岩溶凹陷式露天矿山大流量涌水治理技术

我国岩溶地质分布广泛,岩溶突涌水已成为石灰石矿山安全生产的巨大灾害与挑战。以广西某岩溶凹陷式露天矿山大流量涌水为研究对象,针对该矿山地质条件复杂、集中涌水量大、流速高等特点,利用岩溶发育特征、资料分析与地球物理探查等方法初步圈定矿山径流带区域;进一步通过钻探、跨孔CT和示踪联通试验等精准查找到矿山Y01特大涌水点岩溶管道的具体位置,在此基础上研究并实施了矿山涌水治理技术与工艺。研究表明:(1)针对复杂岩溶凹陷式露天矿山大流量、高流速的涌水特征,提出并实施了“非连续帷幕截流+关键通道探查与封堵+止浆垫控流降速”的岩溶矿山涌水综合治理体系。依据岩溶发育的不均匀性,提出了非连续帷幕封堵裂隙型涌水区域的思想;对大流量岩溶管道型集中涌水设计采用止浆垫控流装置,通过控流能有效降低关键过水通道内水流速度,为注浆材料的有效留存沉积和工程的成功封堵提供了重要条件。(2)关键孔联合注浆工艺是岩溶管道型涌水成功封堵的保证,关键孔是指直接揭露岩溶涌水管道或与涌水管道联通性极强并对注浆堵水起主要作用的钻孔。针对矿山Y01岩溶管道型特大涌水精准查找到2个关键孔,均在矿坑南部:一个是距涌水点直线距离约50 m的近距离钻孔(以下简称“近孔”),另一个是距涌水点直线距离约150 m的远距离钻孔(以下简称“远孔”)。现场采用近孔、远孔2个关键孔联合注浆工艺:近孔以粗骨料和自主研发的可控凝结新型材料进行注浆,远孔仅注水泥浆液;近孔粗骨料和新型材料既能降低管道内的水流速度为远孔浆液起到更好的留存沉积作用,又能作为封堵材料起到增强的功能,远孔因其离涌水点距离长、辐射范围广、浆液扩散充分而能确保封堵长度和效果。近孔、远孔协同配合同步注浆是封堵管道型大流量涌水的有效组合工艺。(3)涌水口止浆垫控流降速装置的合理有效调控,配合关键孔联合注浆工艺的同步实施,进一步确保了注浆浆液的有效快速留存和沉积,是岩溶地区封堵管道型大流量涌水的创新性技术和方法。项目实施后,彻底封堵矿坑内集中涌水量达7.12万m^(3)/d的Y01特大涌水点,实现总减水量8.43万m3/d(含非连续帷幕注浆封堵),保证了矿山的正常安全开采,大幅降低了抽排水费用,同时保护了周边环境和地下水资源,具有显著的经济效益和社会效益。研究成果可为我国矿山涌水灾害治理提供理论价值和经验借鉴。

高铁开通与边缘城市金融要素发展:极化还是涓滴效应

高铁开通对金融要素在核心城市和边缘城市流动的影响一直存在争议。本文采用区位熵、城市的金融规模和人口流动等因素区分金融要素集中的核心城市和相对不集中的边缘城市,并使用双重差分(DID)法进行实证检验。结果显示,高铁开通使边缘城市与核心城市的金融要素发展差距扩大,极化效应凸显,这一现象在不同区域间存在异质性,且距离愈远极化效应表现愈显著。伴随极化效应,区域内金融要素高度集中,金融要素市场潜力下降。研究结论为高铁开通下边缘城市扮演的金融要素角色提供了经验证据。

大抽速、高容积KDCP—16低温泵研制

介绍了中船鹏力(南京)超低温技术有限公司自主研制的大抽速、高容积KDCP-16低温泵,对其抽速和热负荷进行了理论计算,并测试了其主要性能指标(抽速、降温时间、抽气容积、渡越容量)。结果表明,KDCP-16低温泵N2抽速为6550 L/s,Ar抽速为5650 L/s,降温时间为110 min,Ar抽气容积为7550 std·L,渡越容量为6.7×10^(4)Pa·L,各项性能指标均优于国外同尺寸低温泵。

郑万高铁长大下坡道区段闭塞分区划分与列控系统匹配性研究

针对郑万高铁长大下坡道区段列控系统与闭塞分区划分不匹配导致列车ATP系统允许速度突降的问题,研究长大下坡道区段闭塞分区划分与列控系统的匹配性。基于CTCS2-200C和CTCS3-300H型列控车载设备软件制动模型进行仿真计算,得出郑万高铁长大下坡道区段闭塞分区符合性检算结果。经验证郑万高铁襄阳至万州段下行线反向闭塞分区长度CTCS2-200C检算结果存在不符合项两处;上行线反向轨道电路信息许可长度CTCS3-300H检算结果存在不符合项一处。由于反向运行为特殊运行场景,建议纳入铁路局列车运行管理办法,以解决检出问题对列车运行的影响。本项研究实现了跨专业技术融合验证闭塞分区设计与列控系统匹配性的方法,可供其他类似工程参考与借鉴。

沁水煤田Z探区地震资料静校正处理策略及评价

沁水煤田Z探区地表起伏大,低降速带厚度及速度横向变化大,探区地震资料的静校正问题严重影响其成像质量。通过剖析矿区地质背景及地震原始数据资料,筛选了影响该探区地震资料静校正的主要因素。研究结果表明,当Z探区替换速度为2500~2800 m s、初至拾取信息较好时,静校正后的单炮初至更聚焦、连续,初至时刻曲线更平滑,吻合度更高;2层模型的单炮记录更加适用于Z探区的静校正处理。经过2次剩余静校正后,叠加剖面的速度谱能量更聚焦,道集同相轴更连续。

基于国产自主芯片的电离层测高仪设计

设计了一款基于国产芯片的便携式电离层测高仪。系统使用软件无线电的设计思想,尽可能减少了外部电路的使用。发射部分采用FPGA+高速DAC+功放天线的结构,使用DDS的方式可以产生2~30 MHz的任意波形调制信号。接收机模拟部分摒弃了传统的超外差结构,信号经天线+滤波放大后,直接经高速ADC进入FPGA处理,减少了模拟电路可能带来的噪声、温漂和非线性失真等问题,同时由于绝大部分信号处理都在数字域进行,极大地提高了系统的抗干扰能力。数字部分采用了数字混频+数字下变频的设计,可对输入的高速采样信号进行解调滤波与下变频操作,最后得到低速的基带信息经USB传输控制模块传输至上位机进行进一步处理。仿真测试与实测结果表明本设计的各项性能指标均满足要求。

半导体PVD用200mm口径低温泵性能测试研究

降温时间、最低工作压力、抽速和抽气容量是低温泵的关键性能参数,本文设计并搭建了综合性能测试平台对200mm口径低温泵ICP200N进行了系统测量和分析。结果表明,ICP200N低温泵降温时间小于90min;无烘烤条件下最低工作压力可达10^(-7)Pa量级,此时主要残留气体成分为H_(2)O和H_(2)。给出了低温泵在PVD实际应用中比较重要的30s恢复容量的测量方法,测得ICP200N低温泵氩气和氮气30s恢复容量分别为820L和590L。设计了一种简易流量校准装置提高了抽速测量精度,测试表明ICP200N低温泵氮气、氩气抽速与国际主流竞品低温泵相当。目前ICP200N低温泵已在国内半导体客户产线PVD装备上获得了批量应用。

基于FPGA的多功能阵列信号处理系统设计

为了适应阵列信号处理数据量大、实时性高的特点,文中结合项目需求设计了一种基于FPGA的多功能阵列信号处理系统。通过采用先进的大规模高性能FPGA和多路高精度ADC芯片,可完成对40路中频信号的同步采集和数字下变频处理,并由数字波束合成运算得到36组波束数据。通过设置多种类型的对外接口,可实现与多个外联设备的网络数据交互、串口控制、波束控制及MGT高速数据传输。文中给出了系统的硬件和软件总体架构设计,并详细介绍了芯片选型、外设接口及各软件功能模块的具体实现方法。测试结果表明,本系统满足设计需求,具有较强的阵列信号处理能力以及良好的通用性和可扩展性。

迷宫-对冲组合式最小流量阀流道设计研究

电站给水泵最小流量阀长期处于高温、高压等恶劣工况环境下工作,阀内极易出现空化汽蚀、冲刷泄漏等问题,将会影响阀门的使用寿命。为了提高阀门的降压和控速能力,本文基于迷宫式最小流量阀的流动特点,提出了一种新型盘片结构,利用数值模拟方法对迷宫式、对冲式和迷宫-对冲组合式流道结构的流动特性进行研究,得到了三种流道内部压力和速度的分布情况。结果表明:在相同条件下,迷宫式流道结构有利于降压,但出口流速大,对冲式流道结构有利于控速,新型迷宫-对冲流道既能保证降压又能控制速度。

三峡升船机下闸首工作大门设计中的创新技术

三峡升船机是全球规模最大技术难度最高的升船机,其下游水位变幅变率均居国内外升船机之首。为满足船厢与下闸首对接要求,下闸首工作大门采用易于调整门位、带卧倒小门的下沉式双扉平板门。该闸门具有跨度大、运行条件复杂、运行频繁且要求高等特点,设计中采用了充压止水、摆臂式锁定、卧倒门同步变速控制等多项创新技术。三峡升船机运行实践经验表明,下闸首工作大门的工作性能完全满足工程要求,以上创新技术应用效果良好,具有很好的工程应用性和实践指导意义。

潜孔钻机不同因素对破岩钻进性能的影响分析

潜孔钻机是我国进行打桩基建的重要设备,对其作业的质量及效率具有较高的要求。在潜孔钻机作业过程中受到多种因素的影响作用,采用ABAQUS仿真的形式对钻头的旋转速度及冲击速度对钻进性能的影响作用进行分析,从而选取适宜的参数提高打桩钻进的性能,对潜孔钻机的使用提供参考。

方坯-棒材直接轧制技术的研究与应用

针对唐钢长材系统投产初期由于铸坯温度低、钢轧节奏不匹配等原因导致棒材直轧产量较低的问题,从钢轧生产节奏、钢水稳定性、铸坯温降、轧机压下量等方面对方坯直接轧制技术进行了研究。结果认为:直轧时拉速应不低于3.5 m/min,中间包过热度控制在15~30℃;根据热轧带肋钢筋规格确定连铸机选用4流或5流生产,并且钢水要窄成分控制;铸坯运输过程中必须减少铸坯散热,保证铸坯温度满足开轧温度要求;直轧时粗轧机冲击扭矩比常规加热炉轧制时升高问题,可通过优化轧机压下量,使各轧机负荷合理分配。优化措施实施后,直轧生产的热轧带肋钢筋产量稳步提高,产品性能满足国标要求。

微量润滑变角度高速铣削碳纤维增强复合材料的加工性能与材料去除机理

采用正十二边形切削轨迹方法研究了碳纤维增强复合材料(CFRP)的高速切削性能,重点研究了冷却润滑条件、纤维切削角、切削速度和顺/逆铣对材料加工性能的影响,揭示了典型纤维切削角下的材料去除机理。研究表明:使用聚晶金刚石铣刀沿等差为30°的切削角侧铣单向CFRP时,法向切削力F_(n)和切向切削力F_(t)均遵循一个特定的规律。相较于顺铣,逆铣时的F_(n)最大减小25%,F t最大减小40%,表面粗糙度Sa减小10%~35%。相较于干切削,纳米流体微量润滑切削下的F t减小约20%,切削温度降低约40%。

双离合变速器无动力降挡控制策略

降挡控制是双离合器变速器控制中的关键技术之一。提出了3种无动力降挡的控制策略,分别为基于离合器扭矩调速的控制策略、基于发动机扭矩请求调速的控制策略及基于发动机转速请求调速的控制策略,灵活的降挡控制策略可以匹配不同的客户,同时满足不同驾驶模式下的平顺性、经济性及换挡时间要求。

基于ATmega16单片机的步进电机加减速控制

步进电机是一种易于精确控制的电机。本系统中步进电机用于绕线机排线机构的驱动,要求步进电机应反复快速启动和停止并且定位准确,因此选用指数加减速方式。采用爱梅尔公司的单片机ATmega16控制步进电机,步进电机的速度大小与ATmega16产生的PWM波的频率成线性正比关系。由单片机计算加减速阶段的频率值比较复杂,而且所需周期较长,因此将频率值储存在数组或表中。各阶段频率值利用倒推法根据指数函数得到。系统软件部分采用C语言编程实现。

风电场风速降尺度预报方法对比分析

使用中尺度数值天气预报业务模式9 km和3 km分辨率的模式输出产品,分别应用小尺度模式CALMET模式和双线性插值(BLI)方法将预报风速进行降尺度处理,并对比预报风速和风塔观测资料。结果表明:WRF模式9 km分辨率的模式输出经过CALMET模式降尺度以后得到的风速预报效果比3 km分辨率的模式输出略好。同时,由于中尺度数值预报模式分辨率本身较高,使用BLI也可以得到较好的风速预报。将风速分为0 m.s-1≤风速<5 m.s-1,5 m.s-1≤风速<10 m.s-1和风速≥10 m.s-1共3个等级,检验3个风速等级的预报偏差百分比得出,CALMET模式和BLI方法对10 m.s-1以上的风速预报效果相对较差;如何对大风预报进行订正对风速预报准确率的提高具有重要意义。

多任务测控系统中的步进电机升降速控制

介绍了一种在实时多任务系统中步进电机升降速控制的方法,包括硬件设计原则和多任务设计思路。给出了步进电机升降速控制任务和其它多任务在MROS的调度下实现多任务并行操作的IPC测控系统实例。

基于SOPC的步进电机加减速PWM控制器IP核设计

为解决步进电机运动系统中电机加速和减速过程的控制等问题,将脉冲宽度调制(PWM)和现场可编程门阵列(FPGA)IP核技术应用到设计方案中。提出了一种基于可编程片上系统(SOPC)实现步进电机加减速PWM控制器IP核的设计方法,并以此说明了该设计思想及其实现途径。通过HDL硬件描述语言编写功能逻辑、Avalon总线接口与外部I/O电路,并描述了整个设计过程。利用Altera的Cyclone开发板对其功能进行了测试验证。仿真和实验结果表明,所设计的IP核能够应用于由单脉冲信号驱动的步进电机控制系统,且运行稳定。

变形功与冷却速度对金属组织细化的影响

从理论上推导出了变形功、冷却速度、无形变时的晶粒尺寸与有形变时的晶粒尺寸之间的关系,计算值与实验值吻合较好.研究结果表明:对于具有相变的金属及合金,通过控制变形前组织,增大变形前冷却速度,提高变形功,可使金属组织得到有效的细化.

SOFM和HMM在旋转机械升降速全过程故障诊断中的应用

HMM模型是一个处理非平稳时间序列的统计模型。针对旋转机械升降速过程振动的特点 ,本文提出了利用SOFM神经网络对振动信号进行矢量量化 ,并用量化后的序列训练HMM模型 ,利用该模型对旋转机械升降速过程进行故障诊断。实验证明该方法是此过程的一种有效的诊断手段。