大深度地下连续墙钻进精度控制装置的开发

本文介绍了日本最近新开发的大深度地下连续墙钻进精度控制装置的构成、特点、开发经过和实验结果。该装置能够测量钻机的水平位移和扭转,并具有测量精度校正功能。现场施工测量结果与超声波孔壁测定结果基本一致,证实了新开发装置的实用性。     

岩层位移测定装置的研制

提出了岩层位移测定装置的性能要求,并根据性能要求设计了装置结构,同时介绍了该装置的工作原理及使用方法等。     

高速液压缸缓冲装置及其动态特性的研究

介绍了一种高速液压缸的平板节流缸内缓冲装置的结构原理，建立了其动态数学模型，利用MATLAB中的SIMULINK构建了仿真模型，并对其动态特性进行了仿真研究；通过试验得到了液压缸缓冲过程的实测位移试验曲线。对比分析可以看出仿真结果与实验结论基本吻合，这论证了动态数学模型的正确性，同时表明这种节流缓冲结构的合理性和有效性。     

连续流量法煤巷突出预测中钻头位置测定技术

ZTL/1000型连续流量法煤巷突出预测装置,是一种预测煤巷掘进工作面突出危险性的"线预测"装置,能够真实地反映煤巷工作面前方的突出危险性。连续流量法煤巷突出预测过程中通过测定钻孔外钻杆的钻进距离从而测定钻孔中钻头的位置,原有的测定装置中使用拉线式位移传感器进行钻进距离的测定,但在使用中出现易卡线、回弹力度大、使用操作不方便等问题,导致打钻过程中钻头位置确定不准确,从而影响煤巷突出预测结果。为克服这一缺点,对钻头位置测定技术进行了重新实验研究。     

钻孔瓦斯动态涌出规律的实验研究

为深入探讨钻孔瓦斯动态涌出规律,设计了煤层模拟装置及钻进过程中钻孔瓦斯涌出速度测定装置,依照均匀设计方法确定了实验方案,运用动态测试技术进行了钻孔瓦斯涌出速度模拟测试。研究表明,动态测试技术可成功捕捉钻孔瓦斯涌出初始时刻的最大速度变化率,其出现在测试过程的前5 s,并且随煤层吸附瓦斯压力的增大而增大,该变化趋势反映了煤...     

脉冲全息干涉法在岩石爆破机理研究中的应用

采用最新的ＮＯＶＥＬ９１８－２８Ｌ红宝石激光器，在国内首次正式建立了三维模型爆炸加载脉冲全息干涉实验系统，利用全息干涉法记录了大理石模型中爆炸应力波所引起的表面位移的直观全场信息．根据拍摄的动态全息干涉条纹图测定了模型材料的动态参数，研究发现：岩石表面集中药包爆炸加载时，Ｒ波是起决定作用的波系，表面位移的主要分量是离面位移和径向位移；小药量爆炸引起的表面振动随药包埋深的增加而减弱．     

机构运动参数幅频特性曲线的研究

对机械运动参数位移-速度-加速度的运动学问题进行研究,在推导系统部件传递函数的基础上,对动态位移的测试数据和动态参数控制进行了数据处理,完成了机构运动参数幅频特性曲线的实验研究。研究了平面机构的稳定性,实验机构能顺利地实现在30~80 r/min工作范围内稳定运转,且运动学理论仿真与实验结果一致性较好。     

锚杆侧向冲击载荷下动力响应及抗冲击机理

为了研究冲击载荷作用下锚杆的动态力学性能,测试了5种不同材质的锚杆杆体力学参数。采用自由落锤冲击实验装置对不同锚杆进行了侧向抗冲击性能实验,分析了侧向冲击载荷下锚杆的动力响应。进行了5种不同冲击高度的侧向抗冲击实验,得到不同冲击高度下不同锚杆的冲击动态响应曲线,锚杆表面轴向的应变时程曲线,冲击作用点的力-位移时程曲线。研究发现,在相同冲击能量下,锚杆冲击吸收功越高冲击峰值载荷越小,冲击作用时间随着冲击高度增大逐渐减小;冲击吸收功越高,锚杆应变峰值及残余应变越大;不同锚杆冲击力峰值和最大位移明显不同,峰值强度和最大位移越大,破断能越大。对锚杆抗冲击机理进行了研究,发现控制材质中有益及有害元素含量,可提高锚杆的抗冲击性能。测试了断口组织和金相组织,得到锚杆冲击吸收功越高,晶粒度级别越高的结论。     

被保护层膨胀变形量自动监测装置的应用

针对现有机械式人工测定方法不适应在受采动影响的巷道内测定被保护层膨胀变形量的问题,提出采用自动监测装置测定被保护层膨胀变形量。现场选用的被保护层膨胀变形量自动监测装置由基点固定器、位移传感器、通信电缆和采集主机组成,利用钻杆将位移传感器送入钻孔目标位置,采用专用基点锚固器锚固,通过位移传感器自动采集煤层变形量并将数据传输至采集主机。应用该装置在1672(1)保护层工作面回采过程中测得13-1煤被保护层最大膨胀变形量为119.8 mm,膨胀变形率达到20.7‰。实践应用表明,采用自动监测装置测定被保护层膨胀变形量,适应井下各类测试钻孔条件,测试精确度高,可以推广应用。     

NiTi形状记忆合金动态力学行为率-热效应实验测试

为准确掌握NiTi形状记忆合金在不同应变率、温度下的动态力学行为中的率-热效应,本文采用MTS809材料试验机与分离式霍普金森压杆实验装置开展了NiTi合金不同初始温度下的准静态单轴拉伸与不同应变率下的动态压缩实验。结果表明NiTi合金表现出应变率强化效应,其应力应变曲线包含双弹性阶段与双非线性变形阶段。相变起始应力、结束应力以及位错屈服应力均随着应变率增加而明显增大,母相弹性模量与马氏体弹性模量变化不明显。在准静态拉伸中其屈服应力与弹性模量随温度升高先线性增长继而线性减小,而两个温度阶段内的相变硬化率水平存在明显差异。     

国外专利简介

岩层移动的遥测装置这种装置有两个测点,线性位移传感器和带重物的拉线,在传感器轴线上刚性固定一滑轮。为了依靠调整测量范围的可能性提高测量精度,线性位移传感器制成多转数高电阻变阻器,拉线在传感器滑轮上绕几圈以免相对滑轮滑动,而滑轮工作表面的宽度等于绕上拉线圈数的总厚度,而其直径可用下式计算:d=L/πn,式中:d—滑轮工作表面直径,毫米;L—规定的测量范围,毫米;n—变阻器轴的全转数。(苏联发     

煤体灰分与挥发分对煤吸附甲烷性能的影响实验研究

为研究煤体灰分、挥发分对煤吸附甲烷性能的影响,运用高容量吸附装置测定同一煤矿不同灰分、挥发分煤样的等温吸附曲线和吸附常数a、b值,并运用SPSS多元线性回归软件进行分析。实验结果表明:不同灰分、挥发分煤样的等温吸附曲线符合Langmuir方程,且二者对于煤吸附甲烷性能均有一定的影响。煤灰分不变时,吸附常数a值随挥发分的增大而线性递增,吸附常数b值随挥发分的增大而线性递减;煤挥发分不变时,a值随灰分的增大而线性递增,b值随灰分的增大而线性递减。研究结果为准确测定煤层瓦斯含量、瓦斯压力等参数提供了一定的理论依据。     

TiNi合金动态力学行为应变率-温度效应实验测试

为准确掌握NiTi形状记忆合金在不同应变率、温度下的动态力学行为中的应变率-温度,采用MTS809材料试验机与分离式霍普金森压杆实验装置开展了NiTi合金在不同初始温度下的准静态单轴拉伸与不同应变率下的动态压缩实验。结果表明,NiTi合金表现出应变率强化效应,其应力-应变曲线包含双弹性阶段与双非线性变形阶段。相变起始应力、结束应力以及位错屈服应力均随着应变率增加而明显增大,母相弹性模量与马氏体弹性模量变化不明显。在准静态拉伸中其屈服应力与弹性模量随温度升高先线性增长继而线性减小,而两个温度阶段内的相变硬化率水平存在明显差异。     

高温高压动态膨胀量测定仪的研究与应用

针对目前井壁稳定性评价中页岩膨胀测试设备功能单一的问题,本文设计和研制出一套在高温高压动态条件下测试和评价膨胀抑制剂抑制泥页岩膨胀的装置,具体包括高温高压动态智能膨胀特性评价测试仪的温度控制系统、高压控制系统、钻井液循环系统、膨胀特性参数测试电路,以及对以上各个部分进行统一控制的计算机软件系统;建立高温高压动态膨胀量测定的实验方法,并将仪器和实验方法应用于页岩膨胀抑制剂的研究;填补了国内页岩膨胀测试设备无法模拟井下高温、高压和动态环境的空白。     

采动动态地裂缝发育特征监测装置的设计与应用

针对西部风沙区高强度开采动态地裂缝发育特征监测难点以及现有技术存在的问题,开发了一套采动地裂缝发育周期的监测装置,文章详细阐述了装置的组成、使用方法以及数据的处理方法。该装置在补连塔12406工作面进行动态地裂缝监测,监测结果表明,高强度开采动态地裂缝扩展的程度和时间相对较小,在垂直方向上无显著落差,在水平方向上的相对位移呈现两个时长近似"开裂—闭合"的发育周期,地裂缝的发育特征与过程进一步验证了高强度快速开采地表移动变形的特点。     

ZDBS自动跟踪动态补偿消弧装置的技术应用

本文在分析消弧线圈接地系统的中性点电压位移、消弧线圈接地系统的自动跟踪原理的基础上,重点介绍ZDBS自动跟踪动态补偿消弧装置原理。     

煤矿提升机载荷动态实时监测系统设计与应用

针对煤矿提升机工作过程中出现卡缸、钢丝绳张力平衡和提升超载等问题,研究了煤矿提升机载荷动态实时监测系统,分析了系统功能要求、需解决问题及提升机载荷监测方法。基于此,设计了煤矿提升机载荷动态实时监测系统及系统通信方案。该方案主要由通信系统、位移和油压数据采集发射装置、工控机和罐笼行程监测装置构成,同时也研究了数据采集发射与接收装置、罐笼行程监测装置、大屏幕显示装置等硬件部分及抗干扰措施。     

6201切巷巷道支护方案设计研究

基于6号煤二采区上方3号煤层部分采空的实际情况,结合岩石力学实验测定结果,通过现场调研、理论计算分析、工程类比法得出6201切巷巷道支护方案,并对应用情况进行围岩位移动态监测。结果表明:6201切巷支护效果良好,回采期间未出现较大的围岩变形。     

基于浮力称重传感原理的输送带动态称重系统

基于浮力称重传感原理的矿用输送带动态称重系统,用基于液体浮力原理的浮力传感器取代了传统的称重传感器成为该系统的核心称重器件,同时采用了分级称重技术,浮力传感器将对煤炭重量的测量转换为线性位移量的测量。该系统能够实现全量程内的线性动态测量,不存在零漂和非线性等技术缺陷,实现了数据的实时采集和实时监控,解决了连续输煤快速称重和精确计量的难题,具有一定的推广价值。     

无极绳单轨吊行进装置的有限元分析

以无极绳单轨吊行进装置为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对其在平进、上坡和下坡3种工况下进行线性静态结构分析,得出了相应的总体变形和等效应力云图,通过分析不同工况下的应力和位移云图,得出了主板上所受最大应力与最大变形及其对应的区域,为行进装置的结构设计提供了参考依据。