液压振动试验台直动式溢流阀异常泄露分析及优化

针对振动试验台测试时产生的振动影响直动式溢流阀异常泄露问题,通过建立振动环境下阀芯开口量数学模型,并结合MATLAB及控制变量法,分析振动与元件结构参数对泄漏量的影响规律。在研究各影响因素的基础上,以最小泄漏量为目标函数,基于遗传算法对溢流阀异常泄露影响因素进行优化,从而得到稳定性较高的试验台。优化结果显示:在满足各因素变化范围内经优化后,振动频率、振幅、质量分别下降35.25%、30.7%、18.75%;溢流阀弹簧刚度、粘性阻尼系数分别提升28.59%、30.85%,可使得异常泄漏量减少96.98%;所得结果为振动试验台设计及溢流阀结构优化提供重要参考理论依据。

内爆载荷下民机用定向泄爆容器结构的动态响应

为保证民机航空安全、满足民机抗爆结构设计要求,研究不同当量TNT内爆冲击下民机用定向泄爆容器结构的动态响应。设计用于民机上爆炸物危险排除的定向泄爆容器,通过爆炸试验验证泄爆容器的可靠性,确定泄爆容器的爆炸物临界包容当量为42 g。进一步对该泄爆容器在不同当量内爆载荷下的动态响应进行数值仿真,分析塞块的运动过程以及内爆载荷对泄爆容器的作用机理。研究结果表明:剪切销在爆炸冲击波作用下剪切断裂,剪断过程中塞块发生振动,剪切销剪断后塞块持续加速,容器内最终产生约7.5 MPa的准静态压力,塞块冲破机身壁板后匀速飞出,容器泄压并自泄爆口向内形成约0.38~0.85 MPa的压强梯度;TNT当量对塞块飞行速度的影响明显,塞块飞行速度随当量的增加而提高,且提高率不断减小。所得研究结果可为民机防爆容器的设计以及应用提供支撑。

防隔水煤柱切顶卸压定向爆破参数设计及工程应用

针对煤矿井下紧邻断层的防隔水煤柱稳定性保护问题,以鹤壁中泰矿业3309工作面防隔水煤柱为工程背景,对防隔水煤柱切顶卸压定向爆破参数设计及工程应用进行研究。通过对切顶卸压前后防隔水煤柱支撑压力分布进行对比分析,揭示了切顶卸压定向爆破作用机理,采空区顶板垮断时大悬臂结构被切断进而迅速垮落,防隔水煤柱上方侧向支撑压力缓慢上升然后延伸至深处缓慢下降到原岩应力。利用FLAC3D和ANSYS/LS-DYNA软件建立不同不耦合系数定向聚能爆破模型,数值模拟结果显示,切顶卸压后应力峰值降低了约27.8%,且峰值位置与3309工作面煤柱帮的距离明显增大,改善了3309工作面回风巷道附近区域应力环境;综合考虑切缝效果和炸药利用率,确定了不耦合系数1.7为正常段最优装药结构;根据数值分析结果和断层分布情况对3309工作面回风巷道进行系统性差异化爆破参数设计,现场应用表明切顶卸压定向爆破效果良好,对防隔水煤柱的保护起到了有效的作用。

直动式溢流阀流场特性分析与实验研究

为分析阀座锥角对流场空化特性的影响规律,以某直动式溢流阀为研究对象,基于运动微分方程建立直动式溢流阀理论模型,利用CFD软件对不同阀座锥角下的气液两相流特性进行仿真。理论计算结果、仿真模拟结果与实验测试结果吻合度较好,理论计算误差为1.88%、仿真误差为3.06%。研究结果表明:流体在阀座锥角处会形成局部空化,诱导直动式溢流阀产生噪声,通过改变阀座锥角角度可以有效改善空化现象。相关研究成果可为直动式溢流阀中阀座锥角的设计提供参考。

经颅直流电刺激–经颅磁刺激–音乐融合刺激对脑力疲劳干预效果的研究

目的评估经颅直流电刺激(tDCS)、经颅磁刺激(TMS)和音乐(Music)多物理场融合刺激方案对脑力疲劳的干预效果。方法疲劳诱发后,10名受试者分别接受空白(静息态)干预、音乐干预和tDCS-TMS-Music多物理场干预。tDCS刺激部位位于受试者双额区,TMS刺激部位为后脑双侧枕部。每次刺激干预前后统计受试者主观疲劳量表、测定心率变异性和被试反应绩效,研究不同干预方案对脑力疲劳的缓解效果。结果与音乐组和空白组相比,tDCS-TMS-Music组干预后脑力负荷程度、反应绩效和心率变异性指标改善效果更好。结论tDCS-TMS-Music融合干预方案能够有效缓解长时间认知操作任务诱发的脑力疲劳,干预效果优于相同时间的音乐干预和静息态缓解。

教育数字化视域下精准教学的问题审视及纾解路径

精准教学是个性化教学和差异化教学的宗旨,是依托智能技术精准把握学习者个体差异与个性发展诉求的基础上,实施针对性教学的一种个性化教学范式,教育数字化为科学化、精准化、个性化的精准教学提供了技术支撑。精准教学能够满足学习者的个性化学习需求,规避教育者的随意化评价风险,推动教育研究范式的科学转向。然而,从当前的实践情况来看,精准教学面临主体身份的偏位、教育情感的疏离、技术伦理的失范。纾解教育数字化视域下精准教学的困境,要理性回归教育本质以正位主体身份,积极唤醒教育情感以破解情感危机,调适教育伦理机制以规范技术伦理,从而保障精准教学行稳致远。

基于高位定向长钻孔的大佛寺煤矿卸压瓦斯抽采技术

陕西彬长大佛寺煤矿为高瓦斯矿井,绝对瓦斯涌出量190.4 m^(3)/min。矿井瓦斯治理工作坚持“超前预报、组织管理、综合研判、技术保障、效果评价”相结合的综合防治工作体系,采空区卸压采用“大孔径、多层次、高负压、大流量、密集抽”技术思路。以40204工作面、4034~上02工作面为研究对象,对工作面采动覆岩裂隙分布进行研究,模拟高位定向钻孔抽采下采空区瓦斯浓度分布,结合采空区“O”型圈模型的理论基础,针对大佛寺煤矿卸压瓦斯抽采的“高位钻孔设计、布置层位确定及抽采工艺”进行探讨,结合工程应用对瓦斯治理效果进行评判。结果表明,实施高位钻孔工艺后,工作面上隅角瓦斯稳定在0.15%~0.45%,回风瓦斯浓度稳定在0.2%~0.35%,证明高位定向长钻孔能够有效治理工作面卸压瓦斯,杜绝工作面瓦斯超限,确保矿井安全生产。

特厚煤层定向长钻孔水力压裂瓦斯抽采技术及应用

为解决大佛寺煤矿特厚煤层透气性和瓦斯赋存差异性较大而导致的矿井抽掘采接替问题,提出“分段压裂延展裂隙+整体压裂沟通网络”的定向长钻孔水力压裂技术,通过增加煤层渗透性来提高矿井瓦斯抽采效率,并在40103工作面进行工程应用试验。共完成4个定向长钻孔分段水力压裂施工,累计压裂工程量2190 m,最大泵注压力17.83 MPa,累计压裂注水量4535 m 3,总压裂时间10853 min。相比于未压裂的预抽钻孔,压裂后瓦斯抽采浓度提高了2.20~4.22倍,百米抽采流量提高了4.93~11.03倍。试验结果表明,通过水力压裂后煤层渗透特性增加,瓦斯抽采效果显著提升,初步证实了长钻孔水力压裂强化瓦斯抽采技术的适用性,为彬长矿区的矿井瓦斯高效抽采提供了技术支撑。

高瓦斯矿井煤层的瓦斯治理技术分析

针对7105工作面瓦斯涌出量大的问题,结合现场情况以及煤层赋存情况,提出采用高位瓦斯抽采钻孔+顶板定向长钻孔+地面瓦斯抽采相结合的方式进行治理。高位瓦斯抽采钻孔分为高位裂隙瓦斯钻孔和高位拦截钻孔,可实现采空区顶板裂隙瓦斯抽采并拦截上覆3号煤层卸压钻孔;利用顶板定向长钻孔钻进距离长、钻孔轨迹可控的优点,实现顶板瓦斯长距离接抽;利用地面钻孔钻进方便、效率高以及抽采量大的优点,实现7105采空区内及3号煤层卸压瓦斯等抽采。采用以上瓦斯治理措施布置方案后,7105工作面回风隅角、回风巷瓦斯浓度均在安全范围内且波动较小,采面瓦斯涌出量较小,可为采面安全高效生产创造良好条件。

采掘工作面定向长钻孔卸压效果数值模拟研究

钻孔卸压技术是一种通过改变围岩应力状态和控制巷道变形的安全高效卸压手段。本文以亭南煤矿402采掘工作面为例,在原有卸压钻孔的布设方案基础上,提出采用定向长钻孔的卸压防冲布置方案。通过FLAC3D软件建立数值模型,从垂直应力及塑性区角度对比3种方案的卸压效果。分析认为,普通定向长钻孔卸压与原有卸压方案的卸压效果大致相同,而在高应力集中区范围内加密补打定向长钻孔可以得到更好的卸压效果,为采掘工作面的防冲卸压提供了有效措施。

定向预裂爆破切顶沿空留巷技术实践

为降低巷道掘进率,回收区段保护煤柱资源,章村矿在3113工作面运煤巷开展了定向预裂爆破切顶沿空留巷技术的研究。结合工作面的地质生产条件,采用理论计算的方式确定了切顶角度、高度和钻孔间距等主要参数,同时制定了分阶段围岩控制方案。现场应用表明,爆破切顶后,巷道变形量减小,经济效益显著。

深部采区准备巷道定向长距离水力压裂控制技术研究

受深部高应力和大范围空间采动影响,采区上下山等准备巷道存在变形破坏严重、反复维修等问题,以新集一矿3608(6)采区地质和开采为工程背景,提出利用定向长距离水力压裂技术控制石门变形破坏的力学机理,即切断高位主关键层,阻断采空区上部动静载荷向工作面前方的传递,改善石门围岩应力环境,设计360801工作面水力压裂切顶卸压方案与施工工艺,压裂钻孔靠煤柱侧顶板,距离煤帮约1 m,钻孔直径75 mm,倾角为72°和77°,孔深为27.8 m和28.5 m,钻孔间距为10 m。现场试验结果表明,压裂区岩层出现了较多裂缝,弱化明显,-706m轨道石门两帮和顶底板围岩变形量均得到有效控制,围岩完整性良好。

近距离煤层群卸压瓦斯联合抽采技术研究及应用

为解决煤层回采过程中下临近层卸压瓦斯涌入采场空间造成瓦斯超限问题,以平煤股份八矿己_(15)-15050工作面为研究对象,分析采动作用下煤层顶底板裂隙发育规律,确定了基于定向钻进技术的近距离煤层卸压瓦斯联合抽采方案。结果表明:(1)研究区域内己_(15)煤层顶板上部55.80 m,底板下部19.71 m范围内均有裂隙产生;(2)底板拦截钻孔抽采浓度均超过90%,单孔最大纯量为163.12 m^(3)/d;(3)采用联合抽采方案时,应优先将拦截钻孔布置在高位孔孔底附近来弥补前期抽采能力不足。

切顶卸压小煤柱护巷机理与控制技术研究

煤矿区段巷道主要采用宽煤柱护巷,宽煤柱容易造成应力集中,引发围岩大变形、岩爆、煤与瓦斯突出等问题;另一方面宽煤柱护巷煤炭采出率低,造成大量的煤炭资源损失。小煤柱护巷容易基本全部进入塑性破裂状态,承载能力低,支护难度大。未了既不浪费煤炭资源,又易于支护。以吉祥煤业153103运输顺槽为工程案例,运用巷道围岩钻孔聚能定向爆破卸压,破坏巷道围岩的完整结构,切断压力向小煤柱传递,使支承压力峰值向巷道围岩深部转移,巷道处于应力降低区内,巷道易于控制。通过定向聚能切顶卸压爆破,可以实现小煤柱护巷,提高了煤炭的回收。

地貌晕渲中光源使用方法与用色规则的研究

研究了设计彩色地貌晕渲图的交互式人机协同方法 ,并着重对晕渲中灰度值和色彩的调整方法进行改进和试验。试验表明 ,利用该方法制作的彩色地貌晕渲效果比单光源彩色地貌晕渲有较大的改善。

主动控制的直动式溢流阀压力特性分析

针对普通直动式溢流阀低阻尼易振动的特点,提出了一种溢流阀主动控制技术。该技术实时检测阀口压力与调定压力进行比较,利用偏差控制溢流阀前腔容积大小从而控制入口压力的方式来提高溢流阀阀芯的稳定性。分析了直动式溢流阀主动控制系统的工作原理,利用AMESIM软件建立系统模型,仿真分析了主动减振直动式溢流阀对不同压力、流量以及油液体积弹性模量的适应能力。结果表明:主动减振溢流阀具有较强的阀芯稳定能力和较好的适应工况变化的能力。

定向水力压裂技术研究与应用

针对煤矿井下实施水力压裂措施后增透方向不确定导致应力集中的问题,提出了定向孔定向水力压裂技术。介绍了定向水力压裂的必要性及当前研究现状,分析了定向孔定向作用机理,确定了定向孔的布置位置、间距等参数。利用数值模拟软件验证了定向孔的导向控制效果。分析结果表明:在压裂孔连心线上布置定向孔。定向孔与压裂孔间距为3～4 m时,定向孔起到了辅助自由面的作用,对压裂产生的裂隙具有导向和加速扩展的作用。定向孔诱导裂隙从压裂孔周围向定向孔方向发展,进而促使压裂孔之间实现贯通,消除了应力集中,达到了整体卸压增透的效果。现场实施穿层定向水力压裂后,工作面瓦斯突出危险性指标q值、S值减小,变化幅度降低,掘进速度提高了69%,实现了安全生产。

具有阀座面的圆锥阀芯直动式溢流阀静特性的研究

依据有阀座面的圆锥阀芯直动式溢流阀阀口的结构特点,在确定了其阀口溢流压力分布为曲线的基础上,给出了溢流阀的静特性——调压偏差、超压率和流量特性的理论计算方法,并分别与按常规计算方法所得的结果相比较,得出的结论为:采用本文所述的方法,算得的结果误差小,更能符合应用实际。

基础振动下直动式溢流阀的动态特性

针对TBM掘进过程中存在的强振动对其上液压系统及元件工作性能的影响,以直动式溢流阀为研究对象,建立阀的Simulink仿真模型,分析基础振动及结构参数对溢流阀动态特性的影响规律。研究结果表明:直动式溢流阀的调定压力波动幅值随基础振动的振幅增大而线性增大,当频率等于80 Hz时,波动幅值达到最大,当频率超过80 Hz时,压力波动幅值随频率的增大而微弱减小;设计合理的受控腔容积能改善阀的动态特性;减小阀芯质量能显著减小因基础振动引起的压力波动,提高阀的稳定性。

振动环境下直动式溢流阀的建模与特性

工程机械工作环境恶劣、工况复杂特殊,作业过程中的强振动、强冲击等因素一定程度上对其液压系统及液压元件的安全稳定工作产生影响.选取工程中常被用作安全阀、保压阀的直动式溢流阀为研究对象,建立了阀在振动环境下的数学模型及Simulink仿真模型,分析了阀主要相关结构参数及振动因素对溢流阀特性的影响,为溢流阀的设计优化及其在工程机械上的应用提供了重要的理论依据和参考价值.