隆兴矿低透气性煤层深孔预裂爆破增透方法研究

为解决高瓦斯、低透煤层回采过程中瓦斯超限影响安全生产有序推进的难题,提出了运用深孔定点预裂爆破技术提高煤层的透气性,提升回采煤层的抽采率和单孔极限瓦斯抽采量,降低煤层瓦斯的方法。运用数值模拟软件COMSOL模拟爆破前后钻孔有效抽采半径,采用最小二乘拟合的方法对模拟数据进行分析,确定最佳抽采半径为3. 5 m。通过在隆兴煤矿试验并监测表明:实施预裂爆破后的抽采率达到50. 8%,是爆破前的1. 6倍;对监测得到的钻孔瓦斯涌出量qt利用多元统计法回归分析,得出任意时间上的钻孔瓦斯涌出量的关系函数,经运算得到实施预裂爆破后的钻孔极限抽采瓦斯总量是爆破前的5. 3倍。     

空心铝型材"丁字位"表面印痕缺陷的模具结构优化

对6063空心铝型材挤压过程进行数值模拟, 获得型材“丁字位”区域同方向的金属流速和位移, 分析型材产生印痕的原因和表面内凹量, 并在合理位置添加阻流块, 优化模具结构。模拟和验证实验均表明, 阻流块可以有效控制流速, 使“丁字位”上的流速更加均匀, 型材“丁字位”表面内凹量减小, 产品达到生产要求。     

破片式战斗部用活性材料研究进展

基于飞机长期在盐雾及酸性环境下服役,本文研究了预腐蚀对异种铝合金回填式搅拌摩擦点焊结构件的力学性能的影响。结果表明：未腐蚀结构件的拉剪强度为20.1kN,疲劳寿命为682345cyc,酸性气体预腐蚀结构件拉剪强度为16.5kN,疲劳寿命为600466cyc,盐雾预腐蚀结构件拉剪强度为18.4kN,疲劳寿命为639032cyc。与未腐蚀结构件相比,经过酸性气体预腐蚀后拉剪强度下降18.3%,疲劳寿命下降12%;经过盐雾预腐蚀后拉剪强度下降8.42%,疲劳寿命下降6.3%。利用微观表征手段观察预腐蚀后接头微观组织,盐雾预腐蚀的腐蚀层厚度约为34μm,酸性气体预腐蚀的腐蚀层厚度约为38μm。因此,酸性环境对异种铝合金回填式搅拌摩擦点焊结构件的力学性能损伤更为严重。     

汽车车架用高强度钢板最小弯曲半径及冲压回弹规律研究

为解决QP-700新型高强度钢板在车架冲压成型过程中极易产生回弹而影响成型精度的问题,对比研究了在冲压成型过程中不同厚度的高强度钢板回弹和失效的情况。研究结果表明,QP-700新型高强度钢板回弹量随板材的厚度增加而减小,随弯曲半径的增加而增大。推导出QP-700高强度钢板最小弯曲半径的经验公式r_(min)=1.7t+4.6,该钢板最小相对弯曲半径为2.2。综上所述,通过冲裁试验可为高强度钢板的冲压成型提供理论指导。     

6061铝合金壁板型材等温挤压的研究

基于HyperXtrude软件,对6061铝合金壁板型材的等温挤压工艺进行了研究.首先对金属流动进行稳态分析,实现模具结构优化;然后对可实施等温挤压的梯温铸棒工艺进行瞬态模拟挤压,并按该工艺进行试挤;最后借助光学显微镜及显微硬度仪对挤压后的型材进行组织与性能的研究.研究结果表明,按模拟得出的首尾温差为100℃的梯温铸棒工艺进行实际挤压,挤压过程中型材的出口温度变化仅7℃,而且挤压后的型材组织与性能分布均匀,可以实现近等温挤压.     

影响冷弯C形钢腿部弯曲处成型辊上最大压力因素分析

计算、分析了C形钢腿部长度、侧壁高度、型材弯曲外半径、屈服极限、每个成型道次中相邻边部分的弯曲角和总的成型角、型材厚度、成型辊表面曲率半径变化对冷弯C型钢腿部弯曲处成型辊上最大压力的影响程度 ,其结果对提高产品质量及类似产品的生产有参考价值     

高突矿井深孔预裂爆破瓦斯“零”超限技术

针对高突矿井低透气煤层瓦斯"零"超限治理需要,采用理论计算、现场试验方法研究了深孔预裂爆破影响半径,通过现场瓦斯抽采流量及浓度监测对比分析深孔预裂爆破增透作用效果。结果表明:深孔预裂爆破粉碎区理论半径可达4.0~6.3 m,裂隙区理论半径可达7.8~12.1 m,现场试验深孔预裂爆破影响范围大于9 m,爆破增透抽采效果与距离爆破孔的距离呈反比趋势;深孔预裂爆破技术可最大提高瓦斯抽采量9.27倍,平均提高瓦斯抽采量4.96倍,可有效提高煤层瓦斯抽采效率。     

基于遗传算法的挤压模CAO系统的研发

由正交实验法确定模拟参数组合, 采用有限元分析软件对型材挤压过程进行数值模拟, 建立了神经网络、正交实验法和遗传算法相结合的铝型材挤压模具结构优化模型和挤压模具CAO系统。以不对称槽形型材挤压为例, 在分析金属流动均匀性的基础上, 进行了模具参数的优化。     

煤层预抽瓦斯钻孔有效抽采半径及合理抽采时间研究

对常村煤矿煤层预抽有效抽采半径进行了试验研究,应用压降法确定了有效抽采半径及抽采影响半径,为煤层预抽钻孔布置提供了依据。通过在常村煤矿2101工作面现场测试,对合理抽采时间进行了现场考察,分别计算了瓦斯抽采量、风排瓦斯量、瓦斯储量,得到不同钻孔间距下的合理抽采时间,并通过残存瓦斯含量测试验证了其正确性。     

湿喷混凝土可泵性、强度和回弹率的关键影响因素

为了更好地推广湿喷混凝土在矿山的应用,以提高湿喷混凝土的支护效果,基于大量室内实验及多年现场经验,对影响湿喷混凝土可泵性及强度、回弹率的关键因素开展了深入研究。详细阐述了水泥掺量、砂石原材料强度及粒级组成、微硅粉掺量、纤维类型及其掺量、速凝剂和减水剂类型及掺量,以及水灰比等因素对湿喷混凝土可泵性及强度的影响;分析了料浆水灰比、速凝剂掺量、喷枪与受喷面距离、喷枪与受喷面夹角等因素与湿喷混凝土回弹率的内在关系;根据板庙子金矿现场实践,回弹率一般为10%,湿喷混凝土28 d单轴抗压强度为362 MPa,抗弯拉强度为3.2 MPa,与干喷混凝土进行对比,各项技术经济指标明显占优,可见湿喷混凝土是喷射混凝土未来的发展趋势。     

半球形件拉深失稳起皱的数值模拟研究

半球形件拉深是一个大应变过程,运用有限元法模拟了半球形件拉深变形的起皱过程,分析了等效应力的分布,塑性应变的分布规律。采用正交实验方法从板料厚度、冲压速度、摩擦系数和凹模圆角半径中找出防止起皱的拉深条件组合。     

基于压边力的无凸缘U形件拼焊板回弹及控制研究

采用固定压边间隙法获得恒定压边力值,对具有纵向焊缝的拼焊板在不同压边力作用下的回弹特性进行研究,并与光板对比;将正交试验设计和有限元软件相结合的方法应用到无凸缘U形件成形过程中,对成形过程中的变压边力形式进行了优化设计。结果表明,拼焊板及其光板的回弹随着压边力增加先增加后减小,压边力小时,拼焊板回弹介于对应的两光板之间,随着压边力增加,拼焊板回弹量在对应的光板之上。采用经优化设计的变压边力,拼焊板及其光板回弹与恒定压边力时相比明显减小,回弹控制效果好。     

新一代航空用高Co-Ni钢的摩擦磨损行为研究

高Co-Ni齿轮钢广泛应用于航空航天、交通运输、工业设备和机械装备等领域的关键构件，其摩擦磨损行为的研究对于服役寿命的优化具有重要意义。因此本文通过正交实验确定淬火温度（A因素），摩擦时间（B因素），载荷（C因素），三种因素对试件摩擦磨损性能的影响大小，通过正交实验分析，发现影响试样磨损体积的最大影响因素是淬火温度。原因为，随着淬火温度的升高，试样内部均匀化增强，硬度降低，摩擦产生的剥落与开裂减少。同时由于塑性变形，亚表层内会发生应变硬化，残余奥氏体在塑性变形下转变为马氏体（相变诱发塑性效应），降低了材料的体积损失。     

围岩力学参数对巷道变形与破坏影响的正交数值模拟试验研究

选取内摩擦角、黏聚力、泊松比、抗拉强度和弹性模量5个因素,采用正交数值模拟试验方法,研究了围岩力学参数对巷道变形与破坏的影响。试验结果表明:对巷道表征变形量影响大小次序依次为黏聚力抗拉强度弹性模量内摩擦角泊松比;对围岩塑性区体积影响大小次序依次为黏聚力内摩擦角弹性模量泊松比抗拉强度。该试验结果较好地反映了理论分析结果,表明该方法不失为研究巷道变形与破坏的一种有效方法。     

微切削加工最小切削深度模型的研究

为探讨微切削的加工机理,对能稳定切削的最小切削深度进行了研究。基于微切削模型、刃弧半径、摩擦系数建立了最小切削深度模型。通过数值计算,分析了摩擦系数对微切削力的影响;并利用有限元数值仿真,验证了该模型的正确性。理论分析和仿真结果表明:最小切削深度与刃弧半径成正比,但随摩擦系数减小而增大。该模型的建立对微切削加工参数的选择具有实际指导意义。     

石墨对碳毡/水泥复合材料摩擦性能的影响

以水泥为黏结剂,碳(纤维)毡为增强材料,石墨为摩擦性能调节剂,用浸渍法制备了碳毡/水泥复合材料。在AG-10k N万能试验机上测试了复合材料的抗弯和抗压性能;按照GB 5763-2008,使用MMUD-10B型摩擦试验机在100 N载荷下测试复合材料在不同石墨掺量下的摩擦因数和磨损量,研究了三维针刺碳毡/水泥复合材料的摩擦性能,并结合其磨损面和摩擦碎屑形貌研究了摩擦磨损机理。结果表明:随着石墨掺量的增加,摩擦因数不断减小,磨损率先减小后增大,抗弯强度和抗压强度均出现逐渐降低的趋势;当石墨掺量为12%时,摩擦因数为0.37,并有最低磨损率为4.4×10~(-7) cm~3/(N·m)。     

基于正交试验设计的滑带土参数敏感性分析

论文以水厂铁矿滑坡作为研究对象,在工程地质调查研究等前期工作的基础上,运用正交试验,选取滑带土的内摩擦角、粘聚力、滑体容重作为试验因素,以边坡的安全系数作为试验指标,应用极限平衡理论的简化Bishop法、精确Janbu法和Sarma法计算其安全系数,进行了包括极差分析、趋势分析和方差分析的滑带土力学参数敏感性分析。     

自润滑孕镶金刚石钻头胎体材料初步研究

为了研究具有自润滑性能的孕镶金刚石钻头胎体材料,进行了在胎体配方中添加石墨的研究.对胎体材料的抗弯强度、硬度、耐磨性和材料与白刚玉砂轮组成摩擦副时的摩擦系数进行了测定,并用扫描电子显微镜观察了磨损表面形貌.实验结果表明,添加石墨后,胎体材料的硬度和抗弯强度下降,与60目白刚玉砂轮组成摩擦副时的摩擦系数下降,耐磨性则随着石墨含量的增多先增强,后下降(超过6%后).形貌分析表明,不含石墨的胎体材料在磨损中发生明显的塑性变形;添加石墨后,胎体材料的塑性降低,出现犁沟和剥落现象.     

多绳摩擦轮提升系统的动态滑动特性分析

大型摩擦轮式提升机安全传动是关系矿井安全运行的关键。在理论计算和试验的基础上,对摩擦轮提升的滑动特性、摩擦特性、钢丝绳弹性动力学特性进行分析,给出了防止摩擦提升传动失效(打滑)方法—限制钢丝绳张力比、采用高性能和高摩擦系数的摩擦衬垫。     

松散体灌浆加固试验研究

由于软岩巷道围岩松散、强度低、胶结程度差,已严重影响矿山的正常生产。针对此问题,采用自制的试验装置对松散体试件进行了室内灌浆试验研究,对比了不同浆液配比的灌浆效果。试验结果表明灌浆后松散体试件的强度及力学参数都有了显著的提高,而浆液的配比不仅对浆液渗透范围有影响,而且对灌浆结石体的力学特性也影响显著。最后,通过正交直观分析法计算得到了影响灌浆量和浆液扩散半径的主次因素依次为浆液水灰比、灌浆压力、介质析水率,并给出了灌浆量及渗透半径与各影响因素的数学回归模型。