基于RANSAC的圆拟合算法在螺纹孔检测中的应用

在视觉检测过程中,针对多残缺、多噪声圆周的拟合精度不佳的问题,提出了一种基于RANSAC的圆拟合算法。首先对图像进行边缘检测,使用基于Scharr算子的Canny算法可获得高质量的边缘分布图;使用霍夫梯度法在边缘分布图中对目标圆弧进行粗定位,并提取包含目标圆弧的点集;提取到的点集中含有大量无关边缘像素点,使用RANSAC算法剔除点集中的异常数据,得到有效样本数据构成的待拟合圆周点集;最后采用LIN算法对待拟合圆周点集进行拟合,得出最终的拟合结果。算法在椒盐噪声和曲线噪声抗干扰实验中表现优异,有着较强的抗干扰能力。已经成功应用到了螺纹孔圆周的拟合,精度和实时性均可满足实际生产要求。

船闸深孔反弧门实时在线监测技术应用研究

针对船闸输水系统工作反弧门长期在深孔动水条件下频繁启闭,给船闸安全运行造成安全隐患,提出一种深孔反弧门实时在线监测技术方案。为掌握深孔反弧门运行情况,将已密封好的应变及倾角等传感器布置在闸门上,再利用钢丝网架胶管将采集信号输送至在线监测系统。监测系统实时进行反弧门在线监测与数据显示,并实时分析结构应力、运行姿态及启闭力,根据分析结果,给出不同等级报警信息及相应的处置建议,提示运行操作人员对反弧门采取对应措施。对广西大藤峡水利枢纽船闸反弧门实施实时在线监测,测试数据表明实施的反弧门实时在线监测系统是可靠稳定的,证明将实时在线监测技术应用于深孔且动水频繁启闭的闸门是可行的。

超深埋隧洞防渗排水措施与衬砌外水压力分布规律

高外水压力是制约超深埋水工隧洞建设的关键性难题之一,以排水孔为中心的综合堵排措施是降低外水压力的主要举措。为克服传统排水孔实体单元法整体网格划分难度大和计算效率较低的问题,首先,基于ABAQUS平台开发了两节点排水孔线单元模型,并验证其在隧洞工程数值模拟分析中的正确性和有效性;其次,建立了考虑防渗排水措施的围岩-衬砌三维有限元模型,研究多种防渗排水措施下的隧洞渗流场及衬砌外水压力分布规律;最后,探讨了防渗灌浆圈与排水孔设计参数对外水压力分布的影响,提出了防渗灌浆圈与排水孔间隔布置的原则。研究结果表明:所开发的两节点排水孔线单元具有较高的精度,在排水孔数目繁多的模型中具有极高效率;排水孔数目越多、深度越大、排距越小,衬砌外水压力越低;排水孔能够有效降低衬砌的外水压力,而防渗灌浆圈降外压能力有限;在排水孔末端间隔一定厚度围岩后再施作防渗灌浆圈,可更有效发挥两者的降压作用。

煤矿防冲钻孔机器人全自主钻进系统关键技术

针对高地应力矿井钻孔卸压作业智能化程度低的技术难题,总结分析了国内外钻孔卸压技术和装备的研究现状,指出研发高性能、高可靠、高效率的防冲钻孔机器人全自主钻进系统是破解冲击地压防治难题的重要发展方向。为此,凝练了影响钻进系统性能的“孔位精准识别、钻具姿态精确感知、无线电磁随钻智能检测、钻具运行状态智能识别和钻进系统精确控制”五大关键技术,并给出了解决思路和方法。针对在复杂恶劣环境下卸压孔的精确识别问题,设计了融合图像尺寸调节和多阶段训练模式的卸压孔图像样本扩充SinGAN模型,引入多层特征融合优化的FasterRCNN,构建了基于改进SqueezeNet轻量级网络架构的孔位识别模型,以实现卸压孔位的准确快速识别;针对钻具姿态精确感知问题,提出了基于改进梯度下降法算法优化无迹卡尔曼滤波的惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)初始对准方法,设计了多个IMU的空间阵列布局方式,研究了基于BP神经网络的钻具姿态误差补偿方法,旨在提高钻具姿态的解算精度,实现精准钻孔卸压;针对复杂地质环境下钻进工况的精确检测问题,搭建了煤矿井下随钻测量无线电磁传输系统架构,探讨了微弱电磁波信号自适应调制和随钻高速双向电磁传输技术原理,研究了孔底地质参数、几何参数和工程参数的测量原理和实现过程;针对钻进系统运行状态识别问题,构建了钻进信号时域、频域、时频域的多域特征和深度网络高级特征提取架构,提出了钻进系统关键零部件健康状态评估和故障诊断技术,构建了基于改进蝙蝠优化长短期记忆网络的卡钻风险因子预测模型,实现对卸压钻具卡钻状态的准确预测;针对钻进系统的精确控制问题,分析了钻进系统的液压系统工作原理,构建了考虑煤岩性状的钻进系统精确控制方案,探讨了基于转矩和位置的钻进系统最优控制参数求解原理,旨在实现钻进回转系统和给进系统的智能协同控制和并行作业。

贵州裸露岩溶地下河系统污染通道识别钻探技术

贵州裸露岩溶区地下河系统发育、岩溶发育强烈、水文地质条件复杂,地下河系统易受地面污染源渗滤液浸入引发严重污染问题。地下河系统污染通道隐蔽性强、空间狭窄、各向发育不均匀,精准识别难度大。为揭露识别污染通道,钻探成孔施工面临软硬互层与软弱不均、强岩溶地层易孔斜、大溶洞钻孔轴线易偏移和套管拆断、自然水力坡度小的地下河系统示踪剂迁移缓慢等难题,污染通道揭露识别难度大、效率低。采用防斜保直、大岩溶套管穿越封隔、孔内激化促示踪剂迁移等技术措施,保证了勘查孔垂直度,并为测井、示踪试验及水样采集等工作提供精准的钻孔通道,实现了污染通道的精准揭露和快速识别。对同类地层精准揭露和高效识别污染通道的钻探施工有参考和借鉴意义。

浅析大直径PC桩挤土效应及消散措施

预应力管桩具有质量易保证、施工效率快、造价低等特点。本文依托南美某地铁项目对大直径PC桩单桩、群桩挤土效应进行分析。根据现场实测数据结合有限元解析沉桩土体径向位移、水平位移以及土体径向及水平位移随土体深度变化规律,并提出消散措施削减挤土效应,为类似沉桩工程施工技术提供参考。

水控多喷孔减压阀的防堵塞设计研究

针对水控多喷孔减压阀在实际应用中容易发生堵塞的问题,文章提出一套完整的防堵塞设计方案。通过选择耐腐蚀、耐磨材料,采用电解抛光和物理气相沉积涂层处理,优化喷孔布置方式和形状,设计流线型流道,以及引入高压冲洗、超声波振动等自清洁装置,有效降低杂质沉积和堵塞风险。最后,通过实验验证该设计方案的有效性。

小秦岭金矿田3500 m特深孔冲洗液技术

小秦岭金矿田3500 m特深孔(ZK001孔)位于河南省灵宝市,是小秦岭构造带上深部探测的第一口全孔连续取心特深钻孔,该钻孔地层岩性十分复杂,软、硬、碎地层交互出现,护壁极其困难,钻进中伴随孔壁坍塌、掉块、水化分解造浆、高地应力断层泥缩径和微裂隙失水等多种复杂工况。本文针对地层变化调整冲洗液体系,上部采用低固相冲洗液,下部采用低固相聚合物防塌冲洗液体系,不断优化冲洗液配方,及时维护调整性能参数,有效解决了孔内各种难题。为小秦岭地区提供了一种可靠的深孔岩心钻探冲洗液技术。

软弱层间岩层空区积水疏放孔防塌技术研究

针对在工作面疏放上覆采空区积水的过程中,受到煤层间软弱覆岩的影响,钻孔极易塌孔、缩径,堵塞疏水通道,导致采空区积水疏放效率低乃至无法疏放问题,以磁窑沟煤矿13103工作面为研究对象,基于筛管强度理论,研制了一种疏放水钻孔防塌孔护管,对护管在软弱层间岩层采空区积水疏放工程中的应用展开研究。结果表明:煤层间软弱砂岩的完整性差和采空区顶板岩层的失稳破碎,是导致钻孔产生塌孔、缩径的根本原因;护管采用钢制管体、螺纹连接,管壁设有疏水孔和倒索,通过筛孔护管强度校核及筛孔参数优选,确定疏水孔直径16 mm、密度28孔/m及相位角30°;通过在软岩孔段中安装钢制筛管可以有效解决塌孔问题,应用护管后的钻孔出水量衰减明显减缓,单孔最大疏放水速率提升58.3%。

大直径双排抗滑桩在某边坡应急除险加固工程中的应用

雨季为边坡问题的高发期,年久失修的挡墙可能排水失效,在持续降雨条件下,土体中含水量骤增,侧向岩土压力增大,容易诱发边坡及支挡结构发生失稳破坏。以某工程为例,该工程因原支护结构排水失效,在雨季支挡结构及坡体产生较大变形,故发生了险情。首先通过堆载反压控制住了坡体变形,消除了险情,后期又增设双排大直径抗滑桩与原支护结构进行有效连接,保证支护结构的稳定,同时通过设置可修复式泄水孔,恢复原支护结构排水功能,减少因土体含水骤增而造成支护结构侧压力过大的问题,以进一步保证支护结构的长期安全稳定。

圆形抗滑桩在泥质粉砂岩滑坡处治中的应用

文章以某公路泥质粉砂岩滑坡处治工程为例,结合区域地质资料与工程地质勘探,分析滑坡特征及原因。采用Geo-slope软件Morgenstern-Price法,在反算岩体参数的同时,计算边坡剩余下滑力。根据边坡下滑力采取直径为2 m的圆形抗滑桩进行边坡主体加固,并设置长泄水孔进行坡体排水,保障了边坡的安全稳定,可供类似边坡防护处治参考。

水库除险加固中的防渗施工质量关键控制措施

水库在长时间运行后其基础设施逐渐老化,目前已暴露出较多的安全隐患,特别是影响水库正常运行的质量问题,这类问题如不及时开展整治工作,后期可能会加速暴露安全隐患数量甚至会造成安全事故,严重影响水库正常运行。以东莞市石鼓水库防渗加固工程为背景,针对目前面对的工程概况,提出了防渗加固措施和相对应的质量控制措施,确保石鼓水库防渗性能满足生产生活的需要,提高供水安全保障的需要,满足水库发电、供水和防洪能力。项目采用的帷幕灌浆结合防浪墙加固和塑性混凝土防渗墙及输水隧洞综合防治措施,防渗加固效果好。

化工装置厂区防渗注浆关键技术研究

近几年来,国家对环境保护越来越重视,而化工装置厂区内危险源众多,如液氨、柴油、甲醇等,一旦泄露将对地下水资源和土壤等造成不可逆转的破坏,因此,对化工装置厂区进行防渗处理将是一种必然趋势。由于装置厂区建构筑物较多,特别是已建装置厂区,进行防渗处理时可采用的处理方法受限,强夯、土工铺膜、挤密桩等因为施工工艺的限制均不能进行施工,而注浆由于施工简单,作业面小,在调整钻孔注浆角度后可直接在装置下注浆,且注浆后防渗效果较好,能起到预期的防渗效果,因而化工装置厂区防渗注浆施工会在以后的施工中越来越被社会所认可并广泛采用,具有良好的发展趋势。此文通过对化工装置厂区内防渗注浆关键技术的研究,为今后类似的防渗注浆工程施工提供了理论依据和技术支持。

三段式防斜导正变径钻头在硬质陡岩旋挖钻孔中的应用

江西某桩基工程使用自主创新研发的三段式防斜导正变径钻头后,有效地解决了岩溶地区硬质陡岩中偏(歪)孔、施工效率低的问题,提高了桩的施工质量,降低了施工成本。文中介绍了三段式防斜导正变径钻头结构关系,说明了三段式防斜导正变径钻头在岩溶地区硬质陡岩旋挖成孔施工工艺及关键控制点,对在硬质陡岩中钻孔灌注桩工程施工具有一定的参考意义。

磁荷对Hayward-Anti-de Sitter黑洞的全息互信息的影响

Hayward黑洞是爱因斯坦引力非线性耦合一个携带磁荷的电磁场的解析解,是非线性磁单极子引力场的简并结构。一般情况下,黑洞的内部会存在奇点,而“非奇异”黑洞是一种内部没有奇点的黑洞。Hayward黑洞属于非奇异黑洞,此规则黑洞的对称性由磁势决定,带磁荷和不带磁荷的黑洞具有不同的微观结构。利用纠缠熵讨论磁荷对非奇异Hayward-Anti-de Sitter黑洞中全息互信息的影响。结果表明,随着条带宽度(子区域)的增加,2个渐进子系统纠缠增大,且全息互信息随磁荷的增加而降低。除此之外,存在临界磁荷使得全息互信息为零,此时对偶的子区域之间不存在纠缠,磁荷取不同值时,全息互信息消失的条带宽度临界值是不同的。

复杂地层方形抗滑桩旋挖成孔工艺及工程应用

为提高方形抗滑桩开挖成孔效率,研究适用于复杂条件岩质滑坡抗滑桩快速成孔的工艺,以成都东部某大型岩质滑坡101根大截面抗滑桩为对象,通过现场调查、理论分析及工程试验等方法,研究了方形抗滑桩工程成孔工艺、施工特征和不同地层成孔工艺适用体系。研究表明,研制的“旋挖钻孔+人工辅助清边”成孔工艺作业效率大大提高,在该抗滑桩工程中实施达到日平均进尺2.0 m高效率,顺利达到工期要求,进而解决了岩石成孔效率慢、工艺落后的问题;根据滑坡所处条件选择合适的施工工艺对抢险救灾工程至关重要,对于交通条件好、工期要求高的大型滑坡治理工程,优先考虑“旋挖钻孔+人工辅助清边”工艺;对于交通条件差、作业受限的小型滑坡治理工程,采用风镐开挖土体、水磨钻开挖岩石成孔工艺。

深井底部钻具组合选型及防斜性能评价指标分析

基于纵横弯曲梁法和平衡趋势原理建立了深井底部钻具组合(BHA)的防斜性能评价方法,评价了3类典型BHA的防斜性能参数。结果表明:地层是制约BHA垂直钻井能力的最主要因素,地层倾角可作为防斜钻具组合选型的首要参数。基于此,深井防斜钻具组合的优选应先根据地层特性初步选定BHA类型,然后根据钻头情况和现场施工需求进一步分析备选钻具组合的防斜性能,最终以防斜性能为指标优选实钻BHA。

建筑外墙防渗漏施工技术应用研究

文章以莆田某电梯洋房工程为例,从实践角度出发,分析了建筑外墙渗漏的常见部位及诱发原因,并围绕外墙防渗漏施工细节、屋面防渗漏施工技术、外墙渗漏的预防与维护、预留孔洞处理、门窗施工技术要点等方面提出了具体的防渗漏措施,旨在有效预防建筑外墙渗漏问题,保障施工质量及工程建筑安全,为相关领域工作人员提供参考。

潜孔钻机防卡钻控制及AMESim防卡钻系统仿真

分析潜孔钻机工作过程及卡钻原理可知,钻机防卡钻系统是工作中关键的一种控制技术,卡钻不仅影响工作效率,而且对钻机也有所损害。通过卡钻分析建立AMESim卡钻系统动态仿真模型,获取卡钻过程中压力特性曲线,分析实际卡钻过程下的压力特性曲线。结果表明:控制系统在工作中达到正常回转压力最大值时,防卡钻控制系统自动启动,控制电磁阀换向达到提升钻杆防卡钻的目的,验证了防卡钻控制系统的可行性与操作性。

抗浮锚杆关键技术优化研究

本研究旨在通过对抗浮锚杆关键技术进行优化,减少传统施工方法对锚杆施工质量、效率和成本的不良影响。采用锚杆施工分区结合航拍正射图的新方式,完善施工部署;通过可旋转锚杆垂直吊放接头的使用,解决了吊放不垂直的问题;通过护筒与锚杆同钻进技术,减少了孔壁坍塌问题;利用抗浮锚杆本身强度高的特性,兼做底板顶层面筋的钢筋支架等。研究结果表明,通过技术优化,抗浮锚杆的质量、工期和成本等方面得到了较大改善,可为相关领域的学者和从业人员提供宝贵的指导和参考,以推动抗浮锚杆施工技术的进一步发展和优化。