基于FM354的交流伺服系统在机械比对力机上的应用

针对机械比对力机的工艺和控制要求,详细介绍了西门子SIMODRIVE 611A交流伺服驱动系统在机械比对力机上的应用。利用高性能的伺服定位模块FM354,控制交流伺服驱动系统,满足机械比对力机对速度、力矩和大调速范围的要求,使力机满足国家称重传感器检定规程(JJG669—90)和称重传感器生产检测要求。     

泥质含量对砂岩力学性质及其破坏特征的影响规律研究

岩石强度是影响煤层顶板稳定性及支护方式选择的重要因素之一。为研究泥质含量对顶板砂岩力学特性及其破坏特征的影响规律,通过岛津AG-X250电子万能试验机进行了3种含泥质不等量砂岩单轴压缩试验和巴西劈裂试验。试验结果表明:泥质的存在会弱化砂岩的强度,其中含少量、大量泥质的砂岩,其单轴抗压强度较不含泥质砂岩分别折减了22%和4%,抗拉强度分别折减了47%和45%,抗压及抗拉强度折减范围并不同步;计算统计了3种砂岩初始弹性模量E_i与切线弹性模量E_t的比值θ,发现含少量泥质的砂岩θ值最大,表明其内部裂隙发育较好;对3种砂岩的破坏模式进行分析,发现不含泥质砂岩为剪切破坏,含泥质砂岩为纵向劈裂破坏且含少量泥质砂岩破裂面倾角更小。     

双断层构造段围岩体的力学行为研究

为了研究巷道断层处围岩体的力学行为,基于岩石力学的弹塑黏性理论,建立了过断层围岩体的物理模型,分析了不同物理参数对围岩体力学行为的影响;同时通过有限元模拟了围岩体周围应力场的分布。结果表明:断层段围岩体起始应变、起始应变率和稳定应变率均随围岩体应力增大而增加;当断层处围岩体应力小于断层滑移的极限应力时,岩体应变呈线性增长,应变率保持恒定,当其应力大于断层滑移极限应力时,应变率在起始阶段逐渐减小随后保持恒定,且完整岩体弹模的增加使得岩体初始应变减小,断层岩体弹模的增大减少了岩体达到稳定应变率的时间;此外发现围岩体第一和第二主应力的应力集中发生在断层两端,方向集中指向断层,而围岩体第三主应力的应力集中发生在断层和巷道的交叉处,方向集中指向巷道。     

褐煤失水形变特性研究初探

为研究褐煤失水对露天矿煤岩组合边坡稳定性的影响,本文开展了褐煤失水试验,获得了岩样失水率、变形、孔隙率及裂纹演化规律,分析了岩样端面龟裂及分形渐变特征,探究了失水褐煤渐进损伤特性,基于毛细作用原理剖析了岩样裂纹扩展演化规律及作用机理。结果表明:褐煤恒温条件下,试件失水率呈“先陡后缓”的增长趋势,且最终接近或超过10 %;岩样逐渐产生轴向及环向变形,最终应变分别增至0.012 3和0.020 3,对应体积应变增至0.052 8,且应变增长与失水率渐变趋势相似;岩样失水体积远大于岩石收缩体积,孔隙率对应呈“先陡后缓”的增长趋势;岩样侧面横向裂纹渐进发育,且萌生位置渐变为“上端→下端→中部”,同时轴向裂纹萌生扩展,岩样端面龟裂特征显著,且裂纹分布分形维数基本呈线性增长趋势,揭示端面存在由均质向非均质转变过程;损伤变量随失水率呈非线性增长,最终增至0.066 5,且增长全程可分为线性增长阶段、减速增长阶段、加速增长阶段;受毛细作用控制,孔隙失水过程基质吸力增大是造成岩样轴向及横向收缩变形、竖向裂纹萌生扩展的主因。     

顶板–煤柱结构体力学特性及其渐进破坏机制研究

基于声发射和数码摄像机录像系统,对不同高比的5组顶板砂岩–煤柱结构体进行单轴压缩试验,研究其力学特性及渐进破坏机制。顶板砂岩–煤柱结构体整体强度是远离交界面和交界面处砂岩、煤样强度的综合,摩擦效应加强了交界面处煤样强度,而削弱了交界面处砂岩强度;顶板–煤柱结构体宏观破坏起裂应力、单轴抗压强度和弹性模量均随岩煤高比递减而呈递减趋势;在同等条件下煤样原生裂纹越发育,顶板–煤柱结构体宏观破坏起裂应力、弹性模量和单轴抗压强度越小。顶板–煤柱结构体宏观破坏起裂导致应力–应变曲线出现阶梯状波动,AE信号出现峰值,大部分起裂位置位于煤样上,但当岩煤高比为9∶1时,交界面处砂岩首先破坏起裂。煤样内裂纹扩展和贯通使其变得较破碎且形成局部破坏,同时局部破坏的贯通导致煤样最终破坏;砂岩破坏是煤样内裂纹扩展贯通至其内部造成的,且由于裂纹扩展能力、速度及角度的不同,砂岩破坏形态呈劈裂破坏、剪切破坏或不发生破坏,随岩煤高比增大,煤样和砂岩破坏程度增大,煤样更加破碎。     

顶底板岩性对条带煤柱应力及塑性区影响研究

运用FLAC~(3D)数值模拟软件模拟了不同岩性顶、底板条件下条带煤柱变形破坏过程,研究分析了不同岩性顶、底板对条带煤柱应力演化特征及塑性区分布规律的影响。结果表明:顶、底板岩层的强度越大,条带煤柱承受的应力越大,应力集中程度越大;而顶、底板岩层的强度越小,条带煤柱的应力集中程度越小,而其塑性区扩展越大,且上部破坏越严重;泥岩作为顶板时,上部较下部破坏大,形成上大而下小的塑性区;中砂岩、细砂岩作为顶板,泥岩作为底板时,下部较上部破坏大,形成上小而下大的塑性区;中砂岩及细砂岩作为顶、底板时,中部较上、下部破坏严重,形成中部大而上、下部小的塑性区。研究结果对不同岩性顶、底板条件下条带煤柱留设具有一定的工程实践意义。     

大型空冷器自动清洗系统

介绍大型机组直接空冷清洗装置及系统.该装置清洗效率高,可选择多种扫描清洗方式,为国内首创,最快可比国际流行的方阵扫描方式清洗效率提高6倍.     

冻融灰岩单轴声发射损伤特性试验研究

为探究冻融及轴向载荷作用下灰岩力学特性演化规律及内部细观结构渐进损伤特征,开展不同冻融循环次数灰岩单轴声发射试验,获得相应的物理力学参数,分析声发射信号与冻融灰岩内部微裂纹活动的相关性,定量研究冻融灰岩损伤累积变化规律,阐明冻融灰岩损伤劣化机制。结果表明：随着冻融次数的增加,灰岩单轴抗压强度、弹性模量、泊松比逐渐降低,冻融80次后分别折减61.43%,48.42%,17.33%,峰值应变点逐渐后移;声发射振铃计数变化过程可分为平静阶段、增长阶段、陡增阶段;随着冻融次数增加,灰岩单轴声发射信号活跃且呈局部高密度释放特征,声发射b值呈“V”型变化,动态b值局部突降表明大尺度裂纹产生,灰岩内部裂纹类型由剪切裂纹向拉伸裂纹阶段过渡,对应岩样由剪切破坏转为劈裂破坏;冻融0,10,20次灰岩损伤变量呈突变或渐进突变特征,冻融40,60,80次灰岩损伤变量呈分段渐进式增长;水冰相变引起孔隙结构体积膨胀、孔隙局部冰结造成的细观水压致裂现象及自由水动力学响应是造成灰岩冻融损伤的主因。     

基于FLAC3D的巷道分步开挖支护稳定性模拟研究

针对陈四楼煤矿-850m深部软岩巷道,为研究巷道开挖时和支护后围岩稳定性,本文基于巷道围岩支护理论,采用FLAC~(3D)对巷道围岩进行模拟,锚杆加喷浆支护的方式,提高锚固岩体的稳定性,并对锚喷支护前后的围岩应力和位移变化进行分析。研究表明支护后围岩塑性区范围减小幅度在20%～30%,且最大应力值下降10. 88%;有支护下的围岩位移变形量仅为未支护时围岩位移变形的5. 9%;发现第二次支护对第一次支护具有加固作用,且随着开挖深度及长度的增加,支护体最大应力值和位移值均有所增加。研究工作可为相似深部软岩巷道支护工作提供依据。     

浸水作用对煤岩抗拉强度及其破坏特征影响研究

煤体开采前后可能会受到不同程度水作用的影响,其力学性质将产生变化,进而影响煤体承载能力,关系到采矿安全。通过不同浸水时长煤样的巴西劈裂实验,研究了水对煤岩抗拉强度及其破坏特征的影响。试验结果表明:煤样含水率随浸水时长增加而不断增大,20d后含水率稳定在0.77%左右;浸水时长为5d的煤样抗拉强度较未浸水煤样增大了0.57MPa,浸水时长大于5d的煤样抗拉强度逐渐降低,最终趋于平稳;煤岩类孔隙比与抗拉强度呈负相关关系,相同类孔隙比的煤样抗拉强度随浸水时长增加而减小;煤样破坏后破裂线宽度及面积随浸水时长增加而减小。