煤矿用自动化钻机远程监测系统研制

根据国家能源装备制造、煤矿机器人和煤矿智能化发展等政策要求,结合煤炭设备少人化、智能化发展趋势,针对现有煤矿井下钻机参数显示不全、缺乏有效监测、维修不便等问题,为实现自动化钻机地面远程监测,利用传感测量、软件开发、虚拟现实、网络通信、视频监测等技术研制了一种煤矿用自动化钻机远程监测系统。该远程监测系统包括了钻机主体、机载设备、网络通信部分和远程监测服务器。钻机主体为ZDY4500LFK型煤矿用钻机;机载设备包括了控制器和传感器组,用于实现钻机参数采集;网络通信部分包括了交换机、网关等,实现井下和地面的通信;远程监测服务器实现钻机参数和工况的监测。该系统研制后在鄂尔多斯华兴能源有限责任公司唐家会煤矿进行了现场试验,结果显示,该系统数据传输准确,可实现自动化钻机的地面监测功能,为煤矿钻机的少人化、智能化提供了保障。      

井下定向钻进用小直径通缆水力振荡器的研制

针对煤矿井下定向钻进过程中由于托压效应引起的钻进摩阻大、钻进效率低、钻孔深度受限等问题，提出通过钻柱振动减阻的技术思路。采用理论分析和数值模拟进行激振力、激振频率等关键技术参数的设计，研制ø89 mm小直径通缆水力振荡器。在室内测试碟簧和圆柱弹簧两种辅助复位原件结构的振荡器性能，并在淮南张集煤矿井下进行实钻试验。结果表明:碟簧式水力振荡器在300 L/min流量时，最大压降1.9 MPa、激振力8.11 kN、频率13 Hz，适合安装在近钻头位置辅助减阻；圆柱弹簧式水力振荡器频率在300 L/min流量时，模拟测试150 m通缆定向管柱最大变形量2.86 mm，最大复位力7.98 kN，频率11 Hz，适合安装在钻柱中间主要减阻；在张集矿井下-600 m疏水巷10号孔定向钻进产生明显托压时使用圆柱弹簧式水力振荡器，使平均钻压降低33%，钻效提高126%，显著降低钻进摩阻，提高定向钻进效率。研制的ø89 mm小直径通缆水力振荡器为煤矿水平定向钻进中托压问题提供一种新的解决方法。      

华北平原典型区水体蒸发氢氧同位素分馏特征

为研究华北平原衡水地区水体蒸发氢氧同位素分馏特征,采集不同盐度的深层地下淡水(TDS 为0.61g/L)和浅层地下咸水(TDS为7.97g/L),现场开展室外器皿蒸发实验,获得了当地气象条件下氢氧同位素分馏参数.实验结果显示,淡水及咸水剩余表层水δ18O与剩余水比率f呈指数关系,与瑞利分馏模拟结果一致,δD和δ18O蒸发线斜率分别为4.78和4.69.整个蒸发过程中,淡水及咸水氢氧同位素值增量ΔδD分别为Δδ18O的4.82倍和4.76倍;剩余表层水相对于初始水δD和δ18O的变化量与累积蒸发量之比,淡水分别为2.68‰/cm和0.56‰/cm,咸水分别为2.78‰/cm和0.61‰/cm;而在不同的蒸发时段,剩余表层水δD和δ18O的变化量与蒸发量无明显相关性.受水分子扩散的影响,蒸发皿中氢氧同位素分馏在垂线上分层微弱.由于水体盐度较低,在当地气候条件下进行自由蒸发时,氢氧同位素分馏的盐效应可以忽略.     

包气带增厚区土壤水力参数及其对入渗补给的影响

为探讨包气带深部增厚区土壤水力参数变化对入渗补给过程的影响,采用压力膜仪对河北正定深部包气带(8.0~21.0 m)10个原状土样进行水分特征曲线测试,利用RETC软件中Mualem-van Genuchten导水率模型对其拟合,获取含水率与非饱和导水率的关系曲线,并根据达西法对其进行分析讨论.结果表明:场地包气带深埋区的非饱和导水率为25~240 mm/a.当某一埋深历史水位下降速度越快,该埋深处相同含水率情况下土壤非饱和导水率越大,说明对应土层的入渗补给强度越大;因包气带厚度增大使原来位于饱水带的层状非均质土层转变为包气带,潜水位波动下降过程中深部包气带土层因排水压密作用,使得土壤水力特性发生变化,进而影响垂向入渗补给过程.      

湖北枣阳大阜山镁铁/超镁铁杂岩体与金红石矿床成因

湖北省北部枣阳市境内的大阜山镁铁/超镁铁杂岩体主要由未变质的纯橄岩和橄长岩组成,伴生变质的石榴石角闪石岩、石榴石钠黝帘石角闪石岩和角闪石钠黝帘石岩.杂岩体的围岩为大理岩.该岩体中的金红石矿床产于变质的石榴石角闪石岩或蚀变的石榴石角闪石岩中.橄长岩中锆石SHRIMP U-Pb同位素定年结果表明镁铁/超镁铁质岩体的成岩年龄约为600Ma.变质的岩石和未变质的岩石几乎具有完全相同的地球化学特征,表明前者的原岩应为橄长岩,整个岩体是一个分异的镁铁/超镁铁侵入体.金红石赋存于角闪石解理中等岩相特征表明矿床的含矿岩石就是石榴石角闪石岩,不是由石榴石辉石岩退变质形成的;且其中的石榴石为钙铁榴石,不是富镁、富铝的与高压/超高压作用有关的石榴石.金红石矿床的形成和岩体的局部变质应该与由北向南的近水平推覆构造有关,动力变质作用提供的热和流体,结合推覆过程中的变形作用,导致围岩大理岩和镁铁质岩体发生交代作用,形成石榴石角闪石岩和金红石矿床.     

基于嵌入式技术的全液压钻机参数监测软件设计

为降低矿用钻机监测诊断系统开发成本,实现监测诊断系统的通用性和可移植性,简化操作流程,面向国内主流全液压钻机设计了一款嵌入式参数监测软件。软件以STM32F407微处理器为运行环境,利用C语言在Visual Studio 2013环境下开发完成。在emWin Simulation上完成GUI仿真测试后,将该软件安置在ZDY4000LR钻机上,并进行了软件功能验证实验。实验表明:该软件运行稳定可靠,可实时监测钻机参数;并具有数据存取功能;软件配置灵活,移植方便,成本可控;适用于不同型号、不同监测需求的全液压钻机。      

几种环境因子对墨西哥湾扇贝幼虫和稚贝生长与存活的影响

叙述了在室内控制条件下海水温度、盐度和pH因子对墨西哥湾扇贝Argopecten irrndians concentricus浮游幼虫和稚贝生长和存活的影响。结果表明，墨西哥湾扇贝浮游幼虫生长的适宜温度为20-30℃，最佳生长温度为25-30℃。稚贝生长的适宜温度为15-33℃，最适生长温度为25-30℃。浮游幼虫生长的适宜盐度为23．38-42．70，最适生长盐度为23．38-36．58；稚贝生长的适宜盐度为23．38-42．70，最适生长盐度为23．38-36．58；在pH为7-8时，稚贝存活率最高，生长最好。稚贝的耐干露能力低下。     

海洋原甲藻与三角褐指藻混合培养条件下的种群生长与氮磷营养盐变化

以三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum Bohl)和海洋原甲藻(Prorocentrum mi-cans)为实验种研究了硅藻与甲藻在混合培养的环境中其各自的种群密度变化以及相应水体中氮磷营养盐变化。结果显示,在单独培养或与海洋原甲藻共同培养的条件下,三角褐指藻均表现出明显的营养盐吸收优势,种群生长迅速。相对而言,海洋原甲藻对营养盐的吸收速率明显较低,而且在与三角褐指藻共同培养的水体中一直处于竞争劣势;但有海洋原甲藻存在的水体中,三角褐指藻较单独培养时具有更高的生长速率和高的生物量,海洋原甲藻的存在可能促进三角褐指藻的生长。     

STUDY ON TISSUE CULTURE FOR GELIDIUM SEEDLING

As seedling culture is a crcial factor for successful cultivation of Gelidium, the authors researched tis-sue culture technology for producing seedlings. The merphogeny and experirmental ecology were observedand studied fully in 2-5 mm isoIated tissue fragments, appearaare of branching creepersand attaching structure and new erect seedlings production and development were studied. Fragments weresown on bamboo slice and vinyon rope. The seedlings were cultured 20-30 days indoor, then cultured inthe sea, where the density of erect seedlings was 3- 19 seedlings/cm~2, growth rate was 3.84%/day. The frondarising from seedlings directly was up to 10 cm per year. The ecological conditions for regenerated seedlingsare similar to the natural ones. The regenerated seedlings are sintable for raft culture in various sea areas.