煤炭绿色开发地质保障体系的构建

掘锚自动化作业是煤矿巷道智能掘进的关键,针对当前掘锚设备交替作业过程中相对位姿测量和碰撞检测难题,提出一种数字孪生驱动的煤矿井下掘锚设备跟踪定位与碰撞检测方法。首先,为克服井下掘进工作面低照度、高粉尘、复杂背景干扰的影响,以多点红外LED标靶作为信息源,通过工业相机采集红外LED特征点图像,利用Hough轮廓检测与质心法提取光斑中心并通过二进制编码识别标靶ID,采用改进稀疏光流算法对光斑进行跟踪,同时建立基于PNP的掘锚设备位姿解算模型,采用对偶四元数获得设备间相对位姿。其次,利用数字孪生技术,基于Unity3D平台建立对应实际尺寸的掘锚设备及工作面数字孪生模型,利用Socket通信方式实现虚拟空间与物理实体之间的实时数据传输与交互,在虚拟空间中实现掘锚设备实时位姿的三维可视化,结合任意多边形OBB(oriented bounding box)碰撞检测算法,实现掘锚设备虚拟碰撞检测。最后,搭建实验平台进行掘锚设备位姿测量试验,同时对虚实运动轨迹和碰撞检测效果进行验证。实验结果表明：掘锚设备跟踪定位实验的位置误差不超过20 mm,角度误差不超过0.30°;虚实位置坐标对比中X轴方向最大误差不超过1.14 mm;Y轴方向最大误差不超过1.10 mm,能够保证系统虚实一致性和同步性,满足掘进工作面作业过程中掘锚设备实时跟踪定位及碰撞检测的要求。

     

基于叠前AVO属性的煤层瓦斯含量预测

瓦斯富集一直以来都是威胁煤矿安全生产的重要因素,如何对其精准预测是值得深入探究的问题.为此,本文以沁水盆地南缘某矿的3#煤层为研究对象,基于叠前地震数据体提取的AVO属性预测目标煤层的瓦斯含量.先通过对叠前三维地震数据进行超道集计算和角道集抽取等的处理,计算叠前AVO属性,得到截距(P)、梯度(G)、流体因子(P*G)、拟泊松比(P+G)、横波反射系数(P-G)等多个属性参数的沿层切片.再通过蝙蝠(BA)算法优化BP神经网络的权值和阈值来优化预测模型,构建AVO属性与瓦斯含量间的非线性映射关系,并利用井数据训练非线性预测模型.最终,基于训练后的BA-BP神经网络模型预测研究区内3#煤层的瓦斯含量.通过对比分析研究区内目标煤层9口钻井处的预测结果与实测结果,显示该方法的预测误差较小;表明基于BA-BP神经网络预测模型,以AVO属性为输入,进行煤层瓦斯含量的非线性预测是可行的.     

二值图像的紧凑二叉树表示及其编码方法

提出一种用于图像表达的紧凑二叉树方法,讨论了该表示方法的编码及特点,并给出了它与线性四叉树之间的转换算法。文中所列试验及分析表明,新提出的紧凑二叉树表示方法具有较高的时空效率。     

三种算法联合迭代反演求取最佳剩余静校正量

估算剩余静校正量可看作是以激发点及接收点剩余静校正量为模型参数的、以叠加能量为目标函数的全局最优值的搜索问题．当地震记录的剩余静校正量大而信噪比较低时,应用相关统计法不能有效地拾取静校正量．本文分别采用了ＣＭＰ道集内道间互相关法、图像边缘提取的Ｌａｐｌａｃｉａｎ算法及ＤＦＰ算法,三种不同算法联合迭代反演可求取最佳的模型参数,使目标函数值达到或接近于全局最优．理论试算及实际资料处理效果表明,这种方法能够解决低信噪比及大静校正量造成的周期跳跃等静校正问题．     

组合数学在计算机科学中的应用

介绍了组合数学的概念、起源与研究的主要内容,分析了组合数学的特点,阐述了组合数学与计算机软件的联系,并着重通过两个例子说明了Ramsey数在计算机科学的信息检索、分组交换网设计分支中的重要应用.     

芒硝,钙芒硝矿中TNa2SO4测定与盐类矿物含量配算方法

用ＥＤＴＡ络合滴定直接测定芒硝和钙芒硝中的ＴＮａ２ＳＯ４。以ＴＮａ２ＳＯ４，Ｔｓｏ４＾２－，Ｃｌ＾－和Ｈ２Ｏ＾＋四因子配算盐类矿物成分，方法简便。     

地质总体分解的分部迭代算法

本文提出一种新的地质总体分解计算方法－线性、非线性分部迭代算法。实例表明，该方法计算精度高、收敛快。     

多普勒天气雷达冰雹探测算法评估及检验改进

利用新一代多普勒天气雷达资料和WSR-88D提供的冰雹指数算法,对2005年1月至2007年8月发生在贵州省黔西南地区的20个冰雹个例进行验证。用此算法对20个风暴日的样本计算了WT（警报阈值）、H（相对雷达的高度）、M（漏报率）、FA（虚警率）、POD／FAR／CSI（探测概率／误报率／临界成功指数）等多个函数,并将这些数据与强冰雹指数（SHI）作对比分析,将SHI作为冰雹尺寸的预报因子进行独立评估,对实际观测到的冰雹尺寸与模式预报尺寸进行比较。在考虑了本地环境、气候特征的前提下对误警率较高的情况进行了算法补尝,并针对误警率较高的现象提出解决办法：①输入当天的正确0℃／-20℃高度,②提高冰雹探测反射率阈值。用改进方法对2007年发生的9次冰雹天气过程进行对比检验。结果表明,误报率有所降低,预报冰雹尺寸更接近实际探测尺寸。