矿用本安电源Buck变换器设计研究

基于纹波和本质安全的要求,对矿用本安电源Buck变换器连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)下,载入电压-负载构成的平面上4个工作区域的工作原理进行分析,分析输出纹波的影响因素。根据最大输出纹波电压和本安判据的要求,得出Buck电路中电容电感参数的范围,给出矿用本安电源Buck变换器的设计方法和步骤。根据实际应用搭建系统测试平台,实验结果验证了理论分析的正确性和有效性。     

煤岩破裂过程声发射时-频信号特征与演化机制

掌握声发射信号时-频域特征及其与煤岩力学性质间的本质联系是利用该方法预测、预警煤岩失稳的基础。以具有不同夹矸和原始裂隙煤岩压缩破坏声发射监测试验为基础,引入小波变换方法,结合数字信号分析、岩石力学等相关理论深入分析煤岩破坏过程声发射时-频信号演化规律,构建了裂纹扩展释放弹性能引起应力波的振幅、频率力学表达。结果表明:受所含弱夹矸或裂隙增加影响煤岩强度、弹性模量降低,峰后软化特征明显,声发射存在由低幅振荡向高幅脉冲转化的信号激增点,强度越高,能量信号幅值显著提高、累积总能量越多,波形幅值增加,信号波形两相邻波峰间隔时间增长,夹杂的小幅振荡波越少;db5和sym2小波基函数分别与激增点、峰值点时域波形相似度最高,更适用于煤岩声发射信号研究;试验所用煤岩声发射信号主频带为0～70 kHz,煤岩强度越低信号频率分布越宽泛,随所受应力升高信号频带分布范围逐渐向主频移动。弹性模量和裂纹扩展速率共同确定了应力波振幅的变化范围,裂纹尺寸决定了振幅和频率的变化趋势,裂纹扩展速率是决定应力波频率的关键参量,进而3个参量共同影响声发射信号时-频特征。试验结果建立了裂纹表征参量与声发射信号频率、幅值的定性描述,为提高声发射信号监测准确性提供了理论基础,开展该理论的定量化应用是后续研究工作的重点。     

煤岩破裂过程电荷信号时-频域特性及降噪研究

为了拓展电荷信号综合分析手段,进一步提高电荷感应方法的煤岩体冲击地压预测准确性,将室内物理试验和理论分析相结合开展煤岩受载破坏电荷信号监测试验,基于煤岩破裂电荷信号产生机制和傅里叶变换方法获得了不同受载阶段电荷信号时-频域特征及其变化规律,并设计数字滤波器进行电荷信号降噪处理。研究结果表明:电荷时-频域信号幅值与煤岩受载变化具有良好的一致性;非接触式感应电荷信号监测装置工频白噪信号组成频率较固定,白噪时-频域信号幅值随采样频率升高明显提高;煤岩受载过程中时域信号特点为弹性后期小幅值振发型,强化损伤阶段高幅值振发型,峰后破坏阶段高幅值连续型;频域变换得出电荷信号为主频率范围1~100 Hz的甚低频率信号,且该范围内的频域信号幅值随时域信号幅值升高而显著增加,此试验结果是区别电荷信号与高频率电磁辐射信号的主要标志,基于研究结果设计了数字低通滤波器,较好的剔除了工频白噪信号同时又不失真的保留了有益信号;基于电荷信号的时-频域特性可将工频干扰信号与有益信号区分有效提高信号监测准确性,达到预测预警冲击地压发生的目的。     

深厚松散层薄基岩条件下覆岩破坏高度实测分析

赵固一矿首采面上覆松散层厚大于518 m,基岩厚小于80 m,为获得开采后覆岩垮落带和导水裂缝带的高度,合理确定工作面开采上限,采用地面钻孔观测法对该首采面覆岩的破坏高度进行了观测,并对钻孔设计、钻孔施工和"两带"高度判别方法进行了研究分析.观测结果表明:该首采面垮落带发育高度为13.1 m,垮采比为3.85,导水裂缝带发育高度大于29.2 m,裂采比大于8.59,该结果与相似模拟试验值和数值模拟值基本吻合,相互得到验证.     

四种稳定剂对霞多丽葡萄酒稳定性的影响研究

为研究稳定剂对白葡萄酒的稳定效果,以前人报道冷稳定效果较好的80 mg/L偏酒石酸(metatartaric acid,MTA)和空白组(CK)为对照,向霞多丽葡萄酒中添加不同浓度梯度的聚天冬氨酸钾(potassium polyaspartate,KPA)、羧甲基纤维素(carboxylmethylcellulose,CMC)、阿拉伯树胶(gum Arabic,GA)和甘露糖蛋白(mannoprotein,MP),以冷处理前、后电导率下降值为判定酒石酸盐稳定的主要指标,浊度和冷、热处理后沉淀量等为辅助指标,研究四种稳定剂在不同浓度下的稳定效果,筛选出每种稳定剂的最佳浓度,同时比较四种稳定剂之间的作用效果。结果表明:KPA的最佳浓度是100 mg/L,电导率变化量小(27 μs/cm),浊度、酒石酸和钾离子含量与CK差异不显著(P>0.05),冷、热处理后沉淀产生量明显少于80 mg/L的MTA处理和CK。四个浓度的CMC都能起到很好的冷稳定效果,其中150 mg/L的CMC的综合效果最佳。GA最佳浓度是50 mg/L,经处理后酒样非常稳定,浊度有少量升高,冷、热处理后有少量沉淀产生。MP的最佳浓度为50 mg/L,四个浓度MP虽能起到稳定葡萄酒的作用,但随浓度升高会增加酒样浊度。结论:100 mg/L的KPA综合作用效果最好,其次为50 mg/L GA、50 mg/L MP和150 mg/L CMC。本研究结果为新型稳定剂KPA在葡萄酒中的应用提供一定的理论依据。     

电力数据信息网络阻塞故障节点快速辨识研究

由于电力数据信息网络阻塞,导致脆弱性故障节点快速扩散,造成故障节点辨识效果差且耗时较长。为此,提出了电力数据信息网络阻塞故障节点快速辨识研究。构建网络阻塞故障节点跟踪模型,获取故障节点跟踪集合。使用层次分析法构造比较矩阵,计算辨识指标权重向量。定量分析故障数据特征,获取故障节点信息特征矢量。结合神经网络模型构建分析矩阵,在短时间内得到最终故障节点分布结果。通过量化指标,获取故障节点辨识结果。计算节点继电保护脆弱贡献度,辨识脆弱故障节点。由实验结果可知,该方法统计的故障节点信息特征与理想特征一致,具有较好的辨识效果,辨识时间仅为10 s,加快了故障节点的辨识速率。     

平朔东露天矿陡帮开采边坡稳定性控制方案

以平朔矿区东露天矿南帮回收4~#煤及其下部压滞资源边坡变形失稳控制工程为例,基于数值模拟分析和极限平衡分析相结合的方法,分析了采用陡帮开采方式回收边帮压煤的可行性。研究结果表明,在保证边坡稳定的前提下,东露天矿南帮边坡角可在原设计基础上进一步增大1°,可多回收压滞煤炭资源约0.78 Mt。     

顺层采动边坡滑动面形成机制与演化模式研究

为了保证露天矿边帮压煤的最大限度安全开采,以典型顺层采动边坡为例,采用模型实验、数值分析和室内测试相结合的方法研究了端帮煤开采边坡变形破坏过程和滑动面岩土体性质演化规律。基于滑动面形成机制与发育特征,结合边坡变形破坏累计位移曲线将滑动面形成演化过程划分为3个阶段:水平应力传递及剪应力积聚阶段(原生弱层)、滑裂面形成及发生小变形阶段(层间剪切带)、发生大变形或最终失稳阶段(滑裂面),通过对各阶段滑动面岩土体性质进行测试分析发现,从原生弱层到层间剪切带发展过程中,滑动面岩土体结构变坏、性质变差,从层间剪切带到滑裂面发展过程中,滑动面岩土体反而强度再生、性质转好,在此基础上归纳得出顺层采动边坡滑动面形成演化模式。     

奥氏体不锈钢晶间腐蚀试验中应注意的问题

分析了国内外奥氏体不锈钢晶间腐蚀试验方法,阐述了奥氏体不锈钢晶间腐蚀试验后试样断裂的原因,提出了评定晶间腐蚀倾向时应注意的一些问题。