碟盘刀具截割姿态倾角与破岩模式特征

刀具破岩模式识辨是提高截割能力的关键基础,而刀具截割姿态对破岩模式影响显著,探究截割姿态与破岩模式之间的内在关联,反演低能耗、高效能破岩的最佳截割姿态参数。基于碟盘刀具轴向向上振动时楔面作用岩石的大块崩落状态,在非线性岩石破坏准则的基础上,根据Mohr-Coulomb准则给出了岩石拉剪耦合破坏条件,扩展延伸成三段式线性岩石破坏全域准则(拉破坏、拉剪耦合破坏、剪破坏、压剪耦合破坏和压破坏),给出了不同破岩模式下刀具楔面挤压应力的数学描述,基于楔面作用的最小能量原则提出了破岩模式识辨方法,构建了刀具倾斜姿态截割岩石的载荷模型,并通过数值模拟和实验分析了不同截割姿态倾角下刀具载荷特性和岩石破碎特征(岩石块率分布和粉尘粒度分布)与破岩模式之间的关联特性。结果表明:碟盘刀具楔面能耗表征值与姿态倾角呈正比,破岩模式由拉剪耦合破坏向压剪耦合破坏转变;振动截割时刀具楔面能耗表征值明显小于无振动截割,且多以拉剪耦合破坏为主,而无振动截割时拉剪、压剪耦合破坏近似等比存在;当轴向速度楔面分量大于进给速度楔面分量时,摩擦力转变为破岩助力,楔面能耗明显下降;碟盘刀具破碎岩石宏观形态呈大块月牙状,岩粉细观形态呈类多面体和类球状,刀具姿态倾角与岩石碎片量呈反比,与岩粉量呈正比(类球状粉尘减少、类多面体粉尘增加),表明姿态倾角增大,刀具齿刃碾挤压作用减弱,楔面挤压产生粉尘能耗增加,与破岩模式识辨过程中截割姿态对楔面能耗的影响规律相一致;碟盘刀具径向载荷与姿态倾角呈下凹规律,理论和模拟与实验径向载荷规律具有一致性,其平均误差分别为8.46%和9.55%,验证了碟盘刀具破岩模式识辨方法、倾斜姿态截割岩石的载荷模型和数值模拟的合理性。

智能化掘进机悬臂和铲台机构关联位置干涉解算模型

智能化悬臂式掘进机在工作状态感知与控制过程中悬臂和铲台机构关联位置干涉,而现有悬臂式掘进机防干涉碰撞的研究主要是基于单一的控制方法,将防干涉碰撞条件融入到控制中的较少。针对上述问题,提出了一种悬臂和铲台机构关联位置干涉解算模型。基于多自由度悬臂式掘进机悬臂和铲台机构运动过程中的相对空间位置关系,将悬臂机构简化为分段空间直线、铲台机构简化为空间平面,根据悬臂边界等效分段空间直线上特定点和截割刀具边界点至铲台等效空间平面的距离,判断悬臂与铲台是否干涉。悬臂与铲台机构关联位置干涉解算模型应用实例表明:当铲台处在中位状态时,主悬臂和辅助悬臂无相对摆动下,悬臂和铲台不发生干涉碰撞的极限约束条件为主悬臂下摆动位置角不超过29.5°,截割刀具卧底量不超过42 mm;主悬臂和辅助悬臂协同摆动下,悬臂和铲台不发生干涉碰撞的极限约束条件为截割刀具卧底量不超过163 mm。悬臂和铲台机构关联位置干涉解算模型为悬臂与铲台干涉碰撞全域预测预警的数字化与智能自主控制奠定了基础。

第一性原理设计阳离子掺杂H-Nb_(2)O_(5)负极材料及其电化学性能研究

铌基氧化物负极材料因具有优异的锂离子扩散速率而备受关注,但铌基氧化物导电性较差,严重限制了其大规模应用。本研究运用第一性原理计算方法,采用VASP软件包结合Hubbard修正的广义梯度近似(GGA+U)计算了不同阳离子掺杂对H-Nb_(2)O_(5)的态密度带隙的影响,结果表明,掺杂Ni^(2+)、Co^(2+)、Ag^(+)能改善H-Nb_(2)O_(5)电子结构,将其带隙由纯相H-Nb_(2)O_(5)的0.35 eV分别降低至0、0.1、0.17 eV。在此基础上,采用固相法分别制备了掺杂Ni^(2+)、Co^(2+)、Ag^(+)的H-Nb_(2)O_(5),并对其结构及电化学储锂机理进行了研究。其中,Ni^(2+)掺杂H-Nb_(2)O_(5)展现出较优的电化学性能,在2.5 C条件下放电比容量达203 mAh/g;在50 C条件下容量仍保持在89 mAh/g;25 C条件下3000次循环中每次容量损失率仅为0.0021%。锂离子迁移势垒计算结果表明,Ni2+掺杂H-Nb_(2)O_(5)的迁移势垒为0.674 eV,远低于纯相H-Nb_(2)O_(5)的0.847 eV。

改进粒子群优化掘进机摆动截割系统BP神经网络PID控制

为提升掘进机摆动截割破岩时BP神经网络PID控制的自适应性,提出了改进粒子群优化BP神经网络PID控制方法。分析了悬臂式掘进机水平摆动截割系统的工作原理,构建其系统的传递函数,设计了BP神经网络PID控制器,确定了BP神经网络的结构和参数,推导出了BP神经网络权值和输出层阈值梯度,引入Tent混沌映射来改进粒子群算法,优化了BP神经网络的权值,以阶跃函数作为输入信号,仿真研究该算法的性能。结果表明,与未优化的BP神经网络PID控制器相比,优化后的BP神经网络PID控制器,能够快速准确地跟踪阶跃响应。

双组份系统调控禽致病性大肠杆菌生物被膜的研究进展

禽致病性大肠杆菌是一种典型的肠道外致病性大肠杆菌,能够引起各种肠道外疾病,给禽类养殖业造成重大的经济损失。生物被膜作为一种保护细菌的物理屏障用于抵御抗生素的损伤及逃避宿主的免疫系统,从而导致宿主持续和反复性感染。双组份系统是普遍存在于各类细菌中主要的信号传导系统,参与调控细菌抗生素耐药性和生物被膜的形成。为了解由生物被膜造成的禽致病性大肠杆菌感染机制,文章详述了生物被膜的形成过程,并综述了双组份系统调控生物被膜形成的分子机制,以期探寻阻断双组份系统信号转导的新方法以破坏生物被膜的形成作为控制禽致病性大肠杆菌感染的治疗策略,从而为防治由生物被膜引起的抗生素耐药性以及持续或反复性感染提供研究方向。

青海共和盆地结构构造与能源资源潜力

共和盆地处于西秦岭、南祁连、东昆仑造山带结合部,其中发现了高温干热岩及多套烃源岩,但地热藏和油气藏的成因、资源潜力与分布规律尚不清楚,难以对其开展准确评价和有效勘探开发。本文在系统研究共和盆地及周缘地层发育、沉积充填、构造变形与盆地深部结构的基础上,深入探讨了盆地演化的动力学机制,分析了盆地地热藏和油气藏的成藏主控因素,预测了有利分布区带和勘探方向。多期活动的哇洪山—温泉、多禾茂、瓦里贡、塘格木右行走滑逆冲断裂与青海南山左行走滑逆冲断裂异向、同向相交(切),叠加地幔上涌作用,导致在中新生代共和盆地长期处于走滑-伸展的独特环境,并控制了盆地7个隆起、断陷构造单元的展布及属性。它经历了6期演化阶段:早中三叠世处于昆北弧前盆地及陆缘火山弧带,共和盆地基底主要岩石发育;晚三叠世阿尼玛卿洋闭合并发生碰撞造山,共和盆地褶皱基底形成;晚三叠纪末期发生碰撞后伸展,发育初始小型陆内裂谷盆地;在侏罗纪—白垩纪区域性伸展环境下形成局部断陷盆地;古近纪晚期—中新世发育拉分-断陷盆地;中新世末至今发育陆内前陆盆地。形成了3个大构造-沉积层序和8个亚层序,发育了深海陆棚相-碳酸盐岩台地相-火成岩相以及多旋回的冲积扇-河流相-滨浅湖相-半深湖相等陆相沉积层序,它们记录了共和盆地的叠合发育演化及多期改造过程,与古特斯阿尼玛卿洋俯冲、后撤式俯冲、碰撞后伸展的近程效应响应,与班公-怒江、雅鲁藏布江新特提斯洋打开、俯冲、闭合以及印度/欧亚大陆碰撞过程的远程效应响应。共和盆地构造-沉积演化特色造就了盆地较好的油气和地热的能源资源条件。盆地发育有中下侏罗统羊曲组、下白垩统万秀组、新近系咸水河组和临夏组等三套烃源岩,可形成上-中-下三套潜力油气勘探层系,需进一步开展地层精细对比、区带评价和圈闭落实工作。共和盆地深部5层结构构造特征及盆地形成动力学过程揭示了其具有丰富的地热能资源潜力。幔源上涌驱动导致地壳内各层向上扰动,叠加走滑伸展的盆地发育环境,形成短路径-多源增热模式。地幔上涌、中下地壳局部熔融体提供了区域热源、局部热源;陆缘弧和碰撞相关花岗岩类叠加多期次断裂、裂缝及热液活动起到“控热储及热传导”作用;上覆巨厚细粒沉积岩阻热扩散而形成“控热盖”,是中高温干热岩型地热藏主控因素,也为浅层水热型地热的生成奠基。研究成果可为存在局部高大地热流的陆内中小型盆地地热藏研究提供借鉴。

采煤机截割状态与煤岩识别的关联载荷特征模型

针对采煤工作面煤层的厚度变化、含夹矸和包裹体的不确定性,以及复杂煤岩占比和岩层位置辨识的差异,致使采煤机在截割过程中会产生无效调整截割高度的情况,影响其可靠性和智能化技术水平。截割煤岩载荷特征及其关联截割状态的模型可以预测、修正和决策采煤机截割行为,提升采煤机智能化程度。借鉴多信息实时修正记忆截割与煤层三维地质信息建模等方法,提出了采煤机自主调高-调速二元协同控制模式及截割状态关联特征模型,考虑煤岩赋存条件以及滚筒相对煤岩层的位置和工作参数,划分滚筒截割过程为顺转截割、逆转截割、向和逆自由面截割以及截割顶底板和夹矸等截割状态,分析截齿截割煤岩的过程与状态,构建了向和逆自由面截割状态特征量的数学模型和截割顶底板位置与占比的识别定量载荷关联特征模型,给出了截齿垂直、平行于层理方向截割力的累计占比计算方法,通过旋转截割实验验证截割煤岩载荷特征模型的准确性。根据截割顶、底板、夹矸岩层前后载荷变化导致的截割电机电流变化规律与调高液压缸两腔压力的关联性变化规律,结合截割状态的关联载荷特征模型,修正与预测截割状态和岩层位置,确定了修正采煤机调高调速行为协调控制的截割状态特征参量。研究表明:向自由面截割煤岩断裂位置大于逆自由面的,向自由面易于破碎煤岩,且截割载荷与比能耗均小;分别获取截齿截割顶底板载荷增量与方向角,载荷增量均与岩层厚度呈正相关性,但截割顶底板方向存在明显差异;随截割夹矸岩层厚度增加,截齿截割载荷增大,且截割载荷与夹矸位置呈抛物线关系;给出截齿垂直和平行层理截割力特征值占比的度量,反映截割顶板易于截割底板的特征;截齿向自由面截割煤岩理论和实验的截割阻力功特征值、断裂位置和断裂崩落线与截割点垂线夹角的平均误差分别为3.10%,3.37%和8.07%,验证了截割煤岩状态特征量数学模型的正确性。该研究通过给出融合载荷特征的截割状态修正与煤岩状态识别的理论基础描述,为进一步精准实现智能化采煤机调高-调速二元协调控制提供了借鉴。

塔里木盆地新元古代构造古地理及深层有利烃源岩发育区预测

塔里木盆地新元古代构造-沉积发育对于了解克拉通初始发育及超深层油气勘探至关重要,因其埋深大,资料稀少,在盆地深埋区的研究极为困难,资料也存在一定的多解性。通过采用盆-山结合、地质-地球物理多种方法联合研究发现,新元古代塔里木盆地至少经历了3期构造旋回,形成3个沉积超层序和7~9个层序。盆地与盆缘新元古代沉积相带分布受断陷控制而变化差异较大,发育有陆棚相、冰川相、盆地相、碳酸盐岩台地相、潮坪相、扇三角洲相、滨浅海相和冲积扇-河流相等不同的沉积相,还发育有火成岩相。对南华纪—早寒武世之间主要的不整合结构构造及空间分布研究表明,盆缘及盆地内深埋区构造-沉积格架反映了伸展环境下的不整合结构构造特征,主要类型包括单斜低角度不整合、渐进角度不整合、断控角度不整合和平行不整合,它们进一步揭示了不同部位的构造作用过程。根据层序地层特征、新元古代断裂活动、不整合三元结构构造、震旦系及南华系地震地层学特征及波阻抗属性特征综合分析,重建了塔里木盆地深埋区震旦系、寒武系沉积前的构造古地理,各沉积相带的分布与南华纪晚期、震旦纪晚期断陷分布、沉降中心的分布和构造变形差异等有关。与Rodinia超大陆外向生长与裂解、Gondwana拼合响应,塔里木新元古代构造古地理演化经历了3个旋回:第一旋回为盆地内深裂陷启动期(900~760 Ma),第二旋回为深裂陷发育期(ca.750~630 Ma),第三旋回为裂陷快速扩张期及衰退期(630~520 Ma),3个旋回分别与塔里木陆块周缘新元古代早期俯冲相关的弧后伸展、中期裂谷盆地和晚期被动大陆边缘等大地构造环境转换相关。广盆存在的寒武系与震旦系或前震旦系不整合,揭示了震旦纪、寒武纪之交是塔里木地块由多个裂谷-断陷盆地向统一克拉通盆地的重要转换期。本研究形成了结构-多属性构造古地理重建恢复深埋区古构造、古地理的重要方法;根据相控条件预测了盆地内下寒武统及南华系有利烃源岩的发育区,对深层油气资源潜力评价有重要的意义。

以创新创业为导向的大学生素质教育的思考

大学生创新创业能力的培养是解决大学生就业和提升其综合素质的重要途径,双创教育对提高大学生的双创能力和综合素质具有重要的意义。本文从大学生创新创业教育的必要性出发,分析了大学生创新创业教育的内涵及其现状。从教育模式、课程体系和师资队伍的建设,以及双创教育质量的评估等维度给出了创新创业教育的建议,以期为创新创业型人才的培养提供借鉴。

青海共和盆地中三叠世花岗岩组合岩石成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

青海共和盆地位于青藏高原东北缘,以往有关共和盆地及邻区早-中三叠世岩浆岩成因机制的认识分歧较大,且研究主要集中在露头岩石方面。本文以共和盆地干热岩GR1井深部花岗岩岩芯样品作为研究对象,对其进行岩石学、长石电子探针、主微量元素地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素研究。矿物组成及长石电子探针测试结果显示花岗岩主要为奥长花岗岩、英云闪长岩及花岗闪长岩。锆石U-Pb测年结果表明,奥长花岗岩的结晶年龄为236.5±1.7Ma,英云闪长岩的岩浆结晶年龄为241.6±3.0Ma。主、微量元素地球化学显示这些花岗岩主要为准铝质,属于高钾钙碱性系列。全岩Ta-Nb-Hf等不相容元素图解及锆石Hf同位素数据表明共和盆地的236.5~241.6Ma花岗岩显示火山弧及同碰撞花岗岩成分特征,说明中三叠世共和地区发生俯冲-碰撞转换。结合本文数据与区域背景资料,作者认为:共和盆地早-中三叠世花岗岩组合的形成与印支期宗务隆洋的南向俯冲作用密切相关,此时,在宗务隆-青海南山-西秦岭北缘存在统一的大陆边缘弧环境;在236~241Ma时发生俯冲-碰撞转换;晚三叠世时宗务隆-青海南山-西秦岭北缘已处于碰撞期和后碰撞期。

羌塘盆地东部晚三叠世-侏罗纪构造-沉积演化

本文以野外实测剖面为基础,结合区域地质调查,通过地层学、岩石组合特征及沉积盆地分析,并综合区域构造演化背景及年代地层学等最新研究成果,对羌塘盆地东部上三叠统-侏罗系岩石组合、沉积类型和沉积相特征进行了对比研究,明确了羌塘盆地东部晚三叠世-侏罗纪的地层分布特征、沉积相类型、展布特征及构造-沉积演化过程。以区域性角度不整合为标志,将羌塘盆地东部上三叠统-侏罗系划分为2个构造层(卡尼阶-诺利阶构造层和瑞替阶-基默里阶构造层),并详细叙述了不同构造层内各地层的分布范围、厚度变化及岩性特征。研究区上三叠统-侏罗系以海陆过渡相和海相沉积为主,其中海陆过渡相包括三角洲相和潮坪-泻湖相,海相包括碳酸盐缓坡、蒸发台地、局限台地、滨海、浅海、半深海和深海相沉积。卡尼期主要发育滨海-浅海-半深海-深海相沉积(北羌塘坳陷)和滨浅海沉积(南羌塘坳陷)。诺利期早期以碳酸盐岩缓坡-混积陆棚沉积为主,诺利期晚期、赫塘期-巴柔期、卡洛期和基默里期主要发育潮坪-三角洲相沉积(北羌塘坳陷)和滨浅海沉积(南羌塘坳陷),巴通期和牛津期以蒸发台地-局限台地-混积陆棚沉积为主。沉积相东西向带状展布,东部低隆起是分割南北相带的重要构造单元,并在巴通期及牛津期为水下隆起,控制着羌塘东部局限台地、蒸发台地及台地边缘的分布。将区域构造背景与沉积记录相结合,总结出5个构造-沉积演化阶段:活动陆缘阶段(卡尼期,Ⅰ1)、前陆盆地演化阶段(诺利期,Ⅰ2)、裂陷-坳陷阶段(瑞替期-巴柔期,Ⅱ1)、被动陆缘-坳陷阶段(巴通期-卡洛期,Ⅱ2)和被动陆缘-坳陷阶段(牛津期-基默里期,Ⅱ3)。

分数阶微分算子结合正则化的煤层包裹体图像边缘识别算法

为准确识别煤层中包裹体图像边缘,提升截齿自适应截割煤岩能力,通过伪彩化煤层包裹体实际图像,利用Tikhonov正则化方法预处理识别的煤层包裹体图像,将一阶Sobel与二阶Laplacian边缘图像识别算法扩展到分数阶模式,构造其图像边缘识别的分数阶微分模式,实现煤层中包裹体结构的快速识别及边缘特征的提取。结果表明,相比整数阶微分算子,所提算法能够更好地识别煤层包裹体图像的边缘,执行时间分别为0.2221、0.2451、0.1413、0.1732 s,占用内存分别为36.35、39.82、28.99、33.13 MB,其最佳的分数阶次值为0.6。该方法可以有效识别煤层包裹体边缘特征,对噪声具有较强的鲁棒性。

青海共和盆地东北缘中-新生代热演化史:来自沟后杂岩体及当家寺岩体的低温热年代学证据

青藏高原东北部中-新生代隆升初始的时间、位置多有争议。共和盆地处于秦岭、祁连、昆仑造山带的结合部,是研究盆-山耦合、构造热演化的理想位置。新近在盆地东北部发现了异常高温的干热岩体,其热源机制和经历的热历史过程是进一步地热藏开发的关键。本文对盆地东北缘青海南山和沟后杂岩体以及盆地内瓦里贡-过马营隆起的当家寺岩体进行了系统的低温热年代学分析,以追溯该区经历的热历史。磷灰石裂变径迹和(U-Th)/He模拟结果显示,当家寺岩体和沟后杂岩体自三叠纪结晶以来,在侏罗纪-白垩纪,经历200~150Ma和135~100Ma两期快速冷却抬升,可能与羌塘地体和拉萨地体依次向北碰撞拼接在青藏高原东北部的远程效应有关。裂变径迹和(U-Th)/He模拟结果显示,沟后杂岩体记录到晚中新世(15~5Ma)的快速冷却事件,而盆地东部当家寺岩体的样品未记录到该期的快速冷却事件,可能是北倾的青海南山南缘逆冲断裂晚新生代再活动使得沟后杂岩体在新近纪晚期快速隆升造成,而当家寺岩体主要受右行走滑-逆冲的瓦里贡断裂的控制,并未发生该时期的快速冷却抬升事件。因此,青藏高原东北部差异隆升、热历史过程不仅受区域构造作用的控制,也明显受不同时期的活动断裂及古地貌的影响。共和盆地东北缘露头岩体热历史过程未见到明显的中新世以来的增热现象,与共和盆地内干热岩存在的增热特征不同。

青海共和盆地三叠纪中酸性侵入岩中电气石化学组成、硼同位素特征及对岩浆-热液演化的启示

青海共和盆地干热岩经历的热历史过程、热源是了解干热岩地热藏形成亟待解决的难题,不同时期、不同类型的脉体可为其经历的热过程、热源提供证据。经调查发现,盆地东北当家寺岩体及井下干热岩中电气石脉体与该区后期断裂产状相近,是否代表后期热事件需要确定。本研究选择对GR1井、DR3井中酸性侵入岩岩芯和当家寺露头岩体中发现的电气石脉体开展了岩相学、锆石年代学、电子探针、LA-MC-ICPMS原位微量元素及B同位素分析,以约束电气石脉体的成因和源区。结果表明,GR1、DR3井岩芯及当家寺岩体含有电气石脉体的岩性分别是碱长花岗岩、高镁闪长岩及二长花岗岩;其中露头区花岗岩体中电气石脉的宽度约20cm,产状直立,其围岩的形成时代为239~241Ma。背散射及显微图像特征揭示,GR1井和DR3井下中酸性侵入岩及当家寺岩体中电气石为碱族的黑电气石和镁电气石,具有远近不同的多个流体来源。δ^(11)B分布在-11.50‰~-11.93‰,与大陆地壳平均的同位素组成δ^(11)B值(-10‰±3‰)相近。结合区域地质资料,认为在晚三叠世时期,该区域整体处于碰撞期或后碰撞期,陆壳加厚发生部分熔融形成S型花岗岩(~220Ma),其中含硼的热液流体侵位于早期具有俯冲背景的I型花岗岩(~240Ma)中形成电气石脉。

新疆阿克苏地区新元古代沉积特征对裂谷发育过程的指示

阿克苏地区地处塔里木克拉通西北部的盆-山结合部位,新元古代地层齐全且发育前寒武纪蓝片岩,保留了新元古代从洋壳俯冲汇聚到陆壳拉张伸展过程的记录,是近年塔里木新元古界研究的热点及重点地区。但阿克苏地区新元古代地层层序和沉积体系的研究较为薄弱,构造对沉积充填的控制作用仍不清楚,由此也制约着对塔里木克拉通初期裂谷发育演化的认识。本文综合地层学、沉积学等多种研究手段,分析阿克苏地区新元古代地层展布及垂向发育特征,将多处实测剖面与钻井-地震剖面结合,构建了阿克苏地区新元古代地层发育序列及空间对比格架。明确了由裂陷控制的沉积相类型及演化:南华纪巧恩布拉克组先后发育冲积扇/扇三角洲、水下-冰川亚相(冰碛岩)及深水陆棚相;尤尔美那克组,早期以陆上-冰川沉积为主,晚期以冲积扇沉积为主;震旦纪苏盖特布拉克组由冲积扇过渡到辫状河三角洲和潮坪相;奇格布拉克组以碳酸盐岩台地沉积为主。通过盆-山构造结合沉积序列分析,确定新元古代经历了三个构造-沉积演化阶段:(1)局限深裂谷发育阶段(南华纪),充填冲积扇/扇三角洲及深水陆棚相沉积,其中发育两期不同环境的冰川沉积;(2)裂谷扩张期(震旦纪早期),火山活动强烈,发育冲积扇-辫状河三角洲、潮坪相沉积;(3)坳陷发育期(震旦纪晚期),广盆浅海环境,发育碳酸盐岩台地。

构造作用对花岗岩宏观裂缝系统的控制:以共和盆地东北部党家寺岩体为例

花岗岩中先存裂缝系统的识别、评价与建模,关系到干热岩热能提取的有效性、规模性、安全性,是地热能勘查、开采的难点与关键点。本文对共和盆地东北部干热岩勘察开采示范区紧邻的当家寺岩体开展了详细地质野外调查及综合分析,观测了花岗岩体内裂缝的产状、类型和样式,详细解剖了岩体裂缝系统组成及空间分布,探讨了构造作用对裂缝系统形成的时限、动力学成因的控制。研究发现其宏观裂缝系统以构造破裂缝为主,同时还发育少量的成岩缝。构造缝主要由小尺度断裂、火成岩脉、石英脉、方解石脉及多期节理缝共同构成;在岩体不同分区部位的断裂、脉体及节理等裂缝体系发育差异明显,脉体、节理受临近断层控制,其三者走向具有较好的相似性,且存在明显的多期次性。根据产状、交切关系及应力机制可以划分为5种构造破裂类型:单一应力场形成的节理系、叠加先期形成单向滑移的共轭节理组、持续走滑剪切形成的雁列石英脉与共轭节理组合、拉张形成的岩脉及脉内雁列节理组、多期次叠加形成的网状裂缝。宏观裂缝系统的形成与三叠纪末期碰撞后伸展、侏罗-白垩纪区域性隆升、渐新世-中新世中期走滑断裂活动、中新世晚期以来走滑-逆冲转换等有关。现存大量共轭剪节理形成应力场与现今最大主应力方向(NE)有差异,反映了古走滑剪切构造作用的影响。宏观裂缝系统的差异分布,不仅对花岗岩型干热岩热储层规模、质量、分布有约束,也控制着后期的建储与改造。

高分子粮膜在粮食储藏中的应用

高分子粮膜在粮食储藏领域用于密封粮堆,形成局部气密空间以便进行药物熏蒸或气调杀虫,粮膜所用基体树脂的种类和性能不仅决定粮膜的使用寿命,也决定了所形成气密空间对气体和水蒸气的透过性能,从而影响熏蒸或气调的杀虫效果。与传统粮膜相比,综合性能优异、兼具杀虫功能的复合粮膜和功能型粮膜将是粮膜发展的一个重要方向。

栅格法与Dijkstra算法的掘进机截割轨迹规划

为优化掘进巷道过程中夹石层等复杂断面的截割路径,提高截割效率、降低能耗,构建了不同断面形状的数学条件和边界的约束条件,利用局部灰度波动的自适应阈值分割算法二值化巷道断面图像,识别煤和岩在巷道断面中的位置,通过栅格法建立巷道断面模型,采用Dijkstra算法优化巷道断面截割过程轨迹,运用Matlab软件仿真巷道断面的截割路径。结果表明:Dijkstra算法与栅格法的轨迹规划可以有效识别煤和岩的位置,规划的截割轨迹可以使掘进机平稳截割,为提高掘进巷道效率提供了借鉴。

镐型截齿截割煤岩载荷的区间识别模型与解算方法

为研究镐型截齿截割煤岩载荷上下界的确定方法,通过待识别载荷参量的区间描述和定量化,构建了载荷区间识别模型。利用一阶泰勒展开式的区间分析方法,将载荷识别转化为不确定参量中点处及其梯度识别的两类确定性反问题,采用Tikhonov正则化方法求解两类确定性的问题,实现截齿截割煤岩载荷上下界的确定。结果表明,随不确定水平的不断增大,其评价指标值也不断增大,在不确定性水平为2%时,其指标值为0.481,载荷边界识别效果达到90%,求解效率提高85%。该研究为截齿截割煤岩机理及滚筒载荷推演提供了一种新的研究方法。

多自由度悬臂截割机构碟盘刀具的空间位姿模型

为实现碟盘刀具不同姿态使煤岩受拉和拉-剪破碎,采用拓扑几何设计了一种并联悬臂式碟盘刀具截割机构,运用螺旋理论分析并联机构的自由度,计算了其不同位置正反解,通过坐标变换构建碟盘刀具相对悬臂回转中心的姿态坐标模型,利用最小二乘法求解碟盘刀具的截割范围。结果表明:悬臂二级摆动可在一级摆动基础上使碟盘刀具增加120°的水平摆动和57°的垂直摆动范围;在悬臂一、二级同时摆动下,碟盘刀具轴线的水平和垂直摆动范围分别为-100°~100°与-87°~84°,碟盘刀具覆盖的巷道断面面积比传统悬臂增加了69.26%,其碟盘刀具轴线与巷道断面坐标系x、y、z三轴夹角分别为0°~180°、6°~177°和0°~100°。