矿山胶结充填体中胶凝材料含量检测方法试验研究

针对矿山充填体质量评价过程中胶凝材料含量的检测问题,基于元素守恒原理,发明了一种操作简单的充填体中物料组分检测方法——元素检测法,并通过试验验证了该方法的可靠性及准确性。该方法的检测精度满足充填生产实际需求,对充填配比试验、矿山充填设计及质量检测具有重要意义。     

安庆铜矿开采过程的数值模拟

采用三维非线性FLAC－3D程序，数值模拟安庆铜矿1＃矿体－560m以上的采充过程，分析开过程中的地压问题，确定合理的采场布置及采顺序。研究结果表明：－400m--510m矿房开采比较稳定，方案1采用双阶段开采－460m--560m矿柱，只要先回采掉－400m上部的矿柱，开采也比较稳定。方案2的－400m--50m矿柱开采的稳定性较差，在－510m保留的10m水平矿柱起不到安全隔离作用，从地压角度看，方案1要优于方案2。     

顺层岩质边坡变形破坏规律的分析

使用RFPA边坡版有限元分析程序分析含软弱结构面的顺层岩质边坡的变形破坏情况。结果表明，边坡的破坏主要是沿滑动面附近的软弱结构面萌生并扩展，含多组软弱结构面的顺层岩质边坡下沉曲线具有呈阶梯式变化的特征。这对在安全位置监测边坡位移变化从而了解整个边坡的变形破坏有积极意义。     

三维激光扫描技术在岩体结构面几何参数获取中的应用

岩体结构面几何参数传统获取方法是使用地质罗盘和直尺进行现场获取,但是该方法存在效率低、难度大等问题,为了有效解决该问题,本文引入三维激光扫描技术到岩体结构面几何参数获取中,大幅提高了岩体结构面几何参数获取的效率。为了验证该技术的有效性,选择国内某矿山边坡进行现场扫描,对扫描获取的点云数据进行预处理后,利用结构面识别和分组方法,快速地提取了岩体结构面并统计了结构面的倾向、倾角、迹长等信息,为后续边坡稳定性计算提供了有效的结构面几何参数。     

基于Cortex-M4 和FreeRTOS的矿用三维激光扫描测量系统设计

为了满足矿用三维激光扫描系统的需求,设计了基于Cortex-M4内核和嵌入式实时操作系统FreeRTOS的运动控制和数据采集系统。采用Cortex-M4为内核的STM32F407ZGT微控制器和APM电机控制器等进行相关的硬件电路设计,通过移植FreeRTOS内核实现对运动控制、激光传感器数据采集、摄像头视频传输等任务的调度和对其他硬件资源的管理,简化了硬件设计的复杂度,优化了软件编程,提高了系统的实时性和可靠性,降低了成本。     

常规支护技术在充填体巷道或硐室中的创新应用

充填体内巷道或硐室掘进时采用控制爆破技术,喷锚支护紧跟工作面及时进行。根据凿岩硐室、出矿穿脉、回风联络道及出矿进路所处位置的岩体和充填体情况,合理选择巷道支护方案和参数:凿岩硐室采用喷射混凝土与锚索联合支护方式或锚杆、锚网与喷射混凝土联合支护方式;出矿穿脉及出矿回风联络道采用锚杆、锚网与喷射混凝土联合支护方式;出矿进路眉线处初期采用喷射混凝土、锚杆和金属网联合支护方式,后期采用模筑钢筋混凝土支护。常规支护的创新应用解决了充填体巷道普遍存在的掘进难度大、支护成本高、施工效率低的技术难题。     

摆线磁齿轮复合电机设计与优化

将摆线磁齿轮与永磁电机相结合,研究了一种可双端输出的摆线磁齿轮复合电机(CMGCM),给出了CMGCM的运行机理及结构参数的设计方法;建立了摆线磁齿轮的有限元仿真模型,通过双控制变量法对各关键参数进行了仿真优化。结果表明,在总体积不变的条件下,优化后摆线磁齿轮的最大输出转矩较优化前提高了4. 6%,可实现低速大扭矩直接式驱动。     

基于扩散度的尾砂膏体流变特性

借鉴水泥净浆流动度测试方法,引入扩散度参数判别尾砂膏体的流变特性,开展试验研究分析扩散度与尾砂膏体质量分数（C_w）、灰砂比、屈服应力和黏度系数的关系,根据5个矿山的扩散度和流变参数测试结果,构建扩散度与屈服应力的经验模型,并与推导的解析模型作对比。结果表明:尾砂膏体的扩散度主要与质量分数有关,灰砂比对其影响不显著,随质量分数、屈服应力和黏度的增加而减小,质量分数为68%、70%和72%的尾砂膏体的扩散度分别为20.37、17.22和12.44 cm;尾砂膏体的扩散度与屈服应力的变化趋势相吻合,二者呈指数型函数关系,经验模型计算得到的屈服应力与测试结果误差在25%范围内,且尾砂膏体质量分数越大,二者的误差越小,达到10%以内;解析模型与经验模型计算所得的屈服应力在扩散度为12～16 cm之间结果较接近,解析模型计算结果整体上高于测试值;相比于坍落度,扩散度测试简便易操作,扩散度能有效表征尾砂膏体的流变特性,指导矿山现场充填。      

一种拉杆式的光纤光栅应变传感器

提出了一种拉杆式的光纤光栅应变传感器,并进行了理论分析和传感器标定实验研究。传感器由悬臂梁组成弹性系统,将光纤粘贴于悬臂梁内锥形孔内,利用拉杆传递监测对象表面应变变化。实验结果表明,传感器的应变灵敏度为1pm/με,线性度为0.994;温度灵敏度为16pm/℃,线性度为0.996。可应用于高精度要求下的应变测量。     

风光互补发电系统最大功率跟踪综述

风光互补发电系统的运行需要快速准确地进行最大功率点跟踪,为此综述了风光互补发电系统最大功率点跟踪的几种方法,包括在太阳能电池阵列部分日益成熟、改进和优化策略较多的扰动观察法、电导增量法和恒压控制法;风力发电机部分的叶尖速比控制法、功率信号反馈法、扰动观察法,分别说明了各种跟踪控制方法的优点和不足之处。最后探讨了最大功率点跟踪控制方法的发展思路,对该领域今后的研究方向做了展望。