煤巷钻锚一体化快速掘进技术与装备及应用

分析煤巷掘进技术与装备现状及存在的问题,介绍研发的钻锚一体化快速掘进新模式、新技术、新装备及井下应用效果。研发出钻锚一体化锚杆支护技术与设备,包括钻锚一体化锚杆、泵注式锚固剂、钻锚一体化钻臂、钻箱、锚杆仓、锚固剂泵注系统及智能控制系统,将传统树脂锚固锚杆安装6道工序简化为1道连续工序,实现了锚杆自动化“一键”打设,单根锚杆作业时间由原来5～6 min减少为3 min。研发出自动化喷涂支护技术与装备,包括高强、速凝、抗变形喷涂护表材料,抗拉强度超过9 MPa,断裂伸长率超过100%,黏结强度高于3 MPa;研发出6自由度喷涂系统,可实现随掘自动化快速喷涂作业。研发出巷道随掘变形动态监测技术与系统,实现随掘大粉尘、多干扰、低照度环境下的巷道表面变形监测,监测精度能够满足围岩稳定性评价要求。提出煤巷掘支锚运分区并行协同快速掘进新模式,研制出钻锚一体化快速掘进成套装备。对试验矿井陕西陕煤曹家滩煤矿回采巷道掘进过程中围岩位移和稳定性进行了监测,在时间上,巷道掘出2～3 h后80%以上的围岩位移已经发生;在空间上,距离掘进工作面相当于2倍巷道宽度的位置,90%以上的围岩位移已经完成。快速掘进引起的...     

直线平夹自适应机器人手抓取分析与实验

传统机器人手在平夹模式下,其手指末端的运动轨迹为圆弧,难以精确捏持薄板物体。针对传统机器人手的不足,设计一种可实现直线平夹精确捏持和自适应包络通用抓取的机器人手,分析了该机器人手的工作原理,结构组成,并且对机器人手抓取模式、平夹抓取最大抓取质量和自适应包络抓取特性进行分析,为优化机器人手设计提供依据。研制了机器人手样机,并在手指表面安置了压力传感器实时监测抓取过程中的受力情况,开展了定性抓取实验和定量测试实验,通过对传感器反馈数据进行分析,得出了机器人手在不同抓取模式、抓取不同特性物体时的受力情况,验证了机器人手抓取性能。     

基于CiteSpace的乡村聚落空间研究评述与展望

在我国全面推进乡村振兴战略的背景下,对作为乡村振兴载体的乡村聚落空间进行研究有助于乡村的可持续发展。文章运用CiteSpace对CNKI数据库中1991-2022年有关乡村聚落空间研究的455篇文献进行可视化分析,探讨相关研究热点与趋势。研究结果表明,我国乡村聚落空间研究主要集中在空间结构、空间分布特征、空间演化与空间优化四个方面。未来乡村聚落空间研究应加强对乡村行为主体的考量,增加研究的普适性,加强跨学科、跨领域的综合研究,对社会文化等因素指标体系的构建进行深入研究。     

绿色生态理念在适老化空间设计中的应用

养老建筑的规划、设计、建设均需根据老年人特殊的身心特点进行科学合理的设计,不仅使空间布局满足老年人的身心需求,还要保证建筑室内环境的适老化.从绿色生态理念视角出发,探讨适老化空间的设计要点.     

冲击载荷影响松散破碎全煤巷道支护技术研究与实践

针对潞安新疆煤化工集团二矿W4205运输巷全煤松散破碎且受冲击载荷影响的特点,在地质力学参数测试基础上,分析了巷道破坏机理,并对多个支护方案进行了数值模拟,最终确定了以W钢护板为组合构件的锚杆索联合支护方案。该方案实施于井下并进行矿压监测,监测结果表明该方案可以有效控制围岩变形,为类似条件的冲击载荷影响松散破碎全煤巷道支护提供了参考。     

大采高工作面锚杆支护巷道局部冒顶机理研究

基于大采高工作面巷道冒顶制约煤矿安全生产的问题,采用现场实测和数值模拟方法研究了巷道局部冒顶的影响因素。现场测试表明:冒顶位置巷道直接顶板为5.8 m泥岩,且为多层复合,锚索锚固端附近存在泥质页岩软弱岩层,黏土矿物占比达54.3%。锚杆锚固区内外均发生明显离层,支护体受岩层错动发生剪切变形。数值模拟得出,受回采动压未稳定区域掘巷、护巷煤柱尺寸小、支护强度和刚度不足等因素影响,顶板软弱节理面发生离层,支护应力场完整性丧失,围岩塑性破坏后发生冒落。提出在地质异常区及时支护、增大支护强度防止锚固区离层、加强施工质量检测等技术手段,提高巷道安全系数,为减少冒顶事故提供工程借鉴。     

钻锚一体化锚杆钻机控制系统设计与研究

针对钻锚一体化锚杆的施工工艺，提出了一种钻锚一体化锚杆钻机控制系统，设计并阐述了系统总体架构、系统硬件和软件设计方案。针对锚杆钻机外置传感器故障率高的问题，提出基于压力阈值判断钻机工作状态，控制系统仅采用液压压力传感器即可实现锚杆自动化施工。针对片状钻头易磨损和断裂的问题，提出钻机进给恒压控制方法，通过压力值滤波算法、目标值滤波算法及PID算法实现进给压力的稳定恒压控制。煤矿现场试验结果表明，采用钻机恒压控制方法时钻机进给压力波动最小，进给压力方差为0.18,平均值3.3 MPa,能保证基于压力阈值判断钻机工作状态的可行性。钻锚一体化锚杆钻机控制系统可实现锚杆钻机的自动化运行，具有较高的可靠性和稳定性，为掘进工作面智能支护技术提供有效的技术支撑。     

高预应力强力支护系统在高瓦斯煤层巷道中的应用

高预应力强力支护系统能够对围岩施加较大压应力,抑制煤体发生剪切变形破坏。将高预应力强力支护系统应用于四川某矿高瓦斯煤层巷道,工程实践表明:高预应力强力支护系统是高瓦斯煤层巷道围岩控制的有效手段。     

机械产品绿色制造技术的应用

机械产品绿色制造技术有效解决了产品在加工过程中对环境造成污染的现象,这一技术的应用对于保护环境,推动我国可持续发展战略有一定的意义。现代科学技术的进步促进了绿色制造技术的发展和普及,人们环保意识的增强使机械产品绿色制造技有了更多的发展和应用空间。