分段式排风系统异形构件阻力特性分析及优化

铝冷轧过程产生大量油雾,危害工人健康、破坏厂房环境,分段式排风系统虽可高效捕集油雾,但因含阻力特性未知的异形构件,导致系统风量无法精确按需分配。本文针对分段式排风系统中的环吸式排风罩和缝吸式半密闭罩,通过数值模拟方法研究其阻力特性,并进行减阻优化。研究发现,影响环吸式排风罩和缝吸式半密闭罩局部阻力系数的关键因素为进出口面积比,且二者呈指数关系;针对2种构件中涡产生的主要位置,采用结构优化的方式使阻力分别降低了28.6%和22.1%。本文可为铝冷轧排风系统管路设计提供参考。

极薄煤层半煤岩巷道切顶成巷矿压规律研究

针对禾草沟二号煤矿1105工作面回风巷出现的矿压显现异常、支护困难等现象,结合矿井实际情况,确定采用沿空留巷支护技术。通过数值模拟和现场实测相结合的方法对切顶成巷矿压规律进行研究,研究结果表明:切顶留巷后,巷道顶板垂直应力明显下降,工作面回采过程中,顶板应力变化呈单峰分布,工作面超前支承应力影响范围大于60 m,工作面侧向支承应力影响范围约为60 m,当工作面回采到90 m时,巷道顶板垂直应力变化达到最大。根据矿压监测结果,薄煤层切顶爆破之后,恒阻锚索受力明显减小,成巷效果良好,恒阻锚索和巷道围岩变形均呈现“稳定—快速—缓慢—稳定”的变化趋势。巷道顶底板最大变形位置为巷道中部,顶板在工作面回采110 m后达到稳定状态,底板在工作面回采80 m后达到稳定状态。

新鸿发煤矿薄煤层采煤工作面切顶卸压留巷技术

以贵州地区薄煤层、高瓦斯采煤工作面回采为工程背景,为了提高采面煤炭资源采收率、缓解矿井采掘接替紧张局面以及降低巷道掘进成本,提出将切顶卸压技术应用到回采巷道留巷中。结合新鸿发煤矿1k302运输巷现场地质条件、布置情况等,介绍了薄煤层工作面切顶卸压留巷的施工工艺等,并通过监测顶板下沉情况,分析切顶卸压留巷效果。工程应用表明,在1k302运输巷采用的切顶卸压留巷技术方案效果显著,留巷段顶板最大下沉量控制在146.4 mm以内,留巷效果显著,为矿井煤炭安全高效回采创造了良好条件。

山西东风煤矿平顶U型巷道支护应用分析

平顶U型巷道支护方案是针对软煤层(直壁)半圆拱巷道的优化支护技术。基于摩尔-库伦准则,可以确定半圆拱巷道与平顶U型巷道围岩的围岩塑性比例关系,即两种不同巷道围岩边缘位移分布规律相似,塑性面积占比近似相等。利用数值模拟方法,分析半圆拱巷道和平顶U型巷道中U型钢支架在围岩相互作用下的承载特性,认定U型钢支架可以满足上述两种巷道围岩支护的要求。通过在东风煤矿3204工作面回采巷道的应用以及对围岩位移的现场测量,验证了理论分析和数值模拟的准确性。

半通缝连梁剪力墙结构抗震性能分析

连梁是剪力墙结构中重要的耗能构件,小跨高比连梁通常具有延性差,耗能能力薄弱等缺陷,不能起到保护墙肢的作用。半通缝连梁可有效改善小跨高比连梁的延性[1]。为进一步探究带有半通缝连梁的剪力墙结构的抗震性能,包括:延性系数、耗能能力等抗震性能参数,以及验证半通缝连梁剪力墙结构的破坏机理。基于有限元软件ABAQUS建立3种不同连梁形式的单片双肢剪力墙结构数值模型,对结构的低周反复试验进行仿真,以分析3种截面形式连梁的单片双肢剪力墙结构在低周往复荷载作用下的承载能力、耗能能力和延性。研究表明:半通缝连梁剪力墙结构可以兼顾双连梁剪力墙结构的延性和深连梁剪力墙结构的开裂前刚度,耗能性能与双连梁剪力墙结构相近,承载力较双连梁剪力墙结构高,抗震性能良好。

基于ABAQUS的半通缝连梁恢复力模型

连梁是联肢剪力墙结构重要的耗能构件,工程中常见的小跨高比连梁易发生脆性破坏,不利于结构抗震。半通缝连梁可改变小跨高比连梁的破坏形式,改善连梁的抗震性能。通过有限元软件ABAQUS建模,模拟半通缝连梁在低周反复荷载作用下的滞回性能,利用模拟数据进行回归分析,建立骨架曲线恢复力模型;对滞回曲线进行分析,研究半通缝连梁的退化性能,建立了循环荷载作用下结构的恢复力模型。

MG200/446-WD1型薄煤层采煤机的研制

基于国内外现有的双滚筒薄煤层采煤机的2种结构形式,提出了一种半悬布置方式的MG200/446-WD1型薄煤层采煤机,介绍了其整机结构和技术参数,并详细阐述了采煤机的主要特点,最后介绍了该型号采煤机的市场应用情况和推广前景。

半悬式薄煤层采煤机应用研究

简要介绍了半悬式薄煤层采煤机,对该类型采煤机在实际应用中遇到的问题进行了分析,提出了相应的改进措施,通过实际使用验证了改进措施的可行性,为解决半悬式薄煤层采煤机在今后应用中遇到的问题提供参考。

薄煤层炮掘巷道履带式煤岩装载机的研制

为解决我国煤矿薄煤层半煤岩炮掘巷道装载机械化,提高装载效率和巷道掘进速度,提出研究开发薄煤层半煤岩巷道中使用的履带式煤岩装载机。介绍了履带式煤岩装载机结构组成和工作原理,并着重对装载机构、行走结构、运输结构以及冷却系统进行阐述,对装载试验情况进行介绍。

大倾角中厚煤层软弱顶底板柔性护巷技术

在大倾角中厚煤层沿空留巷中,以往的支护方式难以满足大倾角中厚煤层巷道特殊的围岩结构稳定的需要,同时无法适应工作面内矸石垮落造成留巷困难。文章针对这一难题,首次提出并采用了"柔性护巷"技术,通过利用巷道上帮形成的由垮落矸石堆积在特制钢筋网上的"包护带",允许巷道顶板有一定的下沉量,从而使矸石充分为巷道顶板组合岩梁结构提供支撑力。在总结其施工工艺的基础上,通过现场试验,研究了巷道矿压显现规律、顶板移动规律、矸石垮落堆积规律和钢筋网变形规律;实验结果表明,在利用锚、网、索、支柱联合支护的基础上,应用"柔性护巷"技术能有效地解决大倾角中厚煤层沿空留巷技术难题。

C40自密实混凝土II型断裂韧度的确定

自密实混凝土的II型断裂韧度是个很重要的材料参数,而对其II型断裂的研究,有助于我们建立复杂裂缝扩展准则并且探索构件断裂失效.为了解自密实混凝土II型断裂破坏过程并确定其II型断裂韧度,本文制备了7组21个不同缝高比以及不同切口方式的试件,利用半对称加载方式对自密实混凝土做了II型断裂实验,并利用ABAQUS有限元建模,模拟计算了各个试件的II型断裂韧度.实验结果表明,自密实混凝土比普通混凝土粒径小,断裂脆性大,多是沿韧带剪切破坏,自由端剪切崩落.实验与模拟计算的II型断裂韧度一致,其大小为1.95MPa√m.由于骨料粒径小,K_(Ⅱc)的值比普通混凝土稍低一些,并且其值与材料强度呈正相关,与试件宽度呈负相关,半边对称加载的实验方式可以准确反映自密实混凝土的II型断裂韧度.单边切口与双边切口试件断裂韧度值相差不大,切口方式对K;影响很小,且初始缝高比对断裂韧度无影响.

面向遥控焊接的焊缝模型建模技术

采用安装在机器人手臂上的激光传感器感知信息对远端焊缝模型的动态建模问题进行了研究。通过引入虚拟向导的操作概念,操作者可以方便地实现远端焊缝扫描操作,并且具有很高的安全性;在焊缝断面特征数据处理上,采用模板匹配方法实现了焊缝断面特征的提取,并以“V”字形式进行统一描述;最后,基于参数三次样条曲线方程对离散的焊缝断面特征数据进行拟合,并在基于Java&Java3D技术开发的虚拟环境中实现了连续焊缝模型的动态建模。

千米深井掘进工作面冲击危险性预测与防治

为了提高掘进工作面冲击地压危险性评价的准确性,提出了基于多因素耦合的半定量半实测评价方法,通过考虑掘进工作面冲击危险性的影响因素,以及影响因素在矿井的影响程度、范围,得到掘进工作面冲击危险性评价结论。针对不同冲击类型和程度的危险区,制定了针对性的冲击地压治理方法,并在多个矿井得到成功应用。以临矿集团古城煤矿千米深井强冲击煤层3208掘进工作面为例,阐述评价模型与方法的应用情况,结果表明:评价得到掘进工作面冲击危险区的位置、危险程度,相比传统宏观评价方法更准确合理;提出的有针对性的危险区处理方案有效解除了3208掘进工作面的冲击危险,并且减少卸压的盲目性,提高了解危的效率;基于多因素耦合的半定量半实测评价方法可为具有相似条件的矿井掘进工作面冲击地压防治工作提供技术参考。

基于ABAQUS的半通缝三连梁受力性能有限元分析

连梁作为剪力墙结构中抵抗地震作用的第一道防线,当形成小跨高比连梁时,易发生脆性破坏。为了改善小跨高比连梁的受力性能,提出一种新的连梁构造形式——半通缝三连梁。借助ABAQUS有限元分析软件,对跨高比为1.0的普通连梁、半通缝双连梁及半通缝三连梁进行受力性能对比分析。结果表明:半通缝三连梁在小震下可以提供较高的承载力,在大震下半通缝薄弱处破坏形成的三连梁对连梁延性性能有明显的改善,是一种较优的构造形式。

适应半煤岩开采的大功率薄煤层采煤机研制

分析了现有可用于半煤岩开采的采煤机技术现状及不足,研制了一种适应半煤岩开采的新型大功率薄煤层采煤机,详细介绍了该采煤机的整机布置方式、小体积大功率摇臂研制、滚筒可靠性研究和电控系统抗振技术,现场应用取得了成功。

开采4～8m急倾斜煤层扩巷工作面螺旋输送机应用问题探讨

开采4～8 m急斜煤层,采用F3200/17.5/27F型放顶煤液压支架,在扩巷工作面布置半封闭螺旋输送机将破落的煤体转运到顺槽转载机上。工作中煤体输入可在螺旋体长度方向任意位置,煤体输出在螺旋体端部。螺旋输送机长度有5 m、8 m。若螺旋叶片上安放截齿,可对爆破放落下来的一定块度煤体实现破碎输送,同时还可对底板整平,便于放顶煤支架前移。

地质统计法在煤层稳定性定量评价中的应用

阐述了地质统计法中半变差函数各参数的地质意义 ,并利用其建立了煤层稳定性评价指数 ,对煤峪口矿 14号煤层的稳定性进行了定量评价。

半通缝连梁抗震性能有限元分析

连梁是连肢剪力墙结构中重要的耗能构件,当连梁的跨高比小于2时,连梁大多发生脆性剪切破坏.为了改善小跨高比连梁的变形和耗能性能,提出一种新型的连梁截面形式——半通缝连梁.借助有限元软件ABAQUS,对普通连梁、半通缝连梁及双连梁进行数值模拟.对比分析跨高比为0.75,1.0,1.25的3种类型的连梁在单调荷载作用下的承载能力和变形能力,并以跨高比为0.75的连梁为例研究3种类型的连梁在循环荷载作用下的刚度退化和耗能能力.结果表明:半通缝连梁表现出了良好的抗震性能,可以同时兼顾刚度和变形的要求.

露天矿破碎站部分下坑时布置水平优化

随着露天煤矿生产规模的不断加大,半连续工艺在露天矿的应用也越加广泛。实践证明,半连续工艺的应用对煤矿经济效益有很大的提升,而在半连续工艺中,破碎站的位置对煤矿生产效益起到决定性作用。借助于限制坡度的定义和坑内破碎站的生产能力要求,对坑内煤层进行分区;在此基础上,给出了运煤卡车到坑内破碎站和地表破碎站的运距、内排增加运距和坑内提升胶带长度的计算方法;在对半连续系统进行整体考虑后,以总运输费用最小为原则,建立破碎站布置水平优化模型,给出了卡车运费、增加的内排运费和提升胶带系统总费用的计算方法,并将建立的优化模型应用到实例研究中。计算结果表明,宝日希勒露天煤矿将破碎站布置在+625 m水平上时总运输费用最小,此为破碎站布置的最优水平。另外,通过分析可知,坑内破碎站的位置不宜过低,避免对内排产生较大的影响。

小跨高比带楼板半通缝连梁抗震性能有限元分析

为了缓解联肢剪力墙中小跨高比连梁发生低延性的剪切破坏,增强连梁的变形和耗能能力,可在单连梁中轴线位置设置半通缝并配置交叉斜筋,形成半通缝连梁。本文完成了的对7种连梁的模拟,分析了在小跨高比、低周反复荷载作用条件下不同类型带楼板连梁的承载力、变形能力、刚度退化和耗能能力以及不同跨高比、不同开缝位置对带楼板半通缝连梁抗震性能的影响。结果表明:楼板会使半通缝连梁的剪压比增大,延性下降;但相比于普通连梁和双连梁,半通缝连梁具有较好的变形能力和承载力,可在实际中推广。