摘要：燃煤电厂烟气碳捕集系统的产品处理装置包括压缩、干燥和液化装置,其选型方案决定产品气质量。基于某1000 MW等级火力发电厂的50万t/a规模烟气二氧化碳湿法捕集项目,针对湿法吸收工艺CO_(2)气体含水率高、气量较大但压缩压力不高的特性,结合电厂发电、供热运行限制,对CO_(2)气体压缩系统压缩、液化及冷却工序所需CO_(2)压缩机、冷冻液化机等设备选型开展比型分析,并对化工系统设备应用于电力生产单位的适应性进行研究。结果表明,燃煤电厂烟气CO_(2)捕集装置设备选型与石油化工单位CO_(2)捕集装置设备选型差异极大。与化工单位的负荷追求稳定相比,现代火电厂调峰运行负荷波动性极强,火电厂CCUS项目采纳电厂排烟为原料,使用电厂余热蒸汽,占用厂用电份额,与电厂主系统共用循环水、闭式水、压缩空气等生产资料,导致火电厂CCUS项目所需烟气量、动力蒸汽参数、烟气CO_(2)浓度、冷却水源等处于波动状态,换热装置、压缩机等选型的设计边界条件与化工单位不同;一般情况下,燃煤电厂与化工企业所处区位不同,化工企业多为上下游企业同处一个化工区,火电厂周围一般不毗邻CO_(2)消纳单位,火电厂CCUS装置的产品气质量标准、气体封装及运输设备需结合区域及市场定位与化工单位相区别;与化工单位相比,燃煤电厂CCUS项目具有动力源成本较低等优势,电厂项目更多应考虑减少吸收剂损耗等成本,不必一味追求降低能耗成本。

摘要：柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMSS)存在非线性和强耦合的特点,传统的比例积分(proportional integral,PI)控制难以实现输出功率的完全解耦,且存在PI参数调节困难、系统动态响应速度慢及鲁棒性差等问题。文中首先利用反馈精确线性化将FMSS由高阶非线性系统转化为2个完全独立的一阶线性系统,实现了有功和无功电流的完全解耦;然后针对传统滑模控制(sliding mode control,SMC)趋近速度慢、系统收敛性能差以及运动抖振大等问题,设计了一种基于自适应趋近率的改进SMC算法,对电压外环和电流内环进行优化,并通过Lyapunov函数研究了所提算法的稳定性;最后在Simulink软件中,对三端口FMSS在输出功率扰动、交流电压暂降及系统参数摄动等工况下进行仿真分析,结果表明所提控制策略增强了系统的鲁棒性和抗干扰能力,可有效提升系统的动态响应速度。

摘要：为解决传统双巷掘进资源采出率低和沿空掘巷采掘接替紧张难题,以翟镇煤矿下组煤一采区11502工作面为工程试验对象,创新性提出留窄小煤柱双巷同时掘进巷道的布置方法,同时构建小煤柱高强复合加固支护技术。采用理论分析、试验测试结合数值模拟等综合研究方法,对留窄小煤柱双巷掘进布置原理及煤柱加固支护技术进行深入研究探索。结果表明,双巷掘进留窄小煤柱技术能够实现采区工作面顺序接替,有效提高采区采出率;提出的小煤柱综合加固支护技术以超前断顶卸压、对穿锚索提高煤柱自身承载力以及钢管混凝土墩柱高强辅助加强支护为主体,避免了小煤柱过早进入塑性状态而发生整体失稳破坏,能够有效保持长期稳定。基于覆岩组合结构理论建立煤柱–顶板结构力学模型,研究煤柱上方支承压力分布规律与大小,建立双巷掘进小煤柱加固支护设计方法。通过数值模拟验证,该技术与传统沿空掘巷相比,能够更好地控制巷道围岩变形,煤柱体的帮鼓变形量和巷道变形量均得到了有效降低。

摘要：防冲钻孔机器人是冲击地压矿井卸压的关键设备,其准确定位和定姿是实现卸压作业无人化的基础和前提。通过分析国内外移动机器人及煤矿井下移动设备定位技术的特点,提出了一种基于空间阵列式惯性单元的防冲钻孔机器人位姿解算方法。在分析常规惯性传感单元定位误差类型及来源的基础上,建立了空间阵列式惯性单元数据融合模型,推导出角速度和比例加速度的融合方程,设计了空间阵列式惯性单元位姿解算流程。通过分析防冲钻孔机器人的实际运行工况,模拟了防冲钻孔机器人的曲线运动轨迹,并对钻孔机器人的位姿解算方法进行了仿真分析,仿真结果表明,在曲线运动时,空间阵列式位姿解算方法的位移和姿态角解算精度均优于原始位姿解算方法和差分式位姿解算方法。为了验证所提方法的可行性,根据现场实际情况搭建了移动载体运动工况模拟实验台,根据设定的真实轨迹曲线进行轨迹跟随及监测实验,结果表明:空间阵列式惯性单元的位姿解算精度较高,在x,y,z三轴方向的位移平均误差分别为5.83,8.76和0.84 cm,俯仰角、航偏角和横滚角的平均误差分别为0.07°,0.15°和0.06°。为了进一步验证所提方法的实用性,搭建了防冲钻孔机器人惯性单元位姿监测实验平台,进行了防冲钻孔机器人的直线行走实验,实验结果表明:基于空间阵列式惯性单元解算的钻孔机器人俯仰角、航偏角和横滚角平均误差均小于0.5°,在x,y,z三轴方向的位移平均误差均小于2.00 cm,位姿解算误差均满足实际要求,验证了所提防冲钻孔机器人位姿解算方法的可行性和有效性。

摘要：巷道围岩支护结构在冲击动载作用下的破坏是深部煤炭开采面临的突出问题,研究动态拉应力作用下锚固围岩的力学响应对揭示锚固结构破坏机制具有一定指导意义。采用分离式霍普金森压杆研究预紧力、锚固方式对锚固岩体抗拉性能的影响规律,分析锚固岩体动态破坏过程及加载过程中锚杆、岩石基体的应变时程。研究结果表明:高预紧力、全长锚固均可提高锚固岩体的抗拉强度与弹性模量;锚固岩体失效经历初期加载阶段、主裂纹形成阶段和宏观破坏形成阶段,高预紧力、全长锚固延缓了主裂纹形成时间,让压锚杆可以承担岩石基体较大的变形使其不丧失锚固能力;端锚试件主裂纹形成之前锚杆与岩石基体共同承载拉应力波,主裂纹形成后外力仅由锚杆承担,直至脱锚;全长锚固时锚杆与岩体共同承载,抵御外部动态拉应力;让压结构改变了锚杆的刚度与变形能力,使其适应岩石基体变形而避免脱锚。研究成果对受动载荷扰动巷道锚杆支护参数设计具有一定的理论指导意义。

摘要：高位收水是降低湿式冷却塔能耗的有效途径,但其目前主要应用于自然通风冷却塔。鉴于此,构建机械通风高位收水冷却塔三维数值计算模型,探究无风和侧风工况下,高位收水对机械通风冷却塔热力性能的影响规律。结果表明,机械通风高位收水冷却塔配风区气流存在横向旋涡,且其受环境侧风的影响;在横向旋涡和塔体结构的共同作用下,不同位置的通风量和散热量存在明显差异,且填料区循环水温降占比和气流压降占比分别达到90.5%和51.0%;环境侧风会引起整塔通风量和循环水温降的差异性变化,当环境风速从0m/s增加到10m/s时,0°和90°风向的侧风分别会使出塔水温降低1.47℃和升高2.38℃,而其他风向对出塔水温的影响不超过0.66℃。

摘要：以郭屯煤矿4307工作面厚表土厚坚硬顶板切顶留巷的实际情况,首先用相似材料模拟了厚表土厚坚硬顶板侧向覆岩结构的演化规律,随着工作面长度不同呈现出“L”型、“三角形”和“类三角形”等悬臂梁结构,由于厚表土位于3;煤覆岩裂隙带之上的弯曲下沉带内,厚表土作为给定载荷对覆岩运动影响较小。厚坚硬顶板悬臂梁厚度大、悬臂长,对沿空留巷影响大。对于此种情况下的留巷,提出了“充得满”“切得下”“非对称”支护和“挡得住”四项关键技术,并根据4307工作面实际情况对以上关键技术进行了设计,确定了设计参数。现场实践表明,工作面后方沿空留巷可分成三带,滞后工作面30m之内的变形平缓带,30~100m为变形快速带,100~240m为逐渐稳定带。实体帮和底鼓量变形较大,顶板和矸石帮变形较小。4307轨道平巷留巷稳定后,较原断面收缩约22.1%,留巷收缩后的断面基本满足回采复用要求,取得了较好的应用效果。

摘要：煤矿深部超大断面硐室群因其围岩应力集中程度高、破坏影响范围大,特别是在复杂动载扰动下易发生连锁破坏失稳现象,其安全和稳定已成为制约深部煤炭资源开采的主要瓶颈之一。围绕煤矿深部超大断面硐室群围岩连锁失稳控制开展研究,针对现有煤矿硐室仅以断面尺寸划分的不足,综合硐室失稳临界埋深、断面面积、围岩综合抗压强度和围岩综合完整性系数等影响因素,提出了基于模糊综合聚类分析的煤矿硐室地质力学等效分类方法,实现了对煤矿深部超大断面硐室的有效判识;通过室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,考虑密实性系数构建了适于动静组合加载条件的岩石蠕变损伤本构关系,建立了深部复杂应力环境下硐室群围岩连锁失稳机理与能量判据,揭示了深部动静组合载荷下超大断面硐室群围岩变形破坏演化规律;提出了深部硐室群围岩协同支护机理,研发了新型高强超塑吸能支护材料及新型高强拉压耦合锚索,基于长期安全稳定性,构建了深部硐室群围岩递进式加固技术及分步设计方法;研发了超大断面硐室群围岩长时变形失稳监测预警平台,给出了围岩综合预警方法及阈值。在新巨龙煤矿煤矸分选硐室群,硐室断面最大收缩率约6.2%,松动圈发育范围1.0~1.5 m,保证了井下煤矸分选系统的空间安全利用。

摘要：孤岛煤柱受周边采空区上覆高位顶板压力转移影响,存在较高水平的静载荷集中情况,受采掘扰动后冲击危险性显著提高。针对山东某冲击地压矿井特厚孤岛煤柱大巷冲击风险高的问题,应用工程类比法分析,得出当前隔离煤柱尺寸不足以隔绝采掘扰动影响的结论,运用FLAC 3D数值计算软件,对不同尺寸大巷隔离煤柱周边应力状态进行了分析,结果表明最佳大巷隔离煤柱尺寸应为200 m以上。设计采用爆破卸压措施降低动静载荷叠加导致的冲击风险,同时设计补强支护措施提高大巷承载能力,现场工业性试验表明治理效果良好,保障了工作面末采期间特厚孤岛煤柱大巷的防冲安全。

摘要：房屋建筑工程的建设需要用到大量的建材,但是建材的使用会造成能源的消耗、污染以及对生态环境的破坏,所以在房屋建筑环保设计中,应注重对建材的研究,尽可能地降低其对环境的污染。为了确保房屋建筑设计的经济性和环境友好性,应提高对房屋建筑节能的重视程度。