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国家自然科学基金(51374046): 作品数：18 被引量：201H指数：8; 相关作者：赵晓东张泰丽蒋建陈阳谢谟文更多>>; 相关机构：大连大学中国地质调查局北京科技大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”博士科研启动基金更多>>; 相关领域：矿业工程建筑科学环境科学与工程天文地球更多>>

基于极端梯度提升算法的滑坡易发性评价模型被引量：6: 2022年; 机器学习用于地质灾害的易发性评价分析是当前研究的热点之一,不同的学习模型其效果不尽相同。为合理有效地评价滑坡地质灾害的易发性,依托浙江省温州市飞云江流域地质灾害的调查数据,应用地理信息系统(geographic information system, GIS)技术提取坡度、坡向、坡形、地表覆盖、地形湿度指数(topographic wetness index, TWI)、极端小时降雨量、内摩擦角、黏聚力、容重与风化层厚度10个滑坡致灾因子,基于极端梯度提升算法(extreme gradient boosting, XGBoost)构建模型用于滑坡地质灾害的易发性多分类评价。模型结果通过多分类混淆矩阵进行评价,并与支持向量机(support vector machine, SVM)模型进行精度比对分析。研究结果显示,训练后的XGBoost算法模型对测试集中极高易发区识别的召回率和精确率分别达到了97.92%和98.06%,F达到97.99%,均优于SVM,可为研究地区的滑塌地质灾害易发性评价提供模型支持。; 赵晓东徐振涛刘福杨华张泰丽; 关键词：地理信息系统致灾因子支持向量机

杭来湾煤矿长距离巷道高精度贯通测量技术与应用被引量：12: 2017年; 巷道贯通测量是矿山测量中的一项重要工作,其质量好坏直接关系到整个矿井的生产和经济效益。针对杭来湾煤矿30105工作面顺槽巷道施工贯通工程的实际情况,综合采用拓普康7501全站仪、井下"一架法"导线测量、T2陀螺经纬仪定向、参考线偏距法施工放样等技术,优化了观测路线,实现了长达9 500 m巷道重要方向偏差21 mm的高精度贯通。; 陈涛姚纪凯韩鑫儒; 关键词：贯通测量陀螺经纬仪

长壁首采工作面采场基本顶初次来压薄板模型的辛解算被引量：1: 2018年; 采场基本顶矩形薄板模型的求解直接受边界条件的影响,其理论精确解只在对边简支条件下采用半解析法得以解决,缺少统一合理的理论方法。基本顶薄板模型随工作面推进先后形成四边固支、对边简支和四边简支的边界条件,从薄板弯曲问题控制方程入手,使用基本力学量为对偶变量,构造出Hamilton体系并利用辛几何方法理性求解,给出了该类问题不同边界条件下统一的辛解析解。由本征向量辛正交的特性,求解算法稳定、收敛快速,实例验证计算正确,为顶板来压计算提供了一种新途径。; 赵晓东赵晓东陈阳王顺东; 关键词：基本顶薄板初次来压

杭来湾煤矿近浅埋煤层开采覆岩运动及地表移动规律研究被引量：18: 2017年; 针对陕西榆林杭来湾煤矿首采面大采高近浅埋煤层地质条件,通过现场实测和理论分析,对综采面覆岩运动和地表移动规律进行了实证研究。将开采过程划分为初采阶段、正常周期阶段和末采阶段,设计并实施了采场顶板运动和地表移动的不同区域全方位监测。结果表明:(1)初采阶段,第3岩梁的断裂使得初采阶段内基本顶矿压显现最为剧烈,其根本原因在于基岩+松散层的特殊地层结构和完整且强度不高的复合结构体岩层;(2)工作面推进到320 m,即大约工作面宽度位置时,地表形成θ形沉降圈,标志着完成初采阶段向正常周期开采阶段过渡;(3)正常周期开采阶段,地表移动无超前影响,采动裂隙滞后工作面约42 m,动态塌陷滞后76 m,但对基岩能够产生动态载荷传递作用;(4)风积沙中、厚基岩条件下采动引起基岩与松散层相互共同运动,顶板运动结构表现为"两带"或不稳定"三带"特征,构成的复合结构体影响采场矿压的显现,顶板运动特征符合近浅埋煤层顶板运动规律。研究成果指导了30101工作面顶板矿压灾害防治的实践,并为后续工作面的设计提供了理论和技术保障。; 刘文岗陈涛姚纪凯赵晓东; 关键词：采动裂隙上覆岩层

“中国制造2025”背景下中厚煤层智能开采技术发展方向被引量：6: 2016年; 文章以"中国制造2025"发展目标为背景,依据煤炭产业的发展规划,提出中厚煤层智能化开采是煤炭产业适应"中国制造2025"的发展方向。深入分析了技术方案的目标、及研究内容,并对技术方案提及的相关技术问题做了深入的分析,提出了各技术问题的发展方向及问题关键。论文的观点对中国煤炭产业智能化开采具有一定的借鉴价值。; 宋振骐夏洪春卢国志; 关键词：中厚煤层煤炭产业

任意形状工作面沉陷预测的概率积分法及其应用被引量：15: 2016年; 概率积分法是煤矿开采沉陷预测的重要方法,可适用于缓倾斜、倾斜煤层开采地表移动分布曲线符合正态分布规律的地表移动和变形计算。针对原方法对任意形状工作面存在的不足,在原有走向和倾向概率积分函数的基础上,以走向和倾向为基准划分积分函数区域,在该区域内剖分非结构化的三角形单元作为二重积分的基本单位;通过坐标旋转变换的二重积分换元法,转化为以直线为上、下限的二重积分,计算旋转后的影响半径,对新的二重积分采用复合辛普森数值积分公式,积分得出地表任意点在基本三角形开采单元下的积分下沉值;最后,通过叠加计算完成任意点、任意形状工作面概率积分法的沉陷预测计算。算法在GIS系统下实现,实例应用效果良好,可为"三下"采煤提供地表移动预测计算的支持。; 赵晓东陈阳蒋建; 关键词：开采沉陷概率积分法

An integrated method to calculate the spatial distribution of overburden strata failure in longwall mines by coupling GIS and FLAC^(3D)被引量：15: 2015年; The spatial distribution of overburden strata failure is of significant importance to affect the safety of underground mining. Because the traditional methods cannot be applied in all coal mines due to geological conditions or mining structures, a method of coupling FLAC3D with GIS was presented to calculate the spatial distribution of overburden strata failure in longwall coal mines. After building the spatio-temporal database from the calculation results of FLAC3D, the height of the mining-induced fractured zone in the overburden strata can be calculated by using the given height function. The results of case study show that the height of the fractured zone reached the maximum value at the face advance equal to about the panel width. The outcome of the work presented will be helpful in practice to improve safety in the production.; Zhao XiaodongJiang JianLan Bochao

大采高综采工作面强制放顶初次来压显现规律的数值模拟: 2015年; 大采高综采工作面采用一次性采全高的采煤工艺,矿压显现比较剧烈,基本顶初次来压步距及规律尤为重要。为了研究在强制放顶条件下初次来压显现规律,通过FLAC3D5.0数值模拟分析软件,分析和模拟了三道沟煤矿85201工作面的初次来压及上覆岩层的运动规律。结果表明:85201工作面强制放顶后基本顶初次来压60m,正常工作面推进过程中,超前支承压力范围约130m,峰值约15MPa左右,位于工作面前方6m左右;工作面推进到300m处,上覆岩层破坏高度到达基岩层上端,再往前推进,上覆岩层破坏区没有明显扩展,只在推进方向向前延伸。; 高国生李伟; 关键词：大采高数值模拟岩层运动强制放顶

改进的学习向量量化滑坡易发性评价模型研究被引量：3: 2023年; 针对传统的学习向量量化模型只能进行欧式空间的度量问题,该文将在学习向量量化(LVQ)模型的基础上引入径向基核函数(RBF)建立径向基函数的学习向量量化(RBF-LVQ)评价模型。以文成县为研究区,结合GIS技术选取坡度、坡向、坡形、断层距离、地质岩组、极端小时降雨量、地形湿度指数、地表覆盖、风化层厚度、黏聚力10个评价因子构建滑坡易发性评价体系,随机选取70%数据作为训练样本,分别采用RBF神经网络、LVQ神经网络和RBF-LVQ模型进行滑坡灾害易发性评价,并将剩余的30%数据利用ROC曲线进行精度检验。结果显示,训练后的RBF-LVQ模型AUC值为0.88,优于RBF神经网络的0.85和LVQ的0.86。RBF-LVQ模型拥有更好的预测能力,可为研究区域提供模型和决策支持。; 赵晓东刘福杨华张泰丽; 关键词：滑坡径向基函数学习向量量化

基于数据驱动的CNN洪水演进预测方法被引量：14: 2021年; 洪水是对人类生命财产造成威胁的重大自然灾害之一,使用洪水演进计算结果来提高抗洪救灾应急的效果是一种行之有效的重要方法。现有的洪水演进计算主要基于二维水力物理模型,其模型建立和计算时间都比较长,不能满足快速应急响应的时间要求。本文使用水力模型数值模拟结果作为数据驱动,构建了卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)模型,将训练的CNN模型应用于洪水演进的预测计算。结果表明:CNN预测模型计算时间大幅缩减,大大提高了洪水演进的计算效率;模型可计算1~6 h的洪水演进,1~2 h预测结果与水力模型数值模拟相近,总体满足防灾减灾需要;基于数据驱动的CNN预测方法为洪水演进计算问题提供了深度学习的新途径和方法,也可用于任何有输入和输出判断值和目标值和的科学与工程问题。; 吴鑫俊赵晓东丁茜徐振涛邱骋; 关键词：洪水演进浅水方程

国家自然科学基金(51374046)

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