摘要：针对传统优化方法在起重机主梁结构优化方面存在效率低、精度不高的问题,提出了基于响应面模型的结构优化方法。在满足变形和应力的条件下,降低安全系数以优化结构和进行轻量化设计。将主梁模型适当简化后,导入有限元分析软件Workbench中对桥式起重机主梁进行静力学分析,得到最大变形量和应力集中的结构位置。将对起重机主梁最大应力影响较大的上下盖板厚度、腹板间距、腹板高度和大隔板厚度等5个结构尺寸设为参数,以质量最小为优化目标,约束最大应力和最大变形以及结构尺寸,建立目标函数的优化数学模型。以响应面分析法对起重机主梁进行轻量化设计,通过中心复合设计产生45组样本点,优化后主梁质量减少17.14%。

摘要：为确保下运带式输送机的安全运行,实现其平稳制动,避免发生飞车、叠带等事故,提出采用电涡流阻尼托辊装置,通过控制其电流的大小来实现制动的调节。简述了电涡流阻尼装置的结构和原理,利用MAXWELL软件的静态场和瞬态场求解器,得到了稳定条件下电涡流阻尼装置的磁感应强度和电涡流密度的分布云图,分析了其分布特点及规律,并计算了电涡流阻尼托辊的阻尼力矩。结果表明,所设计的电涡流阻尼装置在制动时有较好的阻尼效果,有助于保障下运带式输送机的平稳运行。

摘要：利用本体规范、可重用、形式化的特点,提出基于本体的指挥信息系统建模方法框架,从指挥信息系统单元和实体间关系两个方面构建指挥信息系统本体模型,并以天基信息支援下的反导作战指挥信息系统为例对提出的方法进行检验,可为系统的设计与分析提供规范的模型描述手段。

摘要：为确保下运带式输送机的安全运行,提出采用永磁阻尼托辊,用以改善下运带式输送机的制动能力。在前人的计算基础上结合实际模型,推导了永磁阻尼托辊制动力矩的计算公式,利用Matlab探究了永磁阻尼装置制动力矩的影响因素。结果表明,制动力矩受永磁体磁极对数、永磁体厚度、气隙等因素的影响,为永磁阻尼托辊的设计提供理论依据。

摘要：地基增强系统(GBAS)服务于与生命安全相关应用时,有必要开展对流层异常监测以保证导航精度和完好性。观测域最大可容忍对流层延迟和对流层异常概率是设计GBAS对流层异常完好性监测体系的关键参数。本文以满足适航需求为基础,实现定位域所需导航性能与观测域所需监测性能之间的转换,基于最差保护原则实现了观测域最大可容忍对流层延迟的量化。欧洲中尺度天气预报中心(ECMWF)2010—2019年的气象数据被用于对流层反演分析,验证了对流层波导异常和非标称对流层延迟2类故障发生概率。使用北斗真实数据和气象数据开展仿真验证,结果表明:为保障GBAS支持的精密进近和着陆服务完好性和可用性,观测域最大可容忍对流层延迟取值范围为0.57~0.92 m(对应下滑角θ=2.5°~3.5°);沿海地区,对流层波导异常概率处于10%~50%之间,但其对GBAS完好性影响较低;非标称对流层延迟概率保守设置为5.3×10^(−3),以保证GBAS完好性。上述仿真结果为对流层异常完好性监测器设计和GBAS完好性监测体系完善提供了重要参考。

摘要：随着国家大力推进工业化与信息化融合,煤炭智能精准开采已经成为行业大趋势,众多煤炭企业和科研院所开展了一系列试验研究和工业示范工程。然而,地质条件的适应性不足已经成为制约煤炭智能精准开采的技术瓶颈,迫切需要构建高精度、透明化的工作面三维地质模型。以黄陵煤矿某智能化工作面为例,分析了智能精准开采对地质透明化的时空需求,一方面要确保工作面前方未采区域一定范围内地质条件的“透明化”,另一方面要在采煤机完成一次截割的时间内完成透明化工作面三维地质模型的动态更新。统筹分析工作面地质探测技术现状和智能开采的集控水平,提出了构建透明工作面三维地质模型的总体思路:按照不同的地质、采掘阶段,将回采工作面地质模型分为4个层级,即黑箱模型、灰箱模型、白箱模型和透明模型。在工作面设计阶段,基于地面钻探与采区三维地震资料,可以构建工作面的“黑箱模型”,其精度处于“十米级”;在工作面掘进阶段,开展三维地震资料地质动态解释,可以构建工作面的“灰箱模型”,其精度处于“十米级~米级”;在工作面采前阶段,综合利用槽波、坑透等工作面地质勘探技术,可以构建工作面的“白箱模型”,其精度能够达到“米级~亚米级”;在工作面回采阶段,动态融入回采揭露的地质信息,并进行随采地震动态监测,可以构建起工作面前方50 m的工作面“透明模型”,其精度达到“亚米级”。为此,亟需研发一批关键技术与装备,主要包括三维地震资料地质动态解释技术、煤矿井下孔中物探技术与装备、回采工作面随采地震监测技术、工作面监测数据地质信息提取和多源异构地质信息动态融合技术等,逐级构建智能开采工作面的地质模型,渐次实现工作面的三维地质透明化,为煤炭智能精准开采提供地质保障。

摘要：煤矿智能开采工艺与装备对于地质条件适应性不足,亟需在各种复杂地质条件下构建高精度透明化的煤层地质模型。以山西某地质条件复杂的矿井为例,选择陷落柱、断层、褶曲等较为发育的XY-S工作面,利用勘查、生产阶段获取的地质数据,递进式构建了设计阶段的黑箱模型、掘进阶段的灰箱模型、回采前的白箱模型和开采中的透明模型;以XY-S工作面总长7400 m掘进巷道、1470 m推采范围的实测数据作为统计依据,对不同模型的地质建模精度进行实证分析。试验结果表明:①煤层底板标高的建模误差:黑箱模型10~20 m(仅有钻探数据时)、5~10 m(钻探+三维地震),灰箱模型和白箱模型0~5 m,透明模型0~1.0 m;②断层、陷落柱的控制程度:槽波解释的3条落差为1.5 m以上断层验证可靠,直径为20 m以上陷落柱的解释准确率平均75%,但是槽波探测的陷落柱范围明显偏大、推断的异常区偏多;③煤厚预测误差:主采煤层平均厚度2.70 m,黑箱、灰箱、白箱模型煤厚预测最大误差为1.5 m、均方误差0.5 m左右,透明模型的煤厚预测误差小于0.30 m,但是可统计的实证点偏少。按照智能开采工作面地质模型梯级构建的思路,智能开采前白箱模型的建模精度只能满足自适应截割模拟开采的需求,急需研发随采智能探测、孔中地质雷达、视频煤岩识别等新技术新装备,实现工作面高精度三维地质建模,为煤矿智能开采提供可靠的地质保障。

摘要：仓田电站蓄水后,距离库区约300~800m的拟建大坝田隧道大部分高程将低于正常蓄水高程,库区蓄水有向大坝田隧道渗漏的可能。在查明隧址区地质构造、水文地质、岩体结构及物理力学特性后,通过大气降水法、地下水动力学法等多种方法对隧道典型断面的渗漏量进行计算。运用数值模拟地下水渗流场,对库区蓄水后向隧道渗漏量进行解析计算。通过电站蓄水前后渗漏量的对比,采用一定的原则对隧道进行了分段渗漏评价,评价结果均为轻微渗漏,根据不同段落渗漏的具体情况提出相应的抗渗措施。

摘要：煤炭是实现清洁高效利用的最经济、最可靠的能源,煤炭资源的智能、安全、高效开发与低碳清洁利用是实现我国煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。基于我国煤矿智能化初级阶段的发展要求,开展了煤矿智能化技术体系研究和工程建设,进行了智能化煤矿顶层设计研究,以"矿山即平台"的理念将智能化煤矿整体架构分为设备层、基础设施层、服务层与应用层,实现煤矿生产、安全、生态、保障的智能化闭环管理。针对智能化煤矿存在的信息孤岛问题,开展了多源异构数据建模、特征提取与数据挖掘等技术研究,研发了基于数据驱动的信息实体建模与更新技术;研究了智能化煤矿高精度三维地质模型构建方法,通过在刮板输送机上布设巡检机器人与三维激光扫描仪,将三维激光扫描数据与地质模型数据、采煤机位姿数据、采煤机摇臂截割数据进行有效融合,获取采煤机的实时截割曲线,通过比对采煤机实际截割曲线与地质模型的煤岩层分界面曲线,实现基于地质模型动态更新的煤层厚度自适应截割控制方法;研发了工作面采掘接续智能设计技术,实现了接续工作面图纸、规程、规范的智能设计,大幅降低了采掘接续过程中的重复劳动;研究了掘锚一体机的位姿检测与导航技术、自动打锚杆技术、自动铺网技术、巷道三维建模与质量监测技术,探索了基于远程视频监控的巷道智能高效掘进技术与装备;以"有人巡视,无人操作"为特征的智能化开采工作面在全国逐渐推广应用,开展了基于三维地质模型动态更新的采煤机自适应截割技术研发与实践,在部分矿区取得较好的试验效果。分析了智能分选技术、智能辅助运输技术、5G通信技术在煤矿井上下应用存在的技术难点及解决的技术路径,从技术研发角度系统分析了制约智能化煤矿建设的关键技术难题。详细阐述了神东煤炭集团、兖矿集团、同煤集团、阳煤集团、淄矿集团、新汶矿业集团等国内大型煤炭生产企业现阶段在智能化煤矿建设中取得的阶段性成果,从技术研发与现场实践相结合的角度分析了智能化煤矿建设过程中存在的主要技术难题与发展方向。同时对煤矿智能化标准体系进行研究,提出了煤矿智能化标准体系框架,起草制定了"智能化煤矿分类、分级技术条件与评价指标体系"、"智能化综采工作面分类、分级评价技术条件与指标体系"等相关标准,为智能化煤矿建设提供标准支撑。