工程勘察装备及工艺方法研究

随着近年来工程勘察和环境调查工作量的大幅增加,传统工勘钻机取心(样)质量很难满足实际需求,相比进口环境钻机采用多工艺手段取得的心(样)基本满足工程需求,但两种工艺方法体系缺少高效率、高质量、低成本的融合,对于实际施工作业造成突出的矛盾。本文以我国现行工程勘察标准、规范为出发点,分析XY-1、DPP100、GDC100、GDL-1等多款国产工程勘察装备与美国GP公司生产的多功能钻探装备,以及对比现行的工程勘察取心(样)多采用回转钻进,在复杂地层受到工艺方法和标准体系限制取心(样)质量相比国外发达国家开展的多工艺、多手段工程勘察明显存在差距。综合笔者的对比分析和实际研发工作,提出以开展多功能勘察装备的研发为前提,搭配多工艺取心钻具和工艺方法的配套性研究,结合数字化工程勘察理念,以实现精准勘察、高效勘察的目标。

雷达接收系统目标信号实时校正仿真研究

合成孔径雷达(SAR)接收系统由于电路结构和器件的非理想性无法避免地存在误差,这些误差会在一定程度上影响目标信号的幅度和相位,从而影响雷达成像性能。由于系统传递函数的随机性和非共铌对称性,传统设计方法以及实系数FIR滤波器都不能满足要求。BP神经网络具备逼近任意非线性函数的能力,可利用其根据系统传递函数设计出相应的复系数滤波器。基于此,提出了将滤波器设计问题转化为实权值神经网络的训练问题,在实数域对误差函数的实部和虚部分别进行最小化的设计方法。结果显示,经过校正后的目标信号的评价指标和脉压波形均接近理想信号。最后结合实测数据验证了该方法能完成任意雷达接收系统的误差校正,是一种有效的设计方法。

液压锚杆钻机冷却监控系统设计

以CMM2-20型全液压锚杆钻机为研究对象,介绍了冷却系统的工作过程、监控系统的设计以及所需的硬件设备。为了解决难以对液压锚杆钻机冷却系统进行有效监控的问题,设计了基于MCGS的液压锚杆钻机冷却监控系统,实现了冷却系统的精准控制。通过仿真实验,证明了该系统在工作状态监测、控制、问题检查和工况预警方面均满足预期要求,从而保证液压锚杆钻机能够安全、平稳、高效地工作。

5000m智能地质岩心钻机集成控制系统设计

通过对5000 m智能地质岩心钻机的控制内容以及工艺操作流程的分析,提出了控制系统的架构,搭建了系统控制网络,构建了统一的控制系统平台和人机界面;分析司钻操作形式的利弊,选择设计一体化司钻座椅作为钻机控制载体,并统筹布局了司钻座椅的控制功能,优化了钻机操控面板,兼容集成了视频监控系统。最终,钻机实现了对复杂钻机的控制系统集成和使用集成,从而降低司钻操作钻机的难度,缓解司钻的作业疲劳,提高司钻协同作业效率。

基于GDL-1型多功能钻机土壤污染调查取样施工技术

土壤是经济社会可持续发展的物质基础,加强土壤环境保护是推进生态文明建设和维护国家生态安全的重要内容。当前,我国土壤环境保护还存在污染底数不清、监测监管和风险防控体系不健全等突出问题。根据“土十条”的要求,河南省开封市、焦作市分别开展了对重点行业企业用地的调查采样工作,项目采用GDL-1型多功能钻机,可通过静压/冲击取样,回转+泥浆循环取心,螺旋建井等多种工艺方法实现土壤/水质取样以及建立水文监测井等多种施工需求。