Rational cutting height for large cutting height fully mechanized top-coal caving

Large cutting height fully mechanized top-coal caving is a new mining method that improves recovery ratio and single-pass production. It also allows safe and efficient mining. A rational cutting height is one key parameter of this technique. Numerical simulation and a granular-media model experiment were used to analyze the effect of cutting height on the rock pressure of a fully mechanized top-coal caving work face. The recovery ratio was also studied. As the cutting height increases the top-coal thickness is reduced. Changing the ratio of cutting to drawing height intensifies the face pressure and the top-coal shattering. A maximum cutting height exists under a given set of conditions due to issues with surrounding rock-mass control. An increase in cutting height makes the top-coal cave better and the recovery ratio when drawing top-coal is then improved. A method of adjusting the face rock pressure is presented. Changing the cutting to drawing height ratio is the technique used to control face rock pressure. The recovery ratio when cutting coal exceeds that when caving top-coal so the face recovery ratio may be improved by over sizing the cutting height and increasing the top-coal drawing ratio. An optimum ratio of cutting to drawing height exists that maximizes the face recovery ratio. A rational cutting height is determined by comprehensively considering the surrounding rock-mass control and the recovery ratio. At the same time increasing the cutting height can improve single pass mining during fully mechanized top-coal caving.

基于图的高维数据分类Ratio Cut模型及其快速算法

数据分类是数据挖掘研究的重要内容,随着数据量以及数据维度的增加,对大规模、高维数据的处理成为关键问题。为提高数据分类的准确率,受计算机视觉中图像分割算法的启发,针对经典的Ratio Cut分类模型提出一种基于非局部算子的实现算法。引进拉格朗日乘子,建立新的能量泛函,并采用交替优化的策略来求解该能量泛函。数值实验表明,算法的准确率及计算效率与传统分类方法相比都有较大提高。

The Effect of Tool Construction and Cutting Parameters on Surface Roughness and Vibration in Turning of AISI 1045 Steel Using Taguchi Method

This paper presents an experimental investigation focused on identifying the effects of cutting conditions and tool construction on the surface roughness and natural frequency in turning of AISI1045 steel. Machining experiments were carried out at the lathe using carbide cutting insert coated with TiC and two forms of cutting tools made of AISI 5140 steel. Three levels for spindle speed, depth of cut, feed rate and tool overhang were chosen as cutting variables. The Taguchi method L9 orthogonal array was applied to design of experiment. By the help of signal-to-noise ratio and analysis of variance, it was concluded that spindle speed has the significant effect on the surface roughness, while tool overhang is the dominant factor affecting natural frequency for both cutting tools. In addition, the optimum cutting conditions for surface roughness and natural frequency were found at different levels. Finally, confirmation experiments were conducted to verify the effectiveness and efficiency of the Taguchi method in optimizing the cutting parameters for surface roughness and natural frequency.

导光板中一种V-Cut槽结构的设计方法

提出了一种V-Cut槽结构的液晶导光板表面微结构设计方法,确定了V-Cut槽自身参数影响导光板性能的规律,通过大量的实验工作对不同的微结构设计方式进行了对比,确定了V-Cut槽的最佳排布方式即多项式排布方式。总结了多项式中各个参数所代表的含义,确定了V-Cut槽结构按照多项式方式进行设计的规律。经检验,此方法能够设计出光能利用率高、均匀性在80%以上的高性能导光板。

基于MSR-cut的高空间分辨率遥感影像边缘检测分割

针对R-cut(Ratio cut)边缘检测分割模型对高分辨率遥感影像分割时存在过分割和模糊边缘敏感性问题,提出了一种多尺度R-cut(Multi-scale ratio cut,MSR-cut)的遥感影像边缘检测分割方法。首先,采用形态重建的分水岭分割算法对影像过分割,形成多个超像素区域;然后计算并提取影像各个区域的纹理特征信息熵值、光谱特征与邻域均值差分归一化值,分别进行同质性和异质性的有效衡量;并构建评价函数获取最优分割尺度,对这些超像素区域进行初步合并,得到影像的粗分割结果;最后结合各地物的边界权重信息,从全局角度用R-cut的方法对粗分割结果进一步合并,完成对影像的精细分割,生成最终的分割结果。实验选取5个不同场景的高分辨率遥感影像,采用定性和定量两种方法对比分析本文方法与传统R-cut边缘检测分割、Spectral-Rcut边缘检测分割和Textured-Rcut边缘检测分割方法。实验结果表明,MSR-cut边缘检测分割方法能够有效提高分割精度,增强噪声鲁棒性,可取得较好的分割视觉效果。

Influence of cutting parameters on surface characteristics of cut section in cutting of Inconel 718 sheet using CW Nd:YAG laser

Recently, laser cutting technologies begin to use for manufacturing mechanical parts of Inconel super-alloy sheet due to difficulties of machining of the Inconel material as a results of its extremely tough nature. The objective of this work is to investigate the influence of cutting parameters on surface characteristics of the cut section in the cutting of Inconel 718 super-alloy sheet using CW Nd:YAG laser through laser cutting experiments. Normal cutting experiments were performed using a laser cutting system with six-axis controlled automatic robot and auto-tracking system of the focal distance. From the results of the experiments, the effects of the cutting parameters on the surface roughness, the striation formation and the microstructure of the cut section were examined. In addition, an optimal cutting condition, at which the surface roughness is minimized and both the delayed cutting phenomenon and the micro-cracking are not initiated, is estimated to improve both the part quality and the cutting efficiency.

Mathematical model for abrasive suspension jet cutting based on orthogonal test design

This paper describes the application of orthogonal test design coupled with non-linear regression analysis to optimize abrasive suspension jet （AS J） cutting process and construct its cutting model. Orthogonal test design is applied to cutting stainless steel. Through range analysis on experiment results, the optimal process conditions for the cutting depth and the kerr ratio of the bottom width to the top width can be determined. In addition, the analysis of ranges and variances are all employed to identify various factors： traverse rate, working pressure, nozzle diameter, standoff distance which denote the importance order of the cutting parameters affecting cutting depth and the kerf ratio of the bottom width to the top width. ~rthermore, non-linear regression analysis is used to establish the mathematical models of the cutting parameters based on the cutting depth and the kerr ratio. Finally, the verification experiments of cutting parameters＇ effect on cutting performance, which show that optimized cutting parameters and cutting model can significantly improve the prediction of the cutting ability and quality of ASJ.

RN254型铁钻工冲扣钳设计与力学分析

铁钻工作为安全、高效的钻杆拧卸工具,逐步取代了液气大钳,成为自动化钻探装备的标准配置。作为铁钻工核心部件的冲扣钳对于整个铁钻工的工作性能至关重要。通过分析冲扣钳的结构原理及工作方式,进行油缸选型与力学分析,为RN254型铁钻工设计了一套高效率的冲扣钳结构装置,并进行了野外生产试验。试验表明,冲扣钳结构设计科学,油缸选型合理,极大地提高了铁钻工的工作效率,为铁钻工的设计制造提供了借鉴。

长视频的超级帧切割视觉内容解释方法

针对现有基于编码解码的视频描述方法存在的对视频较长、在视频场景切换频繁情况下视觉特征提取能力不足或关键性片段捕获能力不足等视频描述不佳的问题,提出一种基于超级帧切割长视频的视频字幕方法。首先,提出超级帧提取算法,计算关键视频时间占比率以满足视频浏览时长限制,缩短视频检索时间。然后,构建两层筛选模型以自适应提取超级帧,过滤冗余关键帧,执行多场景语义描述。将保留的关键帧嵌入周围帧,利用深层网络模型以及小卷积核池化采样域获取更多的视频特征,克服了经典视频标题方法不能直接用于处理长视频的困难。最后,通过用长短时记忆模型代替循环神经网络解码生成视频标题,给出视频内容的分段解释信息。在YouTube数据集视频、合成视频和监控长视频上进行测试,采用多种机器翻译评价指标评估了该方法的性能,均获得了不同程度的提升。实验结果表明,该方法在应对视频场景切换频繁、视频较长等挑战时,能够获得较好的片段描述。

基于混凝土切割面统计方法的纤维取向分布研究

纤维分布和取向是影响纤维增强混凝土力学性能的重要因素。本文采用混凝土切割面统计方法研究不同水胶比和振捣时间对钢纤维混凝土中纤维分布及取向的影响。结果表明:随着水胶比和振捣时间的增加,边壁效应对纤维分布影响减弱;高水胶比条件下纤维在垂直于振捣方向上出现了偏析现象(垂直方向上的不均匀分布),随振捣时间增加,偏析更显著;对于高性能混凝土,增加振捣时间有利于纤维的均匀分布,而普通混凝土应缩短振捣时间。此外,统计结果表明,钢纤维取向角分布呈现高斯分布规律,峰值处于40°~50°。当水胶比为0.45,振捣时间为20 s,纤维取向角在45°附近,纤维数量占比最大,纤维取向系数达到0.73。

影响‘红满堂’绿枝插条生根因子的研究

[目的]研究扦插基质、插穗部位、生长调节剂及生长调节剂处理时间对‘红满堂’品种绿枝扦插生根效果的影响,筛选绿枝扦插的适宜组合,可为其工厂化育苗提供理论依据和技术支撑。[方法]以‘红满堂’品种当年生绿枝为材料,采用L9(34)正交试验设计,从扦插后3 d开始,每3~4 d观察插穗基部变化,并记录插穗生根状况,在扦插50 d时,调查不同处理水平下插穗的生根率以及不定根数量、不定根均长和最长根长,综合评价生根效果。[结果]影响‘红满堂’品种绿枝扦插生根的主导因子是插穗部位,同一枝条发育充实、木质化程度相对较高的中、下部位插穗的生根率(36.67%、40.67%)显著高于上部插穗(9.33%)。生长调节剂的种类、浓度和处理时间长短是影响扦插繁殖的关键因素,对扦插繁殖的生根率、不定根条数、不定根均长、最长不定根长和生根效果综合评价值均有极显著影响,不同生长调节剂和时间处理‘红满堂’绿枝扦插的生根率、不定根条数、不定根均长、最长不定根长、生根效果综合评价值分别为14.67%~38.00%和23.33%~36.00%、2.40~5.03条和3.40~4.57条、1.93~2.27 cm和1.10~2.93 cm、2.47~3.41 cm和1.66~3.39 cm、43.70%~86.40%和56.00%~81.07%。扦插基质显著影响不定根的生长发育,不同基质的不定根条数、不定根均长、生根效果综合评价值分别为3.37~5.00条、1.34~3.10 cm、58.43%~76.37%。[结论]‘红满堂’品种绿枝扦插属综合生根类型,以愈伤组织生根类型为主。绿枝插穗生根最佳处理组合为:采用当年生绿枝下部做插穗,用生长调节剂IBA(吲哚丁酸)2500 mg·L^(-1)浸蘸插穗基部20 s,扦插于椰糠∶蛭石∶珍珠岩(1∶2∶4)的基质中。根系发育最佳的处理组合为:采用当年生绿枝的中间部位做插穗,用生长调节剂IBA 2500 mg·L^(-1)浸蘸插穗基部5 s,扦插于草炭∶蛭石∶珍珠岩(1∶2∶4)的基质中。

不同处理对百合鳞片扦插诱导小鳞茎的影响

为丰富百合扦插繁殖技术体系,筛选出合适的扦插处理组合,以百合新品种“骄阳”为试验材料,探究不同基质配比和肥料处理组合、植物生长调节剂种类和浓度、鳞片位置对其鳞片扦插的影响。结果表明,纯珍珠岩更有利于小鳞茎的生成,纯蛭石有利于小鳞茎发育和后期根系生长,复合肥作底肥并不适用于其扦插繁殖;最优基质配比+肥料组合为纯蛭石+水溶肥处理,其所生成小鳞茎较多,且小鳞茎直径最大、生根数量最多、根长最长;外层鳞片有利于小鳞茎生成,中外层鳞片利于小鳞茎发育和后期根系生长;IBA的扦插生根效果优于NAA;最优鳞片位置+生长调节剂组合为中层鳞片+IBA 200 mg/L,其所生成小鳞茎较多,所产生的小鳞茎直径较大,且生根数量最多、生根较长,研究结果为百合新品种“骄阳”的种球繁育奠定了技术基础。

UHMWPE/SSF氨纶包芯纱的制备及其织物防切割性能分析

为了制备防切割织物,以氨纶长丝为芯纱,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)短纤和不锈钢(SSF)短纤混纺为外包纱纺制包芯纱,选择SSF纤维含量、成纱捻系数和氨纶丝预牵伸倍数为因素,设计三因素五水平正交试验,并以纱线的毛羽数、断裂强力、弹性回复率以及所织织物的切割力为主要质量评价指标,研究了SSF纤维含量、成纱捻系数和氨纶丝预牵伸倍数对所织织物防切割性能和舒适性的影响。试验结果表明:包芯纱的最优工艺参数为SSF纤维含量40%、成纱捻系数350、氨纶丝预牵伸2.8倍;纱线毛羽数、弹性回复率与织物防切割性能未见明显相关关系,断裂强力与织物防切割性能呈负相关关系;SSF纤维含量是影响织物防切割性能的主要因素,成纱捻系数和氨纶丝预牵伸倍数对其影响不显著。认为:按照优选后工艺纺制的UHMWPE/SSF氨纶包芯纱,其织物具有良好的防切割性能。

微波含水率检测技术在复杂油水混合形态下的应用研究

在油水混合物中会出现不同的乳化形态,不同的乳化形态对应的电导率和介电常数也具有显著差异,从而导致通过检测电导率和介电常数值间接测量含水率的测量结果不准确。针对复杂油水混合状态下含水率难以测准的问题,提出一种基于微波技术的复杂油水两相流含水率检测技术,建立了基于微波技术的“油包水”和“水包油”状态分析方法。首先通过检测微波信号穿过不同介质后信号幅值的衰减和相位的偏移,推测油水混合物的含水率值。再利用不同输入功率的微波信号在不同介电常数下功率衰减比不同的原理,来区分油水混合物的乳化状态,优化含水率的测量。室内验证和矿场试验结果表明,该系统可有效区分乳化液的混合状态,通过含水率标定值对实测数据进行修正,最终测量的含水率误差可控制在1个百分点以内,实现了复杂油水混合形态下含水率的高精度测量。

简易烈度计记录的噪声水平评价:以泸定M_(S)6.8级地震为例

在我国地震预警和烈度速报系统中,烈度计被广泛使用。烈度计的频谱特征主要是通过检定实验室进行标定,但在破坏性地震中,烈度计响应特点缺少必要的研究分析。该文以2022年四川泸定M_(S)6.8级地震为例,对比分析了烈度计记录和强震仪记录在噪声水平、信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)、高通滤波截止频率(f_(HP))取值以及有效周期范围(T_(max))方面的特点,综合评价了烈度计记录的频谱特征,分析了噪声影响。得到以下结论:在整个频域范围内,烈度计记录的SNR要比强震仪记录平均意义上低一个数量级,可以估计烈度计动态范围较强震仪大致低20 dB;烈度计记录的最佳f_(HP)取值相较于强震仪记录存在更大的不确定性,尤其是在竖直方向上;烈度计记录的最佳f_(HP)取值更大,反应谱T_(max)较传统强震仪记录在水平方向小1~2 s,在竖直方向小3 s左右。该研究结果有助于合理应用烈度计记录,服务地震学和地震工程学相关研究。

鄂尔多斯盆地延长油田双河西区块长6油藏开发参数

鄂尔多斯盆地延长油田双河西区块长6油藏为低渗透油藏,常规开发指标计算方法并不利于油田进行油藏地质研究、开发政策制定与成本控制。对延长油田双河西区块长6油藏产量递减规律、水驱储量动用程度、注采比、含水率、注水利用状况及采收率进行分析。结果表明:双河西区块长6油藏产量递减规律为双曲递减模式;区块注水开发潜力较大,目前该区块水驱储量控制程度为74.54%,水驱储量动用程度为36.94%,注采连通率为27.27%;合理注采比约为2.5,随着采出程度增加,含水率上升速度先增大,后有所减小;根据存水率、耗水指数及水驱指数可知,开发后期,区块注水开发效果逐渐变好,最终采收率增加,研究区在开发过程中含水上升率应尽量小于6.1%,地层合理压力应大于9.1 MPa,在该开发条件下,研究区最终采收率约为23%。

硕士课程“算法设计与分析”案例教学探究——以圆周率计算问题之割圆随机化方法研究为例

在中国高等教育领域“双一流”建设大环境下,一流大学建设离不开一流学科建设,一流学科建设离不开一流专业和一流课程建设,而一流课程教学案例库建设为一流专业和一流课程建设提供了有力保障。“算法设计与分析”是软件工程学科专业学位硕士研究生课程教学体系中的核心课程,探索其案例教学及其建设具有积极意义。以基于割圆随机化方法的圆周率计算问题为例,构建了分割算法与近似算法相结合的原创性教学案例,结合课程中著名问题,融入思政元素,突出实践性与原创性。由此系统地培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,为进一步培养应用型高级软件人才打下坚实的基础。

近距离特厚煤层综放开采可行性及合理放煤工艺研究

目前针对近距离煤层厚度变化范围较大、煤层厚度超出正常开采高度的工作面的合理放煤工艺参数研究较少。以内蒙古平庄煤业(集团)有限责任公司西露天煤矿011N1^(-1)工作面为研究对象,开展了近距离特厚煤层综放开采可行性及合理放煤工艺研究。首先,通过理论分析计算出近距离特厚煤层上方021N2工作面开采后底板最大破坏深度为3.88 m,小于011N1^(-1)工作面与021N2工作面之间的距离,表明对下煤层011N1^(-1)工作面进行综放开采是可行的。然后,结合理论分析与现场实测,采用模糊数学方法量化了煤体单轴抗压强度、煤层埋深、煤层厚度、煤体裂隙发育程度、顶板级别及煤层夹矸厚度对顶煤冒放性的影响,基于隶属度函数评定011N1^(-1)工作面顶煤冒放性为中等水平。最后,基于PFC 2D离散元颗粒流软件建立了放煤数值模型,分析了不同采放比和放煤方式对顶煤采出率的影响,发现当煤层厚度超过正常开采高度时,将工作面采放比定为1∶4.5可有效适应煤层厚度变化,此时对顶煤采出率的影响较小,且采用三轮放煤工艺可有效提高顶煤采出率。现场放煤效果表明,优化放煤工艺后,随着煤层厚度的增大,增大采放比能够较好地适应地质条件变化,显著提高工作面顶煤采出量。

关于采煤机螺旋滚筒的改进设计及其性能分析

螺旋滚筒是采煤机的重要工作部件,利用Pro/E和EDEM软件建立了MG2×80(55)/360(260)-WDK型采煤机螺旋滚筒截割煤壁的有限元模型。结果发现,螺旋滚筒的截割扭矩为14634 N·m、生产率为58.1 kg/s、截割比能耗为0.7707 kW·h/m^(3)。在螺旋滚筒端盘部位增加4个均匀分布的0.7倍的截齿,以提升螺旋滚筒的综合性能。对改进后的螺旋滚筒性能进行分析,发现截割扭矩、生产率、截割比能耗3个技术指标数值分别为15384 N·m、66 kg/s、0.6549 kW·h/m^(3)。将改进设计后的螺旋滚筒应用到采煤机中,累计使用时间6个月,发现滚筒具有良好的应用效果,经济效益显著。

高含水油田油井常温输送节能技术研究

为降低高含水油田集输系统的单位能耗,提高能量利用率。以某油田典型油井为研究对象,在现场停止掺水或伴热流程,观察温度、压力、流型与原油黏壁现象之间的关系,并对黏壁起始温度与原油凝点、含水率、剪切应力之间的关系进行了非线性回归,针对图版工具在现场对集输工艺进行优化。结果表明,产液量越大、含水率越高,油井实现常温输送的可能性越大;该油田原37口油井采用的三管伴热工艺被取消,双管掺水和环状掺水工艺的掺水量均有所降低,平均吨液耗电量下降至2.5 kWh,吨液耗气量下降至5.7 m^(3),每年可减少运行费用4824万元。