深井钻具纵向振动规律分析研究

以深井中的整体钻柱为研究对象 ,建立了深井钻柱一维纵向振动分析模型 ,采用动力有限元理论建立了描述钻柱振动的动力学方程 ,并且编制了一套钻柱纵向振动分析软件 ,最后使用该软件对深井实用的钻具组合针对不同的工况进行了分析计算。通过对现场的统计分析发现 ,该分析计算结果具有很高的实用价值 ,对今后深井钻进中提高钻井效率、减少钻具失效有一定的指导意义     

柱淋滤模式下生活垃圾焚烧炉渣中Cu2+和Zn2+浸出规律

垃圾焚烧炉渣是一种活性材料,在其储存、预处理及应用等过程与雨水频繁接触时,炉渣中重金属随着水域环境发生迁移和浸出现象。本研究采用连续柱淋滤试验装置模拟自然降雨,开展了0～5mm和5～10mm焚烧炉渣的动态淋滤毒性浸出分析,重点研究了pH和降雨强度对Cu²⁺和Zn²⁺的浸出影响。结果表明,动态淋滤过程中,淋滤液pH变化对Cu²⁺和Zn²⁺的浸出水平影响显著,且在酸性较强淋滤液作用下Cu²⁺浸出水平比Zn²⁺更强,与Ⅴ类地表水环境浓度限值对比,在整个淋滤时间内Cu²⁺浸出浓度严重超标,在炉渣工程应用时需预防相关的环境风险;原生炉渣粒径大小与重金属浸出水平无直接相关性,但是0～5mm细炉渣中可浸出Zn²⁺含量更高,这与细颗粒物中Zn赋存形态和可溶出态含量较高有关;淋滤强度对重金属浸出水平影响主要反应了动态淋滤过程液固比和水分运移速率情况,当较低淋滤强度时具有低液固比,溶出液中重金属含量较高。     

高速铁路扣件弹条动力学分析

为了研究扣件弹条在高速列车动荷载作用下的振动特性,以我国高速铁路采用的Vossloh扣件弹条为研究对象,采用ABAQUS有限元软件建立详细的扣件系统有限元模型,基于非线性接触理论与车辆-轨道耦合动力学理论,研究弹条在安装过程中的受力及列车动荷载作用下的振动特性,并与现场实测结果进行了对比验证。结果表明：螺栓预压力施加到33kN时,弹条达到正常安装状态,此时弹条中圈环位移为20.3mm,弹条扣压力为13.8kN;考虑钢轨波磨情况下,弹条加速度和振动位移最大值分别约为3g、0.05mm,计算结果与实测结果在振动形态与幅值上均基本一致,弹条振动加速度与不考虑钢轨波磨下的结果相比约增大10倍,明显加剧了扣件弹条的振动,从而会加速弹条的疲劳损伤。     

检测前跟踪算法性能评估指标体系

针对传统性能评估指标难以有效评估检测前跟踪(TBD)算法性能的问题,构建了TBD算法性能评估通用流程,并从单帧检测和虚警、航迹检测和虚警及计算资源3个方面,建立了一套基于单目标模型的性能评估指标体系。在此基础上,比较了Hough变换和递推贝叶斯滤波2种典型TBD算法的性能,仿真结果验证了该指标体系的有效性。     

合理设计岩屑规程保证正常钻进条件——金刚石钻进技术专题之一

论述了正常钻进的条件,提出了合理岩屑规程是保证正常钻进的关键和设计钻头的主要依据之一,讨论了岩屑规程与金刚石钻头唇面工作状态、孔底表面粗糙度和岩屑粒度的关系,提出了相应的建议。     

高精度孔底逐孔起爆技术在破碎矿体中的应用

大浞河铁矿采用无底柱分段崩落法回采破碎矿体,通过高精度孔底逐孔起爆技术的研究,可以将爆破振动降至很低,减少巷道支护成本,保证后排孔的完好率,避免由于孔的错位、塌陷、变形原因而造成悬顶.同时该技术可以增强爆破效果,提高矿石回采率,延长矿山寿命,经济效益和社会效益可观.     

深部倾斜岩层巷道变形分析与控制

针对深部倾斜岩层巷道围岩大变形控制的难题,以九龙矿北翼二水平轨道大巷为工程背景,通过现场调研、数值模拟分析深部倾斜岩层巷道围岩变形破坏的特征和原因。研究结果表明:倾斜岩层剪切滑移破坏和弯曲变形、围岩松软破碎、底鼓严重、支护结构针对性差是导致巷道变形失稳的主要原因;随着岩层倾角的增加,深部巷道围岩的破坏模式由倾斜岩层层间滑移破坏和靠近巷道拱肩部位的岩体分离、弯曲变形共同作用,逐渐向岩层层间滑移破坏转变;基于以上研究,提出了采用高强度锚杆和高预应力锚索,在巷道变形关键部位加强支护,控制底鼓和架设U型钢,全断面喷射混凝土和注浆的支护技术,强化围岩的整体强度和承载能力。工程实践表明,巷道围岩变形控制效果显著。     

基于在线视觉与人工神经网络的熔道高度预测方法

激光定向能量沉积熔道高度的预测是沉积过程智能控制的关键,由于工艺参数与沉积尺寸的强非线性关系,基于工艺参数的熔道高度特别是沉积起、止等不稳定区域的实时预测问题亟待解决,为此,提出了一种新的熔道高度预测的框架,该框架将同轴视觉技术的高实时性与人工神经网络的非线性建模优势相结合.首先,设计正交试验收集单道直线沉积数据,并利用数据构建基础模型;随后,为了有效地获取过程特征数据,设计了同轴熔池在线监测系统,通过在线监测系统得到实时熔道宽度数据;最后,将测得的熔道宽度作为特征之一输入至人工神经网络中.结果表明,该方法具有良好的在实时预测精度,平均相对误差小于7%,响应时间小于20 ms,为定向能量沉积熔道高度的在线预测提供了一个可行方案.     

全液压稠油热力开采过程井下流体的传热

针对稠油黏度高、密度大、驱替效率低,常规方法开采困难等问题,开展了稠油开采装置研究。介绍了全液压稠油开采装置在原油开采过程中的加热功能,分析了采油装置系统井下流体流动及传热过程。结合理论研究方法和热力学计算,建立了井下流体热交换的物理和数学模型,并对模型进行了分析、矫正和求解。以实际油井参数和液压油的流量、温度为输入参数,通过计算机仿真模拟了井下热交换参数之间的关系,从而改进了已获得的热交换理论方程和模型,并得出了原油的产量与液压油的输入量之间的关系,以及保温提采原油所需要的最小液压油输入量。该模型的建立为进一步研究不同井况和不同输入状态下的流体传热提供了理论依据。     

基于ADCP“动底”测量的流量补偿算法

声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profiler, ADCP)对河流进行流量测量时,ADCP 一般采用底跟踪模式(以河底为参考系)获得流速、断面面积,进而获得当前流域的流量,但当河流存在大量走沙(“动底”)情况时,底跟踪速度缺少顺水流分量,致使底跟踪轨迹向上游偏移底跟踪速度偏小,进而导致流量偏小。文章通过对动底原理进行分析、对动底测量方法中的回路法进行研究,提出一种基于 GGA 的全球定位信息系统(Global Positioning System, GPS)模式下平均动底速度测量方法以及两种动底流量补偿方法,并利用实测数据进行分析验证,结果表明本文提出的动底速度测量方法及动底流量补偿方法对“动底”检测与补偿有显著的效果。