岩石预裂爆破成缝分析及爆破参数确定的智能研究

发布时间：2017-05-13 13:08

  本文关键词：岩石预裂爆破成缝分析及爆破参数确定的智能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 目前的预裂爆破成缝理论及成缝模型还不够完善，不能较好的解释岩石预裂爆破成缝过程。工程实践中多采用经验公式来设计和指导施工，由于岩石预裂爆破成缝过程受岩石性质、地质条件、装药量、孔间距等多种因素的制约，很难用一个精确的公式来表达各因素之间的关系，，故造成岩石预裂爆破成缝不理想，经验公式很难推广。 神经网络作为一种智能技术，已经在模式识别、认知科学、人工智能和最优化问题等领域中得到了较好的应用。近几年，爆破界学者把人工神经网络运用在预测爆破效果及爆破振动峰值上取得了较好的效果。 运用人工神经网络综合考虑影响岩石预裂爆破成缝的因素，建立运算模型智能系统，可克服目前预裂爆破成缝理论、成缝模型、经验公式的不足，对实际工程的设计与指导，具有很大的现实意义 本文以岩石预裂爆破成缝作为研究对象，对矿岩的预裂成缝机理及其参数设计进行了研究。首先分析了岩石成缝的理论、机理和减震作用，研究了裂纹的起裂、扩展和止裂；分析了各种因素对岩石预裂爆破成缝的影响，确定了矿岩强度、孔径、炸药类型和裂隙发育程度作为主要影响因素；并研究了BP神经网络工作原理、结构和缺陷，把改进的BP神经网络运用在岩石预裂爆破参数设计中，建立以矿岩强度、孔径、炸药类型和裂隙发育程度为主要影响指标的BP神经网络的预裂爆破参数设计识别模型；运用MATLAB 6.5语言开发了爆破参数设计的智能系统，实现了预裂爆破参数设计的自动化，用工程实例验证系统模块的功能。 应用人工神经网络技术实现了爆破参数的设计。该方法实际上是一种智能化的非线性类比。它具有工程类比法的特点，又消除了人为判断的干扰。因而，设计更为可靠。
【关键词】：预裂爆破 参数设计 非线性 BP神经网络 MATLAB 模块 智能系统
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TD235
【目录】：

• 第一章 绪论6-11
• 1.1 预裂爆破在工程中的运用概述6-7
• 1.2 预裂爆破的研究现状7-8
• 1.3 现有成缝模型的局限性8-9
• 1.4 人工智能在爆破界中的运用概述9-10
• 1.5 本论文研究的意义和主要内容10-11
• 第二章 预裂爆破成缝机理及减震效果11-23
• 2.1 预裂爆破成缝机理11-20
• 2.1.1 成缝机理11-12
• 2.1.2 孔壁初始压力12-14
• 2.1.3 裂纹的起裂14-20
• 2.1.3.1 预裂孔的起裂方位14-17
• 2.1.3.2 裂纹的起裂17-18
• 2.1.3.3 裂纹的扩展与止裂18-20
• 2.2 预裂爆破减震及效果分析20-23
• 2.2.1 预裂爆破减震原因20-21
• 2.2.2 预裂爆破减震效果分析21-23
• 第三章 影响预裂爆破成缝及其爆破参数设计的因素确定23-32
• 3.1 影响预裂爆破成缝的因素23-25
• 3.1.1 炸药性质23-24
• 3.1.2 矿岩物理力学性质24
• 3.1.3 地质条件24
• 3.1.4 钻孔的孔径24
• 3.1.5 岩体初始应力24-25
• 3.2 选取爆破参数设计的原则25
• 3.3 影响爆破参数设计主要指标量的确定25-27
• 3.4 预裂爆破成缝设计样本的确定27-32
• 第四章 神经网络在预裂爆破中的运用研究32-55
• 4.1 人工神经网络简介32-37
• 4.2 BP神经网络模型37-43
• 4.2.1 BP神经网络的基本思想37-38
• 4.2.2 BP网络学习算法38-39
• 4.2.3 BP网络的数学原理39-42
• 4.2.4 BP算法流程图42-43
• 4.3 BP神经网络模型的改进43-45
• 4.3.1 BP算法的缺陷43
• 4.3.2 改进的BP算法43-45
• 4.4 MATLAB神经网络工具箱的简介45-47
• 4.4.1 MATLAB及其神经网络工具箱的简介45
• 4.4.2 运用神经网络工具箱设计网络的原则和过程45-47
• 4.5 爆破参数设计的构建47-55
• 4.5.1 网络层数的确定47
• 4.5.2 输入和输出层的设计47-49
• 4.5.3 隐含层的神经元数49-50
• 4.5.4 激活函数的选取50-53
• 4.5.5 初始权值的选取53
• 4.5.6 学习速率53-54
• 4.5.7 期望误差的选取54-55
• 第5章 爆破参数设计智能系统的开发与应用55-65
• 5.1 爆破参数设计智能系统的开发55-56
• 5.1.1 智能系统开发工具55
• 5.1.2 系统的基本结构55-56
• 5.1.3 系统运行环境56
• 5.2 爆破参数设计智能系统的使用56-62
• 5.3 爆破参数设计智能系统的应用实例62-65
• 5.3.1 系统网络训练62-63
• 5.3.2 系统应用实例63-65
• 第6章 总结与展望65-67
• 6.1 总结65-66
• 6.2 展望66-67
• 参考文献67-70
• 致谢70-71
• 读硕士期间发表的论文71

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 林苗苗;余德运;;高速公路路堑边坡预裂爆破参数选择[J];爆破;2008年01期

2 罗理高;;预裂爆破在水库边坡开挖中的应用——以广西平南县东平水库为例[J];技术与市场;2011年07期

3 杨秋奎;庙延钢;穆大耀;邬庆生;张智宇;;八洋河料场宽孔距预裂爆破研究[J];露天采矿技术;2007年01期

4 李炜;;数值分析模拟爆生气体作用下岩石裂纹扩展研究进展[J];工程建设;2008年02期

  本文关键词：岩石预裂爆破成缝分析及爆破参数确定的智能研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：362619