具有阈值可调功能的磁自锁MEMS惯性开关

设计了一种阈值为5g的低g值磁自锁微机电系统(MEMS)惯性开关,具有阈值可调和自回复功能。该惯性开关的惯性敏感单元由1个方形质量块、1块固定在质量块下的方形棋盘状磁铁和4根支撑它的方形阿基米德螺旋梁组成。磁铁和4块位于移动电极下方的铁磁性固定电极、双层平面线圈一起共同实现磁自锁和阈值调节功能。通过有限元仿真软件ANSYS对其进行仿真分析,利用激光加工和PCB工艺制造样片机,并通过离心机对样品进行性能测试。测试结果显示,制作的MEMS惯性开关在垂直敏感方向上的阈值加速度为5.27g,通过施加−0.5~0.5 A范围的电流,阈值的调整范围为6g~3.75g。结果表明此结构能够在实现闭锁功能的同时,在无外力作用的情况下实现自回复,且在一定范围内阈值可调。

基于圆片级阳极键合封装的高g_n值压阻式微加速度计

设计了一种适合于高gn值压阻式微加速度计圆片级封装的结构,解决了芯片制造工艺过程中电极通道建立、焊盘保护、精确划片等关键技术。采用玻璃—硅—玻璃三层阳极键合的方式进行圆片级封装,较好地解决了芯片密封性、小型化和批量化等生产难题。在4 in生产线上制作的高gn值压阻式微加速度计样品,尺寸仅为1 mm×1 mm×0.8 mm;对传感器进行的校准与抗冲击性能测试,结果表明:样品具备105gn的抗冲击能力、0.15μV/gn/V的灵敏度以及200 kHz的谐振频率。

激光点火系统用高功率光纤光开关

仿真和实验研究了一种控制Nd:YAG脉冲激光能量通断的光纤直接连接型光开关。建立光纤耦合模型,分析了光纤对准误差中对耦合效率的影响,其中横向偏移的影响最显著。采用微机电系统V型槽固定光纤,微小型凸轮作为制动器,步进电机驱动凸轮旋转,微小型凸轮与移动光纤相切,带动光纤移动,实现两光纤的错开和对准。制造了这种高功率直接连接型光纤光开关原理样机,并进行了主要性能测试。测试结果表明,这种光开关能够满足激光点火系统的大容量、高隔离度的要求。

I^2形原子力显微镜探针设计优化

针对基于微机电系统(MEMS)技术的I^2形原子力显微镜(AFM)探针与传统悬臂式探针相比,虽然有很多优点,但由于I^2形探针的压阻检测设计未考虑结构应变分布,导致检测灵敏度较悬臂式探针相比尚有一定差距的问题,通过对I^2形探针应变分布的考察,实现了探针结构优化设计。实验结果表明:在相同结构,相同输入前提下,改进后探针的力灵敏度达到28. 9p N/Hz^(1/2),较原有基础上提高10倍。通过进一步对检测电路的优化,力灵敏度有望满足商用需求(小于10p N/Hz^(1/2))。

环形、矩形及I2形MEMS原子力显微镜探针的力灵敏度（英文）

基于微电子机械系统（MEMS）技术的环形、矩形以及I2形谐振器由于具有较高的谐振频率与品质因数等优点,可作为原子力显微镜（AFM）探针用于物理表面高速成像实验。在结构尺寸近似的情况下,对影响上述三种MEMS探针性能的谐振频率、有效刚度以及品质因数等关键指标进行综合分析与比较。在此基础上,对上述MEMS探针的力灵敏度进行了评估。结果表明,环形MEMS探针适用于对柔性物体的高精度成像,而I2形MEMS探针则更适合于对大范围区域的高速实时成像。通过对机械结构与检测电路的进一步优化,MEMS探针的力灵敏度有望达到并超越现有悬臂式探针的水平。

圆片级封装中硅帽的设计和加工

为了提高微电子机械系统(MEMS)器件的成品率和集成度,介绍了一种应用于圆片级封装的硅帽结构。重点介绍了该硅帽结构的设计和加工方法。分析了圆片级封装(WLP)采用侧引线和通孔引线两种方式的优缺点。完成了上大下小的硅通孔结构和不同开口面积的通孔引线实验。采用电感耦合等离子(ICP)干法刻蚀获得了高深宽比、高陡直度的硅通孔。采用光学显微镜测试了上、下通孔的平面结构。在完成硅帽和敏感结构的键合后,进行了引线测试,结果表明这种上大下小的通孔结构能很好地完成引线工艺,其中250μm×250μm的尺寸是最佳开口面积。

电影《萨利机长》对应急管理工作的启示

本文主要以电影《萨利机长》在发动机失效的情况下,成功迫降拯救155名乘客和机组人员的故事为例,浅谈了对矿山应急救援管理工作的几点启示,同时结合当前煤矿安全生产技术和装备日新月异的发展,数字化、网络化、智能化大融合的新时代背景,指出了矿山救护队的特点和所面临的新问题,最后就如何做好煤矿应急管理工作、最大限度的实现安全救援目标提出了几点建议。

浅谈CO2相变致裂增透技术在瓦斯抽采中的研究与应用

建新公司井田回采至42盘区时，出现瓦斯异常区域。由于煤层厚度、顶底板岩性及瓦斯赋存差异导致煤层瓦斯分布不均匀，特别是煤层透气性差、吸附性强、瓦斯解吸慢。给煤层瓦斯预抽带来了极大的难题。在采取co：相变致裂增透技术后，一方面可喀促使工作面来回采区煤层产生新的裂隙，增加煤层透气性、增大钻孔瓦斯抽采半径，另一方面相变致裂后，可使煤体产生更多裂隙，极利于顶煤的回收，为提高工作面瓦斯抽治理效果和顶煤回收率打好基础。

综放工作面瓦斯异常区域快速治理方法的研究及应用

为了快速治理瓦斯超限问题,首先分析4202工作面上隅角瓦斯来源,制定了上下隅角封堵、上隅角立管抽放、工作面前方卸压区抽放、高位钻孔抽放等综合瓦斯治理措施。通过采取一系列综合治理措施后,上隅角瓦斯浓度从0.9%降低至0.6%,回风巷瓦斯浓度从最高0.65%降到0.3%,快速有效地解决了因瓦斯赋存异常区域的存在造成工作面等瓦斯超限问题,保证了工作面安全顺利地回采。

综放面采空区三带观测及自燃危险区域判定研究

根据综放工作面开采后采空区遗煤自燃特点,采用实验测定的关键参数,结合现场可测参数,推算现场不同条件下引起煤体自燃的极限参数,判定实际条件下建新煤矿4103综放面"三带"分布规律,自燃危险区域和安全推进速度,为综放面采取针对性的自燃预防措施提供理论依据。

蒲白新区瓦斯高效科学治理及抽采达标评判体系技术研究

本文根据蒲白新区井田瓦斯赋存规律,提出了以“一面一策、一段一策”为理念、以精准治理为目标的靶向抽采精准治理技术体系,确定了瓦斯抽采达标评判指标,实现了新区两矿瓦斯高效、科学、精准治理。

高效节能动态可调主要通风机在蒲白建庄矿通风系统改造中的应用

通过分析建庄矿通风系统现状,确定了建庄矿通风系统改造方案,并通过选用高效节能动态可调主要通风机,兼顾了1、2号风井的工况,避免了重复投资,为同类矿井通风技术改造提供了理论和实践依据。

蒲白新区瓦斯精准抽采分析与探讨

本文针对蒲白新区井田瓦斯分布不均衡的特点,通过精准瓦斯治理方案,精准本煤层、采动影响区段、采空区裂隙带、采空区遗煤和瓦斯抽采效果检验等措施,实现了“一面一策、一段一策”瓦斯治理格局和瓦斯治理“治得住”向“治得省”的转变,解决了矿井瓦斯治理难题,取得了预期效果,保证了安全生产。

陕西建新井田瓦斯涌出机理与防治技术研究

建新井田煤层为典型的向斜构造，导致并田瓦斯分布不均衡，存在瓦斯异常区域。通过对井田不同区域的煤层瓦斯压力、含量进行测定．结合采掘作业过程瓦斯涌出情况绘制了瓦斯地质图，掌握了井田瓦斯涌出机理及赋存规律，制定了以采空区埋管、上隅角插管、高低住裂隙抽放和本煤层预抽为主、风排为辅的建新特色瓦斯治理技术，保证了矿井安全生产。

二氧化碳预裂技术在新区两矿瓦斯治理中的应用

为了提高本煤层瓦斯抽采效率和顶煤回收率,矿业公司在新区两矿采煤工作面分别进行了二氧化碳预裂试验,经回采验证,二氧化碳预裂在瓦斯治理及顶煤回收方面都取得了较好的效果。

建新煤化公司瓦斯高效科学治理及达标评价体系建设的研究与实践

本文主要是“系统分析、综合研究”建新煤化公司瓦斯治理方案工艺和达标评价体系,建立适合建新煤化公司瓦斯赋存特点的高效科学瓦斯治理方案及达标评价体系,强化瓦斯治理方案工艺及评价体系的“高效科学、严谨适用,低投高效”。