摘要：针对煤矿巷道掘进智能化建设情况,探讨了现阶段分别以连采机、掘锚一体机、全断面掘进系统、掘锚机为核心的四大类智能快速掘进成套装备发展现状,分析了四大类智能快掘装备与地质条件适用性,提出了实现煤矿智能化掘进需要解决的关键技术的问题,探讨了以信息传输与智能分析技术、智能感知技术、精确定位导航技术,自主定型定向截割技术、掘进机远程自主截割控制技术以及多级多工序智能协同控制技术为基础的智能化掘进实现途径;基于复杂地质条件下煤矿巷道掘进亟待解决的关键问题,提出了以掘进作业功能需求、掘进工艺要求为依据的系统化分析、模块化设计、功能优化组合的设计方法;研究了以虚控实、虚实结合的多级数字孪生构架,基于掘进巷道设备、环境、地质构造多维信息再现实现掘进机远程控制;提出了单机智能化、系统协同化、井下智控与地面远程监控相协同的控制方法。开发了新型的无重复碾压柔性超前支护技术、截割部多级伸缩截割技术、智能锚固机组多钻机并行作业等技术,研制了具有掘、支、锚、运、探多工序并行作业的新型快速掘进作业联合机组,提出了掘进机器人、超前支护机器人、锚固机器人、辅助运输机器人组柔性并行作业技术;提出了基于数据驱动的多机多工序协同控制行为规划决策方法。提出构建完整的煤矿井下跨系统全时空信息数字感知体系,构建集井下现场生产状态、掘进巷道空间信息、掘进装备状态、风险信息等多参量、多尺度、全时空特性的数据感知智能化监控平台,实现虚拟系统与实际掘进系统实时通信,通过数据驱动规划分析实现智能化、少人化掘进。

摘要：设计水生动物医学综合实验,对一批患病珍珠龙趸石斑鱼Hybridized Grouper(Epinephelus fuscoguttatus♀×***♂)的养殖水体理化因子、生物因子以及鱼体病原体进行检测。分析病鱼体血清指标及组织的病理变化,总结珍珠龙趸石斑鱼患病的原因,并通过查阅文献给出解决方案。通过设计综合型、实践型、创新型的水生动物医学综合实验,并在实验教学中采用虚拟仿真、经典案例微视频、联用数字标本库的新型混合教学方式,以多元化的考核方式进行考核,提高了学生的学习兴趣、创新能力和实践科研能力。

摘要：创业孵化基地是符合当代经济社会高速发展的社会组织和经济组织,也是一种符合当下技工教育体系的新型的教育组织。“陶瓷设计创业孵化基地”主要是为技工院校陶瓷专业即将毕业的学生提供一个人才培养、创业就业孵化、创新研发为一体的新型服务平台。通过创业孵化基地的运行,培养出高素质的综合型技能人才,不仅有利于提高技工院校的办学质量,更加有益于提高学生的就业意识,提高技工院校办学的社会效益。

摘要：火车皮作为煤炭运输的主要设备之一,其运输效率一直是煤炭运输行业的关注重点,在北方地区冬季低温条件下,影响运输效率的主要原因是煤炭中所含的水分与凹凸不平的车厢内表面形成黏附,逐渐由车厢表层向煤炭内部扩散,最终产生冻车现象导致设备无法继续运行。首先,以不同清扫方式现存的问题为出发点,结合实际的工程项目,设计了一款自动化冻黏浮煤清扫机构并对其清扫性能进行优化研究。其次,通过理论研究分析建立浮煤冻黏颗粒模型,分析清扫过程中滚刀的运动情况并建立力学模型和数学模型。最后,联合多体动力学软件RecurDyn对清扫机构底部清扫滚筒性能进行仿真研究,求解不同滚筒转速、牵引速度和清扫深度对清扫性能的影响规律,通过优化寻求清扫阻力最小、能耗最低的性能参数匹配方案。结果表明,清扫机构的清扫效率受滚筒转速影响较小,随滚筒转速提高,清扫阻力大小在一定范围内波动;随着牵引速度不断提高,清扫阻力先降低后逐渐增高;清扫深度对清扫阻力的影响最大,随清扫深度的增加,其清扫阻力不断增加。根据单因素参数对清扫阻力大小影响规律,取合理范围利用响应面法对其综合影响规律进行仿真试验,得到目标函数后,利用Matlab对其数学模型求解最优解,最终得到滚筒转速为78 r/min、牵引速度为0.05 m/s、清扫深度为100 mm时,清扫机构所受阻力最小、清扫比能耗最低为0.22 kWh/m^(3),清扫机构性能达到最优。

摘要：Among all CO2 electroreduction products,methane(CH4)and ethylene(C_(2)H_(4))are two typical and valuable hydrocarbon products which are formed in two different pathways:hydrogenation and dimerization reactions of the same CO *** studies show that the adsorption configurations of CO intermediate determine the reaction pathways towards CH4/C_(2)H_(4).However,it is challenging to experimentally control the CO adsorption configurations at the catalyst surface,and thus the hydrocarbon selectivity is still ***,we seek to synthesize two well-defined copper nanocatalysts with controllable surface *** two model catalysts exhibit a high hydrocarbon selectivity toward either CH4(83%)or C_(2)H_(4)(93%)under identical reduction *** transmission electron microscopy and X-ray absorption spectroscopy characterizations reveal the low-coordination Cu^(0)sites and local Cu^(0)/Cu^(+)sites of the two catalysts,***-temperature programed desorption,in-situ attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy and density functional theory studies unveil that the bridge-adsorbed CO(CO_(B))on the low-coordination Cu^(0)sites is apt to be hydrogenated to CH4,whereas the bridge-adsorbed CO plus linear-adsorbed CO(CO_(B)+CO_(L))on the local Cu^(0)/Cu^(+)sites are apt to be coupled to C_(2)H_(4).Our findings pave a new way to design catalysts with controllable CO adsorption configurations for high hydrocarbon product selectivity.

摘要：Most of the coal reservoirs in China are of low-permeability, so hydraulic fracturing is widely used to improve the per- meability in the extraction of gas by ground drilling. The ground stress around the well was analyzed by using theory of elasticity. The pressure when the well fractured is formulated and the effect of ground stress on pressure is discussed. The effect of ground-stress-differences on hydraulic fracturing was analyzed by using the numerical software RFPA2D-Flow in reference to the tectonic stress in Jincheng coal area. The results show that: 1) the position where initial fracture appears is random and fracture branches emerge when the fractures expand if ground stresses in any two directions within a horizontal plane are equal; 2) other- wise, the fractures expand in general along the direction of maximum ground stress and the critical pressure decreases with in- creasing ground-stress-differences and 3) the preferred well-disposition pattern is diamond shaped. The preferred well spacing is 250 m×300 m. This study can provide a reference for the design of wells.

摘要：为了探究简支梁桥在地震(活动断层)作用下反复出现的落梁震害的发生原因及其破坏模式,根据试验功能和模型参数需求,设计制作了一套能够模拟断层两盘间产生相对三维运动的试验装置.以跨越走滑断层的简支梁桥为研究对象,通过模型试验研究了其在断层作用下的损毁过程,分析了落梁破坏特征和结构失效模式.结果表明:支座布置显著影响落梁行为,主梁移动、倾斜等过程会加剧桥墩损伤,并可能诱发桥梁的进一步垮塌;断层错动引起土体挤压效应,导致近断层区土压力普遍上升,边跨区土压力变化较小,桩基不同深度土压力变化呈现特定顺序.试验所得数据和结论能够为后续研究提供试验参考,有助于指导未来抗震设计和结构的断层适应性设计.

摘要：研发了一种适用于综掘巷道的掘支锚联合机组。为提高掘支锚联合机组支护机构的安全性与稳定性,根据参数化建模和分析方法研究了支护结构支撑油缸刚度对结构频响特性的影响,以各支撑油缸的刚度为设计变量,结构的最大位移振幅最小及最大应力振幅最小为优化目标函数,对支撑油缸刚度进行优化设计,确定了各弹簧的最佳刚度,并进行了实验验证。结果表明:优化后模型在3个轴向的最大应力响应比优化前分别减小了96.72%、95.87%、96.65%;优化后模型的最大位移响应在Z轴方向虽然比之前略有增大,但X轴和Y轴方向分别减小了98.17%和74.61%;实验结果与仿真结果的固有频率最大误差为8.6%,且频响曲线变化规律基本一致,证明了优化设计的有效性。

摘要：针对砌砖过程中,砖块位置不固定导致井下砌砖机器人的机械臂无法正常抓取的问题,提出一种根据目标位置的视觉伺服机械臂姿态估计方法。通过建立井下砌砖机器人的六自由度机械臂视觉伺服的数学模型,并求解了机械臂的雅可比矩阵,设计机械臂末端执行器姿态估计方法。仅需RGB摄像机获得图像并数据处理,无需标定,将以往的机械臂控制方法简单化。通过对六自由度机械臂视觉伺服仿真分析和实验验证,应用控制变量法对E和λ进行分析,得出E的最佳取值,根据这种控制方法可以大幅度降低机械臂运动误差,具有很好的控制精度。

摘要：针对目前掘进机截割时因产生大量振动而导致零部件受损及稳定性降低的问题,基于纵向截割工况,对新型纵轴式掘进机的振动特性进行分析和预测。首先,对掘进机截割头的受力进行分析,并运用Bekker沉陷理论对履带受力进行分析。然后,将履带与底板之间的接触力和截割载荷作为外部激励,采用拉格朗日方程建立掘进机的纵向非线性动力学模型。接着,基于Runge-Kutta变步长算法,利用MATLAB软件对掘进机动力学模型进行求解,并将求解结果与实验结果进行比较,验证了动力学模型的正确性。最后,利用所构建的动力学模型对不同支稳机构刚度下掘进机关键部位的振动位移进行预测。结果表明:在多个外部激励的复合影响下,掘进机整机的振动处于混沌状态,其横滚振动位移很小,俯仰振动占主导地位;随着支稳机构刚度的递增,掘进机关键部位的振动位移呈显著减小趋势,当支稳机构的刚度增大至初始刚度的3倍时,掘进机机身的振动位移减小了29%,截割臂振动位移减小了22%,截割头振动位移减小了20%。研究结果证明增大支稳机构刚度可有效减小掘进机的振动响应,这可为掘进机的稳定性提升和结构优化提供理论依据。