秸秆绳不开沟深埋还田机切土刀的设计与试验

为解决北方寒地秸秆直接还田难腐解、还田均匀性差以及影响机械化作业播种质量等问题,提出先将作物秸秆加工成秸秆(草)绳后再应用专用设备将草绳深埋还田的新思路。介绍了秸秆绳不开沟深埋还田机整机结构与工作原理,重点对切土刀的结构参数进行了理论分析与设计,并对切土刀切削土壤进行了有限元动力学分析。以作业深度、作业速度为影响因素,以切削阻力为试验指标,进行仿真模拟试验,获得了两因素对切削阻力的影响规律及回归方程。通过田间试验验证了切土刀设计的合理性,为样机设计和新机型的开发提供参考。

JGZ97型万米超深井钻机死绳固定器研制与安全性研究

针对死绳固定器绳轮强度、安全裕度不足和结构失稳等安全问题,根据JZG97型万米超深井钻机死绳固定器绳轮受力及结构特点,提出采用增加腹板的方法来解决死绳固定器绳轮存在的问题。采用有限元法数值模拟,分析了不同腹板绳轮的结构力学性能,三腹板绳轮的强度、安全裕度均满足钻井作业时的安全要求,确定采用三腹板绳轮。实物测试试验中,三腹板绳轮仿真结果与试验结果的最大相对误差为12.95%,综合分析仿真结果与实验结果基本吻合;线性屈曲分析表明,最大死绳拉力作用下的三腹板绳轮临界屈曲载荷为绳轮实际受载的48.8倍,满足结构稳定性要求。研究表明,三腹板绳轮可以解决死绳固定器绳轮存在的问题,可以为万米超深井钻机结构设计提供支持。

绳索技术在深井救助中的应用

通过分析近年来消防救援队伍深井救助的实战应用经验,详细介绍了绳索技术在深井救助中所承担的任务、功能及应用领域,分析了目前消防救援队伍在应用绳索技术进行救援时存在的问题,提出应加强装备配备、优化训练方式、突出岗位训练等对策建议,以更好地发挥绳索技术在深井救助中的优势作用。

中国重力式深水网箱研究进展和展望

【背景】全球海洋渔业资源日益枯竭和渔捞压力不断增加,导致传统的网箱养殖受到空间限制,无法满足人类对海产品的迫切需求,而重力式深水网箱养殖可以更好地利用海洋空间资源,是解决这一问题的重要途径之一。【进展】本文分析中国重力式深水网箱的发展概况,阐述重力式深水网箱的研究方向及其应用,并对其未来进行展望。迄今为止,中国重力式深水网箱技术取得了长足进步,绳网材料、养殖配套装备以及养殖技术等部分成果得到产业化应用。【展望】中国重力式深水网箱在网箱结构和材料、智能化管理和绿色化养殖技术等方面还需要继续创新和完善,以推动深水网箱的高质量发展。【意义】中国重力式深水网箱的发展不仅有助于缓解近海网箱养殖压力,还可以推动中国海水网箱养殖产业转型升级,为中国水产养殖产业的繁荣和海洋生态环境的保护作出贡献。

探析绳索取芯技术在深孔钻探施工中的应用

本文探析了深孔钻探施工中的绳索取芯技术应用,首先介绍了其应用背景和技术要点,包括设备选择和钻孔结构确定等。并阐述绳索取芯技术的优点,如降低劳动强度、提高钻进效率、减少孔内事故率和降低施工成本。随后以某铅矿深部找矿项目为例,详细剖析了绳索取芯技术在深孔钻探施工中的应用方法,包括工程概况、钻孔结构、钻孔取芯技术措施、钻孔护壁、钻头选择和使用、钻孔防斜措施及钻进操作注意事项。同时总结了该技术在该矿区的应用成果。研究表明,绳索取芯技术在深孔钻探施工中具有显著优势,能够提高钻探效率、降低劳动强度、保证钻孔质量,对我国深部探矿工作具有重要意义。

双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力主动控制方法

针对双绳缠绕式煤矿深井提升系统运行过程中钢丝绳张力不平衡问题,提出了钢丝绳张力主动控制方法。首先,分析双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力与浮动天轮液压缸负载力之间的关系,考虑系统存在的非线性问题,建立了提升系统钢丝绳张力主动控制模型;其次,由于煤矿深井提升环境恶劣,因此钢丝绳张力反馈信号通过无线装置进行采集,考虑提升系统运行过程中钢丝绳张力反馈信号通过无线传输存在不确定延时问题,基于系统控制模型构建了钢丝绳张力主动控制矩阵,设计了钢丝绳张力无线反馈信号传输延时补偿观测器,证明了包含延时补偿观测器的钢丝绳张力主动控制模型的稳定性;然后,考虑钢丝绳张力主动控制模型是一种严格反馈模型,存在输出约束问题,提出了反步控制和障碍李雅普诺夫函数相结合的钢丝绳张力主动控制方法,并证明了钢丝绳张力控制下的提升系统稳定性;最后,利用双绳缠绕式煤矿深井提升试验台对提出的传输延时补偿观测器及钢丝绳张力主动控制方法开展了实验验证,实验结果表明,延时补偿观测器可有效减小由于无线传输造成的钢丝绳张力反馈信号滞后量,与传统的被动式钢丝绳张力调节装置相比,在高速和低速工况下,提出的钢丝绳张力主动控制方法均可以更有效地减小2根钢丝绳张力差,进一步保证提升系统的安全运行。

锚索与钢支撑混合支撑体系内力监测分析

海南东环铁路美兰机场明挖隧道基坑,采用锚索与钢支撑混合支撑的方案。给出了基坑围护和变形监测方案,对该基坑施工跟踪监测,掌握支撑内力、基坑变形的变化动态,分析了施工过程中支护结构位移与内力的变化特征,测试表明:①锚索轴力在基坑开挖时变化较大,基坑开挖完成后逐渐趋于稳定;②钢支撑架设后,监测到的轴力有不断增加的趋势,监测值有小的跳动,但最终趋于稳定;③桩体水平位移随基坑的深度逐渐减小,在基坑顶部位移最大,基坑底部位移趋于零。

提升机排绳故障视觉监测图像识别方法研究

针对超深矿井提升机排绳故障在线监测系统现场光照不稳定,多直线目标检测耗时大、稳定性差的难题,根据排绳过程本身所具有的规律,提出一种基于像素灰度分布统计的图像识别方法,并结合图像灰度分布特点,提出一种新的自适应阈值图像分割方法进行图像预处理,介绍了其基本原理并搭建了实验系统进行验证。结果表明,根据该方法对排绳故障进行在线视觉监测能够适应更宽的光照范围,实时性强,能够适应提升机现场复杂的使用环境,实现提升机排绳故障在线监测功能。

超深基坑复合土钉支护结构原位试验研究

通过对深圳假日广场超深基坑预应力锚索复合土钉支护结构进行全方位的原位测试试验,收集了关于土钉拉力、锚索应力、孔隙水压力、面层土压力的大量数据,旨在研究钉—锚—土三者的工作性状、相互作用机理,以及随基坑开挖、锚索张拉、降雨、卸载等外界环境变化对支护结构的响应规律。试验结果表明预应力锚索复合土钉支护结构具有开挖效应、时间效应、空间效应、降雨滞后效应;指出土钉拉力并非随基坑开挖深度递增,潜在滑移面并非通过基坑坡脚;揭示了预应力锚索的主要作用不在于分担或改善支护结构受力状态,而在于提高边坡抗滑移稳定性和减小边坡位移,并就设计和施工提出了一些合理建议和应注意的问题。

深水下放作业钢丝绳吊放系统动力学分析

深水下放作业钢丝绳动力学分析对于深水水下安装、维修等作业的顺利实施和缆体动力行为的虚拟仿真都具有重要意义。借助于动力学分析软件ADAMS对钢丝绳的动力学进行分析,确定了影响钢丝绳动力学响应的主要因素,提高了钢丝绳动力学虚拟仿真结果的精度和可靠性,对钢丝绳动力学的虚拟仿真具有指导意义。

双绳缠绕式煤矿深井提升系统容器位姿调平控制方法

针对柔性罐道工况下双绳缠绕式煤矿深井提升系统运行过程中容器倾斜问题,提出了容器位姿调平控制方法。首先,分析了双绳缠绕式深井提升系统的组成及各组成部分的几何关系,考虑提升系统和浮动天轮液压系统非线性问题,建立双绳缠绕式深井提升系统容器位姿调平非线性控制模型;其次,由于煤矿深井提升环境恶劣,因此提升系统容器位姿反馈信号通过无线装置进行采集,考虑提升系统运行过程中控制量在钢丝绳中传递存在的不确定延时问题,构建了容器位姿调平主动控制矩阵模型,设计了控制信号传输延时补偿观测器,证明了包含延时补偿观测器的容器位姿调平主动控制模型的稳定性;然后,设计滑模控制器实现提升系统容器位姿调平控制,考虑到控制器设计过程中需要容器角度的微分信号,利用高增益观测器为滑模控制器提供光滑的角度微分信号,进而提高控制性能;最后,利用双绳缠绕式煤矿深井提升试验台对提出控制信号延时补偿观测器及容器位姿调平控制方法开展了实验验证,实验结果表明,反步和本文提出的控制器相对于PI控制器具有更优越的响应速度,而提出的控制算法由于添加了延时补偿观测器和高增益观测器,具有更好的控制效果,可以减小容器倾角的峰值与均值,保证双绳缠绕式煤矿深井提升系统的安全运行。

商业综合体深基坑支护设计及施工技术

介绍了在桩锚联合支护体系下,深基坑施工过程中,由于设计变更对施工方案进行了调整和优化,并通过有限元软件的受力性能分析及验算,在保证基坑施工安全稳定性的前提下实现了经济性。

深井多绳摩擦提升钢丝绳研究

提升钢丝绳用于悬挂提升容器,并通过提升机带动提升容器上升或下降,提升钢丝绳的安全可靠直接关系到提升系统的正常使用,对矿山正常生产、人员安全也有非常重要的影响。本文分析了深井提升钢丝绳的受力特点,并总结了深井提升钢丝绳的失效形式,进而对深井提升钢丝绳失效规律进行研究,其选型对提升系统具有重要意义。

深井多绳摩擦提升系统探讨

随着深部矿产资源的大规模开发,采用多绳摩擦提升方式提升矿石的需求也越来越多。本文分析了由于提升高度增加,深井多绳摩擦提升系统所表现出的一些特点,并指出钢丝绳作为多绳摩擦提升系统变化载荷主要承栽体,其选型对提升系统具有重要意义。

深井提升动力学研究

随着浅部煤炭资源的日益枯竭,我国煤炭开采朝着深部化和大型化方向发展,新建和改扩建的大型立井年生产能力已达1000万吨,开采最大深度已达1500 m.千米深井在提升过程中,造成提升钢丝绳、容器振荡,特别是自由悬挂平衡尾绳大幅度摆动,严重影响多绳摩擦提升系统向高速度、深度化发展.在国家重点研发计划"深地资源勘查开采"重点专项"煤矿深井建设与提升基础理论及关键技术"支持下,建立了单元数量自动调整的自由悬挂平衡尾绳提升系统动力学模型,揭示了传统提升系统诱发平衡尾绳大摆动的机理;提出了深井SAP提升新模式,构建了多元耦合下的SAP提升系统动力学模型与非光滑动力学模型,揭示了多参数影响下系统的非光滑动力学特性及非线性振动演化规律;研发了适用于深部提升的SAP提升技术与装备,开展了SAP提升技术与装备的现场研究,解决了大强煤矿立井提升系统运行过程中尾绳大摆动、提升容器大振动等关键问题,提高了提升系统高速运行的安全性,消除了尾绳大摆动难控制的问题.

超深井提升机钢丝绳拉力强度预测研究

超深井提升机长距离、粗直径钢丝绳在作业过程中受力复杂,建立精确的钢丝绳模型对提高提升系统安全性能至关重要,由于长距离、粗直径钢丝绳具有不同数量级抗拉刚度和抗弯刚度的宏观力学特性,在有限元数值仿真中对粗直径钢丝绳建模仍存在难题。为解决上述问题,因此提出了基于空间杆梁有限元模型的单元耦合建模方法,并进行了力学算例验证。根据1500m超深井提升机系统结构与运行参数,采用单元耦合建模与动力学分析方法进行了钢丝绳和罐笼联合结构作业过程分析,获得了在系统提升、下放作业过程中的钢丝绳张力变化规律和动态特性。研究结果表明在加速度突变阶段,钢丝绳的拉力强度变化最剧烈,钢丝绳张力呈现逐渐减弱的波动性变化。

深井钢丝绳罐道提升容器的摆动特征和影响因素

深井钢丝绳罐道提升容器安全间隙的大小关系到提升容器的运行安全,研究提升容器的摆动特征和摆动影响因素是确定其安全间隙的基础。本文对深井钢丝绳罐道提升容器的摆动特征和影响因素进行探讨,分析和总结单绳和多绳提升容器的摆动特征,研究提升容器水平摆动的影响因素和主要水平作用力的确定方法。

深部采区轨道下山巷道钢丝绳网锚注支护技术研究

深井采准巷道支护技术一直影响到煤矿的安全高效生产。针对平煤五矿采区轨道下山工程地质条件,采用理论分析、现场工业性试验等方法,对轨道下山巷道变形原因、变形特征和支护原则等进行了系统研究并进行现场支护试验。研究结果表明:①围岩应力高、岩性差、受采动影响,以及锚注支护方式及参数不合理是造成轨道下山巷道变形破坏的主要原因;②提出了全断面支护、强化围岩自身承载能力、柔性喷层的支护原则,确定了钢丝绳网混凝土喷层结构、注浆锚杆和注浆参数等钢丝绳网锚注支护有关技术参数。钢丝绳网锚注支护在轨道下山巷道翻修中进行了工业性试验,巷道经历了两侧工作面采动影响后,能够满足生产安全需要,减少了巷道维修次数,现场试验取得了成功。

某深大基坑支护体系应用研究

本文结合广州某深大基坑支护工程实例,介绍了"钻(冲)孔桩+1道混凝土支撑+2道预应力锚索"支护体系,并详细阐述了止水桩、钻孔桩、预应力锚索等施工工艺,监测结果表明基坑位移及沉降均满足规范及设计要求,最后对深大基坑施工中应注意的事项提出了合理建议,为类似的大型深基坑支护工程施工提供参考。

深水钻井平台被动补偿式钢丝绳摇臂机构设计与分析

通过增设蓄能器的方式设计了一种带有被动补偿功能的新型钢丝绳摇臂机构,将摇臂机构在天车升沉补偿运动中的富余能量加以利用,以提高深水钻井平台天车升沉补偿装置的整体补偿效率。通过改进钢丝绳摇臂机构的结构,使用液压缸和蓄能器组合实现了钢丝绳摇臂机构的被动补偿功能。通过钢丝绳摇臂机构的运动分析和被动补偿能量分析,得到了液压缸活塞杆伸缩规律以及浮动天车补偿位移与摇臂机构运动的关系,同时建立了钢丝绳摇臂机构被动补偿模型,并对液压缸中流体流量和活塞受力进行了分析。工程算例分析表明,运用该机构能有效提高天车升沉装置的整体补偿效率和能量利用率,为进一步设计和研究打下基础。