低高程长距离充填输送管网参数及阻力研究

为了设计合理的低高程、长距离管道泵送输送系统,对开磷集团马路坪矿区的充填输送管道进行了选择,并对其阻力大小进行了理论研究。研究结果表明,选取20#无缝钢管,外径140 mm,壁厚9.5 mm,在16 MPa静压作用下完全满足充填料浆的输送要求;料浆质量浓度53%~58%,浆体流速1.6~2 m/s,最大输送阻力2 083.04~15 368.53 kPa。通过研究,为泵送系统提供合理的设计依据。     

基于动态规划法的原油管道外输系统运行能耗优化

随着油田的不断开发以及输油设备的长期运行,输油站内机泵、加热炉等耗能设备与输量产生不匹配的现象,致使外输系统整体耗能呈现逐年增涨的趋势。针对上述问题,建立以外输系统总能耗费用为目标函数的原油管道外输系统优化模型,通过外输系统热力水力计算以及约束条件确定外输系统内各站进站参数允许区间进而反算得到外输运行参数方案合集,采用动态规划法通过输油站设备能效计算对输油泵和加热炉的设备组合方案进行优化,选取当前输量下总能耗费用最低的方案作为优化的最优结果。通过此方法对某外输系统进行优化,总能耗费用降低约16%。     

物探冲击器与钻头和岩石相互作用仿真研究

冲旋钻井技术已广泛应用于矿藏、油气等资源的勘探开发领域,但仍存在钻具损坏严重、能量传递效率低等不足。冲击器的能量传递和破岩效率是冲旋钻井技术的关键参数之一。结合冲旋钻井技术的实际应用情况,阐述了计算假设、三维模型的建立、材料属性及单元类型、划分网格、定义接触、施加载荷等问题,建立了物探冲击器与钻头和岩石相互作用的有限元模型并进行了计算仿真。得到了活塞撞击钻头的能量传递效率;钻头在单次冲击旋转作用下,破碎岩石的深度为6.4 mm;冲击器活塞在运动过程中存在径向速度与位移,危害非常大,应尽量减小或消除。为研究冲击器与钻头和岩石的能量传递关系、钻井工艺参数和钻具结构的优化奠定了理论基础。     

一种新型煤矿乏风瓦斯收集装置研制

针对煤矿乏风瓦斯排放量大,造成环境污染、资源浪费等问题,对煤矿乏风瓦斯收集技术的调研、计算,研制了一套新型煤矿乏风瓦斯收集装置,并进行了工业性试验。该收集装置采用平行移动式结构,包括收集罩、桥架、主动轮、传动轴、收集风管、轨道、伸缩风管、伸缩风管吊架等多个部件。试验结果表明,该套装置达到了10万m³/h设计风量且运行安全可靠,切换顺畅,在满足乏风瓦斯收集品质的要求下,能有效降低对矿井扩散塔主排风机的阻力影响,同时更加经济有效,完全满足乏风瓦斯收集需求。     

复杂地质条件钢管立柱灌注桩施工技术

钢管柱逆作法在超大超深基坑中的运用越来越广泛,钻孔桩与钢管柱的有效结合,大大缩短了工期并降低造价,而施工中钢管柱的垂直度控制是钢管柱施工质量的重要指标之一。为使钢管柱的垂直度满足设计要求,保证施工质量,通过采用旋挖钻与冲击钻有机结合在复杂地质条件下的钢管立柱灌注桩施工的工程实例,归纳、总结并提出该技术在钢管立柱灌注桩施工的工艺方法和控制措施等。     

高浓度充填料浆在垂直三通管路中的流动阻力研究

根据全尾砂制备的高浓度充填料浆获取实验参数，利用Fluent数值模拟软件，对充填料浆在垂直三通管中的两种流动方式进行了模拟。根据充填料浆的速度与压力分布云图，分析了管道的局部与沿程阻力损失，通过数值计算得出了两种方式的下管道的局部阻力系数并分析其变化的原因，该研究对矿山的充填管路设计具有一定的指导意义。     

基于图论的瓦斯抽采管网优化技术

为解决煤矿井下瓦斯抽采管网因系统变化导致的抽采效率降低的问题,根据抽采系统各项特性建立了有向图论模型,将瓦斯抽采浓度与混合流量赋值于模型点权参数,将瓦斯管路长度、管径赋值于图论模型边权参数,以O-D对流量概念和管路阻力计算为基础,得到了管网中各管段阻力损失,并确定了优化管段位置及优化方案和参数。对芦岭煤矿8210抽采区域进行优化后,优化管段阻力损失降低了8倍,优化区域抽采纯量提高了1倍以上。     

Evaluation of Layout of Air Drill Hammer with Smooth Adjustment of Impact Impulse Frequency

Design of an air drill hammer with the smooth adjustment of the percussion frequency at the constant blow energy is considered. The proposed and analyzed modifications of air distribution system are based on using a mechanically closing elastic valve. The test data on experimental prototypes of the air drill hammer with the external distributing elements that set blow frequency are presented. The frequency adjustment ranges are determined.     

基于ANSYS的氧化铝溶出管道系统热启动过程的应力分析

运用管道应力分析与计算方法, 建立溶出管道应力的数学模型, 并利用商业有限元分析软件ANSYS进行了应力分析。仿真结果表明, 溶出管道热启动过程中管系的热膨胀将使管系的位移和约束机构的受力与力矩显著增加, 而合理地设计管道弯折点和支架的位置, 对减少管系对支架等约束机构的推力十分重要, 在降低施工成本的同时也有助于增加管系的柔性和热启动过程的安全性。该模型符合实际情况并对大型工业氧化铝管道溶出系统的设计和评价具有指导作用。     

Investigation into efficiency of the impact energy transfer depending on the head geometry of a pneumodrill

The mathematical models of percussion interaction between the main elements of a pneumodrill are considered with and without a glance on their contact interaction. The basic calculation data are presented, and the numerical value selected for the recoil factor is substantiated for a pneumodrill on forward stroke. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 3, pp. 41–54. May–June, 2008.     

新型高效节能立轴岩心钻机的开发与应用

介绍了新型绳索取心钻杆及新型机械传动不停车倒杆立轴岩心钻机的特点及应用效果。分析了提高岩心钻探施工效率、降低成本、节能降耗的技术措施,同时提出了未来地质岩心钻机的发展方向及建议。     

Features of the earth core removal from a pipe under combined vibro-impact and static action

The paper illustrates experimental determination of the effect exerted on core removal from a pipe by the initial moisture of the core, squeeze force and impact energy. An adequate numerical model of the system “pipe — earth core” is presented to describe gradual core removal from the pipe during the principal and stages of the pipe cleaning. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 6, pp. 36–46, November–December, 2008.     

关于冲击反循环钻机若干问题的讨论

根据现有国产反循环冲击钻机目前的使用情况,提出了一些尚待解决的问题,针对这种钻机的冲击机构、"空打"、液压系统利用、安全生产等问题进行了讨论,并解决了其中的个别问题,提出了某些问题的解决途径.     

水隔离泵水击问题的研究及解决措施

介绍了水隔离泵产生水击的原因及危害，并从理论上分析研究了两相流管道中压力波的传播速度、时间及压力增值。通过理论计算，给出了解决水击问题的措施。     

一种新型卧式加热干燥设备的研究

介绍了卧式加热干燥设备的工作原理及其在硝酸铵干燥中的应用情况。运用传热传质理论对卧式加热干燥设备进行了加热和干燥过程的设计计算, 实际应用表明该新型设备产能大、能耗低。     

Sources for productivity gain in vibro-impact driving of steel elements in soil in special construction technologies

The authors consider how the impact frequency affects the penetration velocity of a metal case pipe and describe physical simulation of driving an element into soil by a pneumatic percussion device with step-wise adjustment of its impact frequency. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 5, pp. 72–80, September–October, 2008.     

基于路径规划的大容量钻杆自动输送系统研究

针对现有煤矿钻机钻杆自动输送系统容量小,需要人工频繁补充钻杆的问题,开发了大容量钻杆自动输送系统。以钻杆一般输送路径规划和多列多层钻杆起点归一化方法为基础,结合ZYWL全方位自动钻机总体结构方案,利用钻杆箱侧下方的空间,设计了升降输送路径方案,降低了钻机整体高度。基于路径方案设计了钻杆箱、转运器、主机械手和副机械手等执行机构,并根据具体结构对输送路径进行了适应性调整,避免了输送装置与钻机主机结构发生运动干涉。理论验算与样机试验表明,大容量钻杆自动输送系统路径设置合理,可准确实现钻杆的自动输送。     

考虑土性参数不确定性的单管冻结温度场分析

针对冻结法应用中的单管冻结相变热传导问题,考虑土性参数空间上的变异性,将土体传热区域的导热系数和体积比热容模拟为随机场,基于随机场局部平均理论,采用Neumann展开Monte-Carlo随机有限元法对单管冻结随机温度场求解进行了分析,给出了有限元节点温度响应的均值与方差计算公式,根据计算流程框图编写了求解单管冻结温度场的Matlab随机有限元计算程序。通过算例,得到了考虑土性参数不确定的单管冻结温度场统计分布规律,并与将各随机参数视为单一随机变量的情况进行了对比。结果表明:随机场及其局部平均理论能合理考虑土性热学参数空间上的不确定性;土性热学参数模拟为随机场和随机变量获得的温度均值分布规律基本相同;模拟为随机变量得到的温度场变异性偏高,采用随机场建模方法显得更加科学合理。     

燃煤锅炉中受热面的灰污染监测研究

煤炭燃料燃烧过程中产生的一些灰，如煤粉在热交换过程中会附着在管表面。这会导致传热抑制问题，如结渣和结垢以及锅炉驱动故障。基于动态质能平衡法的锅炉传热表面灰污监测、锅炉热效率的在线计算以及双风尾部气体流量和再热器蒸汽流量的软测量，可以在线评价锅炉吹灰系统的性能；然后，针对吹灰频率和持续时间的优化，制定了合适的吹灰策略；最后，给出了灰污染监测结果和一个实验应用的分析来说明所提出的方法的有效性。提出的方法可以应用于锅炉吹灰系统吹灰运行的状态评估和指导，以达到节能的目的，而不需要特殊的仪器或复杂的计算系统。