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带式输送机不停机更换托辊机器人研究与应用

中国机械工程 2024年第5期35卷 938-949页

作者：田立勇唐瑞于宁杨秀宇秦文光辽宁工程技术大学机械工程学院阜新123000 中煤天津设计工程有限责任公司天津300120 中煤华晋集团有限公司河津043300

针对带式输送机托辊更换频繁、人工更换工具笨重、作业劳动强度大、停机更换效率低等问题,以王家岭煤矿主平硐带式输送机为研究对象,根据巷道参数和更换托辊流程,研究不停机更换托辊机器人,制定机器人总体研究方案。基于功能分析法与不... 详细信息

针对带式输送机托辊更换频繁、人工更换工具笨重、作业劳动强度大、停机更换效率低等问题,以王家岭煤矿主平硐带式输送机为研究对象,根据巷道参数和更换托辊流程,研究不停机更换托辊机器人,制定机器人总体研究方案。基于功能分析法与不停机更换托辊理论研究,利用SolidWorks软件建立机器人三维实体模型,并对行走机构、姿态调整平台、伸缩支撑平台、拆装机械手参数进行优化。通过ANSYS Workbench软件对支撑平台和皮带举升机构进行有限元分析,伸缩支撑平台采用滑轨式结构,滑轨在悬臂和举升额定载荷下应力分别为15.647 MPa和66.395 MPa,最大变形位移出现在额定载荷条件下,位移为1.0742 mm。皮带举升机构选用剪叉式结构,额定举升时最大应力为152.82 MPa,最大位移为0.7331 mm。依据设计参数加工机器人样机,以功率为64 kW的柴油发动机为动力,通过液压马达驱动履带行走,速度范围在3~8 km/h,姿态调整平台可实现升降高度0~357 mm、俯仰角度±15°、侧倾角度-4°~7°、旋转角度-10°~20°、横移范围0~400 mm、纵移范围0~350 mm,多级伸缩机构采用组合滑轨方式实现平台0~2.1 m伸缩,采用五自由度机械手可实现对不同位置托辊进行拆装。通过地面及井下试验测试对机器人样机的行走、姿态调整、举升皮带、拆装托辊功能进行试验验证,结果表明:机器人在主平硐狭窄巷道行驶通过性良好,伸缩支撑平台在输送机不停机状态下举升皮带最大高度为241 mm,为机械手拆装不同位置托辊提供足够操作空间以达到设计性能要求,研究带式输送机不停机更换托辊机器人可为煤矿带式输送机维修提供新途径。

关键词：带式输送机维修机器人更换托辊不停机举升皮带

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能源转型中渣油高效利用技术的研究进展

化工进展 2024年第5期43卷 2343-2353页

作者：吴达蒋淑娇魏强袁胜华杨刚张成中石化(大连)石油化工研究院有限公司辽宁大连116045 中国石油大学(北京)化学工程与环境学院北京102249

我国原油进口量大,加之原油的重质化,炼化行业实现重质油的清洁转化在能源结构调整中至关重要,尤其是渣油的高效利用。本文根据近年来研究者的科研工作,分析了渣油的性质及其加工过程中存在的问题,重点介绍了国内外有关固定床、沸腾床... 详细信息

我国原油进口量大,加之原油的重质化,炼化行业实现重质油的清洁转化在能源结构调整中至关重要,尤其是渣油的高效利用。本文根据近年来研究者的科研工作,分析了渣油的性质及其加工过程中存在的问题,重点介绍了国内外有关固定床、沸腾床、悬浮床渣油加氢工艺的工业应用情况及催化剂相关研究进展,并对比了三种渣油加氢技术的优缺点。对渣油加氢未转化油向高附加值化学品的转化工艺进行了归纳,并对未来炼厂向绿色低碳炼化一体化方向发展、发挥加氢技术组合优势、研发高活性低成本催化剂等方面进行了展望。炼厂可依据原料油性质、产品用途等合理选用组合加工工艺。渣油加氢技术应更好地发挥其承上启下的作用,即利用更劣质的原料为下游工艺提供更优质进料,进而实现渣油的高效利用。

关键词：渣油高效利用催化剂加氢固定床沸腾床悬浮床

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基于多传感器融合的无人舰载机舰面定位研究

东北大学学报（自然科学版） 2024年第1期45卷 1-9,25页

作者：侯鹏帅周大鹏杨大鹏陈杰东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 中国航空工业集团有限公司沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035

无人舰载机在航母舰面的自主定位是实现自主转运、提高驶入/驶出效率的重要前提.其中,如何依靠机载传感设备实现GPS拒止环境下的舰载机自主舰面定位是亟待解决的关键技术.为此,提出了一种基于视觉和激光雷达融合的无人舰载机舰面自主定... 详细信息

无人舰载机在航母舰面的自主定位是实现自主转运、提高驶入/驶出效率的重要前提.其中,如何依靠机载传感设备实现GPS拒止环境下的舰载机自主舰面定位是亟待解决的关键技术.为此,提出了一种基于视觉和激光雷达融合的无人舰载机舰面自主定位算法.该算法通过结合手眼标定和互信息标定方法进行多传感器在线标定,使无人舰载机在面对风浪及航母运行等情况下机身摇晃导致传感器外参标定结果变化后仍能保持稳定运行;引入因子图用于无人舰载机的多传感器位姿联合优化并基于自主转运过程中的运动模型建立了简单高效的传感器失效标准,从而有效地融合了激光雷达和视觉定位结果,使该算法在单个传感器失效的情况下依然可以进行精确的自主定位;最后建立了基于多传感器的舰载机舰面仿真系统对本文算法进行验证,实验结果表明,本文算法在单个传感器失效的情况下定位误差仍维持在0.2m以内,满足实际应用要求.

关键词：无人舰载机多传感器融合自主定位在线标定舰面仿真

红层砂岩纳米级致色剂赋存状态及地质意义——以鄂尔多斯盆地下白垩统志丹群红层砂岩为例

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地质学报 2024年第6期98卷 1803-1813页

作者：马勇杨程宇蔡超秦长彩张朝辉李磊钟宁宁中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油辽河油田公司勘探开发研究院辽宁盘锦124010 内蒙古煤炭建设工程(集团)总公司内蒙古呼和浩特010090

红层是地球上广泛分布且具有特定指示环境意义的沉积物,一般认为在水体氧化环境下形成的赤铁矿胶结物是其主要致色矿物。目前,针对红层致色矿物的研究多停留在矿物识别层面,缺乏对其微观赋存状态及成因机制的深入研究。本文以鄂尔多斯... 详细信息

红层是地球上广泛分布且具有特定指示环境意义的沉积物,一般认为在水体氧化环境下形成的赤铁矿胶结物是其主要致色矿物。目前,针对红层致色矿物的研究多停留在矿物识别层面,缺乏对其微观赋存状态及成因机制的深入研究。本文以鄂尔多斯盆地下白垩统志丹群陆相红层为例,采用岩芯-薄片-阴极发光-氩离子抛光扫描电镜的多尺度表征技术,首次揭示了红层砂岩纳米级致色剂——赤铁矿胶结物的微观赋存状态,并在此基础重新探讨了其成因机制。研究发现,红层砂岩致色剂赤铁矿胶结物主要为针状或片状,具有两种微观赋存状态:①呈包裹型发育在净砂岩的颗粒周缘,单个矿物颗粒长度在500~1000nm之间,宽度在50nm以下;②呈充填型发育在黏土矿物及云母等矿物颗粒的解理缝中,常常顺解理定向排列,受解理缝空间限制,单个矿物颗粒更小,长度一般小于500nm,宽度在30nm以下。红层砂岩中赤铁矿的产状和赋存状态表明其为褐铁矿早期脱水形成,在此之后又发育两期方解石胶结物,因此赤铁矿胶结物应主要形成于沉积和浅埋藏期,而非沉积后的抬升期。砂岩中赤铁矿胶结物的形成过程指示了一个干旱内陆沉积背景下大气水氧含量高的环境特征,这同样也是地质历史时期内的冰室状态,说明鄂尔多斯盆地下白垩统志丹群的红层砂岩对研究该时期全球冰室状态也具有重要启示意义。

关键词：赤铁矿胶结物红层砂岩志丹群鄂尔多斯盆地

原位优势菌人工浮岛耦合生态基处理炼化黑臭水体中试研究

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环境科学与管理 2024年第8期49卷 163-168页

作者：苏俊涛张潇元韩松于杰刘东中国昆仑工程有限公司吉林分公司吉林吉林132000 东北林业大学林学院黑龙江哈尔滨150040

纳污水体的整治成为炙手课题,但对东北高寒盐的纳污水体净化技术未完善。本研究以生态基为膜载体,利用其与芦苇人工浮岛、原位优势菌形成的耦合修复体系开展东北地区某炼化纳污水体净化效果研究。研究表明,当在温度25℃,溶氧浓度4 mg/L... 详细信息

纳污水体的整治成为炙手课题,但对东北高寒盐的纳污水体净化技术未完善。本研究以生态基为膜载体,利用其与芦苇人工浮岛、原位优势菌形成的耦合修复体系开展东北地区某炼化纳污水体净化效果研究。研究表明,当在温度25℃,溶氧浓度4 mg/L,pH值8.0,以碳素纤维草为材料作为生态基,投放密度2根/浮岛单元的环境下时,该耦合系统对纳污上覆水体COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP平均去除率为最佳,可达到78.40%、79.18%、84.05%和79.76%。实现了炼化纳污水体的原位净化目标,提升了上覆水污染物的去除率,为该技术在炼化纳污上覆水体原位治理工程化应用中系统构建与运行提供理论基础。

关键词：人工浮岛原位修复炼化黑臭水体原位优势菌生态基

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露天采矿科学目标的演变与未来发展趋势

煤炭学报 2024年第S1期49卷 129-153页

作者：王忠鑫田会王东田凤亮宋波赵明辛凤阳陈洪亮王金金苏振宁曾祥玉辽宁工程技术大学矿业学院中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司中国煤炭学会

露天开采是矿产资源开采的重要方式，国家与地方对露天矿开采提出了更高的要求。因此，将露天采矿作为一门科学开展系统性研究，揭示采矿过程和发生现象的规律，并做出科学的解释显得尤为迫切。首先从露天开采基础理论、关键成套装备研... 详细信息

露天开采是矿产资源开采的重要方式，国家与地方对露天矿开采提出了更高的要求。因此，将露天采矿作为一门科学开展系统性研究，揭示采矿过程和发生现象的规律，并做出科学的解释显得尤为迫切。首先从露天开采基础理论、关键成套装备研制与爆破工程技术3个方面梳理了近40 a来我国固体矿产资源露天开采领域取得的重大技术成果。而后采用现代科学计量学和信息计量学技术对近40 a来7 128篇文献进行了多元动态分析，以聚类分析法对主要研究主题在包括时间维度上的发展演化过程进行了多维度定量刻画。发现研究主题的演变是技术发展、开采现状、政策环境等多因素耦合影响的结果。以现有重大科技成果以及客观的文献计量结果为基础，指出了未来露天采矿科学的目标为形成系统全面的露天矿安全绿色高效智能开采技术体系，并给出了实现路径，即形成露天采矿工艺系统及重大装备热点研究主题，强化现有热点研究与露天采矿工艺系统及重大装备之间深度交叉融合，并给出了行业内外的各主题优势资源进行联合重大科技攻关，实现多主题间实质性协同创新的有益建议。最后从能源和生态视角的矿区规划理论、智能采矿设计原理、智能集群调度理论、煤炭开采易自燃特厚煤层安全高效开采技术、高大边坡稳定性控制技术、复杂工况带式输送机高效运输技术、智能化露天矿山系统工程7个方面展望了未来露天采矿科学的重大基础理论技术的发展方向；从高效率移动式破碎设备、模块式半固定破碎设备、连续开采工艺系统装备、大倾角运输装备、大型排土机5个方面展望了未来露天开采装备的发展方向。

关键词：露天矿采矿科学科学目标知识图谱文献计量 Citespace

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厌氧铁氨氧化脱氮除磷效能及稳定性研究

环境污染与防治 2024年第4期46卷 525-529,535页

作者：龙世平刘吉蒋妍绘廖宏燕王健重庆新天地环境检测技术有限公司重庆401147 中国石油集团测井有限公司辽河分公司辽宁盘锦124010 沈阳建筑大学市政与环境工程学院辽宁沈阳110168 辽宁省朝阳市生态环境事务服务中心辽宁朝阳122000

为探究厌氧铁氨氧化(Feammox)污水处理效能及稳定性,考察了铁氧化物类型、硫限制和低温(4℃)对Feammox脱氮除磷的影响,并分析了污泥与微生物特性。结果表明,添加硫酸盐和水铁矿的实验组具有较好的脱氮除磷效果,氨氮和总磷去除率分别超过... 详细信息

为探究厌氧铁氨氧化(Feammox)污水处理效能及稳定性,考察了铁氧化物类型、硫限制和低温(4℃)对Feammox脱氮除磷的影响,并分析了污泥与微生物特性。结果表明,添加硫酸盐和水铁矿的实验组具有较好的脱氮除磷效果,氨氮和总磷去除率分别超过84%和98%,各实验组氨氧化产物均以硝态氮/亚硝态氮为主,并通过反硝化去除。微生物分析表明,添加硫酸盐和水铁矿、硫酸盐和磁铁矿的实验组中具有较高丰度的氨氧化细菌,硫限制和低温条件下则具有较高丰度的异养反硝化细菌。综上,Feammox具有较稳定的脱氮除磷效果,硫限制和磁铁矿作为铁源不影响其氨氧化效率,但低温明显降低氨氧化效率。

关键词：厌氧铁氨氧化废水处理脱氮除磷水铁矿微生物群落

阳春沟区块页岩气超临界CO_(2)增能压裂研究与应用

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石油与天然气化工 2024年第5期53卷 77-83页

作者：余前港荣双毛国扬崔连文彭根博向传刚王旭中国石化华东油气分公司采油气工程服务中心辽宁大学环境学院中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院中石化重庆页岩气有限公司

目的目前,超临界CO_(2)压裂应用前景广阔,为更好地指导现场应用,亟需明确超临界CO_(2)压裂的起裂压力和裂缝扩展规律。方法考虑压裂过程温度变化对CO_(2)物性的影响以及岩石中的热应力作用,建立热流固耦合超临界CO_(2)压裂模型。探究了... 详细信息

目的目前,超临界CO_(2)压裂应用前景广阔,为更好地指导现场应用,亟需明确超临界CO_(2)压裂的起裂压力和裂缝扩展规律。方法考虑压裂过程温度变化对CO_(2)物性的影响以及岩石中的热应力作用,建立热流固耦合超临界CO_(2)压裂模型。探究了水平应力差、天然裂缝逼近角以及CO_(2)注入温度对裂缝起裂的影响。结果在阳春沟Y井开展的现场试验表明:与水力压裂相比,超临界CO_(2)压裂可以明显降低裂缝起裂压力,即使在高水平应力差下,仍可以获得复杂的裂缝形态;天然裂缝逼近角增大,起裂压力随之增大,裂缝复杂程度增加;CO_(2)注入温度与地层温差越大,热应力作用越明显,裂缝形态越复杂。结论现场应用显示注入前置超临界CO_(2)可以有效降低起裂压力,有利于提高后续水力压裂的缝内净压力,增强储层改造效果。

关键词：超临界CO_(2)压裂热流固多场耦合热应力相场模型阳春沟区块

天然气自动分输系统瞬态控制性能与接驳管道参数相关性研究

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石油化工自动化 2024年第5期60卷 20-25页

作者：董晨光单新煜王凡杜选梁凯歌杨建彬孙广宇昆仑能源有限公司昆仑数智科技有限责任公司中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院

随着自动化与智能化技术的发展，天然气分输站场正逐步普及自动分输控制系统。首先通过研究某天然气管道公司供气用户的类型，选取了三类经典用户，并统计整理每类用户的用气组分、分输压力、分输流量等数据，作为建模基础。然后分析主... 详细信息

随着自动化与智能化技术的发展，天然气分输站场正逐步普及自动分输控制系统。首先通过研究某天然气管道公司供气用户的类型，选取了三类经典用户，并统计整理每类用户的用气组分、分输压力、分输流量等数据，作为建模基础。然后分析主要设备的数学模型，建立分输仿真模型并分析接驳管道的结构参数与该系统瞬态控制性能指标之间的关系。经过对比发现，接驳管线的管径与长度对该系统的瞬态控制性能有显著影响，管线存在临界管径与临界长度，在这两个参数临界值前后，该系统瞬态性能指标的变化趋势不同。

关键词：自动分输控制性能设备模型管道参数