从岩体结构控制论到大科学装置场址选评实践

从岩体结构控制论到综合集成方法论,反映的是又一次典型的发散性思维过程,其实质在于抓住主要矛盾的同时,还要考虑众多因素影响作用的存在。在土地资源日益紧张而大科学装置场址比选受多种因素制约影响情况下,如何从层次性、相关性、时效性等方面,更好地认识评价这些不同条件下场址的适宜可用性、因素可控性、工程可调性等问题,是摆在工程地质工作者面前更为具体而实际的工作。在服务于大亚湾中微子实验隧道、中国散裂中子源场址等8个大科学装置场址选评过程中,作者提出了基于一岩、一观和一法3个支撑点的地质工程评价与动态调控法,旨在主抓控制性结构要素、圈划不良地质体前提下,适时调整工程布设方案,提出与场地改造边界范围和扰动强度有关的施工建议,实现地质工程合理和谐调控。     

新型旋转减冲装置对桩基局部冲刷防护试验研究

为减轻海上风电单桩基础周围局部冲刷对其结构安全的影响,提出了一种新型旋转减冲装置。在波流水槽中开展物理模型试验,改变波流条件、装置安装高度、安装距离,记录桩周冲刷发展历时,运用激光地形仪扫描冲刷坑形态,分析各工况下冲刷坑形态差异,验证装置不同安装距离、安装高度下的冲刷防护效果,提出了不同安装位置下的防护效率公式。结果表明：新型旋转减冲装置具有较好的冲刷防护效果,本试验工况下,桩周最大冲刷深度可减小44%左右。装置安装距离对冲刷防护效果影响较小,波流作用下的冲刷防护效果受装置安装高度影响显著,冲刷防护效果随装置安装高度的增加而减弱。     

核电机架系统边界条件对抗震性能的影响

机架系统是核电领域内使用较多的承载平台,主要功能是确保机架系统内安装设备正常运行,避免与危险因素接触,保护设备操作人员的安全.在地震作用下,机架系统易发生结构变形、倾倒、开裂等多种破坏.根据机架系统边界条件对其抗震性能的影响,通过选型测试,在机架系统底部增加减隔震装置,结合计算分析和实验对比,分析机架系统不同边界条件在...     

多功能测绘模拟实验系统摄影装置的设计与应用

对多功能测绘模拟实验系统摄影装置进行优化设计,能够搭载单相机、五镜头倾斜相机和云台+单相机3种摄影装置,通过控制系统控制可移动轨道和摄影装置运行,并使摄影装置拍摄轨道下方的沙盘影像,模拟室外航空摄影测量,生产出沙盘的"4D"成果和三维沙盘模型等成果,实现摄影测量从影像数据获取、数据生产、成果应用的全过程模拟。     

煤矿井下水平保压取心保压触发装置研制与试验研究

瓦斯含量是煤矿安全开采和煤层气资源开发利用的重要评价指标,而保压取心技术是提高煤层瓦斯含量精确测定的有效途径。针对煤矿水平保压取心特殊工况,基于煤矿原位保压保瓦斯取心原理与技术,为提高保压煤样的采取率,研制了保压触发装置,系统设计了装置的密封保压单元、液压驱动模块和捞矛头与水平打捞器连接-脱卡机构等关键部件。搭建了保压触发装置工作性能地面试验系统,对装置性能进行试验研究。结果表明：在保压控制器阀盖5个典型的翻转方向工况下,保压触发装置的各功能模块均稳定运行,保压控制器均完成了翻转闭合;同时,钢丝绳顺利从取心钻杆内取出,有效防止取心器从孔底提至孔口过程中钢丝绳缠绕,避免引起设备故障。采用电动试压泵对已完成工作性能试验的取心器保压舱进行打压测试,结果表明：在最高压力为4.1 MPa条件下,压力表读数稳定,取心器保压舱内带压流体不发生泄漏,表明保压触发装置可触发取心器的密封保压功能。最后,在煤矿井下实际条件下对装置性能进行试验,结果表明：保压触发装置可在煤层实际工况下稳定实现取心器的密封保压功能,煤样采取率高达90%。保压触发装置的研发可促进煤矿水平保压取心技术的发展,对煤层瓦斯含量的精准测...     

抽插式卡口蘑菇头塔上无人提升装置研制及应用

在铀矿勘查钻探施工中,使用普通摘挂式提引器装置和普通爬杆斜脱式提引器装置进行提下钻作业时存在作业劳动强度大、持续时间长、易脱扣等问题和风险。为提高提下钻作业效率和安全性,在借鉴乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦等中亚国家钻探施工中塔上无人提升装置的基础上,结合铀矿勘查钻探施工特点,研制了一种抽插式卡口蘑菇头塔上无人提升装置,该提升装置与钻杆连接的蘑菇头设计成卡口式连接,采用抽插式顶杆锁定防脱,与普通的螺纹连接式蘑菇头相比,新型抽插式卡口蘑菇头具有结构简单、操作方便、安全可靠等特点。现场试验结果表明：抽插式卡口蘑菇头塔上无人提升装置与普通摘挂式提引器装置相比,能减少班组人员定额、降低工人劳动强度、保障钻探作业安全;与普通爬杆斜脱式提引器装置相比,能消除蘑菇头与钻杆脱扣事故的发生,提高钻探效率、降低钻探安全风险。     

ZHDN-SDR 150A型高频声波钻机设计

文章主要介绍了ZHDN-SDR 150A 型高频声波钻机设计及其验证测试,为该钻机应用于污染场地调查和治理提供理论依据和技术指导。论文阐述了钻机总体设计思路及主要性能参数指标,系统分析了高频声波动力头、钻机主体、配套钻具结构设计及其技术创新。该钻机在两种不同地层进行了验证测试,各项测试指标均达到设计要求。将验证测试结果与国内外同类钻机对比表明,ZHDN-SDR 150A型钻机主要性能参数与关键装置已处于国内先进和国外并跑水平。该型钻机在振动频率、地层适用性、钻具使用寿命等方面优势显著,但是存在过高温度运行条件下钻进效率降低、智能自动化水平不足的问题,需进一步研发耐高温强硬度新材料和改进远程无线操控系统。     

5000 m新型能源勘探智能钻探装备与技术研究

结合我国地下新型能源勘探工作的重大需求,开展了“5000 m新型能源勘探智能钻探装备与技术”的研究,取得了5000 m多功能交流变频电动钻机、多参数孔底自动监测装置、高温环保泥浆及泥浆性能自动测量装置、取心和无心钻进不提钻互换钻具等系列成果,填补了国内空白,推动了新型能源深部钻探技术向智能化方向发展。     

新型磁选装置的研制及其应用于分离超贫磁铁矿中的磁性铁

磁性铁是超贫磁铁矿勘查中的基本分析项目之一,为准确测定磁性铁的含量,首先需要实现磁性铁的定量分离。目前常用的手工内磁选法由于所用磁铁的有效磁场强度难以保证,而且受人为操作的影响较大,导致分析结果的重现性差。本文应用50 m L滴定管、电磁铁和三相异步电动机,研制了一种新型磁选装置——电磁式磁性铁分选装置,实现了超贫磁铁矿中磁性铁与非磁性铁的定量分离,结合重铬酸钾容量法建立了超贫磁铁矿中磁性铁的分析方法。在选定的磁选条件下(电流2.5 A,磁选管运动频率40 r/min,磁选时间5 min)分析铁矿石标准物质,磁性铁的测定值与标准值的相对误差小于1.0%;分析采自实际矿区的超贫磁铁矿样品,磁性铁的测定结果与手工内磁选法一致,且相对标准偏差(RSD,n=5)小于1.0%,优于手工内磁选法的精密度。本方法采用的电磁式磁性铁分选装置有效地控制了磁场强度的强弱,避免永磁铁出现磁损失,同时可以量化磁性铁分离的参数,提高了磁性铁的分析精度。