凿岩台车运动学及车体定位研究现状 |
1.2.4 凿岩台车定位误差分析及精度控制研究现状 |
1.2.5 存在主要问题 |
1.3 本文研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 智能凿岩台车与巷道的空间关系及测试方法 |
2.1 基础研究平台 |
2.2 智能凿岩台车与巷道的空间关系 |
2.3 模拟环境下空间关系检测技术 |
2.3.1 主要零件轴线检测方法——上下边缘竖直角取中法 |
2.3.2 装配精度检测方法 |
2.3.3 巷道模拟与测量方法 |
2.3.4 关节传感器标零 |
2.3.5 钻具位姿检测方法 |
2.4 凿岩台车2D及3D实体模型的建立 |
2.4.1 凿凿台车的测量与实体尺寸模型的建立 |
2.4.2 实体建模 |
2.5 钻臂理想运动学模型 |
2.5.1 车体基坐标系和钻臂末端坐标系位姿矩阵 |
2.5.2 D-H法参数 |
2.6 本章小结 |
3 考虑现场实际工况的炮孔参数智能规划方法 |
3.1 智能规划新方法的设计思路与理论基础 |
3.1.1 传统规划方法的缺陷 |
3.1.2 不同功能炮孔的设计顺序 |
3.1.3 角度约束条件下工作空间的计算 |
3.2 不同功能炮孔参数的确定方法 |
3.2.1 周边孔的位姿参数确定 |
3.2.2 掏槽孔的位姿参数确定 |
3.2.3 辅助孔的位姿参数确定 |
3.2.4 其余孔的位姿参数确定 |
3.3 设计结果与应用效果 |
3.3.1 外插角和工作空间函数关系的表达 |
3.3.2 现场应用效果 |
3.4 本章小结 |
4 关节间隙影响定位精度的补偿设计及其应用 |
4.1 关节间隙影响定位精度机制的试验设计及参数间函数关系 |
4.1.1 影响钻孔定位精度的关键因素 |
4.1.2 试验设计 |
4.1.3 数据检验 |
4.1.4 数据处理 |
4.1.5 下沉函数关系 |
4.2 基于测量试验结果的车体定位方法修正 |
4.2.1 车体基坐标系和激光坐标系位姿矩阵 |
4.2.2 考虑关节间隙影响的车体定位方法修正 |
4.3 关节间隙误差补偿实例 |
4.3.1 车体实际位姿的测量 |
4.3.2 车体定位的修正 |
4.3.3 钻孔定位误差补偿 |
4.4 本章小结 |
5 基于双侧钻臂位姿协同约束的车体定位方法 |
5.1 原有车体定位方法原理及存在问题 |
5.2 双钻臂车体定位方法原理及实现 |
5.2.1 双钻臂法与位姿解唯一性证明 |
5.2.2 车体基坐标系和激光坐标系位姿矩阵 |
5.2.3 车体基坐标系原点位置的求解 |
5.2.4 角变量和车体位姿矩阵的确定 |
5.3 车体定位实例 |
5.3.1 车体实际位姿的测量 |
5.3.2 双钻臂法位姿矩阵的建立 |
5.3.3 车体位姿矩阵的求解 |
5.3.4 两种定位方法对定位效果影响的讨论 |
5.4 本章小结 |
6 挠度分布规律与钻孔定位精度控制方法 |
6.1 钻臂末端挠度的多元非线性回归 |
6.1.1 求末端挠度方法——以基准位置为例 |
6.1.2 求解不同位姿下的末端挠度 |
6.1.3 基于多元非线性回归确定末端挠度分布规律 |
6.2 基于蒙特卡洛法的台车运动学模型修正方法 |
6.2.1 采用理想模型计算存在的问题 |
6.2.2 基于蒙特卡洛法的模型修正步骤 |
6.3 蒙特卡洛修正实例 |
6.3.1 参数修正过程 |
6.3.2 参数修正结果 |
6.3.3 现场钻孔实验验证 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(9)基于ArcGIS的露天矿山土石方量测算方法研究(论文提纲范文)
1 传统土石方量计算方法 |
1.1 方格网法 |
1.2 断面法 |
1.3 等高线法 |
1.4 DTM法 |
2 基于Arc GIS平台的土石方量计算 |
2.1 DEM模型 |
2.2 TIN转栅格计算土方量的原理 |
2.3 应用实例 |
2.3.1 使用Arc GIS软件进行土石方量的计算 |
2.3.2 使用CASS软件进行土石方量的计算 |
3 结论 |
(10)融合权重和模糊综合在爆破方案优选中的应用(论文提纲范文)
1 工程概况及参数确定 |
2 爆破方案优选 |
2.1 确定因素集与评价集 |
2.2 改进群组G1法确定主观权重 |
2.3 熵权法确定客观权重 |
2.4 基于理想点法的权重融合 |
2.5 基于模糊综合的方案确定 |
3 数值模拟爆破参数 |
4 现场试验 |
5 结论 |
四、模糊规划原理与露天矿台阶爆破参数优化(论文参考文献)
- [1]基于岩石硬度随钻识别的露天矿爆破质量优化研究[D]. 冯志威. 中国矿业大学, 2021
- [2]大南湖二号露天矿爆破扬尘机理及控制技术研究[D]. 郭舒鹏. 辽宁工程技术大学, 2021
- [3]露天矿深孔台阶爆破振动效应预测方法与控制技术[D]. 何旺. 南华大学, 2021
- [4]基于模糊神经网络爆破效果综合评价研究与实现[D]. 白镕宇. 辽宁科技大学, 2021
- [5]基于变分模态分解-Teager能量算子法的爆破振动信号时频分析[D]. 郑辉. 辽宁科技大学, 2021
- [6]隧道钻爆开挖爆破方案智能设计方法与系统研究[D]. 耿伟卫. 山东大学, 2021(09)
- [7]含缓倾软弱夹层露天高边坡坡态控制参数优化及稳定性研究[D]. 方庆红. 武汉科技大学, 2021(01)
- [8]岩巷掘进钻孔智能定位的关键理论与技术研究[D]. 吴昊骏. 北京科技大学, 2021(02)
- [9]基于ArcGIS的露天矿山土石方量测算方法研究[J]. 李小光,郭少武,宋星杰,李富平. 金属矿山, 2020(12)
- [10]融合权重和模糊综合在爆破方案优选中的应用[J]. 段军,焦登铭,张轰玉,张鹏飞. 中国矿业, 2020(12)