بررسی چگونگی رشد شبکه های متروی شهری: از دیدگاه شبکه پیچیده

How urban metro networks grow: From a complex network perspective

خلاصه
1 مقدمه
2 داده ها و روش
3 نتایج
4 بحث
5 اظهارات پایانی
منابع

چکیده
شهرها شاهد ظهور و رشد خطوط مترو بودند که منجر به ساختارهای متفاوتی شد که امروزه می بینیم.  به طور کلی سیستم های مترو چکونه گسترش می یابند؟ الگوهای رشد فضایی و زمانی شبکه‌های مترو و آمار شبکه‌های پیچیده آن‌ها ممکن است بینشی در مورد این موضوع ارائه دهد. این مقاله یک طرح 9 متری  را در چارچوب تحلیل شبکه پیچیده ایجاد می‌کند تا عملکرد خدمات یک شبکه مترو شهری را از سه بعد، یعنی دسترسی، انعطاف‌پذیری  و قابلیت خدمات کمی‌سازی کند. در پرتو این، یک طرح شبدری به عنوان ابزاری برای نشان دادن الگوی بلوغ و رشد چند بعدی یک شبکه مترو پیشنهاد می‌شود. در این مطالعه  توسعه متروی 42 شهر اصلی چین با استفاده از معیارها و ابزار تجسم نشان داده شده است. یافته‌ها نشان می‌دهند که شبکه‌های مترو قادر به تکامل از شکل‌های نوپا به شکل‌های بالغ هستند و امتیازات آنها در تمام ابعاد افزایش می‌یابد. رقابت بین توسعه مترو و محبوبیت خودرو منجر به انتخاب حمل و نقل شهری بین مترو غالب و خودرو غالب می شود. اگر مترو زود توسعه یابد در حالی که مالکیت خودرو هنوز در سطح پایینی است، شهرها ممکن است احتمال بیشتری برای تبدیل شدن به سیستم  متروی غالب داشته باشند. مشابه سلسله مراتب نیازهای مازلو برای افراد، یک شبکه متروی شهری ممکن است به عنوان پاسخی به نیازهای شهر پدیدار شود که از اساسی ترین (مانند دسترسی) تا پیچیده ترین (مانند انعطاف پذیری و قابلیت سرویس دهی) را شامل می شود.

2 داده ها و روش
2-1-خطوط مترو در شهرهای سرزمین اصلی چین
در حال حاضر خطوط مترو در 42 شهر سرزمین اصلی چین در حال بهره برداری هستند و این حقایق اساسی این شهرها هستند که اساس این مطالعه را تشکیل می دهند. مجموعه داده‌ها از آمارهای عمومی در دسترس است که آژانس‌های حمل‌ونقل در اینترنت و سالنامه‌های شهر در دسترس قرار داده‌اند (اداره ملی آمار، 2022).

ویژگی های آماری مجموعه داده ها در جدول 1 خلاصه شده است. از 42 شهر، 9 شهر در حال حاضر مسافت مترو بیش از 300 کیلومتر دارند، در حالی که 15 شهر دارای میانگین روزانه حجم مسافر بیش از یک میلیون نفر هستند. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، شهرهایی با ایستگاه های مترو بیشتر و مسافت پیموده شده بیشتر معمولاً از حجم مسافر روزانه بالاتری پشتیبانی می کنند، برخلاف آنچه پیش بینی کرده بودیم، به استثنای برخی شهرها (مانند شنژن، شیان، و چانگشا) که همانطور که توسط دایره های آبی بزرگتر در مقایسه با “همسایگان” آنها در شکل 1(a) نشان داده شده است، نسبتاً “بیش از حد” هستند. توزیع فاصله عملیاتی، تعداد ایستگاه‌ها و میانگین حجم مسافر روزانه، همگی تقریباً به توزیع‌های نرمال نزدیک می‌شوند، همانطور که در شکل 1 (ب) تا (د) مشاهده می‌شود.

باید ارتباطی بین اندازه خطوط مترو و شهر عامل (به عنوان مثال، از نظر جمعیت و تولید ناخالص داخلی) وجود داشته باشد زیرا گسترش خطوط مترو کم و بیش نشان دهنده توسعه شهری است (لین و همکاران، a 2021 .، 2021 b) با توجه به شکل 2، که یک همبستگی مثبت بین مایل مترو و جمعیت را نشان می دهد، افزایش جمعیت شهری احتمالاً عامل توسعه مترو است.تنها داده خارج از محدوده شهر چونگ کینگ است که مسافت پیموده شده غیرعادی نسبت به اندازه خود دارد. جغرافیای ناهموار شهر، که مشکلات بیشتری را برای ساخت و ساز قنات در آنجا ایجاد می کند، ممکن است مقصر این ناهنجاری باشد. علاوه بر این، بین تولید ناخالص داخلی سرانه و تعداد مسافرانی که هر روز از خطوط مترو استفاده می کنند، رابطه معناداری وجود دارد. این اغلب از دایره هایی که با افزایش فاصله و جمعیت از نظر اندازه و رنگ گرم رشد می کنند آشکار می شود و استفاده کافی از سیستم های مترو را در شهرها نشان می دهد.

تحقیقات تجربی در مورد مکانیسم تاثیر نرخ بارگذاری بر روی جریان های تحریک شده با فشار سنگ

Experimental research on influence mechanism of loading rates on rock pressure stimulated currents

چکیده
1- مقدمه
2- روش های آزمایشگاهی
3- نتایج تجزیه و تحلیل
4- مکانیزم تاثیر میزان بارگذاری بر PSCها
5- نتیجه گیری
مراجع

چکیده
بررسی تغییرات جریان تحریک شده با فشار سنگ ها (PSC) در جهت بررسی اتفاقات دینامیکی در معادن و توده های سنگی حائز اهمیت است. مطالعه حاضر بر روی قوانین و مکانیزم های تغییر یافته تحت بارگذاری سنگ ها متمرکز است. یک سیستم آزمایشی مکانیکی و الکترونیکی در این مقاله انجام شده است تا تاثیر میزان بارگذاری بر صخره ها ارزیابی شود. نتایج نشان داد که منحنی های PSC های متفاوت تحت میزان بارگذاری بالا/پایین قوانین تغییرات متفاوتی دارند. زمانیکه میزان بارگذاری نسبتا اندک بود، منحنی های PSC ابتدا تغییرات آرامی داشته و سپس تصاعدی افزایش یافتند. تحت بارگذاری شدید، منحنی های PSC ابتدا افزایش سریع ، سپس افزایش آرام داشتند  و بعد دچار تغییر ناگهانی شدند. مقاومت فشاری می تواند تاثیر زیادی بر حداکثر PSC در روند انهدام سنگ بگذارد. تحت بارگذاری با میزان کم، متغیرهای PSC مطابق با مکانیزم گسیختگی مدل آسیب دیده بودند، در حالیکه در لحظه گسیختگی این چنین نبود. تحت بارگذاری شدید، PSC ها در تنش اندک به علت تاثیر تنش، مطابق با مدل نبودند. نتایج آزمایشگاهی می تواند مبنای تئوری را برای تاثیر میزان بارگذاری بر روی PSC ها فراهم کند. 

2- روش های آزمایشگاهی
2-1 نمونه های آزمایشگاهی
در این تحقیق، سنگ ها با ویژگی های مختلف مثل گرانیت (متعلق به ماگمای سنگ ها) از یانتای، استان شاندونگ، مرمر (متعلق به سنگ های دگرگونی) از دالی، استان یونان، و ماسه سنگ (متعلق به سنگ های رسوبی) از معادن ذغال سنگ رنلو، استان انهویی، به عنوان اهداف تحقیق انتخاب شدند. پس از مشاهده نمونه های سنگی، سنگ های با همگنی بالا و خواص مکانیکی برای پردازش در سیلندر 50mm*100mm ϕ انتخاب شدند. نمونه های سنگی باقیمانده برای آنالیز اشعه X و SEM (اسکن اکترونی ماکروسکوپی) استفاده شدند. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، گرانیت ابتدا توسط کوارتز وپس از آن آمفیبول و بیوتیت احاطه شده است. مرمر عمدتا از دولمیت با مقدار کمی آمفیبول تشکیل شده است. ترکیب اصلی ماسه در رنلو بر خلاف کوارتز متشکل از آلبیت و مقدار کمی میکا است. برای جلوگیری از تمرکز تنش در طی فرایند بارگذاری، سطح بالاتر و پایین تر هر نمونه جلا داده شد و سختی هر نمونه از005/0 ± فراتر نرفت. بعد از انتخاب نمونه های مشخص، نمونه های با تفاوت های بیشتر توسط سرعت سنج اولتراسونیک حذف شدند. به منظور دستیابی اثرات خشک کردن و کاهش بالقوه تاثیر پلاریزاسیون، نمونه های فرآوری شده در دمای 60 درجه به مدت 8 ساعت برای از بین بردن آب مازاد خشک شدند.

2-2 سیستم و فرایند آزمایشی
در این مقاله، یک سیستم آزمایشی PSC برای انهدام مصالح سنگی تحت فشار تک محوری ساخته شد. این سیستم برای اندازه گیری تغییرات جریان، تنش و کرنش در طی تغیییر شکل فشاری و فرایند انهدام گرانیت، مرمر و ماسه استفاده شد. همچنین این سیستم از سیستم محافظ و حفاظت، سیستم جمع آوری داده های PSC، سیستم آزمایش فشاری تک محوری تشکیل شده است. شکل2 نمودار شماتیک سیستم را نشان می دهد. در این مقاله، ماشین آزمایشی جهانی هیدروالکتریک MTS-C64.605 برای آزمایش فشاری تک محوری به منظور ثبت تغییرات واقعی زمان پارامترهایی مانند نیرو، بار، کرنش و غیره استفاده شد. سیستم محاسباتی آن می تواند تغییرات تنش و کرنش نمونه های سنگی را مانند شکل2 تحت بارگذاری محاسبه و ثبت کند. Keithley DMM6500 برای محاسبه جریان ایجاد شده توسط نمونه های سنگی از فرایند بارگذاری تا فرایند انهدام استفاده شد. با دقت بالا و اندازه گیری در مقیاس بزرگ، می تواند مستقیما شکل موج ها را از محدوده 10A و 10PA بدون استفاده از ابزار جداگانه جمع آوری کند. همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، یک انتهای DMM از طریق یک گیره به انتهای پایین دندانه متصل شده و سر دیگر آن به زمین متصل است. سیم های اتصال، کابل های محافظ بوده و به تداخلات مغناطیسی خارجی متصل نیستند. دندانه از فولاد ضد زنگ ساخته شده است که از تغیییر شکل و مقاومت آن می توان صرف نظر کرد. در طی آزمایش، نمونه های سنگی و سیستم آزمایشی نیازمند محافظت هستند تا بتوانند داده های ولتاژ را جمع آوری کنند. علاوه بر این، 200 مس برای ساخت قفس Faraday برای پوشش نمونه های سنگی و آجرهای فشاری استفاده شد. بنابر این از تداخل سیگنال های الکترو مغناطیسی خارجی جلوگیری می کند. در همین حال، کابل های محافظ می توانند به طور موثری نویز را کاهش دهند. به منظور جلوگیری از ضایعات ایجاد شده در طی بارگذاری و فرایند خرد کردن و کاهش آسیب های غیر ضروری، یک پوشش محافظ شفاف خارج از ماشین بارگذاری نصب شد.

مطالعه تجربی بهینه سازی فرآیند انتقال حرارت دیواره ذخیره حرارتی پمپ حرارتی در سنگ اطراف تونل در منطقه سردسیر

Experimental Study on Heat Transfer Process Optimization of Heat Storage Wall of the Heat Pump in Tunnel Surrounding Rock in the Cold Region

چکیده

1 مقدمه

2 مدل فیزیکی

3 متدولوژی

4 نتایج آزمایش

5 نتیجه گیری

منابع

چکیده

در خصوص تونل ها در مناطق سردسیر یا بسیار سرد، مشکل نشت در بازه زمانی آب شدن برف ها در بهار بسیار شایع است، که باعث آسیب های متنوع به تونل به دلیل یخ زدگی می شود. با استفاده از انرژی زمین گرمایی سنگ اطراف در پروژه ی تونل، به ویژه پروژه ی تونل زیر لایه ی همیشه یخبندان، سیستم پمپ حرارتی تونل ناحیه ی سرد قابلیت بهبود و ارتقای راندمان انرژی کلی گرمایشی را دارد زیرا درجه حرارت جانبی مربوط به تبخیر پمپ حرارتی افزایش می یابد، که بیشتر به درد تأسیسات ساختمانی پشتیبان محیط اطراف می خورد. با الهام از این سیستم و فناوری بنای کوپلینگ فعال و غیرفعال، نوع بازیابی حرارتی مدل دیوار ذخیره سازی حرارتی در این تحقیق پیشنهاد شده است. با شرح فرآیند انتقال حرارت و گرما در راتباط با نوع بازیابی حرارتی دیوار ذخیره سازی حرارتی و انجام تحقیقات تجربی، امکان پذیری و اثربخشی آن تأیید می شود. نتایج نشان می دهند زمانی که دمای هوای محیط بیرون در اورومچی تقریبا -7°C ~ -15°C است و تابش کلی نورخورشید در لحظه به بازه ی 0~1108 W/m2 می رسد، این نوع دیوار می تواند هوای گرم نزدیک دیوار ایجاد کند که دمای آن 11.89°C بالاتر از دمای محیط است تا یک منبع گرمای با کیفیت برای پمپ حرارتی منبع هوا را زمانی که دما پایین است فراهم کند، که به موجب آن راندمان و کارایی سیستم حرارتی پمپ حرارتی منبع هوا را به طور قابل ملاحظه ای ارتقا می دهد. بدون تجهیزات فتوولتائیک و فتوترمال، نوع بازیابی حرارتی دیوار ذخیره سازی حرارتی میتواند میزان استفاده از انرژی خورشیدی را به 13% تا 20%، حتی حداکثر تا 36% برساند.

2- مدل فیزیکی
نوع بازیابی حرارتی دیوار ذخیره سازی حرارتی در شکل 1 نشان داده شده است، که متشکل از دیوار استاندارد ساختار صرفه جویی در انرژی، لایه ی میانی هوا، و ورق پوششی شفاف است. هوا بدون دمای محیط بیرون از طریق صفحه ی روزنه دار یا اوریفیس پلیت در بخش پایین تر لایه ی میانی هوا وارد می شود و از صفحه ی روزنه دار بالایی هم شار و هم جریان می شود و پس از آن به پورت مکش هوای تبخیر کننده ی پمپ حرارتی منبع هوا فرستاده می شود.

لایه ی میانی هوا ضخامتی برابر با 200 mm دارد، و اندازه ی صفحه ی دیوار ذخیره سازی حرارتی عرضی برابر با 1500 mm و ارتفاع 2000 mm دارد. سه اوریفیس (روزنه) روی دیوار زیر لایه ی میانی هوا باز می شوند تا اجازه دهد هوای بیرون وارد لایه ی میانی هوا شده، و اندازه ی روزنه (اوریفیس) 4 × 15 cm است. اندازه ی اوریفیس در مرکز بالای لایه ی میانی هوا شبیه به کانال فن ϕ 16 cm است. جدول 1 فهرستی از پارامترهای فیزیکی نشان داده شده با هر لایه ی دیوار محفظه را ارائه می کند و نوع بازیابی حرارتی دیوار ذخیره سازی حرارتی در شکل 2 نشان داده شده است. ضریب جذب تابش خورشیدی سطح بیرونی دیوار برابر است با αwall=0.75.

3- متدولوژی
بارزترین تفاوت بین یک چنین دیوار ذخیره سازی حرارتی و دیوار ذخیره سازی حرارتی معمولی حالت جریان هوا در ارتباط با لایه ی میانی می باشد. تبادل گرما روی سطح دیوار ذخیره سازی حرارتی معمولی یک همرفت و انتقال گرمای طبیعی می باشد؛ هوا در لایه ی میانی نوع بازیابی حرارتی دیوار ذخیره سازی حرارتی مجبور به همرفت می شود. فرآیند انتقال حرارت نوع بازیابی حرارتی دیوار ذخیره سازی حرارتی سه بخش دارد: صفحه ی پوششی شفاف، لایه ی میانی هوا، و ساختار دیوار سنگین [22]، و فرآیندهای انتقال گرما و تبادل گرما در شکل 3 نشان داده شده اند.

کاربرد شکل بهبود یافته از روش هیدرودینامیکی ذرات صاف برای شبیه سازی انتشار ترک در مکانیک سنگ

An improved form of smoothed particle hydrodynamics method for crack propagation simulation applied in rock mechanics

چکیده

1-مقدمه

2- IKSPH پایه

1-2 معادلات حاکم

2-2 معادله مشخصه

3-2 ادغام زمان

4-2 قوانین انتگرال گیری کوادراتور

3- پردازش ترک در روش IKSPH

1-3 معیارهای ترک

2-3 روش جستجوی دامنه ذره (PDSM)

4- پردازش مرز

5- مثال ها و بحث

1-5 شبیه سازی عددی فشردگی و شکست برشی با یک شکاف تنها

2-5 شبیه سازی عددی شکستگی ناشی از فشار و برش در نمونه دارای دو شکاف

5-3 شبیه سازی عددی فشردگی و شکاف برشی با داشتن چندین شکاف

4-5 شبیه سازی عددی گسیختگی پیش رونده یک شیب سنگی شکاف دار

5-5 آنالیز هزینه محاسباتی

6- نتیجه گیری ها

منابع

چکیده

شبیه سازی فرایند گسترش ترک در مهندسی سنگ نه نتها موضوع داغ مورد بررسی توسط محققان بوده بلکه یک چالش مهم است. با در نظر داشتن این پیش زمینه، یک روش عددی به نام کرنل پیشرفته هیدرودینامیک ذرات هموار (IKSPH) معرفی شد. با بهبود تابع کرنل در روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) مرسوم، ویژگی های شکنندگی (تردی) ذرات اصلی شناخته می شود. روش جستجوی دامنه ذره (PDSM) نیز برای ایجاد شبکه های پیچیده شکاف استفاده شد. سه مثال عددی برای اعتبارسنجی راندمان روش های IKSPH و PDSM آنالیز شدند که توانستند مورفولوژی شکاف جانبی را به درستی مشخص کنند و قوانین مربوط به به هم پیوستن شکاف ها را در مقایسه با پژوهش های عددی و تجربی پیشین نشان دهند. نهایتا یک مدل سنگ شیبدار دارای درزهای پیچیده بصورت عددی شبیه سازی شد و فرایند گسیختگی پیشرونده آن مشخص شد که نشان داد روش IKSPH را می توان به خوبی برای مهندسی مکانیک سنگ استفاده کرد. نتایج این تحقیق نشان داد که روش IKSPH دشواری های برنامه نویسی را کاهش می دهد و از کجی (اعوجاج) خطوط مش بندی جلوگیری می کند که می تواند مرجعی برای کاربرد IKSPH در مهندسی مکانیک سنگ و درک مکانیزم ترک برداشتن سنگ باشد.

1-مقدمه

سنگ یک ماده غیرمتناجس است که دارای شمار زیادی از نقص های ذاتی با استحکام نسبتا پایین است. این نقص ها شامل گسل ها، شکاف ها، درزها، سوراخ ها، لایه های درونی و غیره است که باعث می شود سنگ ویژگی های نظیر ناهمگنی، خطی نبودن و ناپیوستگی قوی داشته باشد [1]. علاوه بر این، تحت شرایط جفت شدگی پیچیده چند میدانی [2]، ساختار سنگ ممکن است بدلیل وجود این نواقص از هم شکسته شود. بنابراین چگونگی توصیف دقیق شاخص های ناپیوستگی توده های سنگ یکی از چالش های سخت سالیان اخیر بوده است.

6- نتیجه گیری ها

1) در این مقاله یک روش عددی بنام روش کرنل پیشرفته هیدرودینامیک ذرات هموار (IKSPH) که هدف آن مدلسازی ترک شکننده موجود در توده های سنگی است پیشنهاد شد. در مقایسه با پژوهش های پیشین، هیچ نیازی به کاهش سفتی نقطه پایه یا نقشه برداری تنش به تنش پیوستگی بین ذرات پایه مختلف نیست که این کار باعث شده تا دشواری برنامه نویسی کمتر شود. در عین حال، روش جستجوی دامنه ذره (PDSM) نیز برای ایجاد شبکه های ترک پیچیده استفاده شد.

Abstract

The simulation of crack propagation processes in rock engineering has been not only a research hot spot among scholars but also a challenge. Based on this background, a new numerical method named improved kernel of smoothed particle hydrodynamics (IKSPH) has been put forward. By improving the kernel function in the traditional smoothed particle hydrodynamics (SPH) method, the brittle fracture characteristics of the base particles are realized. The particle domain searching method (PDSM) has also been put forward to generate the arbitrary complex fissure networks. Three numerical examples are analyzed to validate the efficiency of IKSPH and PDSM, which can correctly reveal the morphology of wing crack and the laws of crack coalescence compared with previous experimental and numerical studies. Finally, a rock slope model with complex joints is numerically simulated and the progressive failure processes are exhibited, which indicates that the IKSPH method can be well applied to rock mechanics engineering. The research results showed that IKSPH method reduces the programming difficulties and avoids the traditional grid distortion, which can provide some references for the application of IKSPH to rock mechanics engineering and the understanding of rock fracture mechanisms.

1. Introduction

Rock is a typical anisotropic material, which contains large amounts of inherent defects with relatively lower strength. These defects include faults, fissures, joints, holes, interlayers and so on, which makes rock exhibit the characteristics of heterogeneity, non-linearity, and strong discontinuity [1]. Furthermore, under complex multi-field coupling conditions [2], the rock structures may fail due to these defects. Therefore, how to correctly describe the discontinuous characteristics of rock masses has been a hot but difficult problem in recent years.

6. Conclusions

(1) A new numerical method named improved kernel of smoothed particle hydrodynamics (IKSPH), which is aimed at modeling the brittle fracture of rock masses, has been proposed in this paper. Compared with previous studies, there is no need to reduce the stiffness of the base point or map the stress to the stress bond between different base particles, which has reduced programming difficulties. Meanwhile, the particle domain searching method (PDSM) has also been put forward to generate complex fissure networks.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

کاربرد شکل بهبود یافته از روش هیدرودینامیکی ذرات صاف برای شبیه سازی انتشار ترک در مکانیک سنگ

An improved form of smoothed particle hydrodynamics method for crack propagation simulation applied in rock mechanics

استفاده از روش های تصمیم گیری چند معیاری برای انتخاب ماشین شناور سازی

Application of MCDM methods for flotation machine selection

چکیده
1- مقدمه
2- روش تحقیق
2-1- معیارها
2-2 روش TOPSIS
2-3- روش VIKOR
3- نتایج و بحث
3-1- معیارهای انتخاب ماشین فلوتاسیون
3-2- انتخاب ماشین فلوتاسیون
4- نتیجه گیری
منابع

چکیده

روش های MCDM را می توان در زمینه های متعددی مورد استفاده قرار داد، بخصوص زمانی که فرآیند تصمیم گیری به صورت وزن دهی برمبنای بسیاری از پارامترهای مؤثر می باشد. نتایج این مطالعه نشان می دهند که روش های MCDM نظیر TOPSIS و VIKOR را می توان برای انتخاب ماشین فلوتاسیون نیز به کار برد.
پنج ماشین فلوتاسیون توسط سه کارشناس با استفاده از ده معیار تقسیم شده در سه گروه ارزیابی شدند: ساختمانی، اقتصادی و فنی و نتایج ارزیابی آنها مبنایی برای کاربرد روش های TOPSIS و VIKOR ایجاد نمود. در مرحله اول انتخاب، نتایج بدست آمده توسط این دو روش MCDM متفاوت بودند: ماشین A4 به عنوان بهترین گزینه توسط TOPSIS انتخاب گردید، درحالیکه VIKOR ماشین A3 را به عنوان گزینه برتر انتخاب نمود. به منظر تعیین اینکه کدام یک از این دو ماشین واقعاً مناسب ترین گزینه است، ماشین ها تنها براساس دو گروه از معیارها مجدداً ارزیابی شدند: ساختمانی و اقتصادی. نتایج ارزیابی دوم نشان داد که ماشین A4 در هر دو روش بهترین رتبه را به خود اختصاص داده است.

4- نتیجه گیری

انتخاب ماشین فلوتاسیون مناسب، وظیفه ای بسیار دشوار و بسیار مسئولانه می باشد، زیرا اثر بلندمدتی بر فرآیند فلوتاسیون دارد. پارامترهای بسیاری وجود دارند که نقش قابل توجهی ایفاء می کنند، بنابراین طراح فرایند باید همه آنها را مدنظر قرار دهد. روش های MCDM را می توان برای تسهیل فرایند تصمیم گیری به کار برد، اما موارد مشخصی نیز وجود دارند که باید مدنظر قرار داد. نتایج این مطالعه نشان می دهند که روش های MCDM، VIKOR و TOPSIS را می توان با موفقیت برای انتخاب ماشین های فلوتاسیون مورد استفاده قرار داد. پنج ماشین فلوتاسیون از دو عرضه کننده ماشین فلوتاسیون مورد ارزیابی قرار گرفتند. گام اول، انتخاب معیارهایی است که مورد استفاده قرار گرفته و باید با دقت انتخاب شوند، زیرا معیارهای بسیار زیادی وجود دارند، اما اگر تعداد معیارها کافی نباشند به یک انتخاب نامناسب منجر می گردند.

Abstract

MCDM methods can be used in many areas when decision making process is weighed on the basis of many influential parameters. Results of this study show that MCDM methods, such as TOPSIS and VIKOR, can also be applied for flotation machine selection.
Five flotation machines were evaluated by three experts using ten criteria divided in three groups: constructional, economical and technical and the results of their evaluation were the basis for application of VIKOR and TOPSIS methods. In the first step of the selection the results obtained with these two MCDM methods were different: machine A4 was seen as the best alternative by TOPSIS, while VIKOR recognized machine A3 as the best alternative. In order to determine which of these two machines was really the most appropriate one, the machines were re-evaluated based only on two groups of criteria: constructional and economical. The results of the additional evaluation showed that the machine A4 was the best ranked by both methods.

4- Conclusion

Selection of the appropriate flotation machine is very difficult and also very responsible task, because it has a long term influence on the flotation process. There are many parameters that have a significant role, so the process designer has to take them all into consideration. MCDM methods can simplify decision making process, but also there are certain things that should be taken into account. Results of the study given in this paper, show that MCDM methods, VIKOR and TOPSIS, can be successfully used for selection of flotation machines. Five flotation machines from two flotation machine suppliers were evaluated. The first step is the selection of the criteria that would be used and which must be carefully chosen because of the existence of too many criteria, but also insufficient number of criteria can lead to an inappropriate selection.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

استفاده از روش های تصمیم گیری چند معیاری برای انتخاب ماشین شناور سازی

Application of MCDM methods for flotation machine selection

تکنیک خطرات اصلاح شده دارای اولویت (MRPN) برای ارزیابی خطرات کار در معادن زغال سنگ زیرزمینی

MRPN Technique for Assessment of Working Risks in Underground Coal Mines

چکیده

مقدمه

تکنیک خطرات اصلاح شده دارای اولویت (MPRN)

ارزیابی خطر با استفاده از MRPN

مطالعات موردی

نتایج و بحث

نتیجه گیری

چکیده

وقوع حوادث در معادن زغال سنگ زیر زمینی، تحت مخاطرات زمین شناسی و ژئوتکنیکی، پیامدهای جبران ناپذیری را برای کارگران به وجود می آورد. تشخیص و مطالعه عوامل موثر در وقوع چنین حوادثی تاثیر بسیار حیاتی بر بهبود امنیت کارگران و کاهش هزینه های استخراج معدن دارد. این مقاله یک تکنیک جدید و سودمند را به نام “خطرات اصلاح شده دارای اولویت (MRPN )” جهت تشخیص و ارزیابی خطراتی که ممکن است باعث به وجود آمدن حوادث کاری در معادن زغال سنگ زیر زمینی ایران شود، معرفی می کند. داده های کیفی موجود مربوط به معادن، با استفاده از جداول استاندارد وضع شده برای ارزیابی خطر، کیفی سازی شدند. این روش با استفاده از داده های مربوط به حوادث معادن در کرمان و نواحی البرز شرقی توضیح داده شد. پی برده شد که ریزش سقف مهم ترین عامل خطر در معادن بررسی شده بود.

مقدمه

استخراج معدن به علت ماهیت و محیط کاری، کار بسیار خطرناکی است. معادن زغال سنگ زیرزمینی به عنوان خطرناکترین محیط برای کارگران معادن در صنعت معدن شناخته شده اند. بیشتر صدمات، کشنده یا غیر کشنده، در اثر ریزش سقف معادن زغال سنگ اتفاق می افتد. پتانسیل زیادی برای وقوع ریزش سقف در معادن زغال سنگ زیرزمینی وجود دارد. تعدادی دیگر از حوادث در معادن زغال سنگ آتش سوزی و انفجارها، گرد و غبار و گازها، فضاهای محدود کاری، ارتعاشات، کار تکراری، تعامل با ماشین آلات، سقوط ها و لغزش ها هستند. حوادث در معادن زغال سنگ زیرزمینی اغلب هزینه های عملیاتی بالا و غیر قابل پیش بینی را به شکل کاهش و توقف تولید، صدمات کارگران و ادعاهای مسئولیت احتمالی تحمیل می کند.

نتیجه گیری

روش خطرات اصلاح شده دارای اولویت (MRPN) برای ارزیابی خطرات ناشی از حوادث کاری در معادن زغال سنگ زیرزمینی ارائه شد. این روش را به طور صحیح می توان در موقعیت هایی که درجه ایمنی باید تعیین شود، به کار برد. MRPN با استفاده از داده های حاصل از حوادث معادن زغال سنگ زیرزمینی در کرمان و البرز شرقی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که ریزش سقف تنها خطر عمده در معادن زغال سنگ کرمان بود. همچنین در معادن زغال سنگ البرز شرقی علاوه بر ریزش سقف، خطر مسمومیت گازی قابل توجه بود. در میان تمام حوادث رخ داده در این نواحی، “صدمه دیدن بر اثر ریزش آوار”، ” گیر افتادن در بین اشیا سنگین” و “تخریب” به عنوان حوادث ریزش سقف طبقه بندی شدند. بنابراین، خطر ریزش سقف مبتنی بر میانگین MRPNها برای این سه نوع حادثه ارزیابی شد. نتیجه گیری شد که میانگین MRPN ریزش سقف برای نواحی زغال سنگی کرمان و البرز شرقی به ترتیب برابر 127.7 و 111.7 است، که هر دو نشان دهنده خطر متوسط هستند. حوادث با خطر کم تا متوسط نیاز به توجه خاصی دارند. این امر نشان می دهد که اغلب حوادث در این دو ناحیه نیاز به توجه خاصی دارند. از این رو، به منظور کاهش خطرات در معادن، کنترل بیشتر مورد نیاز است؛ توصیه می شود که سیستم های پشتیبانی این معادن بهبود یابند.

Abstract

Accidents in underground collieries, under geological and geotechnical uncertainties, cause some irrecoverable consequences for workers. Recognizing and studying the effective factors in the occurrence of such accidents have a very crucial impact on improving worker safety and reducing mining costs. This paper introduces a new and beneficial technique named “modified risk priority number (MRPN)” for recognizing and assessing those risks which may cause working accidents in Iranian underground collieries. The available qualitative data from the mines was quantified using standard tables established for risk assessment. The technique was exemplified using data from mine accidents in Kerman and East-Alborz regions. Roof-fall was found to be the most significant risk factor in the mines that were investigated.

INTRODUCTION

Mining is a particularly hazardous work because of its nature and the work environment (Shahriar and Bakhtavar 2009). Underground collieries are known as the most dangerous environment for mine workers in the mining industry. Most injuries, both fatal and nonfatal, occur due to roof-falls in collieries. There is a large potential for roof-fall occurrences in underground coal mines (Shahriar et al. 2009). Some other in collieries are fires and explosions, dust and gasses, confined working spaces, vibrations, repetitive work, interaction with machinery, and falls and slips. Accidents in underground collieries often impose unpredictable, high expenses on total operational costs in the form of production stoppage and reduction, workers’ injuries, and potential liability claims.

CONCLUSIONS

Modified risk priority number (MRPN) is introduced for risk assessment of working accidents in underground collieries. It can be properly applied in all such situations where a degree of safety should be determined. MRPN was assessed by applying data from accidents in Kerman and East Alborz underground collieries. The results showed that roof-fall was the only major risk in the Kerman collieries. In the East Alborz collieries, however, in addition to roof-fall, the risk of gas poisoning was considerable. Among all the incidents occurring in the regions, only “being struck by flying debris,” “being trapped between heavy objects,” and “destruction” were categorized as being related to roof-falls. Therefore, the risk for roof-fall was assessed based on the average MRPNs for three types of accidents. It was concluded that the average roof-fall MRPN for the Kerman and East Alborz coal regions equal 127.7 and 111.7, respectively, both indicating a medium risk. Accidents to which a “low to medium risk” category is ascribed require special attention. This indicates that most accidents in both regions require special attention. Hence, to reduce risks in the mines, control is needed most; it is recommended that the support systems of these mines be improved.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تکنیک خطرات اصلاح شده دارای اولویت (MRPN) برای ارزیابی خطرات کار در معادن زغال سنگ زیرزمینی

MRPN Technique for Assessment of Working Risks in Underground Coal Mines

رفتار طولانی مدت تونل و حرکات زمین پس از تونل‌زنی در خاک های رسی

Long-term tunnel behaviour and ground movements after tunnelling in clayey soils

چکیده

پیشگفتار

مکانیسم زهکشی تونل

تونل منفرد

حرکات زمین

حرکات عمودی

حرکات افقی

رفتار پوشش

تونل‌های دوقلو

حرکات زمین

مکانیسم A: تعامل میدان کرنش

مکانیسم B: محدودیت تامین جریان

مکانیسم C: فشردگی عرضی خاک

مکانیسم A

رفتار پوشش تونل دوقلو

تونل‌های گذر عرضی

خاتمه و توصیه‌های برای مطالعه آینده

منابع

چکیده

 حرکات طولانی مدت زمین در بالا تونل ممکن است با گذشت زمان پس از تونل‌زنی خاک‌های رسی، به افزایش ادامه دهد زیرا فشارهای آب منفذی بیش از حد القا شده توسط تونل‌زنی پراکنده می‌شوند، در حالی که فشار متغیر زمین که روی تونل اعمال می‌شود منجر به تغییر شکل تونل در طول تحکیم می‌شود. علاوه‌براین، خود تونل، شرایط زهکشی جدیدی را معرفی می‌کند؛ یعنی، بسته به شرایط زهکشی خط‌کشی (پوشش) تونل، تنش‌های موثر حول تونل، با گذشت زمان تغییر کرده و تحکیم (استحکام) بیشتر خاک را القا می‌کنند. میزان نشست (نفوذ) از خاک رسی با نفوذپذیری پایین اغلب بسیار کوچک بوده و نشست (نفوذ) آب زمین در تونل می‌تواند به سرعت بخار شود. اگرچه تونل ممکن است به نظر نشست ناپذیر برسد چون سطح به نظر خشک می‌رسد، این احتمال وجود دارد که شرایط زهکشی تونل در واقع نشست پذیر (نفوذپذیر) باشد. این مقاله به بررسی تعامل تحکیم خاک-تونل، به ویژه با تمرکز روی حرکات سطح زمین و تغییر شکل پوشش تونل در جهت رفع دغدغه‌های مهندسان می‌پردازد. نتایج تجزیه و تحلیل نشان می‌دهند که گذردهی پوشش تونل نسبت به نفوذپذیری زمین اطراف، نقش مهمی در هر دوی حرکات طولانی مدت زمین و رفتار پوشش تونل دارد. یافته‌های منتشر شده در تحقیقات، به صورت گام به گام با شروع از یک تونل منفرد، تونل‌های دوقلو تا ساختارهای گذر عرضی  پیچیده مورد بررسی قرار می‌گیرند. مکانیسم‌های تحکیم خاک القا شده توسط تونل‌زنی برای این ساختارها شناسایی می‌شوند و در صورت امکان، متدلوژی‌های ممکن مهندسی برای ارزیابی اندازه نشست‌های سطح زمین و بارگذاری‌های پوشش تونل ارائه می‌شوند. 

پیشگفتار

در خاک‌های رسی، حرکات زمین در بالای تونل می‌توانند به ایجاد ساختار بعدی ادامه دهند، در حالی که تونل، با تحکیم خاک، تغییر شکلی را توسعه می‌دهد (به عنوان مثال، باورز، هیلر و نیو، 1996؛ هریس، 2002؛ لیور، سوگا، رایت و جفریس، 2013؛ نیرن، 1998؛ اوریلی، میر، و آلدرمن، 1991؛ پک، 1969؛ شیرلاو، 1995).  افزایش نشست تحکیم ممکن است منجر به آسیب‌هایی در ساختمان سطحی شود، به عنوان مثال، همانطور که توسط هریس (2002) اشاره شده است، در بالای تونل‌های Jubilee Line Extension در لندن، تغییر شکل طولانی مدت تونل ممکن است منجر به ترک خوردگی، نفوذ آب، و جابجایی‌های دیفرانسیلی با خطر خارج شدن از خط برای ایمنی تونل شود (شن، وو، کوی و یین، 2014). 

خاتمه و توصیه‌های برای مطالعه آینده

تونل‌ها اغلب برای چند دهه یا بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مقاله به توصیف مکانیسم‌های مختلف حرکات طولانی مدت زمین و رفتار تونل پس از تونل‌زنی در خاک‌های رسی بر اساس مجموعه‌ای از تجزیه و تحلیل‌های عنصر متناهی 3 بعدیِ انجام شده و تفسیر مطالعات موردی میدانی محدود می‌پردازد. یک تونل منفرد، جریان نشت شعاعی را در اطراف تونل در طول تحکیم خاک تولید می‌کند. تونل‌های دوقلو و گذرهای عرضی، توسعه تنش موثر و فشار منفذی حول تونل را با گذشت زمان از شرایط نشت شعاعی تغییر می‌دهند و بنابراین، تعامل پیچیده تونل-خاک رخ می‌دهد. در این مقاله، رفتار طولانی مدت یک تونل منفرد، تونل‌های دوقلو و گذرهای عرضی  با تاکید ویژه روی حرکات زمین سطحی و رفتار پوشش تونل مورد بحث قرار می‌گیرد. 

Abstract

Long term ground movements above a tunnel may continue to increase with time after tunnelling in clayey soils as the tunnelling-induced excess pore water pressures dissipate, whilst the changing earth pressure acting on the tunnel leads to further tunnel deformation during consolidation. Furthermore the tunnel itself introduces new drainage conditions; that is, depending on the drainage condition of the tunnel lining, the effective stresses around the tunnel change with time, inducing further soil consolidation. A seepage rate from low permeability clayey soil is often very small and the groundwater seeping into the tunnel can evaporate quickly. Although a tunnel may look impermeable because the surface looks dry, it is possible that the tunnel drainage conditions are actually permeable. This paper summarises the investigation of soil-tunnel consolidation interaction, particularly focusing on ground surface movements and tunnel lining deformation in the interest of engineering concerns. Analysis results show that tunnel lining permittivity relative to the permeability of the surrounding ground plays an important role on both long-term ground movements as well as tunnel lining behaviour. The findings published in literature are reviewed step by step starting from a single tunnel, twin tunnels to complex cross passage structures. The mechanisms of tunnelling-induced soil consolidation for these structures are identified and, where applicable, possible engineering methodologies to assess the magnitude of long-term ground surface settlements and tunnel lining loads are proposed.

Introduction

In clayey soils, ground movements above a tunnel can continue to build up following construction whilst the tunnel develops a further deformation as the soil consolidates (e.g. Bowers, Hiller, & New, 1996; Harris, 2002; Laver, Soga, Wright, & Jefferis, 2013; Nyren, 1998; O’Reilly, Mair, & Alderman, 1991; Peck, 1969; Shirlaw, 1995). The increasing consolidation settlement may induce surface building damages, for example, as reported by Harris (2002), above the Jubilee Line Extension tunnels in London, whilst long-term tunnel deformation may lead to cracks, water infiltration and differential displacements at risk of derailment for tunnel safety (Shen, Wu, Cui, & Yin, 2014).

Closure and recommendations for future study

Tunnels are often used for decades or even longer. This paper describes various mechanisms of long-term ground movements and tunnel behaviour after tunnelling in clayey soil based on a series of 3D finite element analyses conducted and interpretation of limited field case studies. A single tunnel generates a radial seepage flow around the tunnel during soil consolidation. Twin tunnels and cross passages alter the development of the effective stress and pore pressure around the tunnel with time from the radial seepage condition and therefore complex tunnel-soil interaction occurs. In this paper, the long term behaviour of a single tunnel, twin tunnels and cross passages are discussed with particular emphasis on surface ground movements and tunnel lining behaviour.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

رفتار طولانی مدت تونل و حرکات زمین پس از تونل‌زنی در خاک های رسی

Long-term tunnel behaviour and ground movements after tunnelling in clayey soils

تعیین کمیت توده سنگ در یک معدن نیکل زیرزمینی عمیق

Quantifying rock mass bulking at a deep underground nickel mine

1 Introduction

In deep underground mining and construction, high stress-induced rock fracturing is inevitable.1 Rock near the boundary of an excavation is confined in the tangential direction, and the volume increase due to rock failure is often translated into a significant convergence of the excavation boundary, and this phenomenon is known as rock mass bulking.2 Fig. 1 shows how the periphery of an excavation can deform from the original shape (shown as a dashed line) to a new shape (shown as the solid interior line), as a result of an increase in volume of the shaded failed zone. Rock mass bulking can cause problems when the wall displacement exceeds the displacement capacity of the support elements.3,4 In extreme cases the wall deformation can be very large, reducing the effective span of the drift and making the drift unsuitable for mining access. Thus, it is important to predict and manage rock mass bulking when mining in highly stressed grounds.

2- Geological setting and description of the observation site

2-1 Geological setting

Creighton Mine, which is owned and operated by Vale, is a deep underground nickel mine located in the Sudbury Basin. The mine has been in continuous production for more than a century with current active mining levels at depths of 2.3–2.5 km. The mine is seismically active8 and managing seismic risk and controlling rockburst damage are challenging tasks facing the mine as mining progresses to deeper levels.

Creighton Mine is located in the southeast corner of an embayment of a nickel irruptive into the footwall rocks. In general, the lower norite member of the main irruptive is the hangingwall of the orebody. The footwall rocks are metavolcanics of the Elsie Mountain Formation, Lower Huronian in age and intruded by granite/gabbros. The orebody (OB) at depth is generally steeply dipping within high grade massive and inclusion massive sulfides adjacent to the barren granites and gabbros and a gradational lower grade hangingwall zone. Structurally controlled, the orebody has gradually shifted into two distinct production areas below the 2340 m production level. Massive and inclusion massive sulphides are high grade and copper rich, considerable shearing and quartz veining exists throughout the third production front at depth. Quartz veining and shearing, often infilled with quartz carbonate, is typically inter-connected through the footwall rocks by a family of distinct splays, influencing how mining-induced stresses are redistributed and contribute to mine seismicity.

اتوماسیون جبهه کار بلند: ارائه فناوری توانمند برای دستیابی به معادن زیرزمینی ایمن تر و به بهره وری بیشتر

Longwall automation: Delivering enabling technology to achieve safer and more productive underground mining

Abstract

The ongoing need to deliver improved safety, productivity and environmental benefit in coal mining presents an open challenge as well as a powerful incentive to develop new and improved solutions. This paper assesses the critical role that enabling technologies have played in the delivery of remote and automated capability for longwall mining. A brief historical account is given to highlight key technical contributions which have influenced the direction and development of present-day longwall technology. The current state of longwall automation is discussed with particular attention drawn to the technologies that enable automated capability. Outcomes are presented from an independently conducted case study that assessed the impact that CSIRO’s LASC longwall automation research has made to the longwall mining industry in Australia. Importantly, this study reveals how uptake of this innovative technology has significantly benefitted coal mine productivity, improved working conditions for personnel and enhanced environmental outcomes. These benefits have been widely adopted with CSIRO automation technology being used in 60 per cent of all Australian underground operations. International deployment of the technology is also emerging. The paper concludes with future challenges and opportunities to highlight the ongoing scope for longwall automation research and development.

1 Introduction

1-1 CSIRO mining strategy and rationale Industrial

Research Organisation (CSIRO) undertakes missiondirected research to promote transformational change in the Australian mining and resource ecosystems. The vision is to secure a clean energy future in order to sustain long term benefits across environmental, economic and societal sectors. The fundamental approach has been to collaborate with industry, research organisations and government to create cost-competitive, low-emission energy technologies. A vital component of this strategy has been the development of remote and automated mining technologies to achieve safer, more productive and more environmentally sustainable coal mining systems. Coal accounts for around 24% of employment and 27% of total revenue for the Australian mining sector. Longwall coal mining, in particular, accounts for around 90% of Australia’s total underground coal production and thus represents a major interest area for innovative research and development.

1-2 Longwall coal mining process

Longwall coal mining is a full extraction underground mining method that involves the removal of coal in large blocks or panels using a mechanised shearer. The coal panel is typically 200–450 m wide and can be up to five kilometres in length. The mechanical shearer is mounted on a shearer pan and rails which guide the shearer as it moves back and forth along the coal face. Coal cut from the longwall face by the shearer is removed by an Armoured Face Conveyor (AFC) that transports coal to the adjoining gateroad for conveyance to the surface.

The roof over the working area is supported by hydraulic shields that are advanced towards the freshly cut face according to a well-defined motion configuration. As the roof support system advances into the coal panel, the roof behind the shields is no longer supported and is thus allowed to collapse into the void (goaf) behind the shields. For reference, a representation of a small portion of a longwall operation and shearer is shown in Fig. 1. The coal seam is indicated by the hatched layer between the underlying and overlying strata.

رفتار مکانیکی و تکامل نفوذپذیری گاز زغال سنگ در طول استخراج لایه محافظ 

Mechanical behavior and permeability evolution of gas infiltrated coals during protective layer mining

Abstract

This study investigated the stress–strain–permeability relationship of a Chongqing coal under the stress path during the mining process. The abutment stress was first measured at the longwall (LW) face 3211 of Songzao Mine in Chongqing, China. The field monitoring results revealed that the concentration coefficient of the abutment stress was approximately 1.5–2.0 during protective layer mining. Then, triaxial compression tests for the gas-infiltrated coals were conducted under the above stress path and different gas pressures. These tests, with the simultaneous actions of unloading confining stress and loading axial stress, are called SUL tests. The triaxial compression tests revealed that the peak deviatoric stress and the corresponding strain of coal under SUL tests were lower than those under conventional triaxial compression (CTC) tests. Poisson’s ratio was higher, but the elastic modulus was lower in SUL tests. The permeability evolution of coal under the SUL tests underwent four distinct stages: the increasing stage in the process of SUL, decreasing stage, slowly increasing stage beyond the yield point, and sharply increasing stage after the peak stress. With the increased gas pressure, the peak deviatoric stress and corresponding axial strain decreased, Poisson’s ratio increased, and elastic modulus decreased. Further, the permeability of coal increased with increasing gas pressure in the complete deformation process.

1 Introduction

Coal mining induces different stress zones in front of the working face of coal—a relief stress zone, abutment stress zone, and recovered stress zone—from the initial in-situ stress state.1 During this coal mining process, the stress path experiences the loading of axial stress and the simultaneous unloading of confining stress. However, current investigations on the coupling mechanism between the mechanical behavior and permeability of coal are almost all based on conventional triaxial compression (CTC) tests. This CTC path may not represent the coal mining process. It is necessary to validate the applicability of the current investigations to the coal mining process.

The stress evolution of coal seams has been widely investigated. A series of three-dimensional numerical models were developed to examine the effect of the mining depth, in-situ stress and stope geometry as well as the orientation on the overbreak of a stope wall.2 For example, Wang et al. took the cutting face from disaster sites as prototypes to study the effect of the stress distribution on dynamic disasters of coal mines.3 Guo et al. presented a comprehensive study on the longwall in a deep underground coal mine.4 They investigated the mining-induced strata movement, stress changes, fracture openings, and gas flows. Their studies included the field monitoring of overburden displacement, changes of stress and water pressure at the LW face. They concluded that the vertical stress increased and the horizontal stress decreased during mining. All of the above investigations revealed that deeper mining faces a higher risk of mining disasters.

Coal seam gas couples with coal deformation to affect mining safety. In China, coal seams are rich in coal seam gas. There is approximately 10 billion m3 of the recoverable coalbed methane (CBM) in China. The Erlian basin in Inner Mongolia contains 2 billion m3 of recoverable CBM. The Ordos basin and Qinshui basin contain more than 1 billion m3 of recoverable CBM. The gas content gradually increases with coal burial depth. The accumulation of coal seam gas during mining may trigger dynamic disasters, such as gas emission, and even the occurrence of coal and gas outburst in front of the working face. The gas accumulation depends on many parameters, of which the permeability evolution of coal is the most important. Therefore, the investigation of the permeability distribution within coal and the surrounding rocks is the core work of the simultaneous extraction of coal and gas.