盾构机掘进煤矿巷道超前探测系统

设计了一种盾构机掘进巷道超前探测实时监测系统,包括硬件、激励模式和测量模式等;利用三维电阻层析成像方法获得测量区域内部各点处的电阻率分布。实现对盾构机前方地质情况的三维电阻层析成像显示,为盾构机在巷道掘进过程中实现超前探测提供了解决方案。

基于移动阵列电极的盾构超前探测正演响应分析

针对现有超前探测技术探测空间狭小、电磁干扰严重且难以应用于隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,简称TBM)施工隧道等难题,采用一种基于移动阵列电极的盾构超前探测方法。运用Comsol Multiphysics有限元仿真软件建立地电模型,对不同地质情况进行正演响应分析。结果表明:存在保护电极时,电压分布范围明显扩大,表明探测范围增大,为提高探测效果,有必要添加保护电极;异常体的尺寸、形状、位置改变会影响测量电压分布呈现规律性变化,表明这种方法对异常反应的响应良好;通过移动阵列电极盾构超前探测物理模型实验结果对比证明了基于移动阵列电极的盾构超前探测方法的可行性。

基于改进BEAM法的煤矿斜井盾构超前探测方法

针对盾构法建设煤矿斜井时的地质勘探难题,在钻孔掘进电法超前监测(bore-tunneling electrical ahead monitoring,BEAM)系统的基础上引入了电阻率层析成像技术,改进了激励和测量模式,为掘进工作面前方地质状况的反演成像提供了解算条件。为提高反演成像的速度,提出了虚拟接地电极等价模型来代替原来的保护电极模型。最后,通过物理模型试验研究了不同虚拟接地电极位置对反演结果的影响。结果表明:当异常体的几何中心与刀盘之间的距离分别为0.15m和0.20m,而虚拟接地电极与刀盘之间的距离分别为0.26m和0.35m时,反演出来的异常体位置与物理模型试验中的异常体位置最为接近,验证了这种方法的可行性。

基于虚拟现实技术的模拟驾驶实验数据采集系统

针对传统开发型模拟驾驶系统存在成本高、教学型模拟驾驶系统不能采集数据的问题,利用软件和硬件设计并实现对模拟驾驶实验数据的采集。硬件部分的Logitech G29方向盘、汽车踏板作为模拟驾驶的输入,计算机作为数据的处理中心,采用Visual C++6.0与OpenGL联合开发实现对输入模块、汽车力学分析模块、虚拟现实驾驶环境生成模块、车辆运行状态参数记录模块、接口模块的构建。经实例验证所设计的模拟驾驶实验数据采集系统运行稳定可靠,能够为汽车操纵动力学特性研究提供数据来源,并完成了数据的采集功能。