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沟壑区浅埋煤层开采覆岩运动演化致灾特征

采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 315-325页

作者：李延军中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

为进一步研究浅埋煤层开采沟壑区覆岩运动演化致灾特征,以榆神矿区锟源煤矿113101首采工作面为工程背景,采用了数值计算和物理相似模拟实验方法,分析了沟壑区浅埋煤层开采过程中覆岩应力及位移动态演化特征、覆岩破断及裂隙发育规律,初... 详细信息

为进一步研究浅埋煤层开采沟壑区覆岩运动演化致灾特征,以榆神矿区锟源煤矿113101首采工作面为工程背景,采用了数值计算和物理相似模拟实验方法,分析了沟壑区浅埋煤层开采过程中覆岩应力及位移动态演化特征、覆岩破断及裂隙发育规律,初步揭示了过沟开采灾害特征及相互作用关系,针对性提出了综合治理方法。研究结果表明:过沟开采中,沟壑顺坡段呈“受压”状态,逆坡段呈“受拉”状态,谷底位移变化量最大、逆坡段其次、顺坡段最小。二号沟壑顺坡段下部及谷底、一号沟壑逆坡段下部及谷底范围分别形成应力集中且位移量达到最大,水平应力峰值为17.4、14.5 MPa,最大位移值为1.7、1.0 m。工作面推进至沟壑区顺坡段时周期来压步距约为逆坡段的两倍,顺坡段“覆岩完整区”面积较大,载荷传递至工作面支架易造成压架现象;沟壑逆坡段区域,覆岩厚度增加,拉伸型裂隙发育明显,易导致沟体滑坡;沟壑谷底区域,顶板切落形成塌陷型裂隙,易诱发工作面压架和突水溃沙灾害。不同灾害间相互关联,沟体滑坡抑制工作面突水溃沙但促进切顶压架灾害,顶板切落压架同时促进突水溃沙和沟体滑坡灾害。根据覆岩灾害产生区域及作用特征,提出了上游截排地表水、顺坡段中上部岩层预裂、逆坡段降坡加固、谷底及逆坡段坡脚注浆等综合防治措施,为工作面安全高效回采提供相应研究基础。

关键词：沟壑区浅埋煤层应力演化覆岩运动裂隙发育

燃煤含碳量波动瞬态过程电站锅炉[火用]分析

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工程热物理学报 2024年第2期45卷 387-393页

作者：尹俊杰薛朝囡陈胜军刘明严俊杰西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西安热工研究院有限公司西安710054 华能(浙江)能源开发有限公司玉环分公司台州317600

煤质波动影响燃煤发电机组运行控制效果及能量利用效率,其中含碳量波动是煤质波动的主要形式。本文基于热力学第二定律,研究了燃煤含碳量波动条件下锅炉瞬态过程损失的分布规律,以及各换热设备[火用]传递与损失的耦合作用机制。研究发... 详细信息

煤质波动影响燃煤发电机组运行控制效果及能量利用效率,其中含碳量波动是煤质波动的主要形式。本文基于热力学第二定律,研究了燃煤含碳量波动条件下锅炉瞬态过程损失的分布规律,以及各换热设备[火用]传递与损失的耦合作用机制。研究发现稳态工况下燃烧[火用]损失占锅炉总[火用]损失的比例达到57.77%,而在燃煤含碳量变化瞬态过程中,燃烧[火用]损失的变化量也最大。在燃煤含碳量阶跃变化的瞬态过程中,[火用]损失中变化最显著的是水冷壁传热损失,[火用]效率变化最显著的是低温过热器,各换热设备[火用]损失和[火用]效率在瞬态过程中趋于稳定速度沿烟气流程逐渐变慢。

关键词：燃煤含碳量燃煤锅炉 [火用]损失 [火用]效率动态特性

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加油接头力传感器设计

航空学报 2024年第7期45卷 216-226页

作者：石荣武白新玉谭义峰赵哲中航电测仪器股份有限公司西安710119

加油装置是加油机的重要发展方向之一,加油接头力传感器是其自动卸荷系统消除动臂载荷实现闭环控制的重要设备,但目前国内尚无该类设备满足实际装机使用要求。通过对加油接头力传感器进行总体设计研究,解决电路与燃油通道隔离及电磁屏蔽... 详细信息

加油装置是加油机的重要发展方向之一,加油接头力传感器是其自动卸荷系统消除动臂载荷实现闭环控制的重要设备,但目前国内尚无该类设备满足实际装机使用要求。通过对加油接头力传感器进行总体设计研究,解决电路与燃油通道隔离及电磁屏蔽,尽量消除俯仰与滚转测量的串扰等问题,将弹性体设计为管状结构,确定合理的应变敏感位置。在小外廓尺寸前提下实现其内径同伸缩管及加油接头的内径一致,保证加油系统结构的最优设计,并提高了测量精度。通过输出灵敏度等设计、分析与测试验证,实现了动臂载荷的安全可靠和准确测量,为该机载设备研制提供了支撑。

关键词：力传感器自动卸荷系统动臂载荷串扰弹性体管状结构

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中深层地热井换热特性多因素影响规律研究

煤田地质与勘探 2024年第1期52卷 104-116页

作者：韩永亮王凯鹏王义杰苟立杨延斌雷燕子武芳丽沈浩中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077 西安煤科地热能开发有限公司陕西西安712100

积极推进中深层地热能供暖技术,是践行国家碳达峰碳中和“双碳”目标的重要举措。中深层同轴套管式换热系统可避免对地下水资源和环境造成损害,且影响要素之间存在着复杂的非线性相互作用。基于中深层同轴套管式换热器的理论分析和数学... 详细信息

积极推进中深层地热能供暖技术,是践行国家碳达峰碳中和“双碳”目标的重要举措。中深层同轴套管式换热系统可避免对地下水资源和环境造成损害,且影响要素之间存在着复杂的非线性相互作用。基于中深层同轴套管式换热器的理论分析和数学描述,建立地热井分层换热模型,并验证其可靠性;以陕西关中盆地某中深层地热井为依托,采用数值模拟方法对各项因素影响下的地热井换热性能及连续运行过程的取热能力进行系统分析。结果表明:采用均质模型、分层模型计算地热井出水温度与实测值最大相对误差分别为14.08%、11.50%,平均误差分别为7.29%、6.93%,分层模型较均质模型具有较高的计算精度;影响因素中地热井深度、地温梯度及地层导热系数对取热功率影响最为显著,在一定程度上取热功率与地温梯度、进水温度、内管导热系数基本呈线性关系,且固井材料导热系数对传热过程具有热阻效应;中深层地热井取热量随运行年限的增加而降低,前5个供暖季取热量降幅较大,之后取热量降幅减缓,经过50个供暖季,年平均取热功率下降15.59%,将地温下降值超过1℃视为地温场受到影响,地温场平均受影响半径约为65 m,此外,由于地层的差异性,地热井周围地层温度下降及恢复等值线在地层交界面处出现了“阶梯式”变化,岩石导热系数较大的地层在地层交界面附近造成的温度扰动距离更远。研究成果可应用于中深层地热井取热换热能力的评估,同时为中深层同轴套管式换热系统的设计提供借鉴。

关键词：地热能开发套管式换热器分层换热模型换热性能影响因素分析影响半径

不同SiC/ZnO含量对光敏树脂固化特性及力学性能的影响

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材料导报 2024年第11期38卷 236-242页

作者：宗学文刘亮晶田航王涛韦毅博西安科技大学机械工程学院西安710054 比亚迪汽车有限公司西安710075 隆基绿能科技股份有限公司西安710100

为评价无机微米、纳米及微-纳米粒子协同改性对光敏树脂的粘度、固化收缩特性及力学性能的影响,利用LCD光固化3D打印技术制备不同质量比的微-纳米SiC/ZnO改性光敏树脂。结果表明:在纳米ZnO和微米SiC填料的共同掺杂下,树脂的粘度随着填... 详细信息

为评价无机微米、纳米及微-纳米粒子协同改性对光敏树脂的粘度、固化收缩特性及力学性能的影响,利用LCD光固化3D打印技术制备不同质量比的微-纳米SiC/ZnO改性光敏树脂。结果表明:在纳米ZnO和微米SiC填料的共同掺杂下,树脂的粘度随着填料质量比的增加而逐渐降低,能有效提高打印中的铺平能力;在相同的曝光能量下,结合Beer-Lambert光固化方程发现,与纳米ZnO/树脂体系相比,微-纳米SiC/ZnO/光敏树脂具有更高的固化深度,利于成形。当微米SiC与纳米ZnO的质量比为0.5∶2时,光敏树脂的固化收缩率、邵氏硬度、抗拉强度及断裂伸长率均达到最优,分别为0.39%、96.2、21.9 MPa和4.89%。本工作通过LCD光固化3D打印实现了微-纳米SiC/ZnO/树脂体系的制备,为未来微-纳协同改性光敏树脂制件的成型提供了一定的参考。

关键词：光固化3D打印微纳协同复合材料固化特性

高粗糙度NiCrB打底层对陶瓷颗粒增强聚合物基复合涂层性能的影响

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表面技术 2024年第5期53卷 205-213页

作者：郎梼刘刚何伟焕李勇刘加将四川华能康定水电有限责任公司成都610041 西安热工研究院有限公司西安710054

目的提高水电装备过流部件表面聚合物基复合抗空蚀涂层与碳钢基材的结合强度,解决因聚合物涂层局部分层,使得水进入聚合物涂层与碳钢界面,引起碳钢快速氧化膨胀,导致涂层快速剥落的难题。方法采用电弧喷涂技术在碳钢基材表面制备NiCrB... 详细信息

目的提高水电装备过流部件表面聚合物基复合抗空蚀涂层与碳钢基材的结合强度,解决因聚合物涂层局部分层,使得水进入聚合物涂层与碳钢界面,引起碳钢快速氧化膨胀,导致涂层快速剥落的难题。方法采用电弧喷涂技术在碳钢基材表面制备NiCrB高粗糙度耐腐蚀打底层,然后在其上涂覆聚氨酯基复合涂层。通过激光共聚焦显微镜、扫描电镜,以及结合强度测试、电化学测试和中性盐雾测试,分别表征打底层的表面形貌、致密度,并评价打底层对聚氨酯基复合结合强度和防腐蚀性能的影响。结果通过调控参数,在NiCrB打底层表面形成由熔滴气化后沉积形成的规则排布凸起颗粒,涂层的表面粗糙度相较于常规热喷涂涂层得到显著提高,在Ra 10.95~37.24μm内可有效调控,且涂层的孔隙率均低于1.5%。添加高粗糙度致密NiCrB打底层后,聚氨酯基复合涂层的结合强度由13.6 MPa升至30.5 MPa。在基体添加NiCrB打底层后,其开路电位由−0.73 V升至−0.54 V,腐蚀电位(***)由−0.76 V升至−0.58 V,电荷转移电阻由1729Ω·cm^(2)升至8425Ω·cm^(2)。在上层聚合物涂层破损的情况下,带有NiCrB打底层的样品在接受300 h中性盐雾测试后无明显锈点,相较于无打底层样品,其盐雾腐蚀寿命提高了11倍以上。结论通过电弧喷涂NiCrB打底层可以在较大范围内实现表面粗糙度的调控,打底层的高粗糙度显著提升了聚合物基复合涂层的结合强度,打底层优异的耐腐蚀性能显著提升了聚合物基复合涂层的长效耐腐蚀性能,保障了水力过流部件的长效服役。

关键词：镍基打底层电弧喷涂高粗糙度高结合强度耐腐蚀性能

基于EtherCAT总线的空间结构点阵自动同步加载系统研发

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土木工程学报 2024年第1期57卷 10-25,82页

作者：郝际平黄育琪孙晓岭赵敏薛强樊春雷李存良卜延渭刘鹏飞西安建筑科技大学陕西西安710055 陕西建工控股集团未来城市创新科技有限公司陕西西安710116 陕西建工机械施工集团有限公司陕西西安710032 博世力士乐(西安)电子传动与控制有限公司陕西西安710018

大型空间结构试验通常具有加载点数量多、覆盖面积广、加载工况较多的特点,传统的加载方法很难兼顾成本适宜、安全高效。该文提出了一种新型空间结构点阵自动同步加载系统,该加载系统采用水作为试验载荷,应用实时工业以太网EtherCAT总... 详细信息

大型空间结构试验通常具有加载点数量多、覆盖面积广、加载工况较多的特点,传统的加载方法很难兼顾成本适宜、安全高效。该文提出了一种新型空间结构点阵自动同步加载系统,该加载系统采用水作为试验载荷,应用实时工业以太网EtherCAT总线技术,可实现任意比例下多点同步精确加载。加载系统的控制模块、数据采集模块和加载容器可根据试验需要在控制总线上无限挂载和自由分布,具有通用性强、自动化程度高、安全高效、加载耗材清洁廉价的特点。该文详细介绍了该加载系统的原理与组成,以及EtherCAT总线主从式结构下主站和从站的具体实现,并将其应用于马鞍形正交索网结构承载力试验,整个加载过程中荷载稳步匀速增长、数值稳定准确,验证了该加载系统的可行性和准确性。

关键词：空间结构加载装置 EtherCAT总线控制验证

基于近红外光谱技术的固体推进剂燃速模型化快速预估方法

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固体火箭技术 2024年第3期47卷 430-434页

作者：郭培培杨英魏智勇郭琪西安航天化学动力有限公司西安710025

利用近红外光谱技术建立了基于近红外光谱的固体推进剂燃速快速预估模型,通过波谱范围筛选和光谱预处理对模型进行优化,并采用内部验证和外部验证对该模型进行评价,验证模型的精密度及准确度。结果表明,基于近红外光谱技术的固体推进剂... 详细信息

利用近红外光谱技术建立了基于近红外光谱的固体推进剂燃速快速预估模型,通过波谱范围筛选和光谱预处理对模型进行优化,并采用内部验证和外部验证对该模型进行评价,验证模型的精密度及准确度。结果表明,基于近红外光谱技术的固体推进剂燃速快速预估模型测试时间约为2 min,燃速偏差范围为-0.122~0.067 mm/s,精密度测试相对标准偏差≤0.4%,准确度测试偏差-0.029~0.057 mm/s。该方法能够在药浆混合阶段快速预测固体推进剂的燃速,提供了一种简单快捷和稳定可靠的燃速测定新方法。

关键词：固体推进剂药浆近红外光谱技术燃速模型燃速快速预测

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矩阵式远红外感温传感器温度补偿及校准方法

红外技术 2024年第9期46卷 1092-1098页

作者：刘文昉雷瑾吴铎西安盛赛尔电子有限公司陕西西安710000 西安正浩生物制药有限公司陕西西安710000

针对远红外矩阵式温度传感器提出一种可显著提高温度测量精度的补偿及校准方法,该方法建立了基于矩阵式红外阵列温度检测的最值补偿模型,并提出一种距离归一化校准方法,利用该温度补偿及校准方法可对矩阵式红外温度传感器在任意角度,任... 详细信息

针对远红外矩阵式温度传感器提出一种可显著提高温度测量精度的补偿及校准方法,该方法建立了基于矩阵式红外阵列温度检测的最值补偿模型,并提出一种距离归一化校准方法,利用该温度补偿及校准方法可对矩阵式红外温度传感器在任意角度,任意距离下的测量误差进行补偿和校准。实验结果表明,该方法能够减少测量角度及距离对温度测量的影响,显著提高矩阵式红外温度传感器的测量精度,并具备实用价值。

关键词：红外矩阵式感温传感器角度补偿距离补偿距离校准距离归一化

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