工业搬迁企业原场地土壤Pb、Cd、Hg、Cr污染研究

针对城市建成区工业企业搬迁原生产场地土壤污染问题，采用单因子指数法、内梅罗指数法和地累积指数法等方法，对原场地土壤中Pb、Cd、Hg和Cr污染程度进行研究。研究结果表明:单因子指数法评价土壤中Cd元素是主要污染因子，属于重污染；Pb元素为中污染；Hg、Cr元素为未污染。内梅罗指数法评价土壤中 Pb、Cd和Hg元素为重度污染，Cr元素为安全；点位1、11和13为重度污染，点位7为中度污染，其他为轻度污染、警戒及安全。地累积指数法评价土壤中Cd元素为偏中污染，Pb元素为轻度污染；Hg和Cr元素为清洁；点位1为中度污染，点位11和点位13为轻度污染，其他点位污染等级为清洁。     

基于功频下垂控制的光伏并网发电系统惯量阻尼机理研究

针对光伏以低惯量、弱阻尼的特征大规模接入电网，给电网稳定性带来不利影响的问题，基于功频下垂控制的光伏并网发电系统，借鉴经典电气转矩分析法，从物理机制层面上分析影响系统惯量、阻尼以及同步能力的作用规律。研究结果表明对于控制参数的影响规律而言，惯量特性主要受功率环的比例系数Kp影响，且随Kp的增大而增强；阻尼特性受频率下垂系数Dp影响比较明显，且随Dp的增大而减弱；同步特性只受功率环的比例积分系数Ki影响，且随Ki的增大而增强。通过仿真验证了理论分析的正确性。     

综采放顶煤工作面高位巷抽采关键技术研究

为了保证九里山矿1508工作面采空区瓦斯治理效果，通过现场数据测定、实验考察和理论分析，研究了推进度、抽采负压、抽采管网等高位巷抽采关键参数。研究结果表明，工作面煤层越厚、推进度越快，瓦斯涌出量越大；孔抽期间理想抽采负压为25～30 kPa、巷抽期间理想抽采负压为5～10 kPa，高位巷并联支路及管路阻力会影响高位巷的抽采效果。     

大统矿业超高水充填开采制浆系统设计研究

煤炭作为我国的主要能源，在国民经济发展中具有不可取代的作用。矿井面临资源枯竭的困境时，尽可能多地采出煤炭是企业存续发展的当务之急。山东省兖州市大统矿业有限公司杨庄煤矿九采区3煤层1997—2005年进行了开采，由于受当时设备和技术的限制，仅回采一分层2.2 m。为挖掘企业潜力，充分利用煤炭资源，采用超高水充填法开采剩余分层和浅部煤炭资源。结合矿井实际情况提出适应矿井的高水充填系统布置方案，在地面建设制浆站，通过专门的设备将材料骨料制成浆液，然后运用管路将浆液输送至采空区进行充填。超高水材料制浆充填系统可服务于九采区全部充填工作面，每小时制浆生产能力为320 m³，每天生产1班8 h，约2 500 m³ 可以满足2个工作面的充填开采需要，极大提高了制浆充填效率，取得了良好的效果和经济社会效益。     

电控空气悬架车辆自适应前照灯控制策略研究

为有效提高前照灯夜间照明效果,本文在充分考虑国标GB7258《机动车运行安全技术条件》基础上,根据车身高度、车速等信号变化,提出一种自适应前照灯系统(adaptive front-light system,AFS)的新型前照灯垂向控制策略,以合理调节其夜间照射角度。同时,采用Matlab/Simulink和Stateflow软件,建立前照灯垂向控制策略模型,并对车辆在加速工况和减速工况条件下进行仿真分析。仿真结果表明,在车辆高度变化及车辆加速情况下,所提出的控制策略模型可有效调节前照灯照射角度,提高驾乘安全性;在车辆高度变化及减速条件下,所提出的控制策略模型亦可实时有效地调节前照灯照射角度,改善驾乘人员夜间行驶安全性。该研究可有效提高电控空气悬架系统车辆夜间行车安全性。     

煤矿井下碎软煤层旋转导向钻进技术

煤矿井下碎软煤层钻孔轨迹的定向可控对提高钻孔成孔率、减少抽采盲区、提高瓦斯抽采效果具有重要意义。旋转导向钻进工艺对于提高排渣效果、降低事故风险、提高钻进效率具有关键作用，因此实现碎软煤层钻孔旋转导向钻进是未来技术发展方向。分析并总结了目前石油钻井领域旋转导向钻进技术的特点和适用范围，结合碎软煤层钻孔特点，提出了基于内管控制的内控式旋转导向钻进技术思路。     

河流下浅埋深薄基岩煤层部分开采可行性分析

控制覆岩破坏高度是实现水体下安全开采的关键。针对“浅埋深、薄基岩、坚硬顶板”河流下压覆煤炭资源的问题，采用数值模拟的方法，计算了巷柱式和房柱式等部分开采的覆岩破坏高度，并从防水煤岩柱留设、岩梁极限跨度以及煤柱稳定性3个方面论述河流下部分开采的可行性。研究结果表明，部分开采能够很好地控制覆岩破坏高度，煤岩柱厚度基本满足留设防水安全煤岩柱要求；由于上覆基岩柱中存在厚度大于10 m的粗砂岩，在跨度小于8.53 m的情况下可以支撑上覆岩层；设计煤柱安全系数为1.28～1.81，均满足要求。采用采6 m、留6 m的巷柱（窄条带）式开采是最佳方案，面积采出率为50%，按总采出率45%计算，可解放河流压覆区域约52万t煤炭。     

基于Fluent的高压水射流喷嘴优化模拟研究

为了提高高压水射流技术的破煤效率,采用Fluent软件对高压水射流的喷嘴结构和几何参数进行了优化模拟。通过分析水射流的轴向速度和壁面静压分布,选择了最佳的喷嘴结构和几何参数。结果表明:圆柱形喷嘴的最大射流速度发生在喷嘴内部,而锥形和锥直形喷嘴的最大射流速度发生在喷嘴外部,且锥形和锥直形喷嘴的最大射流速度和最大压力均明显大于圆柱形喷嘴,考虑到水射流的附壁效应,锥形喷嘴为最佳选择。锥形喷嘴的最优几何参数为:喷嘴出口直径3 mm,喷嘴锥角7°,喷嘴长度9 mm。高压水射流喷嘴的优化对提高煤层瓦斯抽采效率具有重要意义。     

微型多轴旋翼无人机在山西省燃气输配管网安全管理提升中的应用

山西省内输气管网贯通全省南北，横跨东西，分布地区广，经过高后果区、采动采空区以及高陡边坡湿陷性黄土等不同的地形复杂区域，制约了常规人工巡护、风险识别、隐患预警等工作的进行，微型多轴旋翼无人机具有体积小、操作简单、机动性强、造价低、飞控智能化程度高的特点，具有搭载多种工作平台实时拍摄动态视频、高清晰照片及后台智能对比等功能。结合山西省输气管网管理工作的特点，分析了无人机在辅助管道巡护、高后果区风险识别、应急抢险中指挥和决策的应用，提高全省燃气管网的安全管理水平。     

动压巷道组合锚索的“应力柱”效应研究

为有效控制动压巷道围岩变形较大、支护控制困难等问题，以山西某矿8102工作面为工程背景，通过现场调研、数值模拟、现场试验等手段，对动载扰动条件下组合锚索的支护效果进行研究分析，并在现场进行了工业性试验。研究结果表明:通过对在动压巷道顶板施加组合锚索的数值模拟得知，巷道顶板应力比较集中，并出现“应力柱”效应，巷道变形较小。结合现场工业性试验，在动压巷道顶板施加组合锚索，巷道变形破坏情况明显好于未施加组合锚索段；组合锚索可以有效控制动压巷道围岩变形破坏情况。