功率天平磁体系统设计综述

在新国际单位制下,功率天平是复现质量单位千克最重要的实验装置之一。功率天平实验装置的核心部件是提供测量磁场的磁体系统,它在线圈位置处产生的磁通密度沿线圈导线积分形成磁几何因子,构建出电磁功率与机械功率之间的等价关系,继而可确定被测质量的量值。因此,磁体系统产生磁场的性能,对千克量值复现的准确性具有重要影响。文章梳理了功率天平磁体系统对千克复现准确性的影响,盘点了多种功率天平磁体系统设计的特点,分析和评估了不同磁体设计方案的性能。比较发现,以BIPM型磁体系统为代表的基于磁轭的径向磁体系统,在产生磁场的效率、磁屏蔽性能和设计对称性等方面均具有优势,是目前性能最优的功率天平磁体系统之一。

水力压裂切顶卸压技术在大采高留巷中的应用研究

针对晋煤集团寺河煤矿东五盘区东翼集中巷受多次强烈采动影响、巷间煤柱尺寸小、服务周期长、向斜轴部应力集中程度高等特点,应用水力压裂切顶卸压技术,改善围岩应力状态,为大采高留巷围岩变形控制提供了一个新途径。研究了水力压裂切顶卸压技术在大采高留巷中的作用本质,工作面回采前利用高压水在护巷煤柱上覆岩层中形成一个“准破裂面”,工作面回采时,在采场周期来压的作用下,采空区顶板沿“准破裂面”断裂,减少悬臂梁的跨距,卸载或转移工作面侧向悬臂梁传递到护巷煤柱的高应力。综合考虑井下现场作业空间狭小、工作面高位钻孔、地面L型抽放井等多个影响因素,设计水力压裂切顶卸压方案,压裂钻孔双侧布置,深孔长度40 m,浅孔长度32 m。为保证压裂效果,超前工作面50~100 m进行压裂施工,倒退式压裂,间隔为2~3 m。通过监测与分析水力压裂切顶卸压效果得出,顶板岩层裂缝起裂压力约24 MPa,扩展压力在21~23 MPa。切顶卸压后两帮移近量降低53%,顶板下沉量降低33%,底鼓量降低18%,同时显著减小帮锚索受力变化幅度。压裂后煤柱垂直应力在超前工作面50 m至滞后工作面50 m范围内出现峰值点,未压裂的煤柱垂直应力的峰值点出现在滞后工作面150 m至350 m范围。

汽车装车站用主动式布料平车装置的研制

针对胶带、铲车、簸箕、汽车衡及溜槽等汽车装载设备装车时需反复启停汽车、装载后需人工堆高平车的问题,为提高煤炭等散装物料汽车装载运输行业的自动化水平,提出了基于悬吊刮板的自动化装载及平车工艺,研制出一种汽车装车站用主动式布料平车装置并与快速定量汽车装车站集成后推广应用。多个矿区现场使用表明:装置实现了汽车入位后的快速定量装载和自动布料平车,40t载重货车装车效率约提高60%、缩短为2min,车厢内料堆截面满足运输要求,无需人工修整。

散粮敞车装载用主动式平车器的研制与应用

针对散粮装车楼装载通用敞车后自动平车的需求,为使散粮达到自动化机械手堆垛码包所需的平整度,研制了主动式平车器并进行了应用。制作了1∶5的缩尺模型进行了模拟试验,对比了不同形状平料板的平车效果,基于试验结果设计了一套主动式平车器并应用到工业现场。现场使用表明:主动式平车器充分利用了装车后等待机器人码包的时间,耙式平料板实现了车皮两端填平,单班劳动定员数由8人降为1人,平均作业时间约为2.5min,工作效率提高了约50%。

我国煤矿井下综采工作面供电系统的现状和发展趋势研究

文章分析了我国煤矿井下综采工作面供电系统的现状以及与国外技术的差距,提出了综采工作面供电系统应逐步向电压高等级化、设备集成化、控制智能化等方向发展,同时指出研究综采工作面供电系统的现状和发展趋势,对推动我国综采工作面供电系统的进步具有重要的意义。

刮板输送机刮板链故障分析与技术改进

从理论和实践角度分析了刮板输送机刮板链的主要故障以及故障发生的原因,针对故障原因提出了制造工艺技术改进措施,同时提出了刮板输送机在使用方面和维护方面的改进措施,为提高刮板输送机的可靠性提供了依据。

快速定量装车站敞车装载过程的时序研究

针对新型30t轴重敞车定型后采用快速定量装车站进行煤炭装载的适应性问题,采用基于离散单元法的仿真工具分析现有25t轴重C80型敞车的装载过程,与工业现场称重仪表测量读数进行对比,分析称重仓、溜槽及敞车内的料流形态及重量与运行时间的关系。对比结果表明装载过程的仿真结果与实际装车过程趋势一致,验证了模拟方法进行时序研究的可行性。

同煤王村选煤厂装车系统技术改造

针对同煤王村煤矿的产品煤装车系统出现的装车误差大、用时长、效率低、工人劳动强度高、周边环境污染严重等问题,为提效、降耗、扩能,实现绿色开采和精准装车,对现装车设备进行系统升级改造。通过采用多点预先亏装(粗装),到达轨道衡计量后按亏装量自动增补(精装)的装车自动定量增补工艺技术,减轻了工人的劳动强度,避免了环境二次污染。

异形快速定量装车站钢结构的设计及应用

近十年来,快速装车站的引进和吸收,打破了国外的企业对市场的垄断,极大的降低了成本,定量装车站经历了快速的发展和推广。市场上使用的装车站外形基本都是火柴盒式的构造,限制了装车站往更深更广的范围发展。为了满足客户多种需求,论文基于PKPM分析,研究了郭家河汽车快速定量装车站的受力特性,该异形装车站的设计和成功应用,实现了国内首套4道汽车自动装车,取得了较好的经济效益。

散粮列车装载的物料流动性研究

针对日照港裕廊码头散粮装车楼同时装载L17等粮食专用罐车及通用敞车的需求,为达到敞车内码包机器人堆垛对散粮平整度的要求,对粮食装载过程的流动性进行了研究。提出了基于散体特性和离散元理论研究散粮流动性的方法,建立了导料锥与装车溜管的散粮流动模型,利用DEM软件对稳态料流进行仿真分析并优化导料锥参数,提出分步装载控制策略并进行工业性试验。实践表明:导料锥消除了垂直车长方向的偏载,分步装载策略改善了装车效果,降低了后续的平车难度,装车及平车时间缩短约55%。

圣圆集运站深回填土灌注桩设计

圣圆集运站作为煤炭运销环节的一个关键的部分,也是公路集中、铁路外运的中间环节,土建结构是该系统中各种运输环节的载体,是各种设备运转的前提。针对该项目地处河谷回填区域,回填土层厚度20m以上,不适宜建造构筑物,为了保证项目顺利实施,拟采用灌注桩穿透回填区,根据实际工况比较了灌注桩与嵌岩桩的适用性,计算分析了栈桥支腿两种计算模型下桩基的承载力差异,通过理论分析结合静压试验数据,得出了端承摩擦桩更适合该项目工况。

转换层在装车站项目中的应用

以往装车站建筑形体大都是规则结构,随着行业与市场的发展,工艺要求实现底部大柱网、上部小柱网的情况,针对这种竖向抗侧力构件不连续的问题,结合珠海装车站钢桁架转换层的设计与使用的实践,介绍了转换层的设计原理和设计方法,研究和分析了转换层在装车站复杂工况下的受力特性。结果表明,该设计思路和方法是可行的,可以为类似的工程设计提供借鉴和经验。

浅谈虚拟现实技术在煤矿中的应用

由于煤矿地质条件复杂。各种灾害事故频发.直接影响着煤矿安全生产,针对煤矿生产的特点,虚拟现实技术集CAD.数据库、网络为一体,通过三维立体的形式把煤矿生产系统动态的展现出来.在煤矿的设计,施工、管理.培训,灾害模拟等方面有很大的应用前景,为煤矿安全生产提供了保障。

汽车装车站自动拖动装置的研制

针对输送带、铲车、簸箕、汽车衡及溜槽等汽车装载设备装车时需反复启停汽车、装载后需要司机上车平煤的问题,提出了汽车拖动装置的自动化装载工艺,研制出一套全自动拖动装置。研制现场模拟表明:装置实现了汽车进入轨道后的匀速行进,无需司机干预,快速完成装车、布料平车,40 t载重货车装车效率提高约60%、时间缩短为1.5 min,车厢内料堆截面满足运输要求无需人工修整。

龙山矿井开拓方案的选择

根据龙山矿井的地质条件及特点,确定主要设计原则,对井口位置、开拓方式、大巷布置、采区划分等方面进行了分析、比选、论证,最终选定合理的开拓方案。

输煤栈桥设计要点

栈桥作为输煤的重要环节,利用了力学中的桁架原理,实际设计中每个单住都有自己的设计方法和设计思路。笔者根据这些年的积累,借鉴相关单位的设计优点,总结出了一套输煤栈桥设计方法。

一种电池供电的低功耗无人自动监测系统设计

野外无人值守自动监测系统大多采用稳定的外部电源供电,使用电池供电且工作时间长达数月之久的无人值守自动监测系统鲜见报道。基于一些特殊环境应用的需求,开发了一种低功耗定时采样无人自动监测系统,这种系统不依赖稳定持续的外部电源供电,采用自身的电池提供能源,通过可靠的本质低功耗设计、电源管理设计和软件优化控制,最大限度地降低系统功耗。保证系统在完成监测功能的前提下,尽可能地延长电池工作时间。通过实际测试表明,系统最低功耗可降至μA级,如果系统每小时采样一次,电池可在无人值守的状态下持续工作3年以上。

基于激光雷达组测量的全自动卸料系统研究

铁路全自动化散料装车过程中,根据低速移动的车厢与溜槽的相对位置进行自动控制放料。系统的重难点是对车厢的动态检测技术,以及根据检测结果进行的卸料控制。针对铁路装车站全自动卸料工艺的需求,采用激光雷达组对车厢的动态测量技术,并引入基于Matlab/Stateflow建立的有限状态自动机模型。根据激光雷达的回调数据对卸料过程进行了仿真和应用。模型基于PLC编程标准生成结构化文本,实现了PLC控制程序的自动生成。

微功耗无线围岩变形监测系统设计

巷道围岩变形监测是评价巷道支护质量、优化支护参数和保障顶板安全的重要手段。当大量安装围岩变形监测传感器进行监测时,经常遇到无稳定外部交流电源供电且布线繁琐等问题,为此开发了一种微功耗定时采样的围岩变形监测系统。采用电池供电和ZigBee无线传输方案,通过本质低功耗设计、软件优化设计和电源管理降低系统功耗。实测结果验证该系统最低工作电流可达到微安级,系统不需要更换电池就可以正常工作3年以上。

智能汽车调度系统在自动化装车站的应用

随着时代的进步,装运水平不断提高,加之互联网的发展,高度集成化、智能化、数字化的车辆调度管理平台应用在大型的汽车自动化装车站。智能汽车调度系统为配合大型汽车装车站开发,并在功能上进一步延伸,增加了一系列功能,为管理者更快捷的获取信息,更高效的管理决策提供了强有力的支持和帮助。