数字图像测量技术及在隧道室内模型试验中的应用

首先按照数字图像技术分析基本原理差异,对数字图像相关（DIC）、粒子图像测速（PIV）等二维数字图像测量方法在隧道模型试验中的应用现状、技术发展以及基本原理进行梳理。进一步,对三维测量方法的原理及在隧道模型试验中的应用潜力进行分析。最后,通过黄土地层盾构隧道的掘进模拟试验,对数字图像测量技术在隧道模型试验中的应用进行示范。结果表明：DIC、数字照相变形量测（DPDM）等非接触测量方法以照片上点的相关性判断各点的位移,使用场景更偏向于室内试验道路、桥梁、隧道、基础、河坝、钢结构、钢混结构等土建结构的变形监测中;而PIV分析可测量流体中流动的大小和方向,被广泛运用于浆液、泥石流、喷泉等流体运动的研究中。此外,基于黄土地层盾构隧道室内模型试验方案发现,低含水率黄土地层盾构掘进8环管片距离时,围岩的扰动范围为盾构掘进中轴线两侧1 D（管片外径）左右和盾构上方1 D范围内。     

喷涂掘进煤巷抑制瓦斯涌出的研究

通过喷涂煤壁可抑制瓦斯涌出原理，建立了瓦斯在煤体与喷涂层中渗流传质的物理数学模型，得出煤壁喷涂前后瓦斯渗流压力的分布及瓦斯涌出量随煤层透气系数的变化规律，提出了煤层透气系数的测定方法及喷层厚度的计算方法，揭示出喷层厚度与喷层的透气性及喷层与煤壁的粘结应力的相互关系。     

模糊数学在改进掘进支护参数中的应用

合理的掘进参数的确定对于建设高效高产现代化矿井具有重要意义,而应用模糊数学综合评判法可以全面而客观的评价出影响巷道掘进的主要因素.本文在现场调研的基础上,通过应用模糊数学综合评判法,找出了影响巷道掘进支护的主要因素是金属支架构造不合理和掘进工艺落后.由此对金属支架构造和巷道掘进工艺的合理改进,不但降低了掘进成本,也提高了掘进单进度及巷道质量标准化,保证了矿井采掘正常衔接,取得了良好的经济效益和社会效益.     

首山一矿聚能双掏槽光面爆破技术应用

为适应平宝公司岩巷掘进的巨大需求,满足矿井采掘布局的进一步优化需要。针对岩巷掘进施工时打眼多、装药多、光面爆破效果差、工效低的现状,分析了原有爆破方式施工存在的问题及原因,在常规岩巷光面爆破的基础上,利用理论分析,室内试验,现场试验等手段,研究开发了聚能水压双掏槽光面爆破技术,并在平宝公司首山一矿进行了应用。工程实践表明,该方法大幅度降低炮眼掘进量,雷管、炸药等消耗量,降低爆破材料费。有效提升了岩巷光面爆破效果、增加了循环炮进率,岩巷光爆效果得到了明显的提升。在相同的条件下进尺效率得到了提高,在满足工程质量的同时,降低了施工成本,更加节能环保。     

基于门控循环单元的全断面掘进机稳定段掘进性能预测

全断面隧道掘进机(tunnel boring machine, TBM)一个正常掘进循环分为空推段、上升段和稳定段3个阶段,其中稳定掘进段为主要施工阶段,稳定段掘进性能的好坏是TBM掘进的关键。为实现TBM安全高效掘进,建立一种基于门控循环单元(gated recurrent unit, GRU)神经网络的预测模型,预测TBM稳定段掘进性能。模型以新疆某供水工程Ⅱ标段TBM施工数据为依托,5种掘进循环上升段主要参数的时间序列数据作为主要输入,围岩等级作为辅助输入来考虑岩体对掘进性能的影响,输出为稳定段的总推进力和刀盘扭矩,为稳定段TBM性能预判提供参考。为显示预测效果,对比传统循环神经网络(recurrent neural network, RNN)预测模型,并分析不同长度时间序列输入对模型预测精度的影响。结果表明：GRU模型预测拟合优度均在0.9以上,平均绝对百分比误差均小于12.25%,同时能够适用不同长度时序输入。由此可见,所建模型具有较高预测精度,泛化能力较好,能够辅助预判掘进机稳定段性能。     

鲍店煤矿快速掘进方案优化

针对鲍店煤矿快速掘进的两种方案，应用灰色系统理论关联度分析法对参选方案进行评价，采用层次分析法(AHP)确定指标的权值，给出了每个方案的综合评价值，为决策提供了科学的依据。     

鹤煤八矿掘进工作面控制预裂爆破技术消突效果考察

鹤壁八矿掘进工作面在实施顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯和控制预裂爆破技术相结合的措施,本文以控制预裂爆破技术的消突效果考察为重点,从煤层瓦斯含量的变化、爆破前后工作面瓦斯涌出量的变化及爆破前后顺层（巷帮）钻孔抽放效果的变化对控制预裂爆破技术的消突效果进行分析考察。     

中深孔爆破

从目前的爆破器材、爆破技术和作业方式等方面论述了平巷中深孔爆破的可行性,以及它对提高掘进工效、速度,适应机械化作业线施工的必要性。     

地铁区间盾构隧道施工的掘进单元控制法

为探索复杂多变地层和环境下盾构精细化掘进技术,提出以掘进单元链取代传统按区间控制的理念,定义了掘进单元的内涵、划分原则、划分步骤和应用条件,并进一步形成了一套地铁区间盾构隧道施工的掘进单元控制方法.最后将掘进单元控制法运用于杭州地铁1号线穿越钱塘江工程,针对性控制55个掘进单元,首次成功采用土压平衡盾构穿越钱塘江.     

对我国煤矿岩巷掘进机械化配套的探讨

目前,在煤矿企业中,掘进配套设备、掘进技术以及掘进工艺等在很大程度上决定了整个煤矿企业的煤矿产量、生产速度,对煤矿企业的经济、社会效益发展有着重要作用。传统的掘进技术、掘进设备已经无法满足现代煤矿企业的发展需要,于是,随着科技的发展和进步,煤矿企业也开始引进新型的、先进的掘进机械化技术、机械化配套设备,运用于煤矿岩石巷道的采掘工作中。而本文主要是通过介绍煤矿岩巷掘进机械化技术发展的影响因素,来探讨我国煤矿岩巷掘进机械化技术、配套设备。