乳胶基质模拟运输试验研究

乳胶基质在远距离运输过程中会产生加速破乳析晶现象,大大降低了乳胶基质的储存期和爆炸性能。针对乳胶基质远距离运输振动的颠簸,选用室内模拟运输台进行模拟振动测试,并详细研究了仪器和测试参数:振动时间、振动频率和容器对乳胶基质破乳析晶的影响规律。通过试验对比分析可知:振动时间越长、振动频率越高,容器越大,则乳胶基质的析晶量越大。     

高稳定性现场混装炸药爆炸性能试验研究

为获得高稳定性和高爆炸性能的现场混装炸药配方,采用室内高低温循环、模拟运输振动、爆炸性能分析等方法对8组不同配方的乳胶基质进行试验研究。试验结果表明,在各组配方乳胶基质中,E8配方的储存稳定性和抗颠簸稳定性最好,在经历5次高低温循环和24h模拟运输振动后仍不发生析晶。在一定范围内,乳化剂含量越多、剪切速度越高,其制得的乳胶基质粒径越小,稳定性越好。油相中机油所占比例越高,其稳定性越好,柴油和机油的最佳比例为1∶1。采用高分子乳化剂TH101制得的乳胶基质稳定性更好。适当提高水相中水的含量可以有效提高乳胶基质的稳定性。采用优化的乳胶基质配方制备的混装炸药其爆速为4400～4600m/s,猛度为15～17mm,可经受20次高低温循环和600km颠簸振动运输。     

剪切强度对乳胶基质流变特性影响研究

为研究剪切强度对乳胶基质流变性质的影响,在不同 剪切速率条件下制备了乳胶基质,采用旋转流变仪测试了剪 切强度对乳胶基质流动性、触变性和黏弹性的影响。结果表 明,乳胶基质属于假塑性流体,符合 Herschel-Bulkley流体 模型,拟合了不同剪切速率条件下的乳胶基质剪切流动方 程。随着剪切速率的增加,乳胶基质的触变模量和触变黏度 呈现下降趋势,触变时间有较大的延长,乳胶基质触变环面 积增大,说明以高剪切速率制备的乳胶基质其触变结构破坏 所需要的能量更大,其稳定性更好。黏弹性试验结果表明, 随着剪切速率的增加,乳胶基质的黏弹区储存模量降低,线 性黏弹区应变范围呈现增加趋势。乳胶基质在低频区域表 现为黏性变形,随频率的升高,其损耗因子呈现先增高后降 低的趋势,且随着剪切速率的增加,乳胶基质流动点处的频 率、黏弹区储存模量呈降低趋势。     

我国主要石棉矿山商品棉导热系数测定与研究

温石棉的传热过程,是通过它的原子、分子在其平衡位置附近振动来使热量从温度较高的部分传到温度较低的部分。导热系数是衡量材料保温绝热性能的主要指标。两年来,我们对芒崖、四川、新康、朝阳、金县、涞源、吕梁等七个石棉矿山的30个商品棉样,利用圆球导热仪进行了导热系数测定。测试方法是:首先称取500～600克样品于烘箱中在105℃温度下烘干4～6小时,以除去纤维间的吸附水,并采用自然装填法装样,然后计算容重和孔隙度。为了准确测定热电偶各点的温度,需用保温瓶装入适量碎     

深部矿井围岩导热系数热变特性试验研究

围岩放热是深部矿井热环境恶化的诱因之一,而围岩 的导热系数是描述围岩热传输能力的关键参数.在对招远 某金矿岩样的试验研究中,通过激光导热仪对花岗岩试样在 ２５℃至２００℃之间的导热系数进行了测量,并利用扫描电镜 进一步分析了花岗岩试样随着温度变化的微观损伤状况. 试验结果表明,当温度升高时,花岗岩试样的导热系数会降 低,温度从２５℃升到２００℃时,花岗岩试样的平均导热系数 从３．６５８ W/(m??K)下降至２．８１１ W/(m??K),研究结果为 井下热害防治提供了试验基础.     

水相pH对现场混装乳化炸药基质储存稳定性的影响研究

为研究水相溶液pH大小对现场混装乳化炸药基质储存稳定性的影响,采用高低温循环试验、模拟运输振动试验、自然储存试验,并结合游离硝酸含量检测结果,对乳化炸药基质储存稳定性进行评价。试验结果表明:水相溶液pH对乳化炸药基质储存稳定性有一定的影响。当pH小于3.71时,随着pH指标的降低,乳胶基质老化速度加快,储存稳定较差;当pH介于3.71～4.12时,乳胶基质稳定性最佳;当pH大于4.12时,随着pH的增大,乳胶基质的储存稳定性降低。     

不同变质程度煤导热系数试验分析

煤自燃不仅严重威胁着矿井的安全生产,甚至会引发火灾事故造成资源浪费和人员伤亡。煤岩体之间的热传导是引起煤自燃的关键因素之一,因此对煤岩体的传热能力开展研究是很有必要的。煤的导热系数是判定煤岩热传导能力的重要参数。在本研究中,为了分析不同变质程度煤的导热系数,探究温度和含水量对煤样导热系数的影响,在不同环境温度和含水量情况下分别测试了焦煤、长焰煤、褐煤、无烟煤和不黏煤这5种不同变质程度的煤样。采用LFA457型激光导热仪对这几种不同变质程度煤样的导热系数进行了测定。此外,应用Pearson相关系数法分析了不同煤质指标对煤样导热系数的影响规律。试验结果表明:煤样的导热系数与其变质程度呈负相关,即随变质程度的增加而逐渐减小;当温度为-50～10℃时,煤样的导热系数随着温度升高而显著升高;在10～50℃时,煤样的导热系数呈现出先缓慢增大最后趋于平稳的趋势;煤样的变质程度越低,其含水量对导热系数的影响越大; Pearson相关系数法的分析结果表明煤质指标对煤样导热系数影响的重要程度依次为灰分、固定碳、挥发分和水分。该试验研究有助于了解不同变质程度煤导热系数的影响因素及变化规律,并可进一步为煤火灾害的防治工作提供一定的理论基础。     

煤导热系数影响因素的实验研究

导热系数是影响煤体热传导的重要参数。为了研究煤在不同温度及含水率条件下的传热特性,采用LFA457型激光导热仪,测试了不同温度、不同含水率条件下不粘煤、气煤两种煤样的导热系数,并采用邓氏灰色理论将煤导热系数与其内在影响因素进行灰色关联分析。研究结果表明:温度为-50~-30℃时,煤的导热系数快速减小;温度为-30~+10℃时,煤的导热系数快速增大;温度为+10~+50℃时,煤的导热系数呈缓慢增大趋势;随着煤含水率的增加导热系数开始快速增大,然后趋于平稳。灰色关联分析表明,煤内在因素中的固定碳、灰分、挥发分是影响煤导热系数的主要因素。     

热线法测定散体硫化矿石导热系数

设计制作了热线法测试材料导热系数的试验装置,测试了0~1,1~2,2~4,4~6,6~8,8~10 mm 6种粒径的散体硫化矿石在25～120 ℃之间的导热系数。测试结果显示了散体导热的复杂性和非线性：各种粒径下矿石的导热系数都随温度上升而缓慢增大,在试验温度范围内基本上呈直线关系;相同温度下,矿石导热系数随粒径变化的关系曲线整体类似抛物线。由误差分析可知,单次测试的总误差都在4%以内;导热系数推算公式和热线电阻的理想化处理以及电流和温度测量仪表的固有误差是试验误差的主要来源,其中电阻和电流带来的误差最大。     

基于摩擦纳米发电机的耐高温井下振动传感器研制

过激的振动频率将损坏钻具、影响效率、甚至造成井下事故,因此有必要对井下钻具的振动频率进行实时测量。本文基于摩擦纳米发电机提出了一种耐高温的井下振动传感器,该传感器不仅具有振动测量功能,也具有发电功能。当该传感器测量振动频率时,试验显示其测量范围为0~8 Hz,测量误差<4%,信噪比高,抗干扰能力强,且输出信号幅值与传感器和振动源的距离成反比。当该传感器用于发电时,试验显示振动频率越高其发电量越大,其在8 Hz工况下的输出电压、输出电流和输出功率分别为70 V、12×10^-7 A和4.2×10^-5 W,展示出了其作为井下分布式发电机的潜能。此外,该传感器可在温度<180℃以及相对湿度<90%的环境下正常使用,具有很强的适应性。     

液压波动激振机理及其在模拟振动筛中的应用

研究液压波动机理,建立以激波器为激振执行机构的激波器-液压缸激振系统,并将激振原理应用于模拟振动筛,解决现有惯性激振存在的问题。系统的激振原理是通过激波器的强制配流在液压管路中产生周期性的液压冲击波,从而使活塞、活塞杆及其固结的负载不断地振动。将激振原理应用于模拟振动筛,并进行试验,研究了模拟振动筛不同工况、不同参数的振动控制规律。试验结果表明：模拟振动筛的振动频率受激波器激振频率的独立控制,振幅大小可通过溢流阀来调节;振幅一定时,压力随激振频率的提高而增大;压力一定时,振幅随激振频率的增加而减小。     

含弱层岩质边坡自振周期反演试验及数值验证

为了避免爆破所产生的振动波振动周期与含弱层岩质边坡自振周期产生共振效应,只有对含弱层边坡自振周期的准确估算才能够采取有效措施减小爆破振动对边坡的破坏程度。通过采用多次振动台模型试验,对边坡模型分别输入不同频率的简谐波进行激振,应用数字散斑方法对测点进行监测,根据试验结果反演含弱层岩质边坡自振周期。试验结果表明：同一边坡受不同频率振动波作用时,边坡破坏响应并不相同;当振动频率为35 Hz时,含弱层边坡发生共振,在边坡内形成拉剪破裂面并严重破坏并出现突然崩塌现象。而当振动频率为其他频率时,边坡坡顶产生一些细小的裂隙,在断层和软弱夹层附近出现较大的错动,但边坡整体稳定。由此反演该现场边坡的固有频率约为7 Hz。然后采用有限元软件模拟边坡振动台试验过程及对现场监测数据分析,也证实当振动频率为7 Hz时弱层边坡产生共振效应。振动台试验和数值计算及现场监测在边坡动力破坏特征上较好吻合。研究结果可为确定复杂结构边坡或建筑物的自振周期提供方法。     

基于振幅稳定的煤用反共振离心机设计

通过无阻尼卧式振动离心机的力学模型和数学模型,分析了主振弹簧因轴承温度升高刚度降低,导致幅频特性曲线变化和壳体、筛篮振幅不稳定原因,找到了筛篮幅频特性曲线上不受主振弹簧刚度影响的不动点,即筛篮工况点;结合壳体轴承高温下反共振频率,从筛篮振幅不变、壳体振动最小以及较小主振弹簧受力的观点,提出了激振频率与壳体系统固有频率相等并略小于高温筛篮系统固有频率的设计方法,并得到了实验验证。     

煤表面含S侧链基团对氧分子的物理吸附机理

应用量子化学密度泛函理论计算分析了煤表面含硫基团侧链对多氧分子物理吸附机理.煤表面中的含S基团与多氧分子进行吸附形成的吸附态中,煤表面含S侧链中S原子的电子向氧分子中的氧原子转移,吸附在煤表面上的氧分子都得到了电子,最后导致氧分子的O-O键被削弱,键长出现了不同程度的拉长.吸附在煤表面氧分子的O-O键的伸缩振动频率向低波数位移,由于氧分子对C-S键和S-H键有比较强的相互作用,导致了C-S键和S-H键的振动频率都有较大程度的减小,C-S键和S-H键的强度受到了较大的削弱.氧分子与煤表面组成吸附态的吸附能为60193 kJ/mol,由此可知,煤表面含S基团易与多个氧分子发生物理吸附.     

变频器对三相异步电动机性能影响的研究

采用变频器对三相异步电动机进行供电时,变频器的输出电压、电流中含有大量的高次谐波,常常会引起异步电动机的损耗增加,温升升高,产生振动和噪声等一系列不良影响。针对变频器对三相异步电动机性能的影响进行了研究,提出了削弱谐波措施和研制新型变频电动机的方案,对进一步提高异步电动机的效率及节能具有现实意义。     

利用爆破振动观测求解边坡自振频率

爆破振动主频就是通过对边坡自振频率的接近程度来影响其对边坡的稳定性评价,故求得边坡自振频率具有十分重要的意义。在露天矿常规生产的多段微差爆破条件下,根据粘滞阻尼受振振动方程和爆破振动实地监测,提出了一种基于边坡振动幅频特性的自振频率求算方法,并由实例验证了该方法。     

超声波辅助PDC切削齿振动破岩仿真分析

PDC钻头在软至中硬地层钻进时具有钻速高、使用寿命长、设计灵活等显著优点,在钻井领域中的需求量逐年增加。而超声波钻进作为一种新型碎岩技术,由于在钻进过程中具有穿透能力强、钻进效率高等优点而获得了广泛关注。以超声波振动辅助PDC钻头破岩有望取得良好的钻进效果。为此,基于线型Drucker-Prager模型,利用ABAQUS软件建立了超声波辅助PDC钻进振动切削岩石的二维有限元模型,分析了不同超声波振动频率下PDC钻进破岩比功和切削力的变化规律,比较了超声波振动切削与常规切削岩屑形成过程的差异。研究结果表明,当激励频率从20 kHz至40 kHz增长的过程中,破岩比功与平均切削力都呈现先减少后增加的变化趋势,即存在一个最优频率位于25~30 kHz间,使破岩比功最小,钻进效率最高;超声波辅助振动切削的破岩方式与常规切削的塑性破坏不同,主要以脆性破坏为主,其切屑形成过程共分为4个阶段,且切削力保持为零的阶段较常规切削更为明显;当激励频率接近岩石固有频率时,超声波振动切削的平均切削力较常规切削小20.5%,并更易产生大块岩屑,使岩石产生更多体积破碎,从而提高破岩效率。     

卧式振动离心机的动力学分析与响应测试

通过建立卧式振动离心机的动力学模型,对离心机的幅频特性进行了研究。对卧式振动离心机的前10阶振动模态进行了有限元仿真,通过实验测试得到了筛篮的振动模态及稳态响应加速度幅值。结果表明：卧式振动离心机的第5阶固有频率为2198 Hz,筛篮的第1阶固有频率为2057 Hz,分别比振动电机的振动频率低906%和1489%;空载时筛篮的稳态响应加速度幅值为562 m/s2,当加工物料质量为290 kg时,筛篮的稳态响应加速度幅值为586 m/s2,其吸振效果比空载时提高了427%。     

单梁激振筛在姚桥煤矿的应用

详细介绍了单梁激振筛的结构、工作原理和特点,使用过程中对振幅、频率、筛面倾角和振动方向、轴承温度进行了测量,通过一年多的使用,认为该设备各项性能都很好,使用非常成功.     

岩石耐温抗冻性能室内试验分析

选取灰岩、砂岩、煤岩3种常见岩性作为试验对象,展开“常温（20 ℃）～-30 ℃”、“常温（20 ℃）～1 000 ℃”的低温、高温状态渐变温度室内试验,深入了解温变条件下不同岩石试件物理参数、热物理参数、单轴抗压强度参数的整体变化规律。结果表明：① 低温变化过程中,孔隙率越大,水分析出现象越明显,岩石热导率随着温度降低呈现先增大后减小现象,在-10 ℃达到峰值;而试样单轴抗压强度随着温度降低而逐渐增加;② 高温变化过程中,在达到某一阈值温度时,质量损失率明显提升;随着温度升高,热导率稳步降低,且与温度呈近似线性关系;试样单轴抗压强度随着温度升高而逐渐降低,且在达到特征温度后,其强度值明显降低;③ 岩石结构越致密,孔隙率越低,天然强度越大,其温度影响敏感性越低,耐温抗冻性能越佳。