基于振动性态分析的矸石固体充填效果评价方法研究

为进一步提高充填效率、保证充填质量,采用实时压实监测技术,研究一种基于振动性态分析的矸石固体充填效果评价方法。根据现场充填工艺产生的实际作业夯实离顶距机理,并基于振动压实理论,探讨了推压密实机构加速度与充填效果之间的数学关系,提出一种基于加速度与密实充填率的充填效果评价依据|通过分析充填物料压实机理,采用压实监测值(Compaction Value,CV)作为充填物料压实状态的表征指标,深入剖析了推压密实机构加速度波形及振动强度变化规律对充填效果的影响,并建立矸石物料充填效果快速评估模型。试验结果表明：CV与充填体压实度之间存在很强的相关性,所建立的压实度回归模型精度较高。该方法可实现对充填效果的快速评估,为提高充填开采效率提供了一条新途径。     

不同口感鲜切莲藕褐变的生理生化及分子机制研究

该研究从生理生化及分子水平分析粉藕鄂莲5号、脆藕鄂莲3号和中间型鲜切莲藕鄂莲4号褐变的机制,从中选取最适合鲜切加工的莲藕品种。结果表明,鲜切低温贮藏48 h后,3个莲藕品种中,鄂莲4号表观变化较明显。鄂莲3号的褐变度、呼吸强度、还原性糖、丙二醛含量低于鄂莲4号和5号,然而其超氧阴离子自由基、维生素C的含量较高。此外,通过抗氧化系统酶活性分析发现鄂莲3号的多酚氧化酶酶活性较低,过氧化物酶和超氧化物歧化物酶活性明显高于鄂莲4号和5号。荧光定量PCR结果显示,鲜切低温贮藏48 h后,鄂莲3号多酚氧化酶编码基因表达量较低,而锰超氧阴离子和过氧化物酶编码基因的表达量高于鄂莲4号和5号。综上所述,鄂莲3号最适宜做鲜切加工。     

煤矿井下两级膨胀气动单轨吊研究应用

针对目前防爆柴油机、防爆蓄电池单轨吊车在高瓦斯矿井应用及矿井救援时存在的安全隐患问题,研究了可脱离风管独立工作的自携带空气动力的气动单轨吊车结构|提出了空气动力气动机多参数耦合的优化设计方法,得到了空气动力气动机的优化参数,有效提高了气动机的输出扭矩|采用气动管路、气动阀、减压阀等气动设备构建了全气动逐级减压驱动气路|研制了安全可靠、高运输能力、安静、无噪声、环境友好的井下空气动力单轨吊车,在井下运行过程中无高温,无火花,无燃烧、无电气控制,适用于高瓦斯矿井确保安全生产。试验结果表明：空气动力单轨吊的性能得到了有效的提高。     

充填液压支架三维场景监测系统设计

目前充填工作面设备监测系统采用以二维监测为主的传统监测方式,随着充填液压支架在井下的应用逐渐增多,充填液压支架的各部件运动和群支架协同运动的准确性对井下充填采煤效率影响很大,而二维平面运动已无法描述充填液压支架的复杂动作,需要将监测界面上升到三维空间,从不同位置、不同角度监测充填液压支架的工作状况,提高矿井安全系数。针对上述问题,采用三维引擎技术,设计了一种充填液压支架三维场景监测系统,该系统主要由三维虚拟仿真软件、数据采集模块及数据通信模块组成。三维虚拟仿真软件基于Unity3d,用于建立系统监测界面,通过计算机显示充填液压支架的顶板压力值、各销轴之间的角度偏移量及液压缸的位移量等监测数据的动态变化,实现对充填液压支架的三维实时监测。系统监测界面可分为实体场景监测界面和数据监测界面2个部分:实体场景监测界面采用3ds Max建模软件建立充填工作面设备三维实体模型及三维场景模型,并对三维模型进行优化和渲染处理,实现与实际充填工作面空间动作完全一致的场景驱动;数据监测界面通过数据采集模块采集、分析与处理充填工作面的工作状态信息,通过数据通信模块将信息传输到三维虚拟仿真软件,实现监测数据与软件相匹配。实际应用效果验证了该系统的有效性。     

三角剪切式微震监测压电加速度传感器设计

针对现有应用于矿井突水动力灾害防治微震监测传感器存在灵敏度低及频率范围窄的问题,该文提出了一种基于三角剪切式结构的微震监测压电加速度传感器。首先建立了压电加速度传感器的力学模型,对与固有频率和灵敏度有关的结构及材料参数进行了分析;然后设计了三角剪切型压电加速度传感器结构,探讨了压电陶瓷材料的选择,再利用ANSYS建立了压电加速度传感器有限元结构模型,分别对传感器进行模态分析、谐振响应分析与压电分析。仿真结果表明,设计的压电加速度传感器的工作频率和灵敏度满足微震监测要求。最后对设计的压电加速度传感器进行了标定和微震信号检测试验。结果表明,该传感器的谐振频率为6 300 Hz,工作频率为0.1~2 100 Hz,电荷灵敏度为34.626 pC/(m·s^-2)时,可完成对微震信号的检测,且具有宽频率范围和高灵敏度。     

基于脉冲压缩技术的漏缆故障诊断方法

为了解决传统泄露同轴电缆(简称"漏缆")故障诊断的应用局限性及低效性,提出了一种基于线性调频脉冲压缩的漏缆故障诊断方法。对漏缆常见故障及故障诊断原理进行了探讨,阐述了线性调频脉冲压缩技术的基本原理,分析了线性调频信号的时域波形、幅频特性和匹配滤波器的设计方法。提出将线性调频脉冲压缩应用到漏缆故障诊断中,对漏缆故障诊断进行了实例化仿真,并分别采用常规的单脉冲法和线性调频脉冲压缩方法进行了试验验证。结果表明,采用线性调频脉冲压缩方法接收到的回波信号主瓣较窄且峰值较高,具有很好的信噪比,可以很好的诊断出漏缆中故障点的位置,利用该方法对漏缆进行故障诊断是可行的、有效的。     

基于STM32与LabVIEW的煤矿微震采集平台设计

针对目前煤矿微震采集平台大多引进国外,且存在价格昂贵、通用性差等问题,设计了一种基于STM32与LabVIEW的煤矿微震采集平台.该平台由数据采集电路和微震信号显示软件组成,数据采集电路以STM32F107作为主控制芯片,采用可编程芯片CS3301、CS5372、CS5376组成调理电路,实现对微震传感器输出信号的采集...     

基于STA/LTA改进的CEEMD-SVD微震信号降噪算法

针对煤矿井下工作环境复杂,采集到的微震信号包含大量噪声信号,严重影响对微震信号的拾取、定位和反演。采用互补集合经验模态分解(complementary set empirical mode decomposition, CEEMD)联合奇异值分解(singular value decomposition, SVD)与长短时窗法(STA/LTA)相结合的降噪算法。利用CEEMD分解微震信号,得到固有模态分量(inherent modal component, IMF),依据相关系数确定噪声主导的IMF和信号主导的IMF,通过STA/LTA去除CEEMD产生的伪分量。对噪声主导的分量进行SVD分解降噪后与信号主导的分量及剩余分量重构得到降噪后信号。加入模拟噪声信号与实际采集的微震信号进行仿真实验,结果表明本文算法在保证小剩余噪声干扰的情况下,可以节省计算时间。通过与经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)、聚合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition, EEMD)及新型自适应聚合经验模态分解(nove...     

卸荷煤体分数阶渗透率模型参数探讨及其在渗流模拟中的应用

采动煤体卸荷过程中,因原始及新生裂隙持续扩展而产生损伤破坏,导致渗透率急剧升高,经典煤储层应力-渗透率模型适用范围仅限于煤体线弹性变形阶段,无法反映煤体峰后渗透率的变化规律。借助在描述非线性力学行为方面具备独特优势的分数阶导数,通过已有试验和理论分析,基于现有应力-渗透率模型提出的适应于采动卸荷煤体的双参数分数阶渗透率模型,当阶数γ=0时,分数阶渗透率模型退化为经典的S-D模型,表明S-D模型是分数阶渗透率模型的一种特殊情形,当阶数γ=1时,分数阶渗透率模型表现为S-D模型的幂函数形式,展现峰后渗透率的强非线性变化特征,从而将经典S-D渗透率模型的适用范围拓展至峰后阶段。然而,双参数分数阶渗透率模型参数的物理意义不尽明确,为此,根据改进的Mazars损伤准则,获得了煤体卸荷过程中损伤变量的演化规律,借此探讨了所建渗透率模型中2个参数的关系,得到了只含损伤变量D的单参数分数阶渗透率模型,将模型中的静态参数修正为动态参数,符合损伤扩容过程中煤体割理压缩系数不断变化的事实,弥补了现有应力-渗透率模型中所引入的静态参数与损伤变量不关联的缺陷,使其物理意义更加清晰。将分数阶渗透率模型应用于充填采...     

矿井提升机虚拟培训系统下位机的设计

提出了一种基于虚拟现实的矿井提升机培训系统下位机设计方案。该硬件系统设计采用的微处理器为STC系列单片机,主要实现对操作台信号的采集,并将信号传输给上位机分析处理,同时上位机也能反馈信息控制操作台指示灯和显示设备的工作。硬件系统操作台仿照工业矿井提升机操作台设计,具有较高的逼真效果。