深海集矿车速度控制与轨迹跟踪设计及实现

对履带式集矿车进行了速度控制与轨迹跟踪系统设计,针对左右两边履带在相同输出情况下速度不一致现象,运用模糊控制调整左右履带速度差。根据长基线水声定位系统的原理设计实验室水池定位系统,在进行水下试验时实现对集矿车的精确定位与轨迹跟踪。实车水下试验结果证实,速度测量精确且稳定,加入模糊控制后左右履带速度达到平衡;水池定位系统可实现对集矿车的轨迹跟踪,行走轨迹表明集矿车可在水底自动直线行走,为集矿系统进行海试提供了基础保障。     

深海采矿系统浮力配置对集矿车受力状态的影响

基于1 000 m深海采矿试验系统设计参数, 分析了不同工况条件下软管的受力状态和空间形态的特征规律, 研究集矿车接地比压和水平拖曳力的变化规律, 并模拟软管浮力配置的选取, 结果表明:当浮力配置大小及位置固定时, 随着软管内流颗粒体积浓度增高, 集矿车受到的水平拖曳力减小且接地比压增大; 集矿车与中间仓之间水平距离增大时, 软管对集矿车水平方向上的分力增大, 集矿车受到的水平拖曳力增大, 反之减小。通过研究软管形态和集矿车受力状态的变化规律及内在机理, 可为深海采矿系统软管输送参数的优化提供依据。     

矿车防粘自清技术原理探讨

在分析和总结以往的矿车防粘和清车技术的基础上,提出了全新的矿车防粘自清技术原理,并对利用该原理研制而成的防粘自清装置,在卸料时的受力情况进行了定性分析.     

自清矿车的研制与应用

介绍了自清矿车的自清原理、设计结构、主要技术参数的确定及应用效果。     

深海多金属结核集矿机铝合金履齿结构设计与分析

集矿机是深海多金属结核采矿系统中的重要装备和核心技术单元。由于多金属结核矿区表层稀软底质具有抗剪性能差、承载能力弱等特性,并且深海作业环境差、腐蚀性极强,集矿机的履齿设计显得尤为重要。履齿结构采用铝合金铸造具有更轻的重量、更高的强度、更好的耐腐蚀性、更利于拆装维护等优点。针对履齿进行了选材和结构设计,并对其强度进行了有限元分析,其结果表明:应力及变形均符合各工况下的作业要求。     

矿车自溜机械减速装置的研制与应用

利用槽钢加工而成,固定在轨道内侧,使用连接螺栓将机械减速装置与轨道内侧相连,中间加装套管,减速器外侧加装弹簧,当矿车出罐笼后呈自溜状态通过减速装置时,使用弹簧力让机械减速装置与轨道紧密相连,利用机械摩擦对矿车车轮轮毅产生矿车运行阻力,保证车轮在受轴向力作用发生爬轨时不会造成车辆掉道,从而解决人工掩车带来的危险隐患。     

基于不同路径的海底集矿车采集率的研究

针对深海采矿中海底集矿车采集路径问题, 在两种已有的直线式采集路径的基础上, 提出了一种新型的圆形前进式采集路径。针对这3种不同的采集路径, 采用理论分析的方法分析了采集率, 分别得到了3种采集路径采集率的解析式以及重复区域所占采集区域的比例即重复率的表达式。研究结果可为海底集矿车在采集路径的采集效率分析以及高效采集提供理论支持。     

基于自锁原理的新型斜井自制动矿车设计

为预防斜井跑车事故的发生,提出了一种基于自锁原理的新型斜井自制动矿车。矿车通过检测跑车时牵引钢丝绳拉力的变化来触发制动装置,通过制动杆与轨道接触进行制动。同时设计了摆锤机构,防止矿车在通过上下变坡点时因钢丝绳拉力变化而使制动装置的误动作。该新型矿车为斜井跑车防护装置的设计提供了参考。     

海底集矿车对称采集路径覆盖率问题分析研究

对海底集矿车采集路径规划覆盖率问题进行了研究分析, 结果表明, 在对称转弯半径不变的情况下, 随着采集宽度增大, 覆盖率、单次覆盖率、有效覆盖率和净覆盖率呈增大趋势, 并且当采集宽度与转弯半径相等时达到最优值。     

改进遗传算法优化的矿车驱动系统自抗扰控制

针对矿山车辆行驶过程中易受冲击振荡,造成液压控制系统剧烈波动、稳定性下降等问题,提出一种基于改进遗传算法的 自抗扰控制(ADRC)方法,首先通过分析矿车液压驱动系统工作原理,建立变量泵控马达驱动系统的数学模型;其次以矿车速度平稳控制为 目的,设计自抗扰控制器,结合模拟退火的思想拉伸适应度函数,改进遗传算法,并进一步优化...     

深海采矿集矿机定位系统的研究

为了采集海底资源,世界有关国家研制了不同结构的集矿机。但确定集矿机与采矿船的行走路线是深海采矿的难题。介绍了利用短基线声学原理进行集矿机定位,并阐述了定位系统的工作原理、系统组成、水下集矿机的运行轨迹,以及抗干扰的对策和延时的修正。     

新一代海底履带式集矿车“鲲龙500”行走性能分析

基于地面车辆力学理论, 开展了模拟履带板与底质压陷和拖曳特性的试验研究, 建立了深海特殊底质地面力学模型, 进行了新一代履带式集矿车“鲲龙500”的直线行走性能多体动力学仿真, 并利用“鲲龙500”实验室试验验证其正确性, 在此基础上对“鲲龙500”的行走性能进行了分析。结果表明, 集矿车两侧履带的速度差越大, 其转弯半径越小; 相比于陆地重黏土, 集矿机在深海土壤上转弯半径小, 转动角速度大。     

海底采矿集矿车的导航控制

导航控制系统作为集矿车遥测遥控系统的一个子系统，采用检测弱地磁磁场的磁通门罗盘对航向角进行监测，用数据块控制数据流并进行数据处理。该系统工作稳定可靠、抗干扰能力强、精度高，能较好地实现集矿车行走的导航。     

阳离子捕收剂浮选钛铁矿试验研究

采用醚二胺类阳离子捕收剂XL-1浮选攀枝花密地选钛厂钛铁矿, 脱硫后, 在捕收剂用量180 g/t和浮选温度5～10 ℃时, 经一粗四精一扫、中矿顺序返回的浮钛闭路流程, 由TiO₂品位20.38%的原矿得到TiO₂品位47.43%、回收率69.30%的钛精矿产品, 尾矿TiO₂品位为8.98%。     

循环伏安法研究铁闪锌矿的腐蚀及与捕收剂的相互作用

采用循环伏安法，研究了铁闪锌矿在有和无捕收剂两种情况下的电化学行为，对伏安图中的各峰进行了分析和比较，结果表明，铁闪锌矿的自腐蚀产物为S^0、SO4^2-，S^0的峰并不明显，并迅速氧化为SO4^2-，铁闪锌矿表现为天然可浮性差、活化难的特点。捕收剂与铁闪锌矿发生化学吸附，未见捕收剂二聚物分子在矿物电极表面吸附的明显证据。当用乙硫氮做捕收剂时，除SO4^2-峰外，还出现了明显的S2O3^2-峰。捕收剂盐在高电位下不能在矿物电极表面稳定存在。     

采用酯类捕收剂PZA提高铜、银回收率的选矿试验研究

在某硫化铜矿浮选过程中,进行了酯类捕收剂PZA与丁基黄药、丁基铵黑药、Z200等对比研究,发现PZA对铜、银具有良好的选择性,与丁基黄药组合效果更佳。原矿铜、银品位分别为0.28%和8.50g/t情况下,采用铜硫混合浮选—铜硫分离工艺流程,最终获得了铜精矿Cu品位21.58%、回收率83.94%,Ag品位500.10g/t、回收率62.99%的技术指标,较好的实现了银在铜精矿的定向富集。     

捕收剂DT-1在钼矿浮选中的应用研究

针对辽宁某钼矿浮选中,水玻璃用量大,尾矿沉降及tfqp矿水回水困难问题,研制了可在低水玻璃用量条件下,对该钼矿实现有效分选的新型捕收剂DT-1.实验结果表明:新型捕收剂DT-1对辉钼矿具有很强的捕收能力和较好的选择性,与传统煤油、黄药等捕收剂相比,DT-1在减少60％水玻璃用量的情况下仍然可以获得较好的指标,经过闭路试验,最终得到了品位为53.04％,回收率为95.02％的钼精矿.     

组合捕收剂浮选氧化锌矿试验研究

贵州某地氧化锌矿含锌6.19%,锌氧化率95%左右,矿石泥化严重。为使该资源得到良好利用,对该矿石进行了浮选试验研究,试验结果表明单独使用丁基黄药或胺类捕收剂GA-1没有捕收效果,单独使用脂肪酸类捕收剂FA-1,在p H>9时有捕收效果,但不能形成稳定泡沫层,导致精矿锌回收率低,而使用FA-1和GA-1组合捕收剂时浮选指标较好。通过最陡坡法确定了粗选合适的药剂用量,当浮选入料锌品位为8.90%时,通过一次粗选可以获得精矿锌品位22.59%、锌作业回收率74.03%的指标。     

新型钛铁矿捕收剂捕收性能和作用机理的研究

实验合成了一种对钛铁矿浮选选择性强的阴离子捕收剂TAO, 以此为基础与一种廉价脂肪酸皂组合复配研制出一种新型钛铁矿捕收剂RHB。单矿物浮选实验表明: pH=6～10范围内RHB对钛铁矿/钛辉石体系有较强的选择性。人工混合矿(钛铁矿占40%, 钛辉石占60%, 钛总品位20.34%)实验表明: RHB一次粗选获得的粗精矿品位达到42.62%, 与目前生产用捕收剂MOS相比, 在回收率指标相近的情况下, 粗精矿品位提高了5.32个百分点。对新型捕收剂的关键组分TAO在钛铁矿表面的作用机理进行了探讨。     

安徽李楼镜铁矿低温捕收剂反浮选试验研究

在CY脂肪酸类捕收剂低温条件试验的基础上,对李楼低磷低硫的单一酸性中贫氧化铁矿浮选给矿样进行了浮选试验研究。结果表明,在氢氧化钠用量1 000 g/t、淀粉用量400 g/t、氧化钙用量400 g/t、浮选温度20℃的条件下,获得精矿铁品位66.61%、铁回收率93.50%的分选指标;在浮选温度为35℃的条件下,对该矿石开展了浮选分离试验研究,可获得精矿铁品位67.05%、铁回收率93.71%的指标。综合比较分选结果可知,低温浮选可获得与高温浮选接近的分选指标。