微机保护系统中数据采集的干扰问题

数据采集是微机保护系统中的重要环节。微机保护系统中数据采集的干扰问题，可采取抗干扰的软、硬件相结合的方法加以解决。该方法投资少，装置体积小，可有效用于煤矿井下微机漏电保护装置。     

水利工程中水闸加固技术的分析

水闸是一种控制水位和调节流量的低水头水工建筑物,具有挡水和泄水双重作用,多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区。本文阐述了水利工程水闸运行中会遇到的问题,并提出几点加固措施。     

井下突水监测及预警系统的设计与实现

设计一款煤矿井下突水监测及预警系统.系统以STM32单片机作为主控芯片,搭载嵌入式实时操作系统uC/OS-Ⅲ,通过各传感器对井下的水温、水压、水流量、围岩应力等信息进行实时感知和处理;利用LoRa智能网关将异常水文信息上传到地面远程监控预警平台,预警突水事故;监控服务端将预警结果下发到井下监测站,便于井下工作人员实时准确了解工作面的水情安全状态.系统测试结果表明,该系统水文参数采集精度均在1.5％ 内,通信丢包率不超过5％,平均功耗较低.     

煤矿井下飞行机器人建模与仿真

针对煤矿井下飞行机器人自主导航、数学模型不完善与实验数据缺失问题,建立了煤矿井下飞行机器人运动力学模型、传感器观测状态估计模型、仿真系统。自定义煤矿井下导航坐标系,在简化后的微分平坦状态空间,建立线运动与角运动的运动力学模型;选用三维激光雷达、惯性测量单元(IMU)、相机传感器,并分别建立其观测模型,进而在特殊欧式群SE(3)空间,构建基于优化理论的传感器观测状态估计模型;搭建仿真系统并模拟煤矿井下工作面场景,对建立的运动力学模型和传感器观测状态估计模型进行仿真实验。建立的煤矿井下飞行机器人的运动力学模型与状态估计模型可行、有效,生成的仿真数据集为后续研究提供参考。     

水泥加固粉煤灰围岩三轴蠕变试验研究

隧道围岩的蠕变变形关系着其长期安全运营.为保证隧道围岩开挖后的蠕变稳定性,开挖前需使用水泥搅拌桩对粉煤灰软弱地层进行超前加固处理.但目前有关粉煤灰水泥土蠕变特性的研究较为缺乏.采用FLAC3D模拟隧道开挖得到围岩应力状态,基于此对加固后的粉煤灰水泥土围岩,进行室内三轴蠕变试验以研究围岩的蠕变特性.试验结果表明：偏应力载荷作用下,水泥加固后试样与重塑试样蠕变过程具有明显的差异性,加固后试样稳定蠕变阶段速率小于重塑试样,且加固后试样蠕变应变较小,最大可降低96.6%;此外,当偏应力超过试样的长期强度时,重塑试样提前进入蠕变加速阶段,而隧道围岩在经过水泥加固后,隧道各位置围岩的蠕变量同比减小70.2%以上.隧道围岩所受荷载与其长期强度之间的大小关系,决定了围岩的蠕变状态.     

偏压连拱隧道围岩稳定性模型试验与数值分析

按弹性阶段相似原则进行偏压条件下连拱隧道的室内模型试验,模拟连拱隧道的施工工况,研究Ⅲ级围岩地质条件下,偏压连拱隧道开挖的可行性.采用压力盒、数码相机、沉降板等仪器量测试验过程中隧道围岩应力和位移分布.应用三维连续介质快速拉格朗日元对偏压条件下连拱隧道的围岩稳定性进行了分析,掌握连拱隧道开挖时围岩的整体力学性质、变形趋势以及稳定性特点.物理模型所得结果与数值模拟所得结果进行对比分析,结果表明偏压条件下连拱隧道施工过程中,隧道左右洞室拱顶存在较大的差异沉降;右洞拱顶及左洞拱脚围岩是隧道最为薄弱的地方;中墙作为连拱隧道的关键结构,承受了较大的外部荷载,除其本身要达到强度及稳定性要求外,墙顶及墙底围岩易发生塑性屈服;偏压对隧道拱顶的影响最明显,侧墙次之,对拱底影响较小以及隧道围岩不稳定区域和围岩的松动范围与对称荷载情况存在明显差异.     

井下可移动水闸墙的快速自建实验研究

为了阻止我国煤矿老空水害事故的发生和蔓延,开展了快速自建移动水闸墙的模拟实验研究。实验以1∶100的比例,分别用固体、液体材料对巷道中有无皮带架的条件下进行了正交模拟水闸墙快速、自动建筑实验。实验获得了液体充填材料的水闸墙生效时间为36 s~185 s、膨胀压力为1.03~1.2 MPa、堵水率为78%~99%,固体充填材料的水闸墙生效时间为185 s~240 s、膨胀压力为0.52~0.65 MPa、堵水率为70%~83%的重要数据。分析了实验效果和影响因素,探讨了该技术的实用性和适用条件。实验对比研究表明:以液体为充填材料的水闸墙堵水效果好于固体;无皮带架巷道水闸墙的堵水效果明显好于有皮带架的。     

旋转导向钻井工具随钻测量系统存储功能研究

井下随钻测量系统的存储单元是调制式旋转导向钻井系统的关键技术之一.设计实现了基于串行EEPROM存储近钻头随钻测量井下工况数据的单片机系统,该系统采用大容量存储方式将采样的数据定时存储起来,起钻后读出数据,实现即时数据的回放.给出了硬件设计电路及软件设计思想,并采用C51语言实现井下大容量、长时间的数据采集存储.地面试验及井下试验证明该存储功能的有效性和可靠性,能够解决目前随钻测量参数的存储问题.     

一种面向实时监测的煤矿安全时空数据模型

煤矿井下生产状况实时监测分析是实现煤矿事故或其它突发状况的预测和及时处置的前提,而监测对象的状态数据,以及对象间关系数据的记录、描述和视觉表达是实现实时监测分析的基础。在分析煤矿井下安全生产过程以及井下生产人员、设备、环境三类时空对象的特点与三者之间的关系基础上,给出了一个通用的面向对象时空数据模型,刻画了煤矿井下安全生产过程中不同生产要素的状态变化及其相互作用关系。基于该模型,开发了一个煤矿井下安全生产时空信息系统原型,并以位置关系为例,实现了煤矿井下安全生产时空对象的状态数据采集、数据存储管理、数据可视化,从而表明该模型可满足煤矿井下生产过程的实时观测、数据获取、存储管理、数据分析的需求。     

河床式水电站结构分析与结构特性研究

本文结合国内外四项大型水电站工程，对河床式水电站厂房坝段，按平面及空间问题，系统研究了各个局部结构（档水胸墙、蜗壳、尾水管、下游挡水墙、闸墩等）和整体结构在各种荷载作用下的应力、变形分布规律及结构基本特性，为合理选择结构形式及配筋设计提供了依据。     

基于单片机的井下瓦斯实时监测报警系统

设计了一种用于井下瓦斯气体实时监测报警系统.该系统运用单片机基本控制原理,实现对井下瓦斯气体的数据采集及显示,并将采集的数据转换为对应频率的脉冲信号,上传到监控主机,实现远程实时监控及预警.该监测报警系统的优点是:该装置采用红外遥控技术,不用打开设备即可完成数据的查询、仪表的校准及报警值的设定,适应防爆现场的要求;该装置具有超限声光报警、切断用电设备电源的功能,可有效预防爆炸或人员伤亡事故的发生;该装置的软硬件设计在Proteus的虚拟环境下进行了联合调试.     

白沙南(苏二)煤矿10.20堵水方案探讨

东方煤矿突水后,通过在-110m北大巷和±0m水平回风巷砌筑了挡水墙,将白沙南井田与苏邦北井田隔断开.堵水方案通过论证、设计及验收,可保证苏邦北井田不受突水事故的影响,计算结果表明,苏邦北井田的通风、排水及提升系统可满足白沙南(苏二)煤矿的生产.     

普立特大桥隧道式锚碇围岩系统的变形规律及破坏机制

针对普立特大桥普立岸隧道式锚碇围岩系统的变形规律及破坏机制问题,采用有限差分法对其进行三维弹塑性模拟,分析了随着荷载的增加系统的塑性区、位移及应力的发展情况.数值结果表明:1设计缆力时,锚碇-围岩系统的位移均维持在mm级;继续加载,锚碇和周围岩体的位移形成的驼峰逐渐明显;至极限状态时,根据锚碇围岩的位移矢量图可勾勒出围岩的破坏范围,其中锚碇上、下部围岩的破坏范围分别为锚碇后锚面宽度的1.1倍和0.5倍;2系统在设计缆力下具有足够的安全稳定性,加载至8倍缆力时,锚碇的环向和径向的围岩塑性区均达到贯通,加载至极限状态时,锚碇周围岩体的塑性区分布形态呈倒塞体状;3根据监测点的位移变化、锚碇围岩塑性区分布及应力扩展情况得到,系统的破坏由锚碇带动周边部分岩体发生整体拉-剪破坏.     

ZJC-127型气动保险档的改造

针对煤矿井下气动保险档存在的问题,采用新技术、新材料对煤矿井下现有的气动保险档进行技术改造,提高保险挡在煤矿井下的自动化控制水平和安全可靠性。     

太阳能热风发电系统的空气集热器试验装置的研制

根据太阳能热风发电系统集热器的抽象试验研究模型,研制了该系统的空气集热器试验装置,设计了该装置的集热器箱体、太阳能辐射模拟装置、流量和温度测量系统、辐射强度测量系统以及数据采集系统.利用研究装置进行了变太阳辐射强度、变空气流量以及环境温度对空气集热器的热量影响实验,初步试验验证装置的可行性.     

薄煤层井下泵送矸石充填开采技术研究

针对北宿煤矿薄煤层开采,岩巷、半煤岩巷道掘进量大、辅助运输提升紧张及建筑物下压煤等问题,进行了煤矸石充填料配比试验研究和井下泵送充填系统与工艺设计.确定矸石充填料质量配比为：水∶粉煤灰∶煤矸石=1∶1∶10.采用大小矸石仓结合的方法,实现了矸石的井下运输、破碎、储存;各种充填材料在搅拌机作用下充分搅拌成似膏体状,再经煤矸石输送泵通过管路充填到采空区.该充填系统机械化程度高,实际应用与操作方便,对煤矿薄煤层地质条件适应性强.     

基于一次二阶矩理论中心点法的深部软岩巷道稳定性分析

针对深部煤矿软岩巷道稳定性控制问题,利用数理统计和概率论的方法,以支护抗力和围岩荷载为变量,建立了可靠性极限状态方程,并采用一次二阶矩理论中心点法计算出支护失效概率指标,对支护后的软岩巷道围岩稳定性进行了可靠性预测,分析了巷道支护稳定性,并借助数值模拟,进一步验证了该方法的可行性.从现场施工至今,巷道围岩没有出现较大变形,生产情况良好,说明该法计算出的较小失效概率在工程允许范围内,完全符合预测要求.     

NPR锚杆/索围岩动力响应数值模拟分析

为了解决深部开采造成的冲击地压、大变形和常规锚杆/索破断失效等问题,本文以某煤矿釆区为研究试验段,基于高地应力软岩大变形破坏机理,采用FLAC3D-PFC3D耦合建模方法首次开展NPR锚杆/索动力学数值模拟研究,建立PR和NPR锚杆/索两种支护方案的数值模型,对比分析动荷载下硐室围岩以及锚杆的受力、位移情况.结果表明:25MPa冲击荷载下,25根PR支护锚杆/索中21根已失效,围岩大面积失稳,耦合墙出现严重变形,硐室呈现内凸弧形变形破坏.而相同条件下,NPR锚杆/索均未失效,硐室围岩稳定性保持良好.     

砾石充填条件下筛管堵塞与冲蚀特性试验

为分析油田水源井筛管失效原因和防砂周期短的内在机制,建立一套模拟井下冲蚀和堵塞问题的砾石充填筛管防砂装置,研究筛管类型、砾石种类与粒径、生产压差等因素对筛管堵塞情况以及堵塞后筛管挡砂介质与本体的损坏情况的影响,分析筛管失效的原因和井下挡砂介质堵塞的内在机制。结果表明:在套管内砾石充填完井条件下,地层砂对砾石充填层和筛管的堵塞具有非均匀性,不同射孔孔眼部位的砾石充填层内的渗流压力分布不均,筛管过滤介质堵塞存在一定随机性;携砂流体流动时的磨蚀作用是造成筛管过滤介质失效主要原因之一;射孔孔眼流出的流体可与充填层的砾石掺混,形成磨料射流冲击正对射孔孔眼处的防砂管,造成防砂管本体的冲蚀失效;地面模拟试验结果与井下取出失效防砂管特征基本一致;试验结果能够为防砂方式的选择、生产制度的建议、筛管材质的选择、筛管结构的改进等提供依据。     

机载氧气浓缩器性能测试系统设计及校准技术研究

文章介绍了机载氧气浓缩器性能测试系统及其校准装置设计原理,分析了测试系统及校准装置的结构及技术方案,重点研究综合数据采集及多参数控制系统的实现途径.性能测试系统可模拟飞机实际飞行状态中的各种试验参数,实现氧气浓缩器的综合性能测试.校准装置可实现性能测试系统的实验参数在线校准,保证性能测试参数准确可靠.