基于梯度提升决策树的露天矿边坡多源信息融合与稳定性预测 被引量：14

1

作者 张凌凡 陈忠辉 +3 位作者 周天白 年庚乾 王建明 周子涵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期173-180,共8页

准确预测边坡稳定性对于减少滑坡次数和降低边坡维护成本至关重要。岩质边坡作为一种典型的岩体工程,在灾害的孕育和发展过程中,工程岩体内部会产生新的裂隙,或旧裂隙发展。随着岩体内部裂隙的发展,岩体物理参数不断发生变化,因此通过... 准确预测边坡稳定性对于减少滑坡次数和降低边坡维护成本至关重要。岩质边坡作为一种典型的岩体工程,在灾害的孕育和发展过程中,工程岩体内部会产生新的裂隙,或旧裂隙发展。随着岩体内部裂隙的发展,岩体物理参数不断发生变化,因此通过监测边坡岩体的物理参数变化对岩质边坡稳定性进行预判已成为一种重要的预测手段。而传统的单一监测信息虽然能够直观地反映滑坡趋势,但其存在局部性和滞后性,并不能完整反映边坡所处的状态。基于涵盖了边坡内部和表面的微震、应力和位移等3种异构信息,提出一种利用多源监测信息融合技术对边坡进行稳定性预测分析的方法:针对大孤山露天矿边坡的实际地质条件,通过有限元强度折减法得到边坡不同状态下监测信息的变化规律,并利用梯度提升决策树(GBDT)模型对监测信息进行融合,建立了边坡稳定性预测的非线性模型,并与不同融合算法进行对比,得到如下结论:(1)将梯度提升决策树和有限元强度折减法相结合,可以实现边坡的位移、应力和微震等异构信息的融合,并以大孤山铁矿西北帮边坡实际监测数据验证了所提方法的有效性;(2)与其他融合算法进行比较表明,GBDT模型在预测精度和模型解释能力方面具有优越的性能,可以很好地识别复杂的非线性关系,适用于露天矿边坡安全系数的预测;(3)基于GBDT算法,可以计算不同监测信息的变化对边坡安全系数的影响,研究表明,坡顶的位移变化和边坡内部微震数对于边坡的稳定性预测占主导作用。 展开更多

关键词 岩质边坡 安全系数 多源异构信息融合 强度折减法 梯度提升决策树

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多孔隙岩石加卸载力学特性及本构模型研究 被引量：10

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作者 马秋峰 秦跃平 +1 位作者 周天白 杨小彬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2673-2685,共13页

为了研究岩石在加载-卸载过程中的应力-应变关系,以砂岩为例,对其进行常规三轴加卸载试验。分析了峰后卸载阶段岩石的非线性特性,对岩石的损伤变量进行定义,给出了峰后卸载过程中用于描述应力-应变关系的弹性模量模型。通过分析加载-卸... 为了研究岩石在加载-卸载过程中的应力-应变关系,以砂岩为例,对其进行常规三轴加卸载试验。分析了峰后卸载阶段岩石的非线性特性,对岩石的损伤变量进行定义,给出了峰后卸载过程中用于描述应力-应变关系的弹性模量模型。通过分析加载-卸载过程中的轴向应变与径向应变的关系,得到了卸载过程中泊松比模型。引入D-P塑性模型,针对砂岩的塑性硬化特性,对硬化函数进行修正,建立了与等效塑性应变相关联的损伤模型。将计算模型矩阵化后进行数值计算。在此过程中得到如下结论:多孔隙岩石在加载过程中表现出明显的非线性特征,随着体应力的增大,岩石的弹性模量逐渐增大。岩石峰后卸载过程中,当轴向应力大于围压时,应力-应变可以利用峰前弹性阶段的弹性模量模型乘以连续性因子进行描述。随着等效塑性应变的增大,泊松比先增大后减小,最终趋于稳定。峰后卸载过程中,等效塑性应变不发生变化,此时泊松比保持不变。利用提出的本构模型进行了数值计算,数值计算结果与试验结果进行对比,结果表明,提出的模型能够反映出岩石在峰后卸载过程中的应力-应变规律。 展开更多

关键词 岩石力学 非线性 损伤 应力-应变关系 泊松比 弹性模量

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煤岩单轴压缩破坏PFC^(2D)数值反演模拟研究 被引量：10

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作者 周天白 杨小彬 韩心星 《矿业科学学报》 2017年第3期260-266,共7页

煤岩材料作为一种天然非均匀不连续材料,实验室里很难获得其可重复性实验结果。文章基于PFC^(2D)离散元软件,采用数值实验反演煤岩材料参数,得到煤岩材料变形破坏的主控参数。利用软件模拟煤岩单轴压缩变形破坏过程,对比数值模拟结果和... 煤岩材料作为一种天然非均匀不连续材料,实验室里很难获得其可重复性实验结果。文章基于PFC^(2D)离散元软件,采用数值实验反演煤岩材料参数,得到煤岩材料变形破坏的主控参数。利用软件模拟煤岩单轴压缩变形破坏过程,对比数值模拟结果和实验室实验结果,验证了数值反演模拟对于研究煤岩类天然材料变形破坏的可行性数值模拟结果,可以为工程实际应用提供理论及数据支持。 展开更多

关键词 PFC2D 微观参数设置 单轴压缩实验 数值反演模拟 参数分析

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基于受压裂隙开裂准则的损伤模型 被引量：3

4

作者 马秋峰 田静 周天白 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期687-693,共7页

为了反映岩石内部裂隙对岩石本构关系的影响,建立受裂隙分布及裂隙面摩擦因数共同影响的损伤模型。类比弹簧束模型,定义与开裂裂隙长度有关的损伤模型。基于受压裂隙的开裂准则,对不同应力状态下的开裂裂隙长度范围进行求解,通过概率统... 为了反映岩石内部裂隙对岩石本构关系的影响,建立受裂隙分布及裂隙面摩擦因数共同影响的损伤模型。类比弹簧束模型,定义与开裂裂隙长度有关的损伤模型。基于受压裂隙的开裂准则,对不同应力状态下的开裂裂隙长度范围进行求解,通过概率统计的方法计算开裂裂隙长度的数学期望,将其代入建立的损伤模型中得到损伤变量。利用模型对岩石应力-应变曲线进行计算。研究结果表明:建立的损伤模型能够反映裂隙面摩擦因数与裂隙角度对岩石强度的影响。当摩擦因数为0时,裂隙角度45o对应的岩石强度最小,随着裂隙摩擦因数增大,最小峰值强度对应的裂隙倾角逐渐减小;当裂隙角度一定时,摩擦因数越大,峰值强度越大;数值计算结果与实验结果一致。该模型还能够反映裂隙长度分布对岩石强度的影响。当长裂隙数占比较大时,岩石强度较小;反之,岩石强度较大。计算结果能够反映岩石在塑性阶段的变形特征,该损伤模型具有合理性。 展开更多

关键词 开裂准则 裂隙长度 裂隙角度 概率统计 损伤模型

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基于颗粒接触理论的岩石压密阶段本构模型 被引量：3

5

作者 马秋峰 秦跃平 +1 位作者 周天白 杨小彬 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1941-1948,共8页

鉴于岩石压密阶段非线性变形与岩石内部颗粒之间的相互接触有关,引入基于凹凸体正态分布的G-W接触模型并建立接触体元件模型;将该模型与弹簧元件串联,建立压密阶段的本构模型。利用元件模型对实验结果进行模拟,同时对模型中参数进行分... 鉴于岩石压密阶段非线性变形与岩石内部颗粒之间的相互接触有关,引入基于凹凸体正态分布的G-W接触模型并建立接触体元件模型;将该模型与弹簧元件串联,建立压密阶段的本构模型。利用元件模型对实验结果进行模拟,同时对模型中参数进行分析。研究结果表明:岩石颗粒间的张开度及颗粒表面的粗糙度均对岩石压密阶段本构关系有一定影响。颗粒间的张开度越大,压密过程越长;在相同应变条件下,粗糙度越大,应力增长越缓慢。本文模型在模拟4种岩石压密阶段的本构关系过程中,拟合优度均大于0.95,说明模型能够准确描述岩石的应力-应变关系。同时,模型还能够反映围压对本构关系的影响,证明利用接触模型来描述压密阶段本构关系是合理的。 展开更多

关键词 岩石力学 压密阶段 本构模型 接触理论 正态分布

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大采高“刀把面”矿压显现规律研究 被引量：1

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作者 朱营 高登云 +1 位作者 周天白 邢志凯 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第10期63-65,共3页

通过观测大柳塔矿52304工作面"刀把面"开采过程中的矿压数据,总结了工作面液压支架初撑力、最大工作阻力,以及顶板初次来压、周期来压等矿压指标的显现规律。结合关键层理论,从工作面覆岩赋存结构特征的角度,对"刀把面&q... 通过观测大柳塔矿52304工作面"刀把面"开采过程中的矿压数据,总结了工作面液压支架初撑力、最大工作阻力,以及顶板初次来压、周期来压等矿压指标的显现规律。结合关键层理论,从工作面覆岩赋存结构特征的角度,对"刀把面"的特殊矿压显现规律的成因进行了分析。 展开更多

关键词 刀把面 大采高 关键层 矿压显现

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岗巴三帖

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作者 周天白 《中国边防警察杂志》 2016年第11期111-113,共3页

岗巴，你这雪山的骄子，虽然雪线以上的海拔使你的色彩未免单调和荒凉，然而，你的内在却像一位朴实的姑娘，虽不穿艳丽的衣裳，但更显出你的妩媚。

关键词 中国 当代文学 散文 《岗巴三帖》

原文传递

移动坐标下采面煤壁瓦斯涌出模型及无因次分析

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作者 王浩 周天白 +1 位作者 宋奕澎 刘鹏 《中国煤炭》 2018年第1期122-127,共6页

为研究采煤工作面煤壁瓦斯涌出规律,结合工作面不断推进的特点,建立了移动坐标下采面煤壁瓦斯涌出数学模型,研究了该模型的无因次形式,运用Visual Basic语言编制了数值解算软件。通过数值解算得出了采面煤壁无因次瓦斯压力、含量的分布... 为研究采煤工作面煤壁瓦斯涌出规律,结合工作面不断推进的特点,建立了移动坐标下采面煤壁瓦斯涌出数学模型,研究了该模型的无因次形式,运用Visual Basic语言编制了数值解算软件。通过数值解算得出了采面煤壁无因次瓦斯压力、含量的分布规律及无因次瓦斯比流量的变化规律,分析了瓦斯无因次曲线的实际应用,为现场工程技术人员提供一种快速确定采面煤壁瓦斯涌出参数的实用方法。 展开更多

关键词 移动坐标 采煤工作面 煤壁 瓦斯 数学模型 无因次分析

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岩石剪切断裂面接触算法的开发与应用

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作者 马秋峰 秦跃平 +1 位作者 周天白 杨小彬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1074-1085,共12页

为了克服现有数值计算方法在计算复杂断裂面接触滑移过程中效率低的问题,通过吸收边界元的建模思想,提出了新的数值计算方法。在该算法中,所有网格均位于岩块的边界,利用显示差分方法计算得到岩块之间的相互作用力以及岩块的位移量。利... 为了克服现有数值计算方法在计算复杂断裂面接触滑移过程中效率低的问题,通过吸收边界元的建模思想,提出了新的数值计算方法。在该算法中,所有网格均位于岩块的边界,利用显示差分方法计算得到岩块之间的相互作用力以及岩块的位移量。利用"小球在抛物面上滑移"、"哑铃在不同倾角的斜面上"两个模拟试验对文中的算法进行验证,同时利用文中算法与有限元算法对直剪试验进行模拟。结果表明:算法能够准确描述物体之间的相互接触,准确计算得到接触块体之间的法向位移。算法能够准确判断出接触物体的"滑移状态"和"稳定状态",摩擦力的数值计算结果与解析解的误差小于10-10。在计算断裂面接触和剪应力变化规律时,算法与有限元算法的计算结果一致,但文中计算方法的效率显著提高。 展开更多

关键词 岩石力学 接触 断裂面 滑移 显示差分 数值模拟

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西藏兰

10

作者 周天白 《中华活页文选（高一年级版）》 2013年第5期6-8,共3页

忽然想西藏的兰。就是那种一丛丛,于高原旷野荒原上哨悄开放着的柔弱的蓝色花朵。夏日里,不论你是在拉萨河畔,还是在年楚河谷,如果稍稍留意,定能在原野上看到那弱小但却顽强的兰花。初识西藏兰,是几十年前的事了。上世纪80年代初,

关键词 西藏 拉萨河 河谷

原文传递

循环微波改性对无烟煤渗透率的影响

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作者 张连昆 王月芳 +4 位作者 张晓雨 李耿 周天白 尹博 密文天 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第6期30-39,共10页

微波增透是提高煤层气抽采效率的潜在可行性储层改造技术之一。采用微波炉对沁水盆地晋城地区15号无烟煤样进行3次循环微波改性实验,通过自主研发的固气耦合渗流平台测试了自然煤样及每次改性后煤样的气体渗透率;经显微CT扫描及图像处... 微波增透是提高煤层气抽采效率的潜在可行性储层改造技术之一。采用微波炉对沁水盆地晋城地区15号无烟煤样进行3次循环微波改性实验,通过自主研发的固气耦合渗流平台测试了自然煤样及每次改性后煤样的气体渗透率;经显微CT扫描及图像处理技术表征煤样的孔隙属性,并基于分形理论探讨了改性前后煤样孔裂隙网络的复杂程度。研究结果表明:无烟煤样气体渗透率循环次数增加而增大,3次循环后增加了8.8倍,微波辐射引起无烟煤孔裂隙的扩展和连通是气体渗透率增大的根本原因;3次循环后煤样总孔隙率由3.48%增大至6.19%,其中,连通孔裂隙占比由27.0%升高至77.4%,而孤立孔占比由73.0%降低至22.6%;连通孔裂隙的孔数量、孔体积、孔表面积和喉道数量、喉道表面积及孔喉配位数随循环次数的增加而增大,而最大喉道长度有所减小,证实了微波改性对孔隙的“扩展、连通”作用;煤样3处典型截面孔裂隙二维分形维数都随循环次数增加而增大,3次循环后分别由1.25、1.16、1.09增大至1.46、1.54、1.37;循环微波改性会使煤样内孔裂隙网络(气体渗流通道)发育得更为复杂。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 煤层渗透率 微波改性 孔隙结构 循环加载 分形维数

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基于岭回归改进规范变量分析的微震事件实时判识

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作者 程健 石林松 +2 位作者 骆意 周天白 杨凌凯 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第3期92-98,共7页

微震事件判识是煤矿微震监测的基础。现有的微震监测技术大多基于单物理量变化规律而开发,在处理含有大量噪声和干扰信号的煤矿微震数据时易产生误判情况。针对该问题,基于岭回归算法改进规范变量分析(CVA)的损失函数,实现稀疏化建模,... 微震事件判识是煤矿微震监测的基础。现有的微震监测技术大多基于单物理量变化规律而开发,在处理含有大量噪声和干扰信号的煤矿微震数据时易产生误判情况。针对该问题,基于岭回归算法改进规范变量分析(CVA)的损失函数,实现稀疏化建模,以提升模型泛化能力。采用岭回归改进CVA对多通道煤矿微震监测数据进行融合分析,进而实时判识复杂微震监测数据状态。采用模拟数据和实际煤矿微震监测数据对岭回归改进CVA进行实验验证。在基于模拟数据的实验中,随着噪声方差由5×10^(−6)增大至5×10^(−2),岭回归改进CVA的判识准确率较CVA提升了0.6%~5.4%,误报率和漏报率之和较CVA下降4.8%~17.3%。在基于实际微震监测数据的实验中,岭回归改进CVA对20个通道的微震监测数据融合分析结果能够反映出微震信号处于波动状态,验证了该方法具备微震事件实时判识能力,平均判识准确率为97.14%,较CVA高2.39%,误报率与漏报率之和为31.06%,较CVA降低0.07%,错误率为2.86%,较CVA降低2.4%。 展开更多

关键词 微震监测 微震事件判识 多通道融合分析 规范变量分析 稀疏化建模

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神石铺路,通往格桑花开满的彼岸

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作者 周天白 《中国边防警察杂志》 2014年第10期91-91,共1页

十六年雪域军旅，士兵凌仕江在西藏的苍茫风雪中，向蓝天白云和高山问路，且行且悟且吟，把自己修炼成一块富于哲思的石头。

关键词 随笔 杂文 杂谈 阅读知识

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