沙曲二矿顶板注浆锚索支护与单元支架支护设计及应用

结合沙曲二矿的地质条件及工作面条件,通过现场调研,设计了沙曲二矿5号煤层5302工作面110工法中空注浆锚索支护与单元支架临时支护,并进行实践。现场应用结果表明,切顶卸压后采取注浆锚索支护与单元支架的临时支护技术,在距切眼0~200 m内,顶底板移近量及巷道两帮移近量逐渐减小,趋于稳定。顶板总体下沉量不大,底鼓量较大。留巷段前200 m两帮移近增量逐渐变小,巷道逐步进入稳定阶段,满足留巷要求,验证了本文提出的支护技术的可靠性。

路基边坡装配式锚杆框架梁防护技术研究

为适应现代化交通发展提出的安全、环保和可持续发展的要求,以福厦铁路为依托,结合具体工点从装配单元划分、预制、安装和连接四个方面开展了铁路路基边坡装配式锚杆框架梁防护方案研究,提出了一种适用于路堑边坡的装配式锚杆框架梁施工方案,分析了装配式锚杆框架梁边坡防护工程实施的经济可行性,提出了从装配单元预制和机械化安装两方面开展降本增效研究的建议,为后续装配式锚杆框架梁在铁路路基边坡防护工程领域的研究和应用提供一定的参考与借鉴。

土层厚度分布不均时基坑剖面的近似等效计算

以广州市某地埋式污水处理厂锚拉式基坑支护设计为例,巧妙利用理正深基坑支护设计软件坑内加固土功能,通过人为调整基坑底部被动区土层宽度、厚度、内摩擦角、黏聚力等参数,在锚拉式支挡结构支护单元剖面计算中近似等效体现预应力锚索长度范围内各勘察孔揭示的土层厚度分布不均的影响,尽量减少常规设计中采用最不利勘察孔揭示的土层厚度进行建模计算导致的围护结构嵌固深度等工程量失真,可供类似基坑工程支护设计参考借鉴。

高质量模板在线更新的孪生网络目标跟踪算法

为降低孪生网络跟踪器中预定义锚框对模板更新和跟踪精度的影响,提出一种采用高质量模板在线更新的孪生网络目标跟踪算法。在孪生网络跟踪框架的基础上引入一个基于区域建议网络的重检测模块,获得质量更高的回归边界框,利用初始帧、累计帧和当前帧的特征模板训练一个更新网络实现更高质量的模板更新。在OTB100和GOT-10k数据集上的对比实验结果表明,提出算法具有更好的成功率和精度,在具有各种复杂属性的场景中表现出更优秀的性能。

锚固钻机力学特性分析及参数优化设计

为保证巷道快速掘进系统的安全、稳定、高效进行,钻机锚固单元的结构强度及设计合理性至关重要;首先根据实际工况条件,构建锚固单元钻进过程力学模型,得到钻杆钻进阻力及阻力矩相互关系;利用Ansys对锚固单元结构强度进行可靠性分析,验证结构设计合理性;通过构建钻进过程钻杆振动学模型,利用Abaqus分析锚固单元在有预应力下的模态规律,与Matlab联合求解钻进过程横向振动位移、速度及加速度,验证钻杆钻进不同岩层时,其速度、加速度可作为判别煤岩属性的数值特征;利用DesignExploer优化模块对锚固单元结构进行优化,优化后的锚固单元在保证应力、形变及共振频率皆满足要求情况下,质量降低了6.24%,实现了锚固单元结构的优化;通过锚固钻进相似试验验证,可得到优化后的锚固部件满足强度要求;钻进不同围岩时,锚固钻进钻杆振动响应明显,该结论可作为煤岩识别的理论基础,为实现自动锚固提供先行条件。

锚杆转载机组在巷道掘进过程中快速支护的应用

我国的传统巷道掘进采用掘进机+单体锚杆钻机的方式,巷道锚护采用单体锚护钻机需要多人配合完成,费时费力且锚护效率低。同时掘进时无法锚护,锚护时无法掘进。锚杆转载机组从根本上解决了这一突出问题,实现了掘进时的锚杆同步锚护,搭载多个钻臂可实现多钻臂同时锚护作业,大大提高了锚护效率。锚杆转载机组在黄陵二号矿使用过程中,锚护效率提高到传统锚护的2倍以上,给矿方带来了可观的经济效益。

鳊鱼洲长江大桥南汊航道桥钢锚箱施工关键技术

鳊鱼洲长江大桥南汊航道桥为主跨672 m双塔双索面钢箱混合梁斜拉桥,采用H形混凝土桥塔,索塔锚固区位于上塔柱区域。为优化索塔锚固区结构受力、简化施工,采用大节段式钢锚箱与十字形内腔混凝土组合新结构,十字内腔中间为钢锚箱,钢锚箱节段间分离并自由过渡,通过剪力钉与桥塔混凝土结合。钢锚箱为箱形全焊结构,长7.0 m,宽2.0 m,由侧面拉板、端板、锚室构成,材质为Q370qE钢。节段分离式钢锚箱分单元逐个制造锚室,再与钢锚箱壁板拼焊成钢锚箱节段,节段间采用“1+3”卧式短线法匹配试拼装,试拼装匹配完成后,节段间设置高程限位卡板和平面导向限位件,以实现钢锚箱现场吊装时的快速定位。实际施工中单节标准钢锚箱节段吊装及精调定位时间约4 h,安装精度满足规范要求。

锚运车用侧帮锚护单元的优化设计

阐述了锚杆支护的应用范围和前景。详细介绍了锚运车用侧帮锚护单元的工作原理、结构组成和主要参数的设计。同时针对影响侧帮锚护单元稳定性的因素进行分析,提出具体解决方案和方法,有效地提高了侧帮锚护单元的稳定性和适应性。

基于单锚点UWB的室内定位技术

传统UWB室内定位技术需要多锚点的配合才能对目标进行精准定位,设备成本高且安装冗杂。将多锚点测距改为单锚点测距,通过减少锚点来降低多锚UWB技术成本,并且使安装简单化。但是要实现系统精准定位,单锚点测距所提供的位置信息无法满足定位要求。为了克服这一问题,可以使用一个九轴惯性传感单元(inertial measurement units,IMU)获取目标运动状态信息,通过扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filtering,EKF)将该信息与单锚点UWB所得位置信息进行数据融合,降低了IMU的累积误差又减少了UWB锚点数量,实现了精确定位。通过实验验证该方法下的定位系统具有良好的准确性和鲁棒性,精度可达到20 cm以下。

MZHB4-650/22煤矿用锚杆转载机组在快速掘进系统中的应用

主要介绍了MZHB4-650/22煤矿用锚杆转载机组在黄白茨矿13#煤层井下快速掘进工作面的应用,通过分析掘锚平行作业快速掘进系统的配套方案、工艺流程及其掘进效率,表明了锚杆转载机组的应用对快速掘进系统的发展有积极的推动作用。

自升式风电安装平台舾装数计算探讨

为了准确计算自升式风电安装平台的舾装数,合理配置临时锚设备,该文通过研究船级社海上移动平台入级规范中的舾装数计算公式及其要求,并对几家船级社规范计算结果进行比较,最后采用直接计算法校核锚链安全系数,提出了更合理的舾装数计算方法,为类似平台舾装数计算提供参考。

压力分散型锚杆力学特征影响因素的数值分析

采用FLAC3D计算程序系统研究了压力分散型锚杆受力在预应力、单元锚固长度、承载体个数、岩石弹性模量等影响因素下的变化规律,获得了压力分散型锚杆应以最后一个锚单元为标准进行设计的结论,并提出了具体预应力条件下的最优单元锚固长度、最优承载体个数。工程实践结果表明,该方法可靠且效果良好。

单孔复合型锚杆锚固体应力分布特征研究

结合某工程深基坑边墙单孔复合型锚杆施工,选取4根锚杆作为试验锚杆,通过在锚固体范围埋设多个应变测试元件,对锚固体在不同张拉载荷条件下的应力分布状态进行了现场测试研究。根据单孔复合型锚杆的结构特点,对代表性锚固体建立有限元数值模型,并对锚固体的应力-应变特征进行了数值分析。根据现场测试和数值分析结果,对单孔复合型锚杆锚固体的应力分布规律和锚固机理进行了研究。

压力分散型锚索单元锚体间的应力影响

压力分散型锚索中作用在各单元锚体上的应力会相互影响,应力影响表现之一是在荷载传递方向会出现应力叠加现象。应力叠加程度因孔壁岩体对注浆体的侧向变形约束力的强弱而不同,坚硬岩体中这种约束力较强,应力叠加现象不显著,软弱岩体中这种约束力较弱,应力叠加现象较为显著。其二,这种影响还表现在承载体处诱发了拉应力,即张拉荷载通过承载体的承压板给单元锚体施加压力的同时,也给相邻锚体施加了拉力。该拉应力若达到了该处材料的抗拉强度,会在该处出现张拉裂纹,对锚索防腐不利。为克服应力影响对工程的危害,建议在坚硬岩体中优化单元锚体长度,以免出现张拉裂纹;在软弱岩体中应根据应力叠加效应最严重的单元锚体上的应力来验算浆体强度,以避免浆体的受压破坏,并控制剪应力在浆–岩界面的容许抗剪强度范围内。

压力分散型锚索设计中应考虑的几个问题

在分析压力分散型锚索锚固机制的基础上,提出该类锚索设计中应考虑的3个问题,即单元锚固段长度的计算问题、承压板处浆体的变形问题和工后坡体变形引起钢绞线的不均匀荷载问题,认为该类锚索较拉力型锚索的锚固力有所提高,是因为浆体受压时径向的膨胀变形受到岩土体约束,岩土体越坚硬约束作用越强,锚固力提高值越多,反之则小。由此提出物理概念清楚、计算简单的单元锚固段长度计算公式。按照承压板处浆体的变形特征,提出变形量的计算公式,由此可进行浆体的变形验算。为消除工后坡体变形引起钢绞线的荷载不均匀问题,建议采用基于工后允许位移的张拉法,给出详细张拉顺序和计算公式。

荷载分散型锚杆张拉方法探讨与研究

研究目的:研究探讨只使用一个千斤顶时,对荷载分散型锚杆进行准确加载的张拉锁定方法。研究结论:荷载分散型锚杆张拉锁定应优先采用多千斤顶同步法。只使用一个千斤顶张拉一遍时,有整拉整锁、整拉单锁、补偿张拉及单拉单锁循环等几种,其中,整拉整锁法及整拉单锁法误差较大,工程应用很少;补偿张拉法对单元锚杆的弹性位移差进行了预补偿,较为合理,工程应用最多;按单元锚杆长度从短到长顺序依次张拉锁定的单拉单锁法能够满足大多数工程的实际需求。但这些方法加荷都不够准确。基于荷载控制的循环单拉单锁法,加荷准确,张拉及锁定荷载损失较小,施工操作较简单,张拉设备较小,适用于各种荷载分散型锚杆及各单元锚杆设计承载力不同的锚杆,是一种值得深入研究和推广的新方法。

截割机构延迟特性对巷道断面成型精度影响分析

由于执行元件响应时间差、负载干扰以及液压油液的压缩性等多因素的干扰,使得手动换向阀或电磁换向阀控制掘进机截割煤岩时存在较大延迟,断面成型精度较低。考虑截割部执行机构延迟特性对截割误差的影响,根据掘支锚机组截割部系统硬件组成和基本参数,使用D-H方法建立了截割机构的运动学模型。分析了机构动作延迟对截割控制方程的影响,建立了横摆和纵摆截割动作延时情况下的截割头中心在巷道断面坐标系上的运动误差模型。通过MATLAB数值计算软件进行截割控制误差的仿真研究,研究结果表明:本文仿真工况下,在横摆速度恒定的情况下,当延迟时间分别为50,100和200 ms时,横摆截割的截割轨迹误差分别为10,20,40 mm。当横摆速度分别为50,100和200 mm/s时,横摆截割的截割轨迹误差分别为5,10,20 mm。随着截割部横摆速度和动作延迟的增大,截割轨迹误差随之增大。由于普通的开关电磁换向阀不易于进行流量实时调控,因此无法做到对截割部横摆速度的缓冲控制。需要充分掌握截割执行机构的延迟特性,在控制系统中做好提前量,消除动作延迟带来的截割误差。通过课题组自行研制的掘支锚机组实验平台进行实验研究,研究结果表明,本实验台截割部执行机构存在53 ms的延迟,通过对控制系统进行提前量控制,即截割部位移传感器在到达指定位移之前的53 ms乘以横摆速度后的位置下达停止指令,可削减动作延迟带来的截割误差。

压力分散型锚索锚固段荷载分布特征的现场试验研究

根据压力分散型锚索的设计理念,研究外部荷载作用下锚索锚固段各单元体中的荷载分布特征与有效受压锚固长度,为压力分散型锚索的锚固支护提供设计依据。试验锚索全长为32 m,锚固段长为18 m,各单元体长度均为4.5 m,通过在锚索锚固段安装微型高灵敏度应变传感器的试验方法,得到锚索锚固段的荷载传递规律与分布特征。试验结果表明:依据现有锚索规程中对压力分散型锚索的张拉方法,锚索各单元体并未起到均匀分担外部荷载的作用。随着外部荷载的逐渐增大,位于锚固段中间部位的第2单元体与第3单元体的受荷值要明显高于两端第1单元体与第4单元体的受荷值。锚索锚固段也并不是完全处于轴向受压状态,且各单元体的有效受压锚固长度也并不相等,第1～4单元体有效受压锚固长度分别为1.5、2.9、2.8、4.5 m,有效受压锚固长度整体分布特征表现为第1单元体<第2单元体<第4单元体,而第2单元体与第3单元体的有效受压锚固长度相近。

半潜式平台定位系泊控制试验系统设计与应用

采用三台模型锚机和一台实物锚机模拟半潜式平台定位执行机构,建立了锚链索动力学模型、锚机动力学模型和平台系统数学模型,运用自动定位控制算法控制平台的位移。将变频技术、PLC控制技术和工业以太网技术应用在系泊控制试验系统中,提高了自动化程度、工作效率和可靠性,对半潜式平台的国产化研制具有重大意义。

直驱式抽油机地脚螺栓的有限元分析

基于ANSYS Workbench软件对直驱式抽油机8型机地脚螺栓进行分析研究,建立了直驱式抽油机的有限元简化模型,同时对抽油机地脚螺栓进行了理论计算,仿真数据与理论值对比基本吻合,证明了模型简化的合理性以及有限元分析的准确性。针对不同工况载荷下抽油机地脚螺栓的受力进行了分析计算,得到不同工况载荷下地脚螺栓的应力分布云图,对工作载荷下基础不同倾斜角度时的地脚螺栓受力进行了有限元分析,得到了基础倾斜角度对地脚螺栓的应力影响规律,同时对螺栓进行疲劳分析,得到螺栓整体疲劳寿命和疲劳安全系数,通过分析可以有效的预测地脚螺栓的断裂,为该系列抽油机安全性能分析提供有力的依据,提高了该产品在市场的竞争力。