基于区间方法的大倾角煤层飞矸动力学特征量研究

发布时间：2020-04-18 03:53

【摘要】：在大倾角煤层长壁开采过程中,飞矸的动力学特征量存在各种各样的不确定性,这种不确定性会使它们的值在一定范围内波动,当已知不确定参数的概率密度信息时,概率方法可有效预测飞矸动力学特征量的区间范围,但现实生活中一些不确定参数的概率密度信息常常是缺乏的。区间分析方法在不确定参数概率分布信息未知的情况下就可定量描述其可靠的变动范围,是研究这类不确定性问题的一个重要手段。本文针对大倾角煤层长壁开采工作面飞矸动力学特征量不确定问题,以大倾角煤层长壁开采工作面飞矸为研究对象,采用基于不确定性度量方面更为方便和实用的区间分析方法,建立不确定环境下工作面飞矸动力学特征量的区间分析模型,并通过工程实例验证了该模型的可行性,具体研究内容包括:首先,针对初始状态为静止的飞矸滚动情况,选取滚动摩擦系数和工作面倾角为不确定性参数,分别建立了初始状态为静止的条件下滚动摩擦系数具有随机性的飞矸动力学特征量的区间分析模型以及滚动摩擦系数和工作面倾角同时具有随机性的飞矸动力学特征量的区间分析模型,并与Monte Carlo方法模拟结果进行对比,对比结果表明区间分析模型计算的区间范围包含Monte Carlo方法模拟的区间范围,且偏差系数越小精确度越高。其次,针对初始状态为自由落体的飞矸弹跳碰撞情况,选取每次碰撞的恢复系数为不确定性参数,建立了初始状态为自由落体的条件下碰撞恢复系数具有随机性的飞矸动力学特征量的区间分析模型,通过参考飞矸第2次碰撞和第3次碰撞时的区间分析模型的计算方法,以此类推得到飞矸第i次碰撞后的区间分析模型,并与Monte Carlo方法模拟结果进行对比,对比结果表明区间分析模型计算的区间范围包含Monte Carlo方法模拟的区间范围,且偏差系数越小精确度越高。综上所述,本文建立的区间分析模型在不确定参数概率分布未知的情况下可有效预测飞矸运动过程中动力学特征量的变化范围,可为提高大倾角煤层长壁开采工作面飞矸控制技术和保障大倾角煤层安全开采提供可靠理论依据。
【图文】：

西安科技大学硕士学位论文3 初始状态为静止的飞矸滚动模型止的飞矸滚动形式的理论计算采过程中，工作面时常有飞矸事故发生，飞矸运动非便于理论分析，我们将飞矸运动简化为二维平面运动假设大倾角煤层工作面为直线型工作面，将飞矸视为球，其质量分布均匀。在整个运动过程中飞矸的外形和体气阻力的影响。止开始运动，飞矸与工作面的滚动摩擦系数为 f . 取半飞矸受到的力有摩擦力F , 支撑力N , 重力mg , 如图

4 初始状态为自由落体的飞矸冲击运动模型始状态为自由落体的飞矸冲击运动大倾角煤层工作面的冲击运动问题简化为一冲击运动，，飞矸从某一高度处做自由落体运中飞矸的体积和外形均不发生任何变化。由落体的飞矸冲击运动形式的理论计算我们将 xoy 坐标系转化为垂直于工作面的 mo角 .
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD823.213

【参考文献】

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本文编号：2631687