DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 节点受剪承载力计算及分析 3.1. 试验值与计算值 为进一步验证上述规范计算方法的计算结果，本文选取参考文献 [ 5 ] [ 6 ] 中的20个节点试验结果(4个为边节点，16个为中节点)，将文献中的试件参数 [ 5 ] [ 6 ] 代入公式(1)~(7)中，得出节点受剪承载力计算值 V u ， c ，在计算过程中，箍筋强度、混凝土强度取实测值，不考虑承载力抗震调整系数。根据平衡条件，节点受剪承载力试验值与极限剪力相等，即 V u ， t = F L h b0 − a ′ s ( 1 − h b0 − a ′ s H c − h b0 ) ，其中F为梁端最大荷载，L为梁端荷载作用点到节点的距离。将本文的计算值与参考文献试验值相除，得出比值。结果如表2所示。 Table 2 Calculated and tested value 节点类型 试件编号 截面形状 试验结果 [ 5 ] [ 6 ] GB50010规范 ACI规范 AIJ规程 V u ， t / k N V u ， c 1 / k N V u ， c 1 / V u ， t V u ， c 2 / k N V u ， c 2 / V u ， t V u ， c3 / k N V u ， c3 / V u ， t 边节点 BJD1 矩形 294.22 184.34 0.63 127.66 0.43 257.43 0.87 BJD2 矩形 369.49 187.60 0.51 129.68 0.35 259.89 0.70 BJD4 矩形 299.18 350.68 1.17 191.05 0.64 343.59 1.15 BJD6 矩形 301.18 375.47 1.25 212.52 0.71 348.02 1.16 BJD7 矩形 344.19 400.42 1.16 216.26 0.63 369.86 1.07 中节点 J1 矩形 539.61 595.75 1.10 281.45 0.52 668.55 1.24 J2 矩形 580.66 628.00 1.08 262.59 0.45 640.55 1.10 J3 矩形 418.33 466.20 1.11 251.22 0.60 566.23 1.35 J5 矩形 683.09 671.63 0.98 337.16 0.49 718.16 1.05 J6 矩形 680.88 641.71 0.94 300.69 0.44 651.18 0.96 J8 矩形 688.20 655.59 0.95 337.72 0.49 672.50 0.98 J11 矩形 656.06 648.88 0.99 351.00 0.54 683.86 1.04 J12 矩形 657.28 604.97 0.92 347.18 0.53 637.50 0.97 J13 矩形 814.76 726.77 0.89 354.74 0.44 732.45 0.90 J14 矩形 815.28 675.05 0.83 350.71 0.43 685.59 0.84 J15 矩形 912.16 704.94 0.77 345.09 0.38 716.19 0.79 J16 矩形 911.34 694.29 0.76 347.48 0.38 677.95 0.74 J17 矩形 862.22 695.19 0.81 311.67 0.36 690.51 0.80 J18 矩形 934.22 767.59 0.82 330.05 0.35 708.74 0.76 J19 矩形 775.63 673.95 0.87 290.38 0.37 640.48 0.83 表2. 计算值与试验值 3.2. 计算结果分析 根据表2得出的数据，将同一规范公式得出的计算值与试验值的比值进行统计分析，结果见表3。 Table 3 Statistical results of the ratio of calculated values to experimental value 项目 GB50010规范 ACI规范 AIJ规程 边节点 中节点 边节点 中节点 边节点 中节点 平均值 0.9433 0.9226 0.5515 0.4519 0.9914 0.9565 方差 0.1207 0.0135 0.0228 0.0056 0.0388 0.0320 表3. 计算值与试验值比值的统计结果 对于边节点，由表2可知，通过ACI规范得出的计算值全部小于试验值，即ACI规范安全性高。对于BJD1和BJD2，GB50010规范和AIJ规程的计算值小于试验值；而对于节点BJD4，BJD6，BJD7，计算值大于试验值，由此可见，GB50010规范和AIJ规程对边节点的受剪承载力的估计偏高。 对于中节点，由表2、表3数据可得，GB50010规范对J1-3三个节点试件的计算值大于试验值，这是由于三个节点在试验过程中节点核心区混凝土未破坏。其余试件的计算值均小于试验值，表明GB50010规范偏安全。同理，ACI规范偏安全。而由AIJ规程得出的计算值中，有5个大于试验值，且比值的方差偏大，即结果离散性较大，说明AIJ规程偏不安全。GB50010规范和ACI规范得出的结果离散性小，表明计算方法较为可靠。从安全储备上看，由GB50010规范得出的比值平均值高达0.9226，而ACI规范得出的比值平均值则为0.4519，由此可见，GB50010规范的安全储备偏低，而ACI规范的安全储备偏高。
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user: 4. 结论 本文通过20个矩形柱节点的试验结果，验证并分析国内外三部规范节点受剪承载力计算方法的安全性及特点，研究得出以下结论： 1) GB50010规范对边节点受剪承载力估计偏大，对中节点受剪承载力的计算值与试验值较为吻合，但安全储备偏低。 2) ACI规范对边节点和中节点的计算方法偏安全，但安全储备较高；并且未考虑轴压力和正交梁的空间约束效应对节点受剪承载力的有利作用。 3) AIJ规程对边节点和中节点的计算方法偏不安全，得出的计算结果离散性较大。并且未考虑轴压力和正交梁的空间约束效应对节点受剪承载力的有利作用。
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user: 摘 要 破裂作为管道结构病害的一种，严重影响了管道的排水功能，因此对破裂进行有效检测至关重要。排除管道中心区域及水流区域干扰是识别破裂病害的一个难题。本文基于管道图像提出了一种破裂自动识别方法，利用区域定位法确定管径中心，排除管径中心及水流区域实现管道破裂的自动检测。破裂识别实验表明此方法实用性较强，准确性优于传统算法，耗时稍长。 关键词 :排水管道，破裂检测，管道机器人，区域定位，灰度值法 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 排水管道深埋地表之下，分布错综复杂，调查掌握管道状况，并及时维修可预防事故发生，延长管道寿命。传统检测方法主要有目测法 [ 1 ] 、反光镜检测 [ 2 ] 、潜水员下管道检测 [ 3 ] 、量泥斗检测 [ 4 ] 等方法。传统方法较多依靠人工参与，随着管线建设的高速发展，检测需求的增加，已跟不上现代化排水管网管理自动化智能化要求。近几年，仪器检测在管道领域得到广泛应用，主要有闭路电视检测系统 [ 5 ] 、声纳检测系统 [ 6 ] 、潜望镜系统 [ 7 ] 、红外分析系统 [ 8 ] 、透地雷达系统 [ 9 ] 等检测设备。 国外管道检测新技术主要向两个方向发展。1) 管道扫描与评价技术 [ 10 ] ，主要利用扫描仪及回转仪扫描整个管道，相比闭路电视检测技术，它能够提供更全面更高清的管道数据，但是其检测成本也比闭路电视检测高。2) 多重传感器技术 [ 11 ] ，它最先由德国提出，包括CCTV系统及三类传感器。一是光学测量系统，主要用于管径的检测，可测量变形病害；二是微波发射器，可用于测量管道附近土壤的松散情况；三是声学传感器，通过声波发散来探测管壁破裂及错口等病害。 近几年机器视觉技术发展迅速，各种仪器设备纷纷面世。此类设备均属于自动化设备，但是处理分析数据依然依靠人工分析视频资料，对处理人员的专业性要求极高，劳动强度大、成本高、效率低。探索高效、准确的管道破裂检测方法已成为当前亟需解决的问题。 本文基于管道图像提出了一种用于管道破裂的自动检测算法。该算法能有效消除管径中心的干扰信息，自动筛选出存在管道破裂的图像，标记破裂存在的位置，实现管道破裂病害高效识别。
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user: 2. 管道图像预处理 采集的管道破裂图像一般为彩色图像，如图1所示，而图像处理是基于灰度图像进行处理，因为灰度图像只含有亮度信息，针对破裂图像的识别要求需去掉色彩信息。图像的色彩由红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色组合而成，通过对RGB三原色数值的叠加得到其他颜色，RGB变化可实现色彩间的转换。 如果三原色的亮度值相等，就会产生灰度颜色。对图像灰度化通常有分量值、最大值、平均值和加权平均值4种方法。本文采用加权平均值来实现灰度化，即将3个分量加权平均进行计算得到灰度值，如式(1)所示。 F g ( i ， j ) = 0.299 × R ( i ， j ) + 0.587 × G ( i ， j ) + 0.114 B ( i ， j ) (1) 式中， F g ( i ， j ) 为RGB模型中的某点像素。 图1. 管道原始图像
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user: 3. 区域定位破裂病害自动识别方法 管道二维图像与其他二维图像不同之处在于，其他二维图像是针对平面拍摄的图像，而管道图像是弧形图像。图像中心区域是管道的管径中心，图像底部是过水区域，其他区域是管壁区域。针对弧形图像，一些方法是将图像进行伸展变换为平面图像，然后再采用常规的图像处理技术进行识别病害。本文方法在于首先搜索管道中心，将管道中心区域去掉，然后再去掉底部的水流区域，对管壁采用阈值分割法识别破裂区域。本文提出一种管道破裂识别算法——采用区域排除及形态学滤波方法，该算法处理流程如图2所示。 图2. 管道破裂病害识别流程图 管道机器人的摄像头巡拍过程中，探头处于管道中心附近位置向前拍摄，采集图像的管径中心不会偏离管径中心太远，对图像建立坐标系，采用数学模型确定管径中心区域，其示意图如图3所示。 记图像的长为a，宽为b，截取图像(1/4a， 1/4b)至(3/4a， 3/4b)部分，记为 I 1 。在 I 1 中搜寻利用圆形检测算法搜寻圆形区域，记圆形区域像素坐标集合A，记其总共点数为n，( x i ， y i )为集合中任意一点。可求管径区域的质心，如公式(2)所示。 x = 1 n ∑ x i ， y = 1 n ∑ y i (2) 图3. 区域定位数学模型示意图 记 x i 最大值为 x max ，最小值为 x min ， y i 最大值为 y max ，最小值为 y min ，管径区域的外接方框如图4中红框所示，管径下方为水流区域，排除水流区域及管径中心即为管壁位置。 记排除管径区域及水流区域的灰度图矩阵为 I ′ ，其矩阵所有灰度值的算术平均值为 I ′ ，利用阈值法获得二值化图，判别式如式(3)所示。 I ′ i j − I ′ ¯ < 0 (3) 满足公式(3)的 I ′ i j 点，对其采用聚类算法剔除孤立点，挑选的区域可认为是破裂，聚类算法不是本文叙述重点，不进行展开。
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user: 4. 实验及分析 4.1. 区域定位算法识别破裂结果与真实破裂间差异 为了说明算法实用性，为了说明算法实用性，本文将管道机器人采集的图像用此算法识别，列举下面3组数据来分析，其中两组包含破裂病害，一组不包含破裂病害，验证算法是否能将含病害的数据里的病害挑出，未包含破裂的数据不会挑出破裂病害。另外为了证明算法的鲁棒性，分析本文方法识别出来的破裂与真实数据之间的差异。 图4. (i)组有破裂，(a) 破裂识别结果标记图；(b) 破裂识别结果二值化图 图4为一组破裂识别的标记结果，图中对破裂位置进行了识别。图中可以看出，识别结果的位置与真实破裂位置吻合，说明本文提出的破裂自动识别算法鲁棒性较好。 图5为一组破裂识别的标记结果，图中对破裂位置进行了识别。图中可以看出，识别结果的位置与真实破裂位置吻合，说明本文提出的破裂自动识别算法鲁棒性较好。 图5. (ii)组有破裂，(a) 破裂识别结果标记图；(b) 破裂识别结果二值化图 图6为第(iii)组数据，不包含破裂。区域定位算法没有识别出破裂，说明本方法不会将未包含破裂的数据挑出破裂病害，实用性较好。 图6. (iii)组无破裂，(a) 破裂识别结果标记图；(b) 破裂识别结果二值化图 4.2. 不同算法间的比较 图7. 组(i)识别结果，(a) 定区域识别算法；(b) 破裂特征搜索算法 图7中(a)图为定区域算法识别结果，(b)图为破裂特征搜索算法识别结果。从图中可以看出，(a)图识别结果准确识别破裂的位置，而(b)图将管径中心也识别为破裂。 图8中(a)图为定区域方法识别结果，(b)图为破裂特征算法识别结果。从图中可以看出，(a)图识别结果准确识别破裂位置，而(b)图识别结果误识别较多。 图8. 组(ii)识别结果，(a) 定区域识别算法；(b) 破裂特征搜索算法 图9中(a)图为定区域方法识别结果，(b)图为破裂特征算法识别结果。从图中可以看出，(a)图识别结果准确识别破裂位置，而(b)图识别结果误识别较多。 图9. 组(iii)识别结果，(a) 定区域识别算法；(b)破裂特征搜索算法 4.3. 两种方法的耗时分析 为了比较三种方法的耗时，本文计算了每组数据用不同方法在识别破裂过程中运算过程所耗时间，如表1所示。 Table 1 Time consuming of different methods for identifying pothol 序号 实验数据组 方法 耗时/s 1 组(i) 定区域识别方法 1.667 2 破裂特征搜寻方法 0.392 4 组(ii) 定区域识别方法 1.520 5 破裂特征搜寻方法 0.499 7 组(iii) 定区域识别方法 1.598 8 破裂特征搜寻方法 0.471 表1. 不同方法识别破裂运算过程耗时 从表1中看出，对于三组数据，定区域识别方法较破裂特征搜寻方法耗时长。分析其原因为：破裂特征搜寻法基于灰度值阈值，灰度阈值法针对图像矩阵进行处理，速度较快；定区域方法需要找到管径中心，然后去掉水流区域再进行判断，因此耗时稍长。
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user: 5. 结论 本文基于管道图像弧形图像特点，提出了一种管道破裂的自动识别方法。首先定区域加圆形检测算法确定管径中心区域，然后确定水流区域，排除管径中心及水流区域后针对管壁识别破裂。破裂识别实验表明，本文方法识别效果优于破裂特征值识别方法，耗时较破裂特征值长，本文研究方法对于管道图像破裂病害识别有较强的工程意义，对于排水领域外的其他管道缺陷识别有重要意义。
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user: 摘 要 介绍了量纲关系“能量 ≡ 质量×(速度) 2 ”的推导过程，讨论了质量体的概念。分别从物理和数学角度推导了光速原理，即宇宙总能量和宇宙总质量比值的平方根等于光速。光子是以光速运动的质量体。讨论了引力对于光速的影响。在没有引力或者引力作用的影响可以忽略的条件下光速不变。 关键词 :质量体，宇宙总质量，宇宙总能量，光速原理，光子，引力，量纲分析 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 量纲分析(dimensional analysis)是通过分析问题所涉及物理量的属性来建立因果关系的方法 [ 1 ] 。通过量纲分析可以判断事物间数量关系所遵循的一般规律，甚至有可能提供理解或者寻找某些物理现象内在规律的线索。本文在作者已有工作的基础上 [ 2 ] - [ 14 ] ，介绍了量纲关系“能量 ≡ 质量 × (速度) 2 ”的分析推导过程，讨论了质量体的概念，在此基础上分别从物理和数学的角度介绍了两种新的导出光速原理的简单方法。
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user: 2. 基本量纲关系 物理量的基本属性称为量纲，它们是物理量的度量单位。在物理学的国际单位制中，将量纲分为基本单位、导出单位和辅助单位。其中基本单位包括质量(千克，kg)、长度(米，m)、时间(秒，s)、电流(安培，A)、热力学温度(开尔文，K)、物质的量(摩尔，mol)和发光强度(坎德拉，cd)等七个物理量。 相同的物理量纲可以构成等价关系，例如 质 量 ≡ 质 量 ， 长 度 ≡ 长 度 (1) 这里用“≡”表示量纲意义上的等价关系。量纲相同不一定量值相等。本文用符号“=”表示量值或者数值意义上的等量关系。 不相同的物理量纲不能构成等价或者等量关系，因此有“≠”关系。例如 质 量 ≠ 长 度 (2) 量纲相同的物理量可以执行加减乘除等代数运算；量纲不相同的物理量之间不能加减，只能相乘或者相除。 由于物理学的国际单位制中的七个基本量纲不足以满足使用要求，因此需要以基本量纲为基础来定义新量纲。例如，速度等于长度除以时间， 速 度 ≡ 长 度 时 间 (3) 长度的三次方定义为体积， 体 积 ≡ 长 度 × 长 度 × 长 度 (4) 质量除以体积定义为密度， 密 度 ≡ 质 量 体 积 (5)
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user: 3. 量纲关系“能量 ≡ 质量 × (速度) 2 ”的推导过程 因为质量和速度分别属于不同的量纲，故有 质 量 ≠ 速 度 (6) 假设再定义一个新量纲Δ，相应有 (7) 将不等式(6)和不等式(7)两边相乘可得 质 量 × Δ ≠ ( 速 度 ) × ( 速 度 ) = ( 速 度 ) 2 (8) 现在考虑这样一个问题：质量、新量纲Δ和速度三个物理量，与加减乘除等代数运算法则任意组合，能否“拼凑”出一个等式关系？具体地说，该等式以不等式(8)的构形为基础，左边由质量和Δ两项组合而成，右边仍然是(速度) 2 。 下面分析这一问题。因为加法、减法不可以直接用于不同物理量的运算，所以“+”、“−”被排除；根据乘法交换律，两个量A和B之间乘法关系只有一种，即A × B = B × A；另外在不等式(8)中已经用了乘法，所以只剩下除法可供选用。A和B之间的除法关系有两种，可以是A/B，也可以是B/A；故基于除法组合的等式关系有 Δ 质 量 ≡ ( 速 度 ) 2 (9) 或者 (10) 除此之外，再也没有其他可能的组合选项。 式(9)两端乘以质量，可得 Δ ≡ 质 量 × ( 速 度 ) 2 (11) 从因果关系的角度来看式(11)，就是Δ为结果，引起Δ变化的原因可以是速度、也可以是质量；从函数的角度来看，就是量纲Δ是质量和速度的函数，Δ与质量成正比、还与速度的平方成正比。 类似地，式(10)两端乘以Δ，可得 质 量 ≡ Δ × ( 速 度 ) 2 (12) 从因果关系的角度来看式(12)，就是质量为结果，引起质量变化的原因可以是速度、也可以是Δ。从函数的角度来看，就是质量是量纲Δ和速度的函数，质量与Δ成正比、还与速度的平方成正比。 式(11)和式(12)是两种截然不同的物理观。这是一个二选一的问题，如果认可质量是速度的函数则选式(12)，反之就要选式(11)。 事实上，看一看现今能量量纲焦耳(J)的定义 1   J = 1   kg ⋅ ( m / s ) 2 (13) 可以发现焦耳(J)的定义在量纲上与式(11)相同，即前面分析的新量纲Δ就是能量的量纲，将式(11)中的Δ换成“能量”，则有 能 量 ≡ 质 量 × ( 速 度 ) 2 (14)
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user: 4. 概念的符号化 数学化是现代科学的特点之一。数学化首先是概念的符号化。例如，将长度记为L，将时间记为t，将速度记为u，则有 速 度 ≡ 长 度 时 间 ⇒ u ≡ L t (15) 目前已知最快的速度是光速 c ( = 2.998 × 10 8 m / s ) 。换言之，速度u可以在0~c之间任意取值。由于0~c之间的量值跨度范围非常大，为了简化讨论，本文将速度u分为u = 0 (静止)、u < c (非光速)和u = c (光速)三类。 另外，将质量记为M，将能量记为E，则有 能 量 ≡ 质 量 × ( 速 度 ) 2 ⇒ E ≡ M u 2 (16) 将体积记为V，将密度记为D，则有 密 度 ≡ 质 量 体 积 ⇒ D ≡ M V (17)
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user: 5. 关于质量体的概念 思维是对事物的间接反映。概念是思维的基本单位。任何一个学科体系总是要对概念下定义。由于概念的个数是有限的，因此总有一些概念不能引用别的概念来定义，这样的概念就是原始概念。物理学国际单位制中的质量、长度和时间等七个基本单位即属于典型的原始概念。定义新概念的一种方法是基于原始概念的组合来衍生新概念，如上节所示。 定义新概念的另一种方法是将若干已知的、含义相近的概念归并在一起，以它们的共同点为基础提炼产生新概念。例如，综合考察物质、物体和质点这三个概念，可以看到质量是它们的共同点。基于这样一个共同点，作者提出了质量体(mass body)的概念 [ 13 ] [ 14 ] 。 顾名思义，质量体是“质量”与“体”这两个概念的组合。“质量”必定以“体”的形式存在。因为“质量”可以大也可以小，“体”同样可以大也可以小，两者可以构成不同的变化组合。例如： 1) 只考虑质量M、不考虑体积V时，就是质点的概念。牛顿万有引力定律“任意两个质点有通过连心线方向上的力相互吸引”，用的就是质点的概念； 2) 质量微小的质点称为微粒。如果把振动物体视为不考虑体积的微粒，这个振动物体就叫谐振子； 3) 质量M→有限、体积V→有限，就是通常意义上的物体概念； 4) 密度M/V→∞，这就是所谓黑洞的概念。从这个定义式(17)可以看出，质量的变化以及体积的变化均有可能导致密度的变化满足黑洞的概念。 上述有关质量体概念细分的讨论可以如图1所示。质量体包括了物质、物体和质点等概念的内涵，可以作为一个从微观到宏观均适用的原始概念。
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user: 7. 结束语 光速原理指出宇宙总能量和宇宙总质量比值的平方根等于光速。光速是质量体运动速度的极限，这意味着作为速度最大值的光速是恒定不变的，这是从数值角度而言。外力可以影响质量体的运动速度，这一点对于以光速运动的质量体来说也不例外，所以光速又是可变的，这是从质量体运动特性变化的角度而言。 外力对质量体运动特性的影响可以简单地分为加速作用和减速作用。在各种形式的外力中，最为典型、影响最大的外力是引力。对于以光速运动的质量体而言，加速作用弱时其影响可以忽略不计，质量体还是以光速运动；加速作用强时又将导致质量体分裂(光子分裂)，不可能从光速变为超光速，或者说最终维持在光速。 根据牛顿万有引力定律，只要有两个质量体就有引力存在。当只有一个质量体时，不符合万有引力定律的条件，此时没有引力；什么情况下才可能有一个质量体？这就是宇宙之始，此时该质量体以光速运动，这就是光速的起源；什么时候引力作用可以忽略不计？质量特别小的质量体感受到的引力可以忽略不计，人类目前感知的光子即属于质量特别小的质量体，所以一般情况下光子的运动速度不会改变，除非对光子产生引力的质量体特别巨大，例如黑洞。这些情况归纳起来就是：在没有引力或者引力作用可以忽略的条件下光速不变。 在表现为减速作用的引力影响下，一方面，质量体的运动速度从高速降到低速，另一方面，质量体的运动轨迹也会发生相应的改变。光子的运动轨迹为直线。对于质量足够小的光子，如果引力不够大，光子还是以直线前进；当引力足够大时，对于质量足够小的光子的运动轨迹也有影响；这一点从表面上是引力足够大，但本质上是产生引力的质量体足够大，这就是为什么在太阳附近可以观察到光线偏折了若干度，而在地球附近观察不到光线的偏折；如果引力足够大，例如在黑洞附近，引力将使更多的光线偏折(在几何光学中使光线偏折的器件称为透镜)，从而形成引力透镜现象。
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user: 摘 要 本文研究了二维耦合具有空间的非线性薛定谔方程调制非线性和横向调制，推导并分析矢量多极孤子和涡旋孤子解。当选择调制深度取0和1时，分别得到矢量多极孤子和涡旋孤子结构。方位角裂片的数量(多个极化孤子的“花瓣”)由拓扑指数m确定，多极孤子中的层数通过n值确定。 关键词 :二维耦合非线性薛定谔方程，矢量多极孤子，矢量涡旋孤子 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 研究背景 与具有一个分量的空间标量孤子相比，具有两个或更多个分量的空间矢量孤子在非线性介质中相互自陷。由于它们的多组分结构，矢量孤子的动态传播行为比标量孤子的动态传播行为更丰富。考虑到多分量结构，需要考虑N个场的光孤子的同时传播，并且控制方程变为耦合非线性薛定谔方程 [ 1 ] 。当两个不同频率的光波在介质中共同传播并通过介质非线性地相互作用时，或者当两个极化分量在某个中心频率处非线性相互作用时，两个问题的传播方程可以用Manakov方程 [ 2 ] 来描述。具有相等自相位调制和交叉相位调制的Manakov矢量孤子可以以亮–亮，亮–暗和暗–暗的三种形式传播。此外，Manakov矢量孤子在束缚态中以匀速传播也已被研究。然而，这些工作都讨论的是一维空间矢量孤子。 据研究所知，二维空间矢量孤子的讨论相对较少。最近，基于二维Manakov方程，Kerr介质中标量和矢量偶极孤立波的自陷已被研究。与空间标量孤子相比，空间矢量孤子在光束衍射控制、逻辑门设计、光学开关器件和信息变换等方面有更多的应用 [ 3 ] [ 4 ] 。涡旋孤子是在配备光子晶格的光折变晶体中产生的。众所周知，由于二维设置中局域立方自吸收非线性的关键特性，二维 Kerr介质中的固定孤子总是不稳定以防止坍塌或衰减。然而，由于介质非线性响应的复杂性，这些研究几乎完全通过数值方法进行，并且尚未报道局域矢量涡旋的解析解。相对解析解，数值解的分析较为容易，但也存在瓶颈，这些数值解往往和数值分析时的种子解的模式类似，所以出现不了新的涡旋结构，而且模式较单一，多为单环模式。 最近几年，由于近代孤子理论的发展和现代光学材料中折射率可调介质的引入，矢量涡旋孤子的(准)解析研究也成为了涡旋孤子理论研究热门。A. S. Desyatnikov [ 5 ] 等人在非局域非线性克尔介质和饱和非线性介质中解析并数值分析了拉盖尔–高斯型空间调制涡旋光孤子的动力学特征和稳定性，包括高拓扑指数情况。O. V. Borovkova [ 6 ] 等人发现，在不需要外势的束缚下，空间不均匀自散焦非线性能够支持所有维度的亮孤子解析解，只要非线性强度向边缘增长得足够快。在国内，涡旋孤子解析研究也成为涡旋稳定性研究的热点。郭旗课题组大量研究强非局域介质(介质响应函数的宽度远大于光束束宽)中孤子传输问题，其中戴继慧等人研究了旋转的惠特克函数型空间调制涡旋光孤子。研究表明，在一定的条件下，旋转的惠特克函数型调制涡旋孤子演变为拉盖尔–高斯型涡旋孤子，或退化为角向无强度变化的圆对称型涡旋光孤子，并提出涡旋旋转角速度由传播常数和调制参量共同决定。 本文运用近代孤子理论获得在局域Kerr介质中的二维解析的多极孤子和涡旋孤子，并研究了这些孤子的结构模式。
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user: 2. 理论模型及形变约化 基于上述原因，将关注以下具有变系数的耦合二维非线性薛定谔方程 [ 7 ] (1) 其描述了由在Kerr介质中共同传播的N个互不相干分量组成的矢量光束，其折射率为 n = n 0 + n 1 R ( r ) + n 2 g ( r ) | ψ | 2 。在这个等式中， ψ j ( z ， r ， φ ) ( j = 1 ， 2 ， ⋯ ， N ) 是缓慢变化的包络线，其传播距离z和横向平面中的极坐标r和 φ ， ∇ 2 为二维拉普拉斯算子，克尔非线性系数g(r)以及横向调制R(r)被假定为径向坐标 r ≡ ( x ， y ) 的函数。横向x，y和纵向z坐标归一化为波束宽度 w 0 = ( 2 k 0 2 n 1 ) − 1 / 4 ，衍射长度 L d = k 0 w 0 2 ，在输入波长 λ 处波数 k 0 = 2 π n 0 / λ 。对于消失的横向调制(即 R ( r ) = 0 )，方程(1)可以被认为是马纳科夫系统的二维形式。如果ψ j 表示凝聚物的宏观波函数，则R(r)表示外电势，方程(1)耦合了玻色–爱因斯坦凝聚体中的Gross-Pitaevskii方程。 空间非均匀非线性(SIN)和横向调制已被广泛讨论。然而，尚未报道局域矢量涡旋的解析解。接下来，寻找方程(1)的空间局部固定精确解 ψ j ( r ， φ ， z ) = A ( r ) Φ j ( φ ) exp ( − i κ z ) (2) 其中 κ 是传播常数， A ( r ) 为局域函数，满足 lim r → ± ∞ A ( r ) = 0 。 将式(2)代入方程(1)，可得 r 2 A { ∂ 2 A ∂ r 2 + 1 r ∂ A ∂ r + 2 [ κ − R ( r ) ] A − 2 g ( r ) A 3 } = m 2 (3) − 1 ϕ j ∂ 2 ϕ j ∂ φ 2 = m 2 (4) 函数 ϕ j 满足自洽条件 ∑ j = 1 N | ϕ j | 2 = 1 。 方程(4)有以下形式解 Φ j = C j cos ( m φ ) + D j sin ( m φ ) (5) 其中m可以被认为是拓扑指数。这里，考虑双组分情况(N = 2)，因此 C 1 = 1 ， D 1 = i p ， C 2 = 0 ， C 2 = 1 + p 2 ，其中调制深度 p ( 0 ≤ p ≤ 1 ) 。极限值分别表示多极(p = 0)和涡旋(p = 1)孤子，拓扑指数m =1~5表示偶极子、四极子、六极子、八极子和十二极孤子。 将 A ( r ) = ρ ( r ) U [ χ ( r ) ] 代入方程(3)，且 U [ χ ( r ) ] 满足 − d 2 U d χ 2 + G ( U ) = η U (6) 可得 ρ r r + 1 r ρ r + [ 2 κ − 2 R ( r ) − m 2 r 2 ] ρ = η r 2 ρ 3 (7) ， G ( U ) χ r 2 U 3 − 2 g ρ 2 = 0 (8) 其中 和g 0 是常数。 方程(8)中增益及非线性项满足 g ( r ) = G ( U ) r − 2 ρ − 6 ( r ) / ( 2 U 3 ) ， χ ( r ) = ∫ 0 r ρ − 2 ( s ) s − 1 d s (9) 从以上过程，耦合的NLSE(1)被简化为可解的平稳NLSE(6)，由于静态NLSE(6)具有丰富的解，所以方程形变有助于找到新型精确解。例如雅可比椭圆函数解。因此，方程(7)的可解性对于构建耦合NLSE(1)的精确解至关重要。 方程(7)不容易解决。首先，考虑更简单的情况，即在方程(7)中 η = 0 。在这种情况下，对于 R ( r ) = ω r 2 的抛物横向调制外势，可得精确解为 ρ = r − 1 [ c 1 M ( κ 2 2 ω ， m 2 ， 2 ω r 2 ) + c 2 W ( κ 2 2 ω ， m 2 ， 2 ω r 2 ) ] (10) 函数 M ( ⋅ ) 和 W ( ⋅ ) 分别是惠特克的M和W函数。 若横向调制势消失，即 R ( r ) = 0 ，有 ρ = c 3 J ( m ， 2 κ r ) + c 4 Y ( m ， 2 κ r ) (11) 函数 J ( ⋅ ) 和 Y ( ⋅ ) 分别为第一类和第二类贝塞尔函数。 注意，SIN强度是有界的，并且 R ( r ) 中的积分收敛，因此 R ( r ) 和 g ( r ) 的表达式要求 ρ 不能改变其符号，并且它必须表现为 r − γ ，当 r → 0 时 γ ≥ 1 / 3 ， r → ∞ 时 ρ → ∞ (发散)。这些限制要求表达式(10)中的 c 1 c 2 > 0 ， κ < κ 0 ≡ 2 ( 1 + m ) ω ，且式(11)中 c 3 c 4 > 0 ， κ < 0 。 此外，如果 η = 0 ，则 ρ ( r ) 的解变为 ρ = 1 r ( α ϕ 1 2 + 2 β ϕ 1 ϕ 2 + γ ϕ 2 2 ) (12) 其中 α ， β ， γ 为常数， η = ( α γ − β 2 ) W 2 ， W = ϕ 1 ϕ 2 r − ϕ 2 ϕ 1 r ， ϕ 1 ( r ) 和 ϕ 2 ( r ) 是方程 ϕ r r + [ 2 κ − 2 R ( r ) − m 2 r 2 ] ϕ = 0 两个线性无关的解。 将方程(1)形变为方程(6)，这里提供了一种系统的方法，在“孤波海洋”中找到无数个新的精确“孤子岛”。方程(1)的解由方程(6)的解生成。方程(6)中G(U)的广泛选择使其成为一些著名方程，如薛定谔方程，NLSE，sine-Gordon方程，KdV方程，从而构造了方程的丰富解。例如，如果 G ( U ) 是U的线性函数，则方程(6)是具有外势的线性薛定谔方程。当外势为谐波和双曲线电势时，方程的解已被用于构建局部模式。如果 G ( U ) = g 0 U 3 ，则边界条件满足 U ( 0 ) = U ( ∞ ) = 0 ，且在 η = 0 时，可得以下精确解为 U ( χ ) = 2 n λ − g 0 s d [ 2 n λ χ ( r ) ， 2 2 ] (13) 其中 g 0 < 0 ，函数 s d ( ⋅ ) ≡ s n ( ⋅ ) / d n ( ⋅ ) 与雅可比椭圆正弦函数 和雅可比椭圆第三类函数 ，孤子序数 n = 1 ， 2 ， 3 ， ⋯ ，和 λ = K ( 2 2 ) ，具有第一类完全椭圆积分K(k)，k为模数。
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user: 3. 矢量多极孤子和涡旋孤子结构 在没有 R ( r ) = 0 的横向调制的情况下，对于p = 0，m = 1，n = 1，解表现为矢量偶极子孤子。对于p = 0，解为具有不同m和n值的多极孤子。所有多极孤子的强度在中心处等于零。多极孤子的方位角波瓣(“花瓣”)的数量由2m的值确定，并且多极孤子中的层数由n的值确定。根据方位角波瓣(“花瓣”)的数量，多极孤子分别称为四极和六极孤子。对于相同的n，随着值m的增加，结构在径向方向上扩展。类似地，对于相同的m，增加值n最外层中的“花瓣”也在径向方向上扩展。 当考虑抛物横向调制 R = ω r 2 时，可构造矢量多极孤子和涡旋孤子。对于p = 0，两个正交排列的矢量偶极孤子分量也非相干叠加以产生环孤子。涡旋孤子围绕其核心具有2π相位的跳跃。 存在抛物线横向调制 R = ω r 2 的情况下，对于相同的n，该结构也随着值m的增加而在径向方向上扩展，并且对于相同的m，在该m中的“花瓣”最外层也在径向方向上扩展，增加值n。比较多极孤子，在存在抛物线横向调制 R = ω r 2 的情况下，多极孤子在径向方向上扩展得比在没有横向调制的情况下扩展得更宽，是抛物横向调制势的效果抵消了非线性的影响，使得非线性的影响减弱了。因此，在存在抛物横向调制势的情况下，多极孤子的图案在径向方向上具有更宽的空间。
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user: 4. 小结 本文研究了具有空间调制非线性和横向调制的二维耦合非线性薛定谔方程，并导出了解析向量多极孤子和涡旋孤子解。当调制深度q被选择为0和1时，分别构造矢量多极孤子和涡旋孤子。多极孤子的方位角裂片(“花瓣”)的数量由拓扑指数m确定，并且多极孤子中的层数由孤子序数n的值确定。本文获得的矢量涡旋解析解有助于提高涡旋的稳定性。孤子稳定性分析非常重要，只有所求的涡旋孤子是稳定的，才能对实验及现实的应用有着积极的意义。对于涡旋孤子，到目前为止还没有人提出统一的稳定性判据，涡旋稳定性必须针对于不同介质模型独立解决。由于涡旋引入的拓扑指数(角动量的存在)，使得涡旋孤子稳定性的要求远远大于单纯的空间孤子。研究调制非线性介质中的涡旋孤子解的具体解析模式，就可以研究系统中参数对涡旋孤子存在窗口、涡核半径、振幅、能量等进行调控的问题，以及涡旋对称破缺不稳定性的抵消条件，进而研究涡旋光束或涡旋孤子在多种介质非线性响应下的传输及其稳定性问题。
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user: 摘 要 为分析潘三矿17102(3)工作面地质构造情况，对整个井田内的断裂构造进行了叙述。依据17102(3)工作面的三维地震勘探及无线电波透视探测结果，结合该矿相关地质资料，在此工作面圈定6个透视异常区，并讨论了异常区断裂构造与煤厚异常等问题。结果表明：该工作面地质构造条件中等；所揭示的十四条断层中的F18断层及煤厚异常区对工作面安全开采影响最大，需要特别注意；工作面顶板基本由13-2煤与泥岩类等组成。可为煤矿回采此工作面采取相关的安全防范性措施提供参考性意见。 关键词 :17102(3)工作面，地质构造，无线电波透视，F18断层，煤厚异常区 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 潘三矿处于淮南市潘集区境内，东部紧邻潘一矿，西部接于丁集矿，13-1煤−900 m等高线投影为南部界线，F1-3断层为北部东区界线，划定面积约为54.3 km 2 。矿区地层倾角不大于10˚，微向南倾斜，呈浅部陡深部缓之势，整体为单斜构造，属淮南地区复向斜中的典型背斜 [ 1 ]。断裂构造在整个矿区内是常见的构造样式(如图1所示)，依走向可划为三组 [ 2 ]。刘永春等 [ 3 ] 依据地质构造对瓦斯进行分区，分析得出地质构造对潘三矿11-2煤层瓦斯赋存规律产生重要影响。周云霞等 [ 4 ] 定性–定量地研究了潘三矿地质构造，认为其地质构造发育呈现出南北分带性和东西分区性。刘昊等 [ 5 ] 在分析潘三矿瓦斯分布特征后，得出重力滑动构造不利于瓦斯富集，而小断层附近瓦斯排放不畅。该矿井内8煤、11-2煤与13-1煤最具开采价值，为主要开采煤层 [ 6 ]。其中13-1煤为厚煤层，约占总资源量的30%，而17102(3)工作面是现在13-1煤主采工作面之一，对原煤年产量有很大影响。此前因未开采该工作面，而对其地质构造(主要为断裂构造)情况没有进行详细地地质勘探与分析，故认识不清。为实现此工作面采煤安全与稳定，详细地分析其地质构造等相关情况十分重要 [ 7 ] [ 8 ]。 图1. 潘三井田地质构造纲要图
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user: 2. 井田断裂构造 采用地震勘探、生产补充勘探对井田构造进行精查补勘，并根据矿井实际采掘发现和验证，目前整个矿区断层共计754条，其中正断层占大多数，达653条，逆断层101条；且落差大于100 m的5条，在50 m~100 m之间的12条，20 m~50 m的34条，10 m~20 m的71条，5 m~10 m的184条，小于5 m的448条。 井田内断层多数是北西西(北西)向，少量为北东向。由北到南主走向断层划分成三个断层组，北、中与南三个东西向的构造区即是由此断层组界定 [ 9 ]。 东西向条带状排列的三个断层组： 1) F1-3断层 2) F1-1、F24与F26断层组 F1-1、F24、F26等断层结合成一个遍穿井田的断层组，是井田构造的一个重要部分 [ 10 ]。此组特点为所有断层顺着走向高低起伏、相间的出现。F24及F26平行分布且断裂带延伸大(如图2)，并伴有小型附带断层。此外，断层周边地压要高于其他地方，断层组南盘地层倾角大于北盘地层倾角，角度约为20˚ [ 11 ]。 图2. F24、F26断层剖面图 3) F5、F47与F19断层组 F5、F47 (如图3)、F19等断层结合成顺着走向间断或内部相间的断层组。该断层组展布于紧邻背斜轴部的叶集背斜的左翼，是和背斜在相同的地质作用下产生的，因而在走向上与背斜轴相似。其基本特征为既存在正断层也存在逆断层，显示出受过多变的压扭作用，普遍为大倾角断层，甚至出现挠曲现象。 图3. F47断层剖面图
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user: 3. 井田构造分区及其基本特征 1) 北区：南北界限分别是F1-1、F24及F26断层组与F1-3断层。此区主要特征为：中型以上断层居多，断层形式杂且密，并存在正逆和方向各异的断层 [ 12 ]。区内揭露175条正断层及50条逆断层，断层共计225条。从落差来看，其中有4条落差大于100 m，5条在50 m~100 m之间，18条20 m~50m 的，40条10 m~20 m的，低于10 m的为107条。 2) 中区：南北界限分别是F5、F47及F19断层组与F1-1、F24及F26断层组 [ 10 ]。此区主要特征为：中型以上断层居多，为核部较浅、延伸大的向斜构造，轴大致在此区的中部，地层倾角基本小于10°，较为平缓。F26断层周边地层倾角增大，超过20˚。区内揭露167条正断层及45条逆断层，断层共计212条。从落差来看，其中有6条落差在50 m~100 m之间，14条20 m~50 m的，20条10 m~20 m的，低于10 m的为172条。 3) 南区：北部界限为F5、F47及F19断层组。此区的中西部分位在矿井深处，已知的主要特征为：只有少量的中型以上断层，地层倾角基本小于10˚，较为平缓。区内揭露311条正断层及6条逆断层，断层共计317条。从落差来看，其中只有1条落差大于100 m，1条在50 m~100 m之间，2条20 m~50 m的，11条10 m~20 m的，低于10 m的为302条。
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user: 4. 17102(3)工作面概况 该面位于一水平东四采区，东起东四采区下山，西至13-1煤工广煤柱线，北至1792(3)运顺，南至−817 m东翼轨道大巷，属13-1煤层，工作面标高−671 m~−719 m。此面的13-1煤层赋存稳定，总体上呈单斜状，北高南低，煤(岩)层产状180~240˚∠2~11˚，平均4˚，煤层均厚4.1 m，亮煤居多，镜煤很少，且少量煤体内发育有裂隙，为半亮–半暗型煤。面内X-XI9孔、XI 19孔、W2111(1)-1#孔及W2111(1)-3#孔其附近13-1煤底部发育1~2层泥岩夹矸，夹矸距底板0.3 m~1.2 m，厚0.1 m~0.3 m。
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user: 5. 17102(3)工作面勘探情况 5.1. 17102(3)工作面三维地震勘探 该工作面处在东翼下部采区三维地震勘测范围内。由中国地质总局物研院完成解释工作，由中石油油气勘探软件国家工程研究中心有限公司完成潘三矿三维地震勘测连片解释工作。根据连片解释资料分析：该面三维地震勘探解释断层共3条，分别为Fs5、DF207、Fs27 (具体见表1)对工作面掘进影响较大。 5.2. 17102(3)工作面无线电波透视探测 根据17102(3)工作面的无线电波透视CT探测资料分析，工作面圈定共6个透视异常区(如表1)，结果如下： 1#异常区 该区断层异常，退尺范围90 m~130 m，运顺揭露断层Fa30，垂直断距为3 m；实测场强图与吸收系数图分别展示此区低值反常和高值反常，与切眼相邻的地方综合曲线图显示较低；断层较多引起此区异常，影响小于整个煤层厚度，对回采威胁大 [ 13 ]。 2#异常区 该区断层异常，退尺范围470 m~491 m，轨顺揭露断层Fa23，垂直断距为1.5 m；实测场强图与吸收系数图分别展示此区低值反常和高值反常；断层较多引起此区异常，影响的煤层厚度低于一半，对回采威胁小。 3#异常区 该区断层异常，退尺范围620 m~651 m，轨顺揭露断层Fa19，垂直断距为1 m；实测场强图与吸收系数图分别展示此区低值反常和高值反常；断层较多引起此区异常，影响的煤层厚度低于一半，对回采威胁小。 4#异常区 此区断层异常，退尺范围731 m~781 m，轨顺揭露断层Fa17，垂直断距为1 m；实测场强图与吸收系数图亦分别展示此区低值反常和高值反常，综合曲线图显示80#、112#、572#、588#发射曲线，大部分接收场强值与邻近发射点接收场强值对比有明显衰减且数值较低；断层较多引起此区异常，影响的煤层厚度低于一半，对回采威胁小。 5#异常区 断层异常区，轨顺退尺范围1031 m~1082 m，运顺退尺范围991 m~1032 m，轨运两巷道揭露断层F18，垂直断距为10 m；实测场强图与吸收系数图亦分别展示此区低值反常和高值反常，综合曲线图显示95#、98#、104#、112#、596#、604#、608#发射曲线，大部分接收场强值与邻近发射点接收场强值对比有明显衰减且数值较低；断层较多引起此区异常，影响超出整个煤层厚度，对回采威胁很大。 6#异常区 断层、煤厚异常区，轨顺退尺1653 m~1763 m，运顺退尺范围1612 m~1713 m运揭露断层Fn4，垂直断距为2 m，该区域部分巷道揭露煤厚1 m~2.2 m；实测场强图与吸收系数图亦分别展示此区低值反常和高值反常，综合曲线图显示156#、160#、168#、176#、660#、668#、676#发射曲线，大部分接收场强值与邻近发射点接收场强值对比有明显衰减且数值较低；断层较多引起此区异常，甚至影响整个煤层厚度，对回采威胁大。 Table 1 Geological structure tabl 异常区 序号 构造名称 走向 (˚) 倾向 (˚) 倾角 (˚) 性质 落差 (m) 对回采的影响程度 控制情况 1#异常区 1 Fa30 186 96 26 正 3.0 影响较大 运顺揭露 2 Fs5 55~65 正 3 影响较大 三维地震 2#异常区 3 Fa23 221 131 45 正 1.5 影响一般 轨顺揭露 4 DF207 60~70 逆 3 影响较大 三维地震 3#异常区 5 Fa19 198 288 36 正 1.0 影响一般 轨顺揭露 4#异常区 6 Fa17 200 110 41~53 正 1.0 影响一般 轨顺揭露 5#异常区 7 F18 45~60 133~150 35~78 正 10 影响很大 轨顺、运顺揭露 8 Fa15 221~252 311~342 20~78 正 1.0 (顶断) 影响一般 轨顺揭露 9 Fb5 152 262 54 正 2 影响一般 2111(1)轨顺保护巷推延 10 DF202 198 288 40 正 3.2 影响较大 轨顺揭露 11 Fa34 215 305 31 正 1 (顶断) 影响一般 运顺揭露 12 Fa32 216 306 30 正 1.5 (顶断) 影响一般 运顺揭露 13 Fs27 50~60 正 3 影响较大 三维地震 6#异常区 14 Fn4 223 133 80 正 2 影响一般 运顺揭露 表1. 地质构造表
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user: 6. 17102(3)工作面地质构造 通过整理研究工作面、高抽巷及周边巷道掘进等实见资料可得，工作面地质构造条件为中等。工作面断层较多，并由工作面掘进、三维地震及无线电波透视资料分析知，回采过程中将揭露十四条断层，面内发育强烈的有四条断层。其中正断层F18落差较大(H = 10)贯穿工作面，F18断层位于该工作面轨顺退尺1056 m、运顺退尺986 m，且F18断层附近发育派生小断层，断层面附近煤岩层有明显牵引、煤厚增大和挤压揉皱现象，裂隙较发育、易出现片帮掉顶，对工作面回采影响很大。 该工作面由F18断层至17102(1)工作面开切眼对应位置(轨顺退尺1076 m、运顺1054 m)，受F18断层和下方采动共同影响，该区域地应力较大、煤岩层可能破碎、可能出现瓦斯涌出异常。 工作面东部轨顺退尺1686 m~1715 m、运顺退尺1612 m~1707 m及17102(3)运顺联巷向东12 m范围发育一煤厚异常区。异常区内分为厚煤区、薄煤区两块。厚煤区为运顺退尺1607 m~1635 m，区内煤厚变化较大最大值7.6 m；异常区内除厚煤区外均为薄煤区煤厚普遍较小，煤厚为1.0 m~2.2 m，薄煤区内煤层发育两到三层夹矸，夹矸岩性为砂岩厚约为0.2 m~1.5 m。 工作面顶板基本为13-2煤与泥岩类等构成。13-2煤层属不稳定煤层，该工作面13-2煤层发育情况为：1) 工作面轨顺退尺0 m~1060 m、运顺退尺0 m~640 m区域，13-2煤层缺失，该区域巷道跟13-1煤层顶板施工，直接顶为砂质泥岩和泥岩。2) 工作面轨顺由退尺1060 m至1791.6 m、运顺由退尺640 m至1791.2 m区域，13-2煤层发育。此区域轨顺随13-2煤层施工同进，运顺在退尺920 m~1040 m、1260 m~1380 m和1460 m~1791.2 m跟13-2煤层施工。13-2煤厚约0.1 m~1.1 m，13-2煤与13-1煤层间距变化较大为0.5 m~6.3 m。工作面轨、运顺在F18断层上盘向东约300 m范围内，老顶发育粉砂岩厚约0 m~6.5 m。
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user: 7. 总结 17102(3)工作面地质构造条件中等，由实际掘进、三维地震勘探与无线电波透视相结合发现的十四条断层中F18对回采影响很大。在生产过程中经该断层及工作面东部发育的煤厚异常区期间应采取专项安全技术措施，加强煤壁、瓦斯，顶板及防治水管理工作，防止发生灾害事故对煤矿安全生产造成恶劣影响。
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user: 摘 要 根据《煤矿安全规程》的规定，煤矿用电缆必须具有阻燃性，为达到这一要求，电缆大多添加卤素阻燃剂。但在添加阻燃剂的同时并未考虑燃烧时所产生的卤酸气体和发烟量的大小，造成煤矿火灾事故中人员的“二次伤害”。本文通过阐述国内外低烟无卤电缆的发展情况，针对我国煤矿用电缆的现状，对多种低烟无卤电缆进行对比试验，通过数据分析和对比，阐述了低烟无卤电缆在煤矿井下应用的可行性，为煤矿低烟无卤电缆的安全使用提供参考和技术依据。 关键词 :煤矿用电缆，低烟，无卤，无毒 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 在我国，煤矿用“电缆”泛指煤矿井下使用的各种电线电缆和移动式地面采煤机设备的电源连接线。煤矿用电缆标准可追溯到上世纪九十年代初，但是煤矿用电缆均停留在不延燃的水平上，直接威胁安全生产尤其是井下的安全生产。直到1995年煤炭行业标准MT386《煤矿用阻燃电缆阻燃性的试验方法和判定规则》的颁布实施 [ 1 ] ，才彻底改变了这一局面。电缆在燃烧试验时，采用GB/T 17651.2-1998 [ 2 ] /IEC 61034.2-1997试验方法测量出的透光率通常在10%以下，采用GB/T 17650.1-1998 [ 3 ] /IEC 60754.1-1991试验方法测量出的HCI含量通常达到100 mg/g~300 mg/g。如此浓的烟雾再加上如HCL与CO毒性气体对人的呼吸系统刺激，在井下狭窄的环境中，受灾人员难以逃离现场，仍不能摆脱伤亡的下场。 火灾过程中电缆燃烧释放的卤酸(HCL)气体数量、气体的腐蚀性、烟雾浓度以及烟气毒性是决定人们能否安全脱离火灾事故现场的主要因素。在煤矿火灾事故中死伤的人员多数不是被明火直接烧伤或致死，大多数是因为井下烟气浓度大而辨认不出逃生方向，以及吸入大量HCL、H 2 S和CO等毒性气体而产生窒息所致。煤矿用电缆燃烧时释放出烟雾和毒性气体是造成煤矿井下电缆火灾事故的“二次伤害” [ 4 ] [ 5 ] ，是造成煤矿火灾事故中人员伤亡的重要原因。 煤矿井下常伴有瓦斯气体溢出，煤矿井下属于火灾事故易发的高危险场所。煤矿井下敷设有各类电缆，无论煤矿火灾事故是由于电缆引起的直接原因或是由于其它电气设备引起的间接原因，电缆在煤矿火灾事故中都构成重要的不安全因素，因此，煤矿井下采用无卤阻燃电缆意义重大，势在必行。