相对地应力测量设备现状及发展趋势

地应力变化使工程结构发生失稳、变形甚至破坏,是大多数工程灾害的直接原因。相 对地应力监测是探究开采过程地应力时空演化规律的重要手段,因此,相对地应力监测在隧道施 工、资源开采、水利交通工程建设中是重点内容。本文对当前采用的相对应力监测设备的组成结 构、工作原理、使用步骤、注意事项、应用现状、适用条件和优缺点进行了详细阐述和分析,为 相对地应力监测的设备选型和工程应用提供了借鉴。最后,基于当前5G通讯技术和智能物联网快 速发展现状,提出基于5G+物联网的相对应力智能监测的发展方向,设计了相对地应力智能实时监 测的研究思路和系统框架,为相对应力的监测进一步发展提供展望。     

基于GeoSLAM的矿山生产环境快速虚拟 重构研究

针对现有生产环境重构方法存在工作周期长、现场工作量大、建模精度低、设备便携性差等问题,开展基于GeoSLAM系统的矿山生产环境快速重构研究。分析了GeoSLAM系统软组成和空间点云数据定位与地图重构技术的工作原理,提出井下生产环境三维场景快速重构作业流程和基于GeoSLAM测量数据与工程测量数据组合建模技术。研究成果应用于某金矿井下生产环境重构实践,结果表明本研究提出的重构工作流程和点云建模技术行之有效,生成的模型可直接与三维资源模拟软件及开采设计软件良好衔接,为数字化开采及管理提供技术支持,为智能化、无人开采提供环境数据支撑。     

浓密机发展历程、分类及其高效化改进研究现状

传统浓密机使用中常存在溢流“跑浑”、底流浓度不达标、压耙等问题,导致浓密机分级效果差,直接影响企业的安全高效生产。浓密机分级效果除了受到来自浓密机自身结构参数的宏观因素影响外,根本原因取决于进料特性、药剂作用参数（如泥层厚度、加药量、溢流含固量、底流浓度等）。为此,通过综述国内外浓密机发展历程、分类及特点、存在的问题及其改进,系统分析了自动提耙技术、新型进料井结构、自动加药技术、综合控制系统等在传统浓密机高效化改进方面的应用,总结了深锥浓密机和斜板（管）浓密机在稳定底流浓度、改善板面上物料堆积粘结、减少沉降通道堵塞等方面采取的措施,介绍了振动型斜板浓密分级机和振动型斜板盒浓密分级机技术特征及应用,重点讨论了消除斜板浓密机斜板面上物料粘结与堵塞问题的最新技术与解决方案。未来浓密机将以高底流浓度、高处理能力、低故障率、低能耗、智能控制为主要技术特征,借助于新材料、自动化水平、药剂工艺等技术的进步,实现以传统浓密机为基础、高效浓密机为方向,不断优化设备结构,最终规格趋于合理、类型趋于完善。浓密机及其高效化应用的系统研究,为我国在固液分离行业通用设备的研究与开发提供重要思路,为实现尾矿高效脱水、干排干堆、综合利用,加快绿色矿山建设进程提供重要的理论和技术支撑。     

固支矩形薄板通入非平稳随机电流的磁弹性随机振动

针对四边固支矩形薄板,以连续体的随机振动理论及板壳磁弹性基本理论为基础,导出了在外加磁场中通入非平稳随机电流情形下矩形薄板的磁弹性随机振动方程。将洛伦兹力耦合项中的一部份假设为薄板的一种阻尼,另一部分假设为非平稳随机均匀分布载荷,分别得到了外加磁场中通入非平稳随机电流时板的随机位移响应的均值、功率谱密度函数等数字特征。针对具体算例,在通以非平稳随机电流的情形下,计算了其位移响应的功率谱密度函数和均方值函数,并绘出了板中心点的位移响应功率谱密度图、速度功率谱密度图及加速度功率谱密度图,并讨论了磁场强度及洛伦兹力耦合项对在非平稳随机电流下的随机位移响应的影响。     

粗泥沙集中来源区水土保持措施的生态环境影响分析

粗泥沙集中来源区是黄河下游造成河道淤积泥沙的主要来源区,针对该区域水土流失的治理主要是开展拦沙坝建设和小流域综合治理等工作,这些措施在防治水土流失的同时也对区域生态环境产生影响。评价采用＂3S＂技术,运用生态机理和景观生态学原理,通过定性分析和定量计算相结合的方法,对区域已经开展的水土保持工作所产生的生态影响进行分析,该成果可以为粗泥沙集中来源区开展水土流失治理提供技术依据,并为黄土高原水土流失区治理提供借鉴。     

功能性立体篷盖面料的开发

分析了立体机织面料的结构特性、优点、用途和开发现状,认为通过合理的结构设计与原料选择来实现面料的集成化开发是其重要的发展趋势之一,并研发了适用于帐篷、保暖窗帘等用途的多功能立体蓬盖面料。     

深埋厚大矿体采场结构参数优化

合理的采场结构参数可使采场处于有利的力学状态,使围岩的应力、应变分布趋于均匀化,在保证开采系统稳定和生产安全的前提下,减少支护工作量,提高采矿强度和生产效率。在深入分析思山岭铁矿地质概况与采矿方法的基础上,对影响矿房回采稳定性的矿房高度、矿房宽度、采场长度、矿柱宽度、矿柱充填方式等5个关键因素进行2水平正交设计,获得8种试验方案。运用大型岩土软件FLAC3D对盘区内不同方案的采场结构参数进行数值模拟研究,分析其在不同结构参数下应力、位移、塑性区等特征,初步得出采场处于最有利力学状态时的结构参数方案(采场高60 m、采场长60 m,矿房宽18 m、矿柱宽20 m的参数方案)。计算结果表明:回采过程中,采场长度对顶板应力和顶板位移的影响最大,采场越长,应力值越大,且压应力主要在盘区间柱集中,顶底板处出现拉应力集中。分析结果可为盘区矿房矿柱的安全高效回采提供技术支持。     

基于智能拉拔测试系统的锚杆锚固力现场高效评测方法

锚杆锚固力现场评测是锚杆支护效果评价、支护参数设计与优化的基础。为解决当前锚杆锚固力现场测试方法与设备存在的效率低、携行困难、数据采集不连续和测试过程连接复杂等问题,基于自主研发的锚杆智能拉拔测试系统,提出了锚杆现场检测快速连接技术,开发了荷载—位移实时采集软件对拉拔全过程的荷载与位移数据进行智能分析与可视化。将研发的拉拔系统应用于新城金矿对锚杆现场锚固力进行评测,结果表明：长2.4 m、壁厚2.5 mm、管径差2 mm的管缝锚杆平均锚固力为61.5 kN,位移可达150 mm以上;长2.2 m、直径22 mm的端锚树脂锚杆锚固力可达230 kN,位移约120 mm;长2.2 m、直径22 mm的涨壳式锚杆锚固力可达94.5 kN,位移为25 mm。现场应用验证了锚杆智能拉拔测试系统具有便捷高效、智能分析的特点,有助于降低矿山锚杆测试成本,可为锚杆锚固力现场定量评测提供数据支撑,可为智能矿山建设、科学管理与决策提供技术支持。     

水泥基材料中自由氯离子浓缩的影响因素

研究了NaCl浸泡液浓度、浸泡时间、养护时间、浸泡温度和压滤压力对水泥基材料孔溶液中氯离子浓缩的影响。结果表明:在NaCl溶液中浸泡56 d后,水泥基材料试件孔溶液中自由氯离子浓度与浸泡液的氯离子浓度有很好的线性关系。当浸泡液浓度≤0.3 mol/L时,自由氯离子浓度比浸泡液的氯离子浓度至少高40%;当浸泡液浓度>0.3mol/L,自由氯离子浓度只稍微高出浸泡液的氯离子浓度。浸泡后的前63d,自由氯离子浓度随浸泡时间增加逐渐增加,随后,自由氯离子浓度开始随浸泡时间增加而降低。孔溶液中氯离子浓度随养护时间增加而减少。浸泡温度和压滤压力对自由氯离子浓缩没有太大的影响。双电层和试样孔结构压滤前后变化是水泥基材料孔溶液中的自由氯离子浓度升高的主要原因。     

供水温度对低温空气源热泵制热性能的影响

本文通过设置环境温度分别为-12℃、-6℃,初始水温为20℃,开启热泵进行加热,研究了不同供水温度对空气源热泵的制热量、系统功耗、能效、排气温度、压缩比等的影响。结果表明:在相同初始水温下,随着加热的进行,压缩机的制热量先增加后降低,供水温度为40℃时的制热量最大;当环境温度为-12℃,供水温度从25℃增至55℃时,系统功耗从11 905 W增至24 417 W,增加了105%,系统能效从4. 03降至2. 11,下降了47. 6%。