采空区瓦斯弥散流场的研究

通过对瓦斯在采空区流动机理及分布规律的研究，建立了相应的数学模型及其解算方法，并结合应用实例进行了分析。该研究对现场采空区瓦斯管理有一定指导意义     

矿井瓦斯浓度异常在线预警系统开发

文章介绍了矿井瓦斯浓度预警系统使用威胁评估分析模型、数据挖掘方法构建瓦斯浓度异常的动态分析模型。     

煤矿瓦斯爆炸浓度参数的确定

利用人体静电放电引爆瓦斯模拟实验系统进行了一系列实验,并应用热力学统计和化学反应理论进行了理论推导,得出最易引爆的瓦斯浓度为8.5%左右,为煤矿瓦斯浓度安全处理提供了依据.     

瓦斯球向流动的数学模拟

本文把瓦斯在煤粒中的流动过程看作是气体在多孔介质中的扩散运动。通过模拟和对一些矿井煤样的实际测定,验证了Fick扩散模型的适用性;运用相似理论探讨了煤粒内部的瓦斯流动状态、浓度分布规律以及球向流动场的特点。经模拟和实测结果对比,初步肯定了用扩散模型描述低破坏类型煤的瓦斯放散过程是比较理想的。     

矿井瓦斯浓度异常变化危险性预警的研究

利用矿井瓦斯浓度异常预警系统作为研究平台,结合当前矿井安全监控系统运行状况,对井下瓦斯采集数据进行深层次挖掘,并进行二次开发和利用,最终达到对瓦斯浓度异常增幅过程实时监控和提前预警的目的,对瓦斯超限预防、地质预测预报、安全监控误报预防等具有较大的意义。此项研究通过对采掘工作面的瓦斯涌出的微小变化进行预警,特别是采掘工作面临近煤层或岩巷掘进面接近构造带时,可以及时发现煤层和构造,不仅能有效预防瓦斯超限,而且对于防突工作具有重要价值和意义。     

煤矿瓦斯浓度预测的ANFIS方法研究

将时间序列分析方法与自适应神经模糊推理系统（ANFIS）结合，构建煤矿瓦斯浓度的预测模型．根据Takens理论，重构煤矿瓦斯浓度相空间，分别采用互信息法确定相空间时延和假近邻法确定相空间维数；然后在重构相空间中，运用自适应神经模糊推理系统构建煤矿瓦斯浓度的预测模型，并应用混合学习算法整定模型参数．结果表明，得到的模型训练和检验均方根误差分别为0．0214和0．0216，充分体现了ANFIS具有显著的学习能力和良好的泛化能力，同时也表明该预测模型是切实可行的．     

基于两种数学模型的煤粒瓦斯放散数值解算

设计了煤粒瓦斯解吸实验,得到4种粒径煤样在4组不同初始压力条件下累积解吸量随时间变化的实测曲线.根据菲克扩散定律与达西渗流定律分别建立了瓦斯在球形煤粒中放散的数学模型,通过有限差分的方法并利用VB编程进行解算,得到煤粒在不同初始压力下的累积解吸量.通过与实验结果对比,表明达西模拟结果与实验结果匹配度较高,而菲克模拟结果与之偏离较大.验证了煤粒中的瓦斯放散更符合达西定律.     

催化剂在固定床中再生过程的数学模型及其求解

建立了结焦催化剂在固定床反应器中再生过程的一维拟均相非稳态数学模型，采用有限差分法求出了其数值解。据此模型得出的产物浓度－ 时间分布曲线与试验结果吻合良好     

关联规则挖掘在矿井瓦斯浓度预警系统中的应用

对煤矿井下同一采煤工作面的多个瓦斯监测点日均浓度增幅的联动变化进行关联规则挖掘,提出了基于时间滑动窗口和二进制的Apriori算法,并将关联规则应用到煤矿瓦斯浓度预警中。     

近场动力学法频散特性及其在岩石层裂分析中应用

为了解近场动力学方法(peridynamics,PD)的计算精度,考察该法用于岩石层裂破坏模拟的效果,对PD进行了频散分析和算法验证.首先由频散分析后发现:当空间步长不变时,随影响域变大PD法频散愈严重;而空间步长减小时,影响域节点数不变,其频散会变弱;当影响域大小不变时,内部划分节点越密集,频散越弱.其次,通过该方法与传统有限差分法的比较表明PD离散方程可看作一系列差分方程的组合,其截断误差为影响域半径δ的二阶无穷小;当δ为Δx时,PD算法与中心差分法是等价的,且此时计算精度最高.最后,通过PD法应用于岩杆一维层裂模拟分析,探讨了其空间步长、影响域尺寸对计算结果的影响,得出层裂时间、层裂位置及损伤分布情况,并与层裂试验进行对比分析.PD可用于岩石层裂破坏分析,将FDM和PD法两者结合进行层裂模拟时,计算时间少、优势明显.     

微分求积法及其应用

详细论述了微分求积法的求积规则、加权系数和样点的选择,给出高阶微分方程和非线性问题的求积步骤,对热传导问题和非线性运动微分方程等算例分别进行了数值计算,结果表明微分求积法具有明显的高精度及低耗时的特点,对于非线性问题的计算仍保持很高的计算精度,算例也显示了使用微分求积法可以保持计算中系统能量的守恒.     

双光束色散法测试光纤传输损耗系数的研究

本文提出一种利用分光技术测量光纤传输损耗系数的新方法，讨论了这种方法的优点，给出了测量原理和实验装置图。实验结果表明这种方法是在各种测量光纤传输损耗系数的方法中，较为优越的一种方法。     

光子晶体光纤的色散特性分析

从麦克斯韦方程组出发,利用有限元方法,分析光子晶体光纤的色散特性。在考虑纯石英材料自身色散的前提下,计算光子晶体光纤的模场分布,基模有效折射率和色散系数等参数。结果表明,调节空气孔直径d和包层空气孔间距∧的大小,改变空气孔填充介质的折射率n,可以有效地控制光子晶体光纤的色散,为光子晶体光纤的设计和制造提供了理论依据。     

一个洗衣机用水量的数学模型及求解

本文对洗衣机用水量与漂洗时间、衣物质量等各项参量之间的关系作了详尽的研究。列出了简单、实用的数学模型，给出了洗衣机洗衣轮次与用水量、耗时之间的三维图。求出了洗衣机在现有条件下的最佳轮次、最优用水量和最优耗时。结果与实际吻合很好，误差在限制范围内。     

基于随机位移方法的植被水流纵向离散研究

在天然河道中,离散主要是由纵向流速在横断面分布的不均匀所引起,当河道中存在部分挺水植被时,流速分布的不均匀性更加明显。为了研究部分挺水植被水流中的纵向离散,假设各变量在垂向是不变的,模拟一个由流向和横向组成的二维域,引入了基于拉格朗日观点的随机位移模型,该方法直接使用独立运动的离散颗粒来描绘物质的输移,不再需要求解随流扩散方程。随机位移模型主要根据水深平均流速和横向紊动扩散系数的横向分布来确定污染物的分布。其中,流速横向分布公式采用了基于剪切涡的简化经验公式,该公式的优点在于不用对二次流系数进行率定,且物理意义明确;另外,利用量纲关系及遗传算法给出了剪切涡外层宽度的显性经验公式,分析可得剪切涡外层宽度主要由水深和河床阻力决定,植被的直径和密度对于涡旋外层结构影响较小;根据以往实测资料,提出了横向紊动扩散系数的横向分布模型,揭示了横向紊动扩散系数在交界处远大于稳定区的动力特性。为了验证随机位移模型预测的准确性,在长直部分植被水槽进行了室内试验,流场中不同点的浓度过程线的实测值与模拟值吻合良好,表明随机位移模型可以有效地模拟部分挺水植被水流纵向离散,为生态河道污染物混合输移的评估提供了新的方法。     

同心圆环断面层流纵向弥散解析解

本文研究了同心环状断面层流情况下的示踪质纵向弥散的特征及其有关的流速分布规律和浓度分布规律,并得出了符合Taylor分析的准确的计算公式。同时分析了两个极限状态的纵向弥散特征及其系数的计算结果。     

矿井瓦斯传感器自动调校技术及其研究进展

在简介矿井瓦斯传感器关键技术的基础上,阐述了气体传感器漂移的抑制,包括传感器零点、灵敏度和非线性的自动调校技术及其研究进展,介绍了几种最新技术,涉及遗传算法、小波分解以及用DSP的实现方法,尤其是基于神经网络的传感器非线性自动调校方法,用传感器的输出和待测物理量的实际数值训练神经网络,以得到非线性校正用的逆模型。RBF神经网络的收敛速度、分类能力和逼近能力都比较好,是目前的研究热点。     

含空洞无限平面奇异解与有限元耦合分析地下工程问题

提出了一种简单直接的耦合方法,即含有空洞的无限平面奇异解与有限元耦合来求解无限平面问题。地下工程算例表明,本方法正确反映了人工边界外无限域对边界内结构的弹性效应。     

煤层气开发项目经济评价方法与预测模型

根据煤层气开发工程的特点及中国煤层气勘探开发现状，在充分借鉴美国煤层气开发项目经济评价方法和国内有关研究成果的基础上，利用作多年煤层气开发实践经验，建立了一套较为完整的煤层气开发项目经济评价方法和预测模型，并分别从项目投资预测、采气成本计算、产出预测和财务评价等4个方面对此经济评价方法和预测模型加以简要介绍．实际应用结果表明：煤层气开发项目经济评价方法和预测模型是项目决策科学化的重要依据．