晋城矿区煤与煤层气协调开发模式优化决策方法

为进一步提高煤矿区煤与煤层气共采效率,需要对现阶段煤与煤层气协调开发模式进行优化决策,针对该问题,以晋城矿区为研究对象,基于层次规划思想提出了"采煤工作面→采区→矿井"3层级煤与煤层气协调开发模式优化决策思路;界定了采煤工作面煤与煤层气开发3区范围,采用非线性规划数学方法构建了采煤工作面煤与煤层气协调开发模式优化决策理论;基于3区时长控制关键因素建立了3区时长控制机制,明确了特殊阶段转换临界指标;基于优化决策目标内容,采用系统分析及归纳演绎法从安全性、经济性、资源效益性3方面构建了采煤工作面煤与煤层气协调开发效果评价指标体系及评价考核标准,对寺河煤矿东五盘区5301采煤工作面的煤与煤层气协调开发效果进行定量评价应用,验证了评价指标体系具有良好的现场适用性;基于煤层气开发技术和煤层气赋存条件,采用BP神经网络算法,建立了煤层气开采量预测模型,以寺河煤矿地面垂直井和井下顺层长钻孔为煤层气开采技术代表分析论证了其现场可操作性;以3区时长控制机制为纽带、以煤与煤层气开发全生命周期资源量守恒定律为本构模型、引入煤层气开采量预测模型,构建得到以3区时长为最基本待求解变量的采煤工作面煤与煤层气协调开发模式优化决策模型,决策模型以评价指标体系和特殊阶段转换临界指标作为求解约束条件,建立了可借助计算机编程语言实现的采煤工作面煤与煤层气协调开发模式优化决策流程,具体流程为"构建所有技术方案的3区时空关系制约方程并求解→通过协调开发效果评价确定每个技术方案的最佳开发方案→从所有技术方案的最佳开发方案中优选获得最佳开发方案"。研究表明:"以煤矿区煤与煤层气赋存条件、开采技术、现场实践数据为基础数据,以非线性规划、人工智能为建模方法,以计算机编程为具体实现手段"的煤与煤层气协调开发模式优化决策方法在理论与实践方面是可行的,该优化决策方法能够为解决晋城矿区煤层气开采与煤炭开采的时空矛盾问题提供指导意见。     

刮膜式分子蒸馏器液体停留时间分布及壁面结构优化

在刮膜式分子蒸馏器中,可以通过液体的停留时间分布反映物料蒸发分离特性,研究其规律对改进蒸馏器内的流场结构、优化操作参数和装置的设计都具有重要意义。今采用计算流体力学的方法,建立三维CFD模型,研究了进料速率和转子转速对停留时间分布规律的影响,并且与实验值进行对比验证;对蒸馏器壁面进行了优化,包括水平圆环、倾斜圆环和网状圆环三种优化壁面,并且对其分别进行模拟计算和实验验证。模拟结果显示出与实验结果相同的规律。结果表明,在研究范围内,停留时间随着进料速率的增大而减小;随着转子转速的增大,停留时间先增大,达到一定转速后,停留时间反而减小。经过壁面优化以后,在相同的进料速率和转子转速下,水平圆环壁面和网状圆环壁面的停留时间得到延长,倾斜圆环壁面的停留时间适当缩短;壁面湍动程度增大,有利于传质传热,提高了分离效率。     

基于S7-200的语音播放自动贩卖机设计

当在自动贩卖机中,选中心仪物品时,它贩卖的产品可能是与顾客所想买的产品不一样,这时我们所设计的基于S7-200可编程序控制器具有语音播放功能的全自动贩卖机,就可以克服这一缺点,同时它也给予了一些无法操作贩卖机的人很大的帮助,本文根据实际生活中所使用的贩卖机的功能,增添了ISD1820语音播报系统,通过播报工作状态,提高了用户的使用体验,并且具有稳定运行,使用方便,调控方式简易等特点。     

硬质合金焊接刀具刀体材料及淬火工艺

硬质合金焊接刀具刀体在钎焊过程中被正火和回火,引起刀体硬度和强度下降,导致刀具性能不稳定,刀具容易出现折断损坏或扭曲变形。虽然采用9Si Cr可以缓解刀体硬度和强度的下降,但制造成本较高。试验表明,只要将淬火温度控制在900℃以下,采用油淬火冷却剂和焊接刀片刀体一体淬火的新工艺可以保证40Cr刀体的淬火硬度达到40HRC以上,完全能够满足使用性能要求,降低原材料成本。     

铅锌密闭鼓风炉熔炼卧式热风炉的开发研究

密闭鼓风炉炼铅锌时需从风口鼓入900℃左右的热风,热风由立式热风炉提供。立式热风炉体积庞大,结构复杂,运行中不便检修维护。笔者开发设计出一种卧式热风炉,不仅体积相对小,运行过程中还可以对其中的某个箱体进行更换、清扫、维护,并且热效率高。     

ZnMnCo-LDHs的制备及其对磷酸根废水吸附性能研究

采用水热法合成三元过渡金属ZnMnCo-LDHs纳米材料，探究Co元素的含量对磷酸根废水吸附性能的影响。在温度100℃、2 h、1 mL三乙醇胺的条件下，制备不同比例ZnMnCo-LDHs纳米材料，以浓度为100 mg/L的KH₂PO₄溶液模拟含磷废水测试材料的吸附性能。利用SEM、XRD和FT-IR等技术表征。结果表明：3种ZnMnCo-LDHs纳米材料均为片层状结构，层间插层离子为NO^-₃。随着Co含量的增加，ZnMnCo-LDHs片状的厚度逐渐变薄，证明Co含量的增加对片状结构具有调控作用。3种ZnMnCo-LDHs纳米材料对磷酸根废水的最大吸附量分别为738.14、732.69、709.6 mg/g。吸附等温线符合Freundlich模型；吸附动力学符合准二级动力学；吸附热力学得出为自发进行的吸热反应。ZnMnCo-LDHs纳米材料经过6次循环性能的测试，去除率仍保持在80%以上，具有良好的循环性能。     

钢锭模用灰铸铁服役工况下的组织与力学行为研究

依据灰铁钢锭模的铸造工艺制作试样,通过试验手段,模拟其服役热历程,分析微观组织、力学行为与使用寿命的关系。重点考察不同热作用历程后铸铁的石墨基体与拉伸性能的变化规律。研究发现,珠光体灰铁试样在400℃附近存在抗拉强度随温度升高而增大的反常区,并认为这可能与预先热模拟处理后造成的内耗变化有关。试样经800℃保温3 h并控温冷却后,其600℃以下的抗拉强度可提高45%以上;同时,试样各温度下的抗拉强度均随热循环作用的次数(最多热循环处理50次)增加而减小,且这一现象在20次循环处理后尤为显著。基于光学显微镜、扫描电镜和能谱分析等表征手段,揭示其拉伸性能、变形行为与基体组织形貌的相关性,并探讨大型灰铁钢锭模的失效机制和合理使用工艺。     

磷酸酸洗对AlN粉体及陶瓷烧结性能的影响

以镁粉和NH_4Cl作为双重辅助添加剂,通过直接氮化法制备出氮化铝粉末,然后通过H_3PO_4酸洗提高粉末的抗水解性能,再高温烧结制备出AlN陶瓷材料。通过XRD和SEM对AlN粉体及陶瓷材料进行物相分析和微观结构表征,并对经磷酸酸洗和未经磷酸酸洗的粉末的烧结性能进行比对研究。结果表明,磷酸酸洗工艺提高了AlN粉末的抗水解性能和烧结性能,AlN陶瓷具有良好的微观结构和较高的致密度。     

某核电厂仪表引压管道断裂原因失效分析

某核电厂与仪表隔离阀相连接的引压管道发生腐蚀开裂,本文采用宏观形貌和微观金相组织观察,材料成分分析、硬度检测、扫描电镜等技术手段对该引压管道开裂处进行系统地分析,结果表明:阀门与管道连接处存在焊接缺陷,导致其在交变循环应力作用下发生疲劳断裂。     

太阳能发电在阿尔山景区监控及广播供电系统中的解决方案

本文从内蒙古阿尔山景区监控及广播系统供电方面的实际需求出发,根据其特殊的地理位置,从工程的角度出发,探索并实现了太阳能供电系统的建立。本文从系统技术设计,系统安装实施及成本控制等方面进行阐述,主要围绕着"风光系统设计方案,设备选型,太阳能电池板铺设参数设计及成本控制等方面"进行讨论。