矿井电快速瞬变脉冲辐射特性研究

为了研究井下电快速瞬变脉冲群引起的辐射骚扰,分析了EFT/B单脉冲波形的频谱,得出其幅值频谱达到1 GHz,运用时变电流源电磁辐射理论,建立了电快速瞬变脉冲电流激励下电偶极子辐射电磁场的时域解析模型,并进行了仿真计算. 仿真结果表明,辐射电磁场与峰值电流成正比,辐射电场较强,磁场较弱,场强随距离增加而迅速衰减,辐射场以近场为主. 通过井下开关投切试验,验证了投切感性负载会引起较为严重的瞬态电磁辐射骚扰.      

矿井电快速瞬变脉冲群电磁骚扰的研究

分析了矿井电快速瞬变脉冲群骚扰的产生机理和幅频特性,确定了其主瓣频率在100 MHz以内,并结合巷道中电磁波的传输特性,计算出辐射骚扰的衰减率,认为辐射骚扰不是电快速瞬变脉冲群在矿井中的主要传播方式.利用传输线理论建立了矿用电缆的集中参数电路模型,得到电快速瞬变脉冲群传导骚扰的衰减特性,结果说明,电快速瞬变脉冲群骚扰能量主要是以传导方式传播的.在此基础上,探讨了矿用电子设备抑制电快速瞬变脉冲群骚扰的抗干扰措施,确定了井下电子设备的抗扰度试验等级为3级.     

电子产品电快速瞬变脉冲群干扰的防护

随着电子技术应用的飞速发展,电子电器产品已得到广泛的应用,人们越来越重视电磁环境与电磁干扰对电子电器产品可靠性的影响,逐渐形成一门新兴技术分支——电子电器产品的电磁兼容性技术,它主要包括静电放电,辐射电磁场,电快速瞬变脉冲群以及雷击浪涌要求。其中电快速瞬变脉冲群的分析与研究尤为重要,文章从分析电快速瞬变脉冲群产生的原因着手,总结出电快速瞬变脉冲群特征,提出了试验和防护解决方法。     

煤矿井下变频器电磁辐射骚扰的研究

介绍了井下变频器常见的电路形式以及控制方案,使用频谱分析仪在煤矿井下绞车房,测量了变频器运行过程中产生的辐射骚扰。对测试结果的分析表明,变频器产生的电磁辐射对煤矿井下绞车房的电磁环境有一定影响,但不会影响井下监控通信和控制系统正常工作,可以为确立井下变频器工作环境的严酷等级提供参考。     

矿用电缆护套对电快速瞬变脉冲群感应耦合的影响

易燃、易爆危险环境中不能打开电气设备隔爆外壳进行直接测量,这就造成无法定量分析矿用电缆中电快速瞬变脉冲群的感应耦合骚扰限值。以双指数瞬态脉冲作为骚扰源,运用电路和电磁场理论建立矿用电缆的感应耦合模型,并进行数值分析。结果表明:矿用电缆金属护套可靠接地能够有效抑制电快速瞬变脉冲群的感应耦合骚扰,被金属护套完全包裹的电缆可以消除容性耦合骚扰。金属护套层越厚,感应耦合电压越小;电缆越长,感应耦合电压越高。缆皮终端接地电阻越小,感性耦合电压越低,屏蔽效果越好。电缆金属护套未接地时,会产生更高的感应耦合电压。巷道中与骚扰源同侧的电缆感应耦合电压比异侧的电缆感应耦合电压高。     

电子式电能表电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

介绍了电快速瞬变脉冲群的机理,提出了基于国家标准GB/T17215．211—2006和《全电子式电能表定型鉴定大纲》,GB／17626．4—1998的试验配置,试验方法和结果评估,给出了有效的电快速瞬变脉冲群防护措施。     

矿井瞬变电磁法感应探头的研制及其应用

瞬变电磁法已成为电法勘探的一种重要手段,但矿井井下瞬变电磁探测系统由于需符合煤矿井下防爆的要求,其发射功率受到限制;由于井下空间条件的限制,其发射线圈面积较小,因此煤矿井下瞬变电磁法探测系统接收到的二次场信号十分微弱。针对此问题,文中首先对煤矿井下噪声的特点进了分析,在后期数据处理时,可采用正负脉冲关断响应累加、周期响应叠加等方法降低噪声的影响,但这些方法仍无法克服发射电流小导致接收信号十分微弱的不足;其次采用高磁导率磁芯和宽频低噪放大技术研制出可适用于井下电法勘探的感应探头,该感应探头具有对二次场信号增强的作用,并采法拉第屏蔽技术对感应探头进行了屏蔽处理,进一步降低了噪声的影响。标定与对比试验证明:研制出的磁感应探头具有灵敏度高、抗噪性能好等优点。最后将研制的磁探头应用在王庄煤矿的南翼大巷超前探测中,勘探到了3处异常区域,并得到了钻探验证,勘探结果说明,研制的磁探头能满足煤矿井下瞬变电磁法勘探的要求。     

长方体隔爆壳体对浪涌电磁辐射屏蔽效能研究

为解决煤矿电力系统中大功率设备的启停、电力系统故障短路、开关设备和变频设备启停,所产生的浪涌,分析了长方体壳体屏蔽衰减特性,以KBZ-400/1140(660)矿用隔爆型真空馈电开关的隔爆外壳为例,研究了隔爆外壳的屏蔽特性。研究结果表明,屏蔽外壳对于浪涌电磁辐射具有很强的屏蔽作用。研究结果为煤矿井下电磁兼容标准制定,和矿用电工电子产品设计提供依据。     

电磁辐射法预测煤与瓦斯突出技术应用

皖北煤电集团公司祁东煤矿利用中国矿业大学研制的KBD5煤岩电磁辐射监测技术测试掘进巷道周围的电磁辐射分布特征。确定煤与瓦斯突出预测电磁辐射响应的预测临界值。以及电磁辐射受地质构造、井下现场环境等影响的规律。为煤矿井下掘进和开采提供安全预测。在提高掘进速度和开采效率上。效果明显。     

嵌入式系统中的快速瞬变脉冲群试验及抗扰措施

快速瞬变脉冲群(EFTB)试验是嵌入式系统中电磁兼容最难通过的试验之一,主要因为其上升时间快、重复频率高.为此,介绍了快速瞬变脉冲群产生的原理,IEC61000-4-4试验标准和方法,讨论了嵌入式系统中EFTB抗扰措施.     

矿井浪涌脉冲辐射电磁场研究

研究煤矿井下浪涌脉冲电流激励下电缆的辐射电磁场,运用推迟矢量位和行波天线理论推导了浪涌脉冲电流激励下电缆的辐射电磁场时域数学模型,给出了辐射场强的解析表达式,并进行了仿真计算.时域结果表明,浪涌脉冲电流在电缆附近会产生很高的瞬态辐射场强,但随着距离电缆的径向距离的增加,辐射场强迅速衰减;辐射场强的大小与浪涌电流峰值成正比;在巷道径向距离内,同一横截面辐射场强与距离成反比;在浪涌电流峰值为1kA时,距离电缆径向距离4m处瞬态辐射电场强度峰值达到15kV/m,磁场强度峰值达到40A/m.因此在不采取屏蔽措施的情况下,瞬态浪涌辐射会对井下巷道内监控及通信系统的正常工作造成影响.     

一类Krylov子空间方法在求解Sylvester方程的应用

提出了一种求解Sylvester方程AX+XB=EFT的块Krylov子空间方法。当矩阵A和B非常大,并且右侧的的秩很小时,给出如何求解精确低秩近似解。理论结果和数值实例证明了方法的有效性。     

Solute atom migration in GH4169 superalloy under electrostatic fields

Electric field treatment (EFT) was applied on GH4169 alloy during aging at 500–800℃ to investigate the microstructure and property variation of the alloy under the action of EFT. The results demonstrate that the short-distance diffusion of Al, Ti, and Nb atoms can be accelerated by EFT, which results in the coarsening of γ′ and γ″ phases. Meanwhile, lattice distortion can be caused by the segregation of Fe and Cr atoms, owing to the vacancy flows migrating toward the charged surfaces of the alloy. Therefore, the alloy is hardened by the application of EFT, even if the strength of the alloy is partly reduced, which is caused by precipitation coarsening.     

皮带巷电机暂态过程对电磁环境的影响

利用ATP软件仿真皮带电机暂态过程,并运用传输线模型分析瞬态脉冲沿巷道和电缆的衰减特性. 结果表明,理论上电机起动、制动及负载突变时产生的瞬态脉冲电压峰值最大为额定电压的6倍,电流峰值最高可达额定电流的11倍;瞬态辐射发射对皮带巷电磁环境的影响较小,而瞬态脉冲沿长电缆传播会产生较大衰减. 确定煤矿井下现场测量工具及测点布置方法,分析比较实测数据与理论值,结果说明皮带电机起动和制动过程产生的瞬态辐射骚扰可以忽略,瞬态传导骚扰较大,但脉冲峰值最大不会超过额定值的4倍. 提出的井下现场测量方法、获得的实测数据和理论值为矿井电磁兼容性研究提供了参考依据.      

Coarsening behavior of γ′ and γ″ phases in GH4169 superalloy by electric field treatment

The coarsening behaviors of γ′ and γ″ phases in GH4169 alloy aged at 1023 and 1073 K with electric field treatment (EFT) were investigated by transmission electron microscopy (TEM) and positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS). It is demonstrated that precipitation coarsening occurs, and the growth activation energies of γ′ and γ″ phases can be decreased to 115.6 and 198.1 kJ·mol?1, respectively, by applying the electric field. The formation of a large number of vacancies in the matrix is induced by EFT. Due to the occurrence of vacancy migration, the diffusion coefficients of Al and Nb atoms are increased to be 1.6–5.0 times larger than those without EFT at 1023 or 1073 K. Furthermore, the formation of vacancy clusters is promoted by EFT, and the increase in strain energy for the coarsening of γ′ and γ″ phases can be counterbalanced by the formation of vacancy clusters.     

基于五层体系结构的煤矿瓦斯管理信息系统设计及应用

分析了传统C／S结构的缺点,设计了一种新型的五层C／S管理与B／S应用相结合的体系结构,并应用于煤矿瓦斯管理信息系统。该系统采用WebGIS技术、ASP技术实现煤矿瓦斯信息的可视化和网络化,基于Microsoft Visual Basic平台实现煤矿瓦斯信息采集和备份的自动化,采用ACTIVEX控件技术实现了煤矿瓦斯超限实时报警。     

基于J2EE平台和B/S结构的地矿工程三维可视化仿真技术

为了发展三维可视化技术,推进其在地矿工程系统中的应用,建立基于Web的"数字矿山"系统,设计了一种基于J2EE平台和B/S结构的矿山三维可视化仿真系统框架.采用JOGL技术,建立了基于B/S结构模式的矿山三维可视化仿真系统原型,形成了构建矿山复合场的一体化数字模型及"数字矿山"系统的关键技术.以某地下铁矿为实例,运用该矿的钻孔、矿体和井巷工程数据验证了所采用的三维可视化仿真方法和技术的可行性,展示了基于J2EE平台和B/S结构的矿山三维可视化仿真系统的发展与应用前景.     

矿井火灾避灾决策支持系统的研究与设计

矿井火灾避灾决策支持系统是“数字化矿山”建设中的一个重要组成部分,矿井一旦发生火灾将会带来极大的财产损失甚至人员伤亡。本文对巷道发生火灾时避灾路线的选择、巷道内的温度分布以及烟雾的扩散进行了研究。设计了基于B/S模式的WebGIS三层体系结构的决策支持系统。