基于品位控制模型的露天铀矿爆破流程优化

湖山铀矿矿体形态复杂、厚度不稳定且有用组分分布不均,采用露天开采方法,利用地质资源模型进行爆区的爆破设计时,受限于模型精度低,矿、废石界线不够准确,时常达不到预期的爆破效果,导致采矿贫化率和损失率偏高。品位控制模型是基于单个爆区的炮孔品位数据进行创建,模型精度较高,可较为准确地反映该爆区矿、废石的实际分布情况,可为爆破设计提供可靠依据。由于炮孔品位数据仅在钻孔、测井之后获得,故需对传统的爆破流程进行优化。在爆区矿、废石界线清晰,且各自分布相对集中的情况下,可通过改变爆破装药量、装药结构以及连线方式等手段,有助于实现矿、废石爆破分离,进一步降低采矿贫化率和损失率。从品位控制模型研究入手,对传统爆破流程进行了优化,并选择合适的爆区进行了分离爆破试验,结果显示：爆破流程优化后可有效降低爆区的贫化率。研究表明：基于品位控制模型对湖山铀矿进行爆破设计流程优化,可有效改善采矿质量和效率,基本满足现代矿山精细化管理的要求。     

高硫尾矿充填体强度演化规律及其机理分析

针对国外部分金属矿山由于脱硫工艺及运输成本高等原因倾向于直接使用采选后的高硫尾矿(含硫量 >30%)用作充填材料的现象,采用全面法试验设计,研究灰砂比和料浆浓度对高硫尾矿充填体的长期强度影响规律, 并通过 XRD 和 SEM 等方法对高硫尾矿充填体中水化产物和微观结构进行微观机理分析,判断高硫尾矿是否适合直 接用作充填材料。 结果表明:灰砂比和料浆浓度对充填体强度影响非常明显,提高灰砂比或料浆浓度能够明显增大 充填体强度。 当料浆浓度为 72%和 74%时,充填体长期强度损失率随着灰砂比的提高先增大后减小;当料浆浓度为 76%时,充填体长期强度损失率与灰砂比则成正比关系。 在 1 ∶24 灰砂比条件下,74%浓度料浆和 76%浓度料浆的充 填体长期强度损失率相近;在 1 ∶12 灰砂比条件下,充填体长期强度损失率随着料浆浓度的提高先增大后减小;在 1 ∶8 灰砂比条件下,充填体长期强度损失率与料浆浓度成反比。 XRD 及 SEM 研究结果显示充填体水化反应中除了含有 大量未反应的黄铁矿,还会生成石膏和少量钙矾石等膨胀性产物,不仅会造成 C—S—H 凝胶发生脱钙现象,还会引起 充填骨架出现裂隙,导致充填体长期强度的减小。 因此,矿山使用高硫尾矿进行充填必须考虑充填体在不同龄期的 劣化程度,以及是否满足该龄期下的强度要求。     

基于有限元的钻进参数相互影响机理研究

在实际的岩土钻进过程中会经常遇到软弱岩土层、破碎带及断层、岩溶、高地应力等不良地质,因此给 钻进工程带来一系列问题和灾害。 众多文献资料和试验数据证明,此类问题与钻进的运行参数以及岩土的力学参数 有着密不可分的关系。 由此,本项目以 PDC 复合片钻头为研究对象并进行仿真模拟分析,设置不同的岩体参数以及 不同的钻进参数,将在不同条件下所得的作业数据进行分析研究,揭示钻头在不同岩石中钻进参数表现的区别和在 不同岩体在相同钻进条件下轴压和扭矩的区别和联系。 分析发现岩石性质越好的其 Mises 等效应力就越高;在一定 范围内钻头轴压和扭矩均与钻速呈现出正相关的关系,钻压的提高增加了钻齿的切入深度与岩石切削作用,扭矩继 而随之增加;在相同钻速条件下转速的提高并没有对轴压产生较明显的影响,扭矩则呈现正相关变化。 最后通过 Python 语言建立人工神经网络,经过机器学习对数值模拟数据和实际钻孔数据进行训练,验证利用钻进参数和机器学习 的方法来实现对岩石种类的判识具有可实现性,最终结果表明对模拟数据训练预测的准确率达到 90%左右,实际数 据的准确率最高达到 78%。     

LNG上装式可在线维修超低温蝶阀设计

设计一种新型上装式可在线维修超低温蝶阀,对加长阀盖、滴水盘、填料等阀门结构进行改进。与常规的侧装式超低温蝶阀对比,得到新型上装式可在线维修超低温蝶阀结构特点与优势,并对其在线可维修性优势进行分析。     

高速激光熔覆Inconel 625/Y2O3复合涂层高温耐磨性能研究

添加碳化物和难熔金属元素,可以显著提高激光熔覆技术制备Inconel 625合金涂层的耐磨性,但添加氧化物对合金涂层的高温耐磨性的影响研究较少,其作用原理尚未揭示。为此,采用高速激光熔覆技术,在20G钢板基体上成功制备了Inconel 625涂层和Inconel 625/Y₂O₃复合涂层,并对他们的微观组织及高温耐磨性进行了系统地研究。结果表明：在凝固过程中Y₂O₃作为形核剂,其可使晶粒细化及晶粒取向分布更加随机;Inconel 625涂层和Inconel 625/Y₂O₃复合涂层均表现出在激光熔覆层/基体界面搭接处的硬度最高,与Inconel 625涂层相比,Inconel 625/Y₂O₃复合涂层搭接处的硬度更高约为275 HV_0.5;与基体和Inconel 625涂层相比,Inconel 625/Y₂O₃复合涂层具有更低的高温摩擦磨损系数,其高温摩擦系数仅为0.2;通过对比高温磨损后微观组织形貌后发现,Inconel 625/Y₂O₃复合涂层的耐磨性能最好。     

不同载荷下缸套失圆变形对活塞–缸套摩擦副密封性能与摩擦功耗的影响研究

以非道路高压共轨柴油机干式缸套为研究对象,采用仿真与测试相结合的方法,在热态、热态预紧、热态预紧过盈、热机耦合和热机耦合过盈工况下对比研究了载荷变化对缸套综合变形特征的影响规律,研究了不同缸套变形特征对活塞–缸套摩擦副的机油消耗量、窜气量及摩擦损失的影响规律。研究结果表明,在热态工况下,摩擦损失功最大,为1.09 kW;在热态预紧工况下,机油耗最大,为4.29 g/h;在热态预紧过盈工况下,窜气量最大,为15.71 L/min。在热态工况下施加预紧力,摩擦损失功减小,机油耗和窜气量增大,继续施加缸套过盈载荷,摩擦损失功和窜气量增大,机油耗减小;在热机耦合工况下施加缸套过盈载荷,摩擦损失功、机油耗和窜气量均增大。     

高原环境下进排气节流对柴油机性能的影响

为了研究高原环境下进排气节流对柴油机性能的影响,基于高原环境,对一台废气涡轮增压柴油机进行了台架试验,分别研究了进气节流和排气节流对柴油机进气量、燃烧、排气温度、排放、油耗的影响。结果表明：采用进气节流、排气节流均会使柴油机进气量降低,缸内最高压力降低,最大燃烧放热率增大,缸内燃烧温度上升,排气温度升高,排放增加,油耗上升。但随着转速的增加,进气节流与排气节流的影响趋势却有所差异。在柴油机转矩为50 N·m,转速为1 400 r/min、1 800 r/min、2 200 r/min的3个工况下,进气压力降低25 k Pa时,排气温度分别提升75℃、60℃、52℃,NOx排放分别增加160×10^-6、140×10^-6、114×10^-6,烟度分别增加0.079 FSN、0.062 FSN、0.052 FSN,比油耗分别增加4.4 g/（k W·h）、5.5 g/（k W·h）、7.4 g/（k W·h）;而排气背压升高25 k Pa,排气温度分别提升35℃、50℃、62℃,NOx排放分别增加67×10^-6     

不同海拔下柴油机氧化催化器与选择性催化还原系统对柴油机性能与排放的影响

基于柴油机高原试验台架,在80 kPa、90 kPa、100 kPa大气压力下进行了柴油机外特性试验,研究了不同海拔下加装柴油机氧化催化器（diesel oxidation catalyst,DOC）与选择性催化还原（selective catalytic reduction,SCR）系统对柴油机的进排气参数、动力性、经济性、燃烧性能及排放特性的影响。研究结果表明,加装DOC+SCR会使进气流量下降,排气背压升高,功率和转矩下降,油耗升高,排气温度升高,排气流量下降,而HC、CO、NOx与碳烟等污染物排放显著下降。不同海拔下加装DOC+SCR的影响程度也有所差异,尤其是对排气温度、排气背压、有效燃油消耗率与SCR转化效率的影响最为显著。加装DOC+SCR后,80 k Pa、90 k Pa、100 k Pa下的排气温度分别平均升高7.35%、7.21%、7.11%;排气背压分别平均升高28.02%、27.08%、26.81%;有效燃油消耗率分别平均升高1.64%、2.87%、2.94%;外特性工况下SCR最大转化效率分别为88.86%、86.11%、84.76%。     

空气阀气液两相动态特性研究综述

空气阀用于解决管道输配水工程中存气、补气问题,并预防断流弥合水锤的重要辅助设备。空气阀的进/排气过程是一个复杂的气液两相瞬变过程,其动态特性参数(包括进/排气流量系数、阀室内剩余气体体积、阀门关闭时长、阀门启闭时间等)直接影响系统的水锤防护效果。通过对空气阀动态特性相关的选型和布置、模型试验和数值模拟等方面的研究成果进行回顾综述,指出当前研究对空气阀动态特性参数的响应机理和临界阈值尚不明确,有必要在大比尺系统试验分析的基础上,明确空气阀结构特性及动态参数对两相瞬变过程的响应机理,完善现有的数学模型,进而给出空气阀设计、检测、选型、优化布置等的理论依据。     

大藤峡水利枢纽库区水资源保护规划布局与策略研究

针对大藤峡水利枢纽工程建成后库区水资源保护的要求,通过调查研究库区环境特征和生态环境功能定位,分析了水资源保护面临的水质污染风险和富营养化趋势等水环境水生态方面的挑战,给出了落实库区水生态保护措施、适时开展跟踪监测和后评价以及划定库区水生态空间全面融入国土空间管控体系等对策。遵循节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力的治水方针提出了水资源保护规划控制指标体系,根据统筹山水林田湖草系统治理应基于流域层面,强化流域综合整治,促进生态系统修复的思路,提出了 “一带一圈”水资源保护规划总体布局,并提出了以峡谷水质保护和敏感目标水生态保护为主的“一带”保护策略和以面源控制、生态调度和流域监控管理为主的“一圈”保护策略。