千米深井切顶卸压自成巷支护技术及应用

为了解决深部复杂条件下的切顶卸压自成巷难题,以红阳三矿703工作面运输巷道为研究对象,从恒阻大变形锚索超前支护、切顶巷内支护、切顶巷旁支护三个方面研究了切顶卸压沿空成巷支护技术,并对现场试验巷道顶板受力以及巷道围岩变形量进行了监测。结果表明:在超前工作面实施爆破切顶能够极大降低巷道所受应力,成巷区巷道顶板整体下沉量较小,巷中顶板最大下沉量约385 mm,平均下沉量约280 mm,巷中底鼓最大值545 mm,碎石巷帮无明显侧鼓现象,实体煤帮无明显片帮现象,满足安全和使用要求,巷道围岩变形在可控范围内,留巷效果良好。

CMA-MESO千米尺度变分同化系统中极小化控制变量的重构

重构GRAPES(Global/Regional Assimilation and Prediction System)全球、区域一体化变分同化系统中的极小化控制变量,提升中、小尺度同化分析能力,为中国气象局业务区域数值预报系统CMA-MESO提供千米尺度适用的同化方案。新方案用纬向风速(u)和经向风速(v)替代原有流函数和势函数作为新的风场控制变量,采用温度和地面气压(T,ps)替代原有非平衡无量纲气压作为新的质量场控制变量,同时不再考虑准地转平衡约束,而是采用连续方程弱约束保证分析平衡。背景误差参数统计和数值试验结果表明,采用重构后的极小化控制变量,观测信息传播更加局地,分析结构更加合理,避免了原方案在中、小尺度应用时存在的虚假相关问题。连续方程弱约束的引入,限制了同化分析中辐合、辐散的不合理增长,帮助新方案在分析更加局地的同时保证分析平衡。为期1个月的连续同化循环和预报试验结果表明,新方案可以减小风场和质量场分析误差,CMAMESO系统地面降水和10 m风场的预报评分显著提升。

解决农产品配送“断链”的光伏冷链小车设计

在现有普通农用电动货运三轮车的基础上,通过增加1.3m^(3)保温车厢、600Wp太阳能电池板、4块12V100Ah蓄电池、110W直流压缩机等设备,先计算车厢从35℃降至-10℃所需要的冷量,再综合验证组件与蓄电池满足小车一天的制冷与行驶需求。通过精确的系统匹配及智能温度控制,改造成太阳能智能冷链物流小车,很好的解决了现在冷链物流配送中“最后一公里”空缺的问题,经过测试达到设计要求。本车可直接开到田间地头,有方便快捷、耐用、不付电费、造价低等优势,是现代农业物流冷链运输必不可少的中转设备,实现了农村鲜活农产品采摘−物流中心−用户的无缝对接。

万吨级张力拉伸机螺栓组预紧顺序工艺分析

为改善万吨级张力拉伸机力学性能,提高整机的可靠性,利用Ansys分析了7种不同的预紧顺序对拉伸机螺栓组连接性能的影响,并通过螺栓剩余预紧力、横梁的变形和螺栓结合面平均压应力3个指标对不同预紧顺序进行评价。结果表明对于螺栓剩余预紧力,最佳序列为序列3,其次为序列5;对于横梁的变形,最佳序列为序列1,其余序列的标准差和极差基本一致;对于螺栓结合面平均压应力,最佳序列为序列3,其次为序列1。对三个指标进行加权平均分析,得出预紧序列3的加权平均分为9.958分,为最佳序列,并且两边向中间预紧明显优于中间向两边预紧的次序。此结论对拉伸机的装配具有重要的工程价值。

千万吨级主井高速大载重提升技术研究与应用

以千万吨级“双超”矿山——思山岭铁矿主井提升系统建设为背景,从主井提升系统方案、竖井提升运行安全间隙研究、大型化提升技术装备应用、大型主井井塔布置等方面综合论述了主井提升系统参数确定所开展的研究工作以及设计建设采用的新技术、新装备。思山岭铁矿主井提升系统的建设将对我国类似矿山竖井高速大载重提升系统的建设实施具有较强的标杆示范意义。

基于HTGVNS算法的卡车与无人机协同配送方法

在现代物流中,针对最后一公里配送中的成本高昂、耗时长、道路不易通行等难题,首次引入卡车与无人机协同配送模式,并以总配送时间最小化为目标,建立混合整数规划模型(MIP)。提出一种新的混合禁忌可变邻域搜索算法(HTGVNS)进行求解。算法利用旅行商问题(TSP)求解器和系统性邻域变化的探索能力求解卡车路径,将客户分配给无人机形成聚类,再使用禁忌搜索过程来优化无人机路径。通过求解不同规模算例验证了所建模型的可行性和算法的有效性。结果表明卡车与无人机协同配送模式能有效地减少配送时间,提高配送效率。

千米级大跨度桥上线路动态与静态轨道不平顺的关系

为了明确千米级大跨度桥轨道不平顺状态的分布规律,以某千米级大跨度桥上线路轨道不平顺检测数据为例,分析了动态和静态高低、轨向及轨距不平顺的时域分布特征,并进行了相关性分析,确定了动态和静态波形匹配参数,在此基础上提出了移动窗相关系数的里程匹配算法;给出了基于尺码法的轨道不平顺分形维数计算流程,分析了短波、中波和长波区段的动态和静态轨道不平顺分形维数及其分布规律特征。结果表明:以轨距作为对准参数项,采用滑动相关系数法可以实现动态与静态不平顺数据的有效对准;高低不平顺的分形维数可以作为诊断线路道砟服役状态的有效工具;大跨度桥的轨向及高低不平顺长波成分稳定,不因轮载动态作用而显著变化。

焦化行业政策演变及山西焦化面临的机遇与挑战

梳理了近年来国务院、各部委、中国焦化行业协会和山西省政府及各部门多层面的与焦化发展相关的政策文件,归纳出焦化行业大气污染物排放标准与吨焦能耗指标随着国家清洁生产、绿色制造、“双碳”目标的变化历程。分析了山西焦化行业发展目前存在的问题,并给出了具有可操性的应对策略。

基于万吨级船舶阻力变化的大型人工水道断面尺度研究

针对国内现行规范在可通行3000 t级以上船舶的大型人工水道断面尺度设计方面的规定不足,从限制性航道航速经济性角度出发,定义大型人工水道的经济航速断面,基于数学模型研究满足万吨级船舶(总长130 m×型宽22 m×设计吃水5.5 m)通航要求的经济航速断面尺度推荐参数区间。具体包括:基于完全非线性Boussinesq方程的开源程序包FUNWAVE-TVD建立了限制性航道中船行波传播变形及阻力变化数学模型,模拟研究了不同边坡比、航道底宽条件下船舶阻力变化规律,重点分析了航道底宽、边坡比对航行阻力的影响。研究结果表明:在大型人工水道设计时,对于梯形断面,经济航速断面设计时,坡比采用1:3较优,水深8 m时底宽取90 m,断面系数为7.54较优;水深9 m时,底宽取70 m,断面系数为7.21较优。

40万吨满载靠泊烟台西港502泊位操纵

为了确保烟台西港502航道顺利实现40万吨满载船只的靠泊,详细介绍了烟台西港502泊位航道具体情况,包括对水文、气象及潮流、锚地、引航资料及报告线。描述了具体的靠泊操作过程,指出了入港操纵注意事项。实施这样的操作过程,能够确保烟台西港502航道顺利实现40万吨满载船只的靠泊。

国有企业建设万吨站党支部的探索与实践

加能站是成品油销售企业满足广大客户补能需求的经营场所,也是国有企业展示良好社会形象的重要阵地。设立年度油气机出经营量在1万吨以上的加能站党支部(简称万吨站党支部),为国有企业服务客户、开拓市场等主责主业高质量发展发挥党支部战斗堡垒作用和党员先锋模范作用。结合案例研究,具体分析推进万吨站党支部建设的实践路径,为国有企业推进全面从严治党向基层延伸、打通基层党建“最后一公里”提供有益探索。

重载组合列车中部机车车钩自由角对轮轨动态相互作用影响分析

针对2万吨重载组合列车中部机车的运行安全性问题,基于102型机车车钩结构特性,建立“1+1”编组形式的重载组合列车动力学模型,探究车钩自由角对轮轨动态相互作用的影响规律。此外,结合机车轮轴横向力的限值,进一步分析不同线路条件下机车的抗压钩能力。计算结果表明:2万吨重载组合列车的中部机车在纵向压钩力作用下,车钩自由角的大小对列车运行安全性指标有显著影响,列车各项运行安全性指标随着车钩自由角增加而显著增大;在直线制动工况下,且当机车车钩自由角达8°时,压钩力超过800 kN将导致轮轴横向力超限;在R300m小半径曲线制动工况下,车钩自由角达7°时,压钩力600 kN将导致机车轮轴横向力超限。因此,合理控制车钩自由角,同时降低列车运行时的纵向冲动对保障列车安全运行具有重大意义。

深地煤炭资源安全高效智能化开采关键技术与实践

深地煤炭资源地质赋存复杂,智能化开采是深地资源安全、高效、绿色发展的必由之路。智能化开采成套技术与装备能否适应千米深井复杂地质环境、控制围岩稳定并驱动装备跟随煤层自动推进是影响煤炭安全高效开采、减少作业人员、降低劳动强度的关键。山东能源集团聚焦千米深井智能化开采围岩控制理论,提出了以强度耦合、刚度耦合和稳定性耦合为核心的支架-围岩智能耦合关系,并形成与之相适应的智能耦合控制逻辑;为突破超大采高智能综采开采工艺及超高煤壁围岩控制技术瓶颈,提出了超大采高液压支架工作阻力“双因素控制法”,发明了三滚筒采煤机及其配套开采方法,研制了与超大采高智能综采相匹配的液压支架及配套系统;针对超大采高综放开采智能化放煤理论与围岩控制难题,提出超大采高综放支架-围岩耦合协调采放空间控制方法,创新了超大采高综放“马鞍形”开采工艺,研制了7 m超大采高智能综放开采液压支架及配套系统;研发了无反复支撑、快速循环自移的单元式超前支架,解决了回采巷道超前支护距离长、支护技术与装备适应性差的问题;开发了基于惯导和精准地质模型的智能采煤控制系统,解决了深部矿井工作面设备智能控制及困扰连续生产的难题;搭建了千米深井智能化开采综合管控平台,实现了千米深井重大灾害多源异构数据融合与管控。上述核心技术在山东能源集团赵楼煤矿7302工作面、东滩煤矿3308工作面等多个工作面进行了智能化开采示范建设,取得了良好的应用效果,所获成果整体推动了我国深地煤炭资源安全高效智能化开采水平,可以为类似矿井智能化工作面建设提供理论与技术借鉴。

基于乡村振兴的农村物流发展对策研究

农村物流是联系城乡生产、消费的重要纽带,发展农村物流对于促进国内大循环、全面推进乡村振兴具有重大意义。农村物流的核心问题是农业生产要素“出口”和“消费品”两大要素,其有效运转关系到农村居民生活水平的改善、农民就业和农民收入的提高。文中从发展农村物流的意义入手,对我国当前农村物流面临的问题和现状进行了剖析,并从加强基础设施建设、健全物流体系、提升信息技术水平、加大人才培养力度、多措并举破解农村物流“最后一公里”等方面进行了探讨。

考虑收益差异的多种生鲜农产品预冷中心双目标选址优化

文章从多种类型农产品从产地采摘后同时预冷角度出发,考虑不同农产品收益差异规划农产品产地预冷中心选址。结合多区域不同产品收益不同以及生鲜农产品易腐败的的特点,构建以覆盖产品总收益最大和保鲜成本、运输成本、时间惩罚成本等相关成本之和最小的双目标优化新模型。在模型求解时,利用线性加权法将双目标转化为单目标,采用混合编码方式,改进设计相应的遗传算法进行求解,最后以官山镇预冷前端布局为例进行实证分析。结果表明,所建立双目标优化模型对解决多种生鲜农产品选址研究具有借鉴意义,有效促进企业进行产地选址优化决策。

考虑交通需求空间不平衡影响的交通指数

为精确反映整个区域或路网的实际交通运行状况,本研究先通过实例分析验证交通需求空间不平衡对区域交通运行的不利影响,再提出“延误等价”原则,以此作为评价区域交通指数准确性的新标准;其次,利用“熵权法”构建区域交通指数模型,该模型包含了反映路段几何特征、路段交通流特征、网络拓扑特征及网络交通需求不平衡特征的因素。以上海市杨浦区为例,经验证,交通指数模型不仅能够准确反映该区域的交通运行状况,还具有较好的适用性,为相关部门的规划建设和管理政策制定提供了借鉴与参考。

编组方式对3万吨重载列车循环制动工况纵向冲动的影响

为研究3万吨重载列车合理的编组方式,文章基于纵向动力学与气体流动理论,建立3万吨重载列车纵向动力学模型,利用该模型分析不同编组方式列车空气制动系统传递特性;在此基础上,选取3种典型运行线路,仿真分析不同编组方式列车循环制动工况下的纵向冲动。结果表明:列车长度会影响列车空气制动系统同步性能,尾部添加机车可以有效提升制动同步性,相较于传统尾部列尾装置,缓解延迟时间减少约58.8%;纵向冲动由列车制动不同步性及坡道差共同作用产生,列车循环制动通过V型坡时,坡度差不应超过10.5‰;“八轴机车+108辆C80+八轴机车+108辆C80+八轴机车+108辆C80+八轴机车”的编组方式在各线路条件下纵向冲动均保持较低水平,可为后续3万吨重载列车试验及常态化运营的编组选择提供参考。

千米深井煤层水力压裂作用下裂隙应力场演化规律的数值模拟研究

为了掌握千米深井煤层水力压裂作用下煤体内部裂隙应力场演化规律,更科学地开展超千米矿井煤层水力压裂增透瓦斯综合治理工作,以平煤股份一矿超千米埋深的戊8-31240工作面为建模背景,采用RFPA-2D数值模拟软件,建立了煤体内部裂隙发育—应力场扰动数值模型,模拟得到了水力压裂作用下深部煤体内部裂隙应力场演化过程。研究结果表明,深部煤体内部在水力压裂作用下,首先由水流浸润煤体,微裂隙在压裂孔四周区域萌生,在孔左上、右上两侧区域形成“V”形主级宏观裂隙呈扇形继续扩展发育,然后在孔左下、右下两侧区域微裂隙贯通形成“Λ”形次级宏观裂隙,最后孔两侧主、次级宏观裂隙贯通,呈现“X”形裂隙扩展主导压裂,并产生更多微裂隙,使深部煤体受水力压裂的影响范围不断扩大;深部煤体水力压裂开始阶段,内部破坏向压裂孔四周随机发生,随着压裂压力升高,煤体破坏开始向压裂孔上下区域延伸,但远小于向压裂孔两侧破坏速度,煤体破坏更多集中在煤层上部,表明水力压裂将会对煤层顶板造成较大冲击;深部煤体受水力压裂作用,条带状剪应力、块状拉应力主要集中在裂隙的尖端附近区域,剪应力从13.5 MPa卸压到1.1 MPa,卸压降幅91%,而拉应力从11.0 MPa卸压到2.2 MPa,卸压降幅80.0%,其拉应力卸压效果要小于剪应力的卸压效果,随着压裂的裂隙向煤体深部延伸转移,最终在单个压裂孔前后25 m范围区域形成剪—拉双重作用卸压区,使地应力得到释放,大大提高了深部煤体的透气性。数值模拟研究可为千米矿井深部煤层水力压裂技术工艺参数优化实施提供一定参考。

基于改进灰色模型的钢铁工业生产能耗预测研究

在双碳目标背景下,开展钢铁工业生产能耗预测研究对于钢铁工业降低生产能耗和提升效益具有重要作用。为科学预测钢铁工业生产能耗,基于2010—2022年钢铁能耗数据,通过建立DNGM(1,1)、IDGM(1,1)和DDGM(1,1)3种改进的灰色预测模型,对吨钢综合能耗和吨钢可比能耗进行数据预测和误差对比分析,选出最优模型,得到2023—2025年吨钢综合能耗和吨钢可比能耗预测结果。研究表明:灰色预测模型在钢铁能耗预测中具有可行性和适应性;DNGM(1,1)模型在钢铁工业生产能耗预测中整体模拟性能最优;2023—2025年吨钢综合能耗和吨钢可比能耗将持续下降。基于研究结果,建议我国钢铁行业进一步优化生产工艺和技术,改善能源结构,并加大对节能减排技术研发的投资,以达到节能降耗的效果,促进节能减碳目标的早日实现。

单段式橡胶膜密封型煤气柜在高炉煤气系统的应用

通过对高炉煤气系统的分析,进行气柜柜容计算和活塞运行速率的分析,提出在建设场地有限的情况下,可以建设较小柜容的单段式橡胶膜密封型气柜替代大型稀油密封型气柜,以满足高炉煤气输配的需要。同时对单段式橡胶膜密封型煤气柜安装关键控制点和运行控制进行了分析,解决了运行过程中存在的活塞漂移和扭转问题。