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选矿工程现研究现状论文

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选矿工程现研究现状论文

褐铁矿的选矿工艺研究 毕业论文 在 591论文网上有很多类似的范文可以借鉴。如果你懒得借,就找那里老师原创。。。。。我表妹的就那儿搞定的。还行。挺讲诚信的

(1)国际著名品牌的先进选矿技术不断发展,方向是采纳新的设计思想、引入现代科学技术和大型化。(2)粉碎理论和试验技术技术发展,突变理论、分形理论、离散教学等方法被引入粉碎理论研究中。球磨过程理论研究和碎磨功指数研究仍时有报道。粉碎试验技术趋于用小型实验室试验和计算机模拟取代半工业试验。(3)料层粉碎原理对粉碎工程设备研制和开发产生了巨大影响。新设备研制及旧设备改造中普遍采纳这一原理。(4)由于实现多碎少磨的关键是降低最终破碎产品粒度(即入磨粒度),因此这一范围内科研和开发工作中,破碎设备所占的比重大于粉磨设备,其中又以细碎和超细碎设备的研制和开发占较大比重。(5)为了实现多碎少磨,国内越来越多的引进国际先进粉碎工程设备,并且越来越多的引进大型设备。(6)国内选矿技术以中小型选矿设备为主,发展特点是类型多样化。部分产品在向大型化方向发展。买选矿设备一定看自己要选什么矿,再看要买什么选矿设备!被选矿决定技术,技术决定工艺,工艺决定设备。

我是一名选矿工程师,如果你是选矿的学生,那你将来也要成为一名选矿工程师。凭我短短工作的经验来看,你还是自己写比较好。你毕业论文是褐铁矿的选矿工艺研究,肯定是有相应的试样来做实验。毕业论文要答辩,问你的问题如果不是自己做的实验是完全不能给出自己的回答和结论的。我只能给你一个提纲,在根据你导师的要求去完善。第一,如果是地下直接取来的岩心样的话,说明试样来自哪里,哪里的地理位置(如果用某地,那你自己斟酌),相关的地理材料,如果是从选厂来的试样,说明选厂情况。第二,试样性质,包括多元素分析,粒度分析,物相分析,有岩矿鉴定或者工艺矿物学报告更好(就是表格),给出自己对矿样性质的结论,这个是知道试验方案的依据。第三,你的试验方案,准备采用什么方法,用什么工艺来做试验,准备达到什么样的目的(磁-重,磁-重-浮等)。第四,你提出几个方案,就要有几个方案的结果,这个是必须的,只有经过比较,才能得出好的结果。(包括你的工艺流程,数质量流程图,回收率,药剂用量表等)。采用经过比较的方案,给出自己的结论。第五,总结,终结方案的优缺点,适用性,工业生产的可行性,选矿成本,效益等。如果需要还要加上选矿试样是怎么制备的,总试验的指标等。我相信选矿可行性研究教科书上写的很明白。如果你明白了试验的流程和方法,比一篇论文更重要,至少你出来第一年的工作会相对顺利。一篇不是自己了解的论文是经不起拷问的。你为什么定这个浮选浓度?磁选强度是怎么定的?作业回收率为什么低为什么高?为什么采用这个工艺?为什么是这个富集比?为什么精矿质量上不去?如果有伴生有用矿物怎么回收?因为我也答辩过,呵呵!

国外煤矿研究现状论文

IEA数据显示,2019 年世界煤炭总产量超过 79 亿吨,为 2014 年以来的最高水平,年增长率为 1.5%,仅为近年来的一半。动力煤和褐煤约占该产量的 86%,其余为冶金煤。对 2020 年的最新估计表明,由于冠状病毒大流行期间需求下降,全球产量每年下降 6.5% ,但预计 2021 年将反弹至 760 万吨。1. 中国——37亿吨中国在全球煤炭生产中占主导地位,2019 年占世界总产量的近 47%。年内开采量近 37 亿吨,年增长率为 4%。中国还是世界上最大的煤炭消费国,消耗了全球约 53% 的煤炭。中国 2020 年宣布将在 2060 年之前实现碳中和,这可能会促使中国采取措施减少国内能源供应对煤炭的过度依赖。2. 印度 – 7.83 亿吨印度在世界上最大的煤炭生产国名单中位居第二,2019 年的产量约为 7.83 亿吨,略低于全球份额的 10%。国有的印度煤炭公司是世界上最大的煤矿公司,占该国产量的 80% 左右,拥有 360 多个矿山在运营。2020 年,印度政府最终确定了向私营部门开发开放该国煤炭储备的计划,以促进国内生产并减少对外国进口的依赖。大约有 40 个煤矿将被拍卖用于开发,尽管据报道早期兴趣很低,这反映出在煤炭越来越不受欢迎且来自可再生能源的竞争日益激烈之际,投资者缺乏兴趣。3. 美国——6.4亿吨美国的煤炭产量多年来一直在下降,2019 年达到6.4 亿吨,为 1970 年代以来的最低水平。来自廉价天然气和日益低成本的可再生能源的竞争减少了国内电力部门对化石燃料的需求,预计未来几年下降趋势将加大。国际能源署估计,该国 2020 年的产量低至 4.91 亿吨,同比下降 23%,然后在 2021 年小幅反弹至 5.39 亿吨。2019 年,美国五个州的煤炭产量约占全国的 71%。它们是:怀俄明州 (39%)、西弗吉尼亚州 (13%)、宾夕法尼亚州 (7%)、伊利诺伊州 (6.5%) 和肯塔基州 (5%)。4. 印度尼西亚——6.16 亿吨印度尼西亚 2019 年的煤炭产量达到创纪录的 6.16 亿吨,比上一年增长 12%。该国是世界主要的动力煤出口国之一,中国和印度是其两个最重要的贸易市场。高生产率,加上 2020 年冠状病毒大流行导致需求下降,给国内大宗商品价格带来压力,促使矿商降低生产目标。国际能源署预计印尼2020年煤炭总产量约为5.29亿吨,2021年增至5.45亿吨。 印尼政府设定的2021年产量目标为5.5亿吨。5.澳大利亚——5.5亿吨澳大利亚在 2019 年生产了 5.5 亿吨煤炭,其中超过一半是动力煤,超过三分之一是冶金煤。该数字同比增长 3.4%,尽管该国 2020 年的产量预计将下降约 9%,抵消了这些增长。澳大利亚在全球冶金煤生产和出口方面占据主导地位,其许多货物供应中国庞大的炼钢业。虽然全国六个州都在开采煤炭,但最多产的地区是昆士兰州和新南威尔士州,尤其是东海岸的鲍文盆地和悉尼盆地。煤炭产品是澳大利亚 2019 年第二大最有价值的出口产品,仅次于铁矿石和精矿。6.俄罗斯——4.3亿吨俄罗斯在全球最大的煤炭生产国名单中排名第六,2019 年的开采量为 4.3 亿吨,仅占全球份额的 5% 以上。由于全年需求减少,国际能源署预计 2020 年俄罗斯煤炭产量将下降 8%,无论是国内还是欧洲和韩国等主要出口市场。该国拥有仅次于美国的世界第二大煤炭储量,西伯利亚盆地在其估计的 1620 亿吨国家资源中占很大比例。政策制定者已宣布计划在未来几年提高国内煤炭产量——目标是到 2035 年达到每年 6.7 亿吨。

中国历年煤矿事故死亡人数年份 矿山死亡人数 1990年 10,315人 1991年 9,777人 1992年 9,683人 1995年 10,572人 1996年 9,974人 1997年 7,083人 2000年 5,798人 2001年 5,670人 2002年 6,995人 2003年 6,702人 2004年 6,027人 2005年 5,491人 资料来源:国家安全生产监督管理总局历年颁布数据。上述矿工死亡人数是官方公布,其实已经比真实死亡人数少了许多。有媒体报道政府主管部门在2004年年初曾声称,2003年大陆煤矿企业事故死亡6,702人,比2002年减少293人,死亡率下降4.2%;而2004年准备按照下降4.0%的幅度控制死亡人数。而煤矿百万吨死亡率2003年为4.17,比2002年下降16.6%。2004年百万吨死亡率准备按照3.8控制。这种在政府控制状态下公布的数字,其真实性当然值得怀疑。根据意大利安莎通讯社2006年8月29日消息,中国每年发生的劳动安全死亡事故接近1.6万起。9远比中国官方公布的2000多起故难事故及死亡人数高得多。估计要自己算一下

当前合成氨、尿素等传统煤化工行业产能过剩愈演愈烈,市场竞争不断加剧,煤化工企业必须要进一步掌握新型煤化工及精细化工的最新方向,探索现代煤化工产业高端化的可行路径,才能在未来的市场竞争中占有一席之地。目前,传统煤化工出现了有技术没市场、产能过剩的状况,DMM(聚甲氧基二甲醚)、MTA(甲醇制芳烃)是有市场没技术,而煤制烯烃、煤制油、煤制天然气、煤制乙二醇等新型煤化工既有技术又有市场,发展空间广阔。节能减排、低碳环保是我国的基本国策,发展现代煤化工也要遵循这一国策。面对传统煤化工市场产能过剩、竞争激烈的形势,发展现代煤化工是煤化工企业的必由之路。将结合当前各煤化工下游产品的市场、技术成熟度与工艺可靠性等情况,通盘考虑晋煤煤化工产业未来的发展方向。根据前瞻产业研究院发布的《2015-2020年中国煤炭行业发展前景与投资战略规划分析报告 前瞻》分析:现代煤化工必须坚持绿色、低碳、高新精细化的发展路线,才能提升行业和企业核心竞争力,实现可持续发展。无论是传统煤化工还是现代煤化工,都必须符合国家煤化工产业绿色发展的要求,必须加大综合治理力度,减少污染物排放;调整优化产业结构,推动产业转型升级;加快企业技术改造,提高科技创新能力;严格节能环保准入,优化产业空间布局,真正实现煤化工产业全面的绿色可持续发展。

我国煤炭行业是竞争性行业,而非垄断性行业,私营小型煤矿企业与集体煤矿企业、国有大型煤矿企业长期并存符合客观规律,有利于解决群众就业,维护社会稳定。私营小型煤矿企业主要是指年产量30万吨以下的矿井,这些私营小煤矿具有合法有效的采矿许可证、安全生产许可证、煤炭生产许可证、营业执照。私营小型煤矿企业的存在,将是一个长期现象。对此,应当保持清醒的认识。一般而言,煤矿企业的销售收入与煤炭价格密切相关,而煤炭价格主要由有限的煤炭资源和市场供求关系决定。因此,蕴藏煤炭资源的土地具有高额的级差地租。国有煤矿企业员工的工资之所以显著高于私营煤矿企业员工的工资,是因为国有煤矿企业的矿工实际上可分享煤炭资源所造成的级差地租,使社会财富的分配更为平等。由于地质条件限制,应积极培育依法拥有采矿权的农村集体煤矿企业,尽可能提高煤炭资源的开采率和利用率,并使煤矿企业销售收入中的级差地租比较平等地分配于当地农村居民。

矿山智能化研究现状论文

矿山生产的智能化发展矿山内从前大多是用人工来开采矿石,危险性较高,而产量却无法保证。随着时代的发展,各种各样的机械设备取代了人工,比如说矿山运输设备矿井提升机的使用,大大降低了矿石、物料及人员运输的难度,也提高了矿山的产量。有人认为,矿山智能化发展就是无人化发展。但是计划是哪个矿山智能化发展并不是不需要人。目前,对智能化的偏见主要有两种倾向。一种是对智能化概念了解不清楚,并不是所有的设备都可以成为智能化。一些矿山,不管自己的设备是不是智能化,都要冠以“智能化”的名义,一些只有信息系统的矿井也自认为是智能化……因此,一些人对智能化比较反感,认为包装的东西太多,只是一个概念性的东西;另一种是以僵化、苛刻的思维看待矿山的智能化,全面否定矿山智能化的进步。矿山智能化是指矿山开拓设计、地测、采掘、运输、洗选、安全保障、生产管理等主要系统具有自感知、自学习、自决策与自执行的基本能力,是一个不断发展的过程。矿山智能化发展的目标是建设智慧矿山,智慧矿山与智慧社会、智慧城市、智慧交通等有类似的科学内涵。地质测量是矿山企业所特有的,它为企业的正常生产提供尽可能准确的“主要原材料”的信息,许多年来,国内外的专家学者围绕这一问题做了大量的研究工作,取得了许多高水平的研究成果,如矿床模型的研究,地质统计学的研究等。目前,在实际工作中,无论是地质勘查、矿山开发还是地质研究,加快矿业信息化和三维可视化软件应用是国际矿业界已经达成的普遍共识,随着现代VR三维可视化技术的发展,地测信息化将更上一个台阶,矿山数据将更清晰的展现在人们面前。未来,三维软件的普及与应用将会提速。地下矿山的生产过程监控系统在近几年有了很大的发展,根据我国矿山目前的装备水平和管理现状,地下矿生产过程信息化、自动化方面有:目前,遥控铲运机、遥控钻机在矿山的应用说明自动化与遥控技术已经正式进入了矿山,随着技术进步,无人采矿、无人驾驶机车、人工智能与机器人的应用势必成为矿山生产信息化、自动化的重点应用方向,并逐步完成矿山的智能升级。

智慧就是对事物能迅速、灵活、正确地理解和处理的能力。 智慧矿山就是对生产、职业健康与安全、技术和后勤保障等进行主动感知、自动分析、快速处理的无人矿山。智慧矿山是本质安全矿山、高效矿山、清洁矿山;矿山的数字化、信息化是智慧矿山建设的前提和基础,智慧矿山的建设是逐步实现的,具有明显的阶段性。1.智慧矿山的基本构架 智慧矿山包括了矿山的各个方面,按照通常的划分方法,可以分为三个方面,就是智慧生产系统、智慧职业健康与安全系统、智慧技术与后勤保障系统。1.1智慧生产系统 包括智慧主要生产系统和智慧辅助生产系统,智慧主要生产系统包括采煤工作面的智慧化和掘进工作面的智慧化,对于煤矿来讲,就是以无人值守采煤掘技术为代表的智慧综采工作面和无人掘进工作面。对于非煤矿山来讲,可能是以智慧爆破采矿为代表或者以自动机械采矿技术为代表的无人采矿工作面和无人掘进工作面系统。1.1.1智慧主要生产系统包括:1.1.1.1智慧采煤工作面方面可以分为:智慧薄煤层无人工作面系统、智慧中厚煤层无人工作面系统、智慧综采放顶煤无人工作面系统、智慧充填开采工作面系统等。1.1.1.2非煤矿山智慧采矿工作面智慧任务爆破爆破采矿方面和智慧无人机械开采工作面。1.1.1.3智慧掘进工作面主要有:智慧机械无人掘进掘进工作面,和智慧炮掘无人工作面。1.1.2智慧生产辅助系统就是以无人值守为主要特征的智慧运输系统(含皮带运输、辅助运输)智慧提升系统、智慧供电系统、智慧排水系统、智慧压风系统、智慧通风系统、智慧调度指挥系统、智慧通讯系统等。1.2智慧职业安全健康系统 近年来,我国矿山安全水平已经获得了巨大提高,安全管理的目标也从“减少事故,减少死亡”,提高到“洁净生产,关爱健康”的高度。从对于职业生命的关注,上升到对职工健康、幸福关爱。矿山的职业健康与安全包含了环境、防火、防水、等多个方面,子系统众多包含如下子系统:智慧职业健康安全环境系统,智慧防灭火系统、智慧爆破监控系统、智慧洁净生产监控系统、智慧冲击地压监控系统、智慧人员监控系统,智慧通风系统、智慧水害监控系统、智慧视频监控系统,智慧应急救援系统,智慧污水处理系统等等。1.2.1智慧技术与后勤保障系统为了煤矿生产安全提供技术保障和支持的系统,我们称为保障系统。保障系统分为技术保障系统、管理和后勤保障系统。智慧技术保障系统是指地、测、采、掘、机、运、通、调度、计划、设计等的信息化、智慧化系统等。智慧管理和后勤保障系统,智慧化的矿山管理后后勤保障系统,是指针对矿山的智慧化ERP系统、办公自动化系统、物流系统、生活管理、考勤系统等。智慧矿山的主要特点2.1“无人”是智慧矿山的最高形式 智慧矿山的显著标志就是“无人”,就是开采面无人作业、掘进面无人作业、危险场所无人作业、大型设备无人作业,直到整座矿山无人作业。整个矿山的各个方面都在智慧机器人和智慧设备下操作完成。2.2智慧矿山建设的阶段性2.2.1矿山技术发展的阶段性 矿山技术的发展大体经历了四个阶段,就是原始阶段--机械化化阶段--数字化信息化阶段--正在向智慧化阶段迈进。一、原始开采阶段:人们主要通过手工和简单的工具稿刨、锨挖进行矿山的采掘活动,生产主要靠人力,效率极低。二、机械化阶段:矿山在采掘、运输、提升、以及生产辅助方面采用大量机械设备和爆破施工,生产效率得到大大提高,矿井用人数量大大减少。三、数字化信息化阶段,计算机技术的飞速发展,给传统的产业的发展带来了巨大机遇,“用信息技术改造传统产业,提升传统产业实现跨越式发展”也成为国家的战略,煤矿开展的“两化融合”、“三网合一”等工作就是这一阶段的的典型代表。从字面意义上来讲,数字化简就是将“书面”信息转变成电子信息数字信息;信息化主要是解决数据传输、数据呈现问题。四、智慧化阶段,当前发到国家在各个领域都快速的向智慧时代飞进!尤其在军事领域,例如无人飞机、机器战士,无人战车等等。智慧就是具有人类一样的思维能力,就是可以代替人处理复杂的工作,就是“无人”,智慧矿山能够主动的感知、自动分析、并能够正确快速地处理的矿山系统。信息化数字化与智慧化的区别标志就是是否实现了“无人”。2.2.2 智慧矿山发展的阶段性 智慧矿山的发展是是一个不断进步的过程,而且随着科技水平的提高,智慧化的程度也将不断提升。我们认为智慧矿山的建设可划分为四个阶段。一是单个系统、单项技术的智能化,实现一个系统、一个岗位的“点上的无人”。二是多个系统的智慧化,实现部分系统的集成,实现”面上的无人”。三是实现“一个矿井的无人”。就是井下生产、安全、后勤系统的全面无人。四是实现“矿区系统的无人”。实现包括矿井生产安全、洗选、运输等矿区一级系统无人作业。在此条件下,随着技术的进步,各个环节的无人技术还将不断进步和优化,达到更高的效率。3.我国智慧矿山建设的基础与现状3.1 智慧无人开采技术的现状 引进了一些国外的无人采面工作面系统,代表煤矿是 2000年铁法小青矿、2003年马兰、2005年大同引进DBT刨煤机自动工作面。2005年神化神东公司先后建成榆家梁煤矿哈拉沟半截深、补连塔全截深工作面。自主知识产权的研发,山西科达自动化等公司为代表的国内厂家,积极投入无人采面工作面的研发,取得可喜成绩,已经有十多个工作面装备。存在问题,一是我国煤矿地质条件复杂(例如具有特厚、厚、中厚、薄煤层等不同条件),需要针对不同地质条件研发不同的设备,在远程控制、环境探测、数据分析等方面还有一些关键技术需要突破。在非煤矿山方面,主要采用爆破采矿技术。实现智慧化的方向应该是智慧无人爆破系统和智慧机械开采两个方向。3.2 智慧无人掘进技术的现状当前岩石掘进作业生产线,煤巷综掘技术代表着掘进技术的现有水平。在智慧化方面,缺少无人掘进机械,也缺少无人爆破掘进工作面技术。但是,在掘进机的信息化、喷浆机器、智能爆破技术等方面具有一批新的成果。3.3智能辅助生产系统的的现状 辅助系统的智慧化工作,近年来发展迅速,无人排水系统、无人供电系统、无人皮带集中控制系统、无人压风系统、无人提升系统、主风机无人系统等在一些煤矿安装使用。山东能源集团等在矿井调度指挥、通讯方面进行了智能化建设,实施了“e”矿山工程、矿井“一卡通、物联网”工程,在通讯技术方面,装备了井下无线通讯、有线通讯、广播通讯以及井下千兆光纤环网通讯系统。山西、河南、安徽等省,以及神化、中煤等大型国有煤矿也推出了一些智能辅助系统。3.4智能职业健康与安全监控系统的现状 一、智能激光感知技术,由激光驱动的传感技术,实现了现场无电无人工作,无电传输,免维护。是传感技术的革命性进步。二、智能二氧化碳防灭火系统,在易操作性,防灭火效果等方面大大超过了氮气防灭火技术。三、智能爆破技术,依照本质安全理念,智慧控制的理念,实现了对爆破全过程的自动监控自动控制,实现了“爆破本质安全,不安全就不能爆破”。数码雷管技术、智能炸药技术也取得了快速发展。四、无线传感与物联网技术,物联网就是一种基于无线传输、自动组网技术的传感器组合系统,传感器的无线化和自动组网功能大大提高了安装使用的效率和适应性,为监控数据的获取传输、利用,提供了更加方便的技术手段,开拓了更加广阔的空间。五、智能清洁生产技术方面,主要发展了智能防尘技术,包括注水技术和设备、净水技术和设备、喷雾添加剂、风流控制技术、粉尘监控技术等等,对于综采、综掘、普掘、普采作业工作面的防尘、降尘、除尘都产生了非常好的效果,使煤矿的生产安全环境由重污染,快速向洁净生产方向转变。六、智能冲击地压防治技术,冲击地压是最近几年才越来越突出的一种灾害,在山东等开采深度大的矿井引起了多起事故。在这方面,一方面引进波兰等一些国家的先进技术,另一方面北京科大、山东科大、中国矿大等,做出了深入的研究,形成了基本成熟的理论体系模型和相应的监控系统,正在使这一新的灾害获得控制。七、智能人员监控技术,正在发展的精确定位系统,将改变现有人员管理系统定位不准或者不能定位的缺点,扩大人员管理系统的应用范围。八、智能通风系统方面,在自动风门、主扇风机变频自动控制、局扇自动控制、通风参数监测、通风网络自动解算和整个系统自动控制等方面,都进行了一些深入研究,其目标就是实现全矿井通风系统的智慧化,无人值守,自动调节。九、智能水害监控的技术,有水文监控系统、水害探测系统、自动排水系统等进步。十、智慧视频监控系统,发展了基于无线传输的系统、光纤数码传输系统、海量图片的储存识别系统,并向高速摄像、自动脸谱识别方向快速发展。十一、应急救援智能化、通讯、人员探测等技术方面也有较好的发展。十二、在环境保护方面,快速发展了污水处理、矸石处理、除尘等技术。十三、在安全距离智能监控方面,正在向自动实时监控、自动成图方面发展。3.5智能技术、后勤保障系统的现状 矿山的保障系统我们认为有技术保障、后勤保障等方面。在技术保障方面发展了地测、通风、设计、供电等软件管理系统,后勤方面有财务管理、设备管理、库房管理等等多个系统。但是,缺少对全部信息的综合分析处理系统。例如将现场采集的数据与已有的数据进行的综合分析处理,拿出处理意见,并实施处理。智慧矿山建设的任务智慧矿山是矿山技术发展的根本方向。适应了世界科学技术发展的潮流和方向。在当前世界经济危机深重,我国全力应对危机,调整经济结构的形势下,推动矿山技术的智慧化,一方面,为众多的设备制造厂商指明了技术进步和产品转型的的方向和时机。另一方面,也为矿山技术发展指明了方向。智慧矿山建设当前的主要任务有三个:一是,组建全国智慧矿山产业技术创新战略联盟(简称智慧矿山联盟);二是确立智慧矿山框架,明确现阶段的关键技术难题并组织攻关,并建设若干个全国性的智慧矿山示范样板,推广智慧矿山技术;三是,建立智慧矿山技术标准体系。4.1组建全国性智慧矿山技术创新产业联盟,引领智慧矿山的产业发展根据发达国家的成熟经验和我国科技部等六部委的文件要求,结合我国矿山多样化的实际,没有一个政府部门能够领导智慧矿山的工作,只有组建产业联盟,结合矿山、研发、设备制造、大学与科研单位、银行与投资公司、媒体、协会、政府(安全生产监管总局、煤监局、科技部、工信部、发改委、教育部等)等多方力量,实现“用、产、学、银、媒、会、府”用一条龙,才能更好地、更快的促进智慧矿山的建设。建立全国智慧矿山产业联盟。智慧矿山包含了矿山的数十个方面的智慧化,是一个非常庞大,意义深远的浩大工程。智慧矿山的建设,必将极大的促进我国矿业技术的提高,为国民经济建设作出巨大贡献,甚至为人类的进步作出很大贡献。如此浩大的工程需要千千万万的人员、机构积极参入,需要各行各业的人员参入。建立全国联盟的方法,是当前形势下的一个最好方法。联盟应该设立顾问委员会、专家委员会、理事会、秘书处、协调处等常设机构。同时,要针对不同的子系统设立工作组或者技术组。联盟的设立将带来如下优势:一、政府支持优势,国家和各级政府明文确支持联盟工作。联盟在向国家申报项目时具有很大优势。并且有关政府部门在联盟里是顾问。二、银行信用优势,各大银行公开表示优先给联盟信用贷款,联盟的信用指标,联盟成员可以分享。三、技术优势,联合了国内绝大部分研究单位和生产研究单位。四、综合公关优势,联盟内部分工合作,利于综合公关。五、标准制定优势,国家标准管理部门和标委会是联盟成员单位或者个人成员。六、推广优势,联盟大,有标准在握,煤矿就是联盟成员,推广能力巨大。七、人才优势,联盟内部具有大量的德才兼备人才,便于交流合作,抢占人才先机。八、媒体优势,联盟内部媒体单位,并自办媒体。有利于宣传。九、价格与采购优势,联盟可以打包集团采购,有利于降低成本。矿山是联盟的成员,根据联盟章程可以优惠10%。 4.2确立智慧矿山框架,明确现阶段的关键技术难题并组织攻关,并建设若干个全国性的智慧矿山示范样板,推广智慧矿山技术通过多年的建设,矿山在智慧生产系统、智慧职业安全健康环境系统、智慧保障系统,形成了一定基础。当前的主要方向和课题是:一、智慧主生产系统方面,重点是方向:一是,提升现有智慧无人采煤工作面(厚、薄、中厚煤层、充填开采等)智慧化水平,制定标准并实现技术、生产、使用管理的标准化,快速在全国推广。二是,智慧机械化掘进工作面,加快智慧化综掘技术研究,提高自动化水平,实现无人值守。三是,提升智慧普掘工作面(面对大量的普掘面,不能实现机械化的现实,要必要开展普掘面智慧化研究,实现安全)、四是,非煤矿山以智慧爆破为主的智慧采矿技术。二、智慧辅助生产系统方面,提升排水、供电、通风、运输、提升、压风等辅助生产系统的无人值守的可靠性,制订相应的技术、生产、使用管理的标准,使技术快速在全国推广。三、智慧职业安全健康环保系统,推动以安全和洁净生产,关爱健康为目标的有关系统建设。在激光传感器技术、物联网技术,二氧化碳防灭火技术、智慧爆破监控系统,智慧防尘监控系统、智慧冲击地压监控系统、智慧人员精确定位系统智慧通风系统方面实现通风系统的自动分析和自动调节、智慧水害监控系统、智慧视频监控系统实现对人员的自动识别等。四、智慧保障系统方面智慧技术保障系统发展三维系统和智能化系统,智慧经营管理和后勤保障系统发展智慧化、自动化、一体化。4.3建立智慧矿山技术标准体系 将先进企业的标准升级为国标(行标),进而推动全行业的技术水平,这在发达国家已经成为惯例。在智慧矿山建设方面,我们也要借鉴这一成熟的经验。智慧矿山的标准体系,包含两类。一类是对整个矿井的智慧矿山系统标准,一类是子系统标准,每一类都要包含技术标准、应用标准。在对整个智慧矿山系统方面,应该分不同的矿种、不同的采矿条件建立不同的标准。例如,对于煤矿来讲,要建立智慧薄煤层开采矿井系统、智慧厚煤层放顶煤开采系统,智慧中厚煤层开采系统、智慧普掘普采开采系统等系统,其中的智慧辅助生产系统许多东西可以统一,智慧安全环保系统、智慧保障系统应根据开采条件和自然条件等条件选择。对于智慧金矿系统,智慧铁矿(磷矿)系统等也要建立标准体系。对于子系统的标准,应该集合最先进的厂家的标准升级而成,成熟一个做好一个。5.智慧矿山建设中注意的几个问题5.1矿山的智慧化是一个不断进步的过程,这就像人类的智慧的发展是一个不断提高的过程一样。智慧矿山的建设过程是一个科技创新的过程,科技创新既是生产力、生命力、也是驱动力。因此,智慧矿山建设不能一刀切,要根据矿井的条件不同、技术水平不同,发展智慧化技术,只要能够通过智慧化实现提高效率、促进安全、促进管理就要发扬。5.2 智慧矿山技术的发展可以按照三个阶段进行,近期(2-3年内)可以实际应用的技术作为第一阶段目标,中期(5年左右)可以应用的技术作为第二阶段目标,长期(10年左右)可以应用的技术作为长期目标。制定规划和方案是,按照实现的容易程度进行划分,便于技术的快速推广应用。5.3智慧矿山系统技术的发展,主要立足于自主产权技术,也不能拒绝外来先进技术和经验。总之,智慧矿山是矿山技术的发展方向,智慧矿山技术的发展,一方面为我国矿山设备制造业提供了大好的时机,从而快速实现技术的跨越,成为引领世界采矿技术的排头兵;另一方面,智慧矿山的建设将使煤矿生产效率提高50-100%以上,安全效率提高50-90%以上。杜

煤炭产业是同煤集团主业,更是企业发展的支柱与根基,能否做优做强煤炭主业关系着企业的发展大计。很长一段时间以来,尽管煤炭市场形势严峻,但同煤集团凭借70多年在煤炭开采方面的深厚积淀,以“36951”发展战略为引领,不断加大技术攻关力度,大力推广应用先进开采技术,全面提升标准化建设水平,加快推进煤炭产业转型升级步伐,在全省能源革命进程中作出了表率。特别是全国首个特厚煤层智能综放工作面在同忻煤矿公司建成,同煤集团从此开启了煤炭产业智能化发展的新纪元。塔山煤矿公司、麻家梁煤业公司等千万吨级现代化矿井紧随其后,相继上马智能化采煤工作面,并取得显著成效,使同煤集团智能化矿井建设步入了快车道,实现了从“出煤不见煤”向“采煤不见煤”的大跨越。

十年磨剑锻利刃

2019年10月26日,中央电视台在《新闻联播》中播出了一条塔山煤矿井下智能化采煤工作面的报道,对同煤集团煤矿智能化建设给予了高度评价。一石激起千层浪。很快,关于“国家‘十三五’ 科技 攻关项目——1500万吨级智能化放顶煤开采技术、装备及示范工程在同煤集团塔山煤矿公司8222工作面成功投用”的消息,就被央视《晚间新闻》《中国新闻》和《人民日报》《经济日报》等多家主流媒体宣传报道,同煤集团一跃成为全行业特厚煤层智能化开采的领跑者。然而,只有同煤人自己知道,在成功攻克井下煤炭智能化开采这一难题的背后,是十年如一日的 探索 与付出。

时间回到2009年,当时同煤集团建成了全煤系统第一个循环经济示范园区——塔山循环经济园区,正当全行业都为之赞叹时,同煤人心中却定下了更高的目标——向实现智能化开采、打造智慧矿山迈进。

作为行业领先的千万吨级矿井、塔山循环经济园区的支柱企业,塔山煤矿、同忻煤矿在同煤集团智能化开采 探索 道路上责无旁贷,必须先行先试。当时,这两座矿井所面对的特厚煤层开采在全世界尚属首次,在这样的背景下,要搞智能化开采困难可想而知。经过几年的钻研与摸索,到2014年,塔山煤矿在“千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术研究及示范”项目上取得重大突破,跨出了向智能化迈进的关键一步。2016年8月,同忻煤矿再传捷报——国家发改委“千万吨级高效综采关键技术创新及产业化示范工程”项目在8202综采工作面成功投用,这标志着同煤集团首个具有智能化水平的生产工作面正式建成,为煤炭产业向数字化、信息化、智能化发展开辟了一条新路径。

技术攻坚再发力

如今,在塔山和同忻两座矿井,员工坐在调度室里操作采煤机开采煤炭早已不是新鲜事儿。煤矿工人“坐在办公室采煤”的夙愿变成了现实,这一切都得益于近年来同煤集团在 科技 攻关上的大量投入。

特别是2018年,同煤集团新一届领导班子上任后,进一步明确了“ 科技 创新能力就是核心竞争力”的理念,仅2018到2019年,全集团共投入科研经费10多亿元,先后获得省部级科学技术奖50项,其中5项还荣获中国煤炭工业科学技术一等奖,参与和承担了3个国家 科技 重大专项项目,获得国家专利授权138项,其中特厚煤层智能放煤技术、小煤柱开采技术、煤矸精准识别技术、国产采煤机惯导技术等更是填补了国内煤炭行业技术空白。这些成果为同煤集团加快推进矿井智能化建设奠定了坚实基础。

去年,塔山煤矿承担了国家“十三五”资源领域重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项“千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术研究及示范”项目研究。项目以千万吨级特厚煤层智能化综放开采为核心,以“智能群组放煤机理-智能放煤方法-煤矸精准识别技术-智能放煤控制技术及装备-工程示范”为主线,旨在全面攻克“特厚煤层运移和冒放理论与自动化放煤机理研究、特厚煤层采放协调智能放煤工艺模型及方法、特厚煤层综放开采煤矸精准识别技术、综放工作面智能化放煤控制关键技术与装备、特厚煤层智能化综放开采成套技术装备及示范工程”5个课题。其中,自动化放煤系统、基于高光谱及音频振动的煤矸识别样机、国产采煤机惯性导航系统、顶煤厚度测量装置几项关键技术目前已开始工业试验,并达到了预期效果,为同煤集团智能化开采技术向更高水平跨越创造了有利条件。

升级提效 蹚 新路

智能化综采工作面究竟怎么样?实际效果最有说服力。

从第一个工作面建成到现在,同忻煤矿公司在5年时间里,已经先后建成了5个智能化工作面,完成了从1.0到10.1的智能化升级,现在正在开采的8102智能化工作面,是同煤集团首个双侧临空小煤柱工作面,高集成度、全自动的智能化水平,使该工作面员工人数进一步减少到6人,并创造了同忻煤矿稳装质量最优、效率最佳 、智能化程度最高、安全最有保障的 历史 最好纪录。随着智能化水平的不断升级,同忻煤矿公司由传统每年人均生产330吨煤,提升至464吨,原煤回采率提高了20.8%,仅去年一年就增加收益2.964亿元,实现了效率、效益“双提升”。

现在,“安全、精准、高效”已成为同煤集团上下对煤矿智能化综采工作面的共识。塔山煤矿、同忻煤矿在智能化建设中收到的实效也让其他生产矿井紧随其后,加大了智能化工作面的建设力度。从今年开始,同煤集团在智能化建设过程中捷报频传:3月15日,挖金湾煤业公司智能化综采设备联合试运转成功,并在4月30日投入生产;8月29日,晋华宫矿智能化综采设备联合试运转成功;9月12日,麻家梁矿智能化综采设备试运转成功;9月20日,马脊梁矿智能化综采设备试运转成功,与此同时,燕子山矿智能化综采设备也已准备就绪,正在紧张有序地进行最后调试。到今年年底,同煤集团将有10个智能化工作面同时进行生产,智能化工作面占比将达到13.6%。

相信随着矿井智能化工作面建设不断加速,同煤集团智能化水平将大幅提升,一座座本质安全型智慧矿山将会遍布同煤大地,在未来更加激烈的能源产业竞争中取得先机,为加快全煤行业转型升级蹚出一条新路。(文/刘振华 兰培德)

智慧矿山GIS综合管理系统解决方案(请将pdf格式的智慧矿山综合奖城管理文件放在下面)7智慧矿山实时视频再现及广播系统 解决方案一、 智慧矿山感知以及终端的探讨对于矿山感知层以及终端的展望,目前的应用已经提出了很多,主要是集中在音视频和传感器方面,思路是,要依靠整体的链路传输平台,提供一个技术手段,将更多的数据(图像、照片、语音、控制量等),采集到地面以供分析和处理。WIFI无线移动模块1、综述WIFI无线移动模块可实现矿用设备(IP摄像机、传感器、IP广播或其他数据采集单元)由有线转换为无线,无线增加漫游移动切换的功能。该模块,主要解决了以下问题:有线的IP型设备,经过该模块后,可以讲数据透过wifi基站,以无线的方式传输;提供专有的移动数据算法,使得依靠wifi信号无线传输的数据,在不同的wifi基站移动(漫游)时,链路保持不间断,基站间切换速度少于1秒;2、应用领域在有wifi信号部署的区域内,通过集成WIFI无线移动模块,可实现以下用途:1) 移动目标(矿车、人员、罐笼、提升等)的视频采集回传:小型的IP摄像机(不受限制),通过网口与WIFI无线移动模块相连接,可以集成为无线移动摄像机。矿山工作人员通过无线移动摄像机实现井下视频图像实时回传,而且在井下WIFI基站/无线AP之间实现智能切换,视频图像传输不间断,切换时间<1s,监控中心随时都可观察到井下的实时运动情况。2) 无线移动传感器:传感器通过集成WIFI无线移动模块成为无线移动传感器,矿山监控监测系统可利用无线移动传感器实时获取井下各处的监测数据。3) 无线移动广播:矿山可以借助此模块,实现IP广播通信话站(内置WIFI无线移动模块的小型IP广播话站)的无线灵活位置部署,节约线缆成本、施工和维护线缆工作量,可随时接收调度室/调度员的广播指令和喊话。4) 无线移动数据接入模块等。3、模块组成:WIFI无线移动模块由IP端口、管理端口和WIFI天线组成。1) IP端口提供一个RJ45网口;2) 管理端口负责WIFI无线移动模块的IP地址注册、访问和管理;3) WIFI天线接口实现WIFI无线移动模块和WIFI基站/无线AP之间的漫游切换;规格:● 符合IEEE802.11n、IEEE 802.11g、IEEE 802.11b、IEEE802.3、IEEE802.3u ● 支持CSMA/CA、CSMA/CD、TCP/IP、PPPoE、DHCP、ICMP、NAT协议 ● 提供1个WAN口、1个LAN口10/100M自适应,支持端口自动翻转 ● 无线接入器、有线路由器合二为一 ● 支持高达150Mbps的稳定传输 ● 提供多种工作模式:桥接模式和网关模式 ● 支持 NAT/NAPT IP 共享,广域网支持协议:PPPoE/Static IP /DHCP ● 支持虚拟服务器、DMZ主机功能 ● 支持64/128位WEP及WPA-PSK, WPA2-PSK等最新无线安全标准 ● 支持UPnP功能,DDNS功能 ● 支持远程和Web管理,全中文配置界面 ● 提供Web管理页面复位,恢复出厂设置 三、SIP广播话站设计说明1、综述新一代矿用SIP广播开发模块组基于SIP协议设计开发,可以直接通过IP网络接入IP调度系统。该模组由IP广播通信板、功放板、电源板、拨号盘等组成。2、应用领域矿山、铁路、石化、冶金等行业,需要电话联络、广播、喊话、紧急呼叫等实际调度联络业务。3、 设备特性1) 具备电话机的所有功能,可以和通信调度系统的有线调度电话、3G手机、无线WIFI手机、调度台等终端拨号互通,全双工。2) Rj45就近接入,或者无线接入以太网3) 具备一键呼叫调度台的紧急呼叫功能,全双工;4) 通过调度台,可向任何一部、一组、多部SIP广播话站播送广播、发起喊话;5) 任何一部SIP广播话站可以按照分组,进行组内通信,全双工;4、 模块组成:IP广播板:广播话站的控制核心模块;功放板:实现语音进行放大,在通过扬声器或喇叭放出;拨号按键定义板:实现0~9,#,*的拨号信号接入;电源板:负责给整个设备供电;5、技术参数:工作电压: AC 127V/220V工作电流:≤0.5A;功放板的输出功率 :≥10W声音响度:90dB输入接口:标准RJ45接口输出接口:音频输出支持协议:SIP、TCP/IP、UDP支持音量平衡调节接入方式:就近接入工业以太网接口方式:rj45或者无线8智慧矿山二氧化碳防灭火系统解决方案一、目的及意义在煤化工过程中,有大量的二氧化碳产生,如果不对提炼过程中产生的二氧化碳进行回收利用,不仅造成经济损失,而且会严重污染大气环境。采用低温液化原理和净化流程。对煤化工过程中产生的二氧化碳进行回收,产出高纯度低压的二氧化碳,不仅可以保护大气环境,而且企业的经济效益也十分可观。同时煤矿井下发生高温火点或火区是极易导致火灾事故和瓦斯爆炸事故的重大危险源之一,也是造成开采压煤、威胁正常生产、影响经济效益提高的主要因素。许多煤矿属于容易自燃的煤层,工作面采高高、采面长、开采强度一般比较大, 一旦发生自然发火,实行封闭停产灭火,极易造成巨大经济损失。因此防火问题,始终是煤矿突出重点。为了预防煤矿工作面生产期间发生自然发火,以及一旦发火,实施快速灭火,各煤矿虽然矿采取一系列防灭火综合措施,包括灌浆、注泡、撒惰化剂等多重措施,起到了一定积极作用,也暴露了许多防灭火技术的局限性。如在日常生产中许多矿井采用上述技术,基本可以控制住自然发火。但对于在一些特殊情况下,如因异常情况影响开采正常推进,特别是开采到停采线,要进行机组支架大搬家,需要若干时间,发火期的三代难以正常实现更替,将会使自燃发火带停滞时间超过自燃发火期,引起自燃。如何保障煤矿能够实施快捷有效地防灭火,近几年来,国内外不少煤矿积极采用液态CO2实施防灭火,不仅从技术上或经济适用上均取得取得了比较明显效果。根据这样的信息,将大量回收液化煤化CO2副产品,变害为利,开展将其推广应用于矿井防灭火实践研究更是有重大现实意义。液态二氧化碳作为一种新型防灭火技术具有灭火迅速、降温效果显著、安全可靠、操作简单等优点,一直以来受到国内外的广泛关注。所以,开展液态二氧化碳灌注技术进行矿井防灭火,对于保障煤矿火灾防治、保证矿井安全生产具有极其重要的意义。液态二氧化碳灌注防灭火技术的关键是研发液态二氧化碳低温气化装置、研发液态二氧化碳直接注入火区技术保证液态二氧化碳降温效果,同时研发液态二氧化碳输送装置及配套管路设备,确定液态二氧化碳灌注系统工艺、技术参数,建设千万吨级矿井井下移动式液态二氧化碳输运及灌注防灭火系统,实现封闭矿井的大型火灾快速灭火技术,现已在全国范围具有广阔的前景。二 、重点内容1、回收液化煤化厂CO2副产品项目:本项技术整合了工业催化、化学工程、化工机械、化工工艺和化工自动化五个专业的技术优势,长期从事多种气体回收、分离、净化技术的科学研究和技术开发工作,已成功地开发出多种气源二氧化碳回收净化技术。尤其是开发成功吸附精馏法二氧化碳回收净化技术,通过研制选择吸附二氧化碳中微量杂质的高效吸附剂,结合特殊精馏技术,可以把多种高浓度气源中的二氧化碳提纯到99.99%以上,达到(GB10621—2006)国家食品添加剂和国际饮料协会标准。这一技术已经在2004年12月通过教育部级科技成果鉴定,被评为国际先进、国际首创的工业化生产技术,并获得两项国家专利授权(专利号ZL03238678.8)、(ZL200310105015.6,国际专利主分类号B01J20/18)和四项专利受理;2005年4月13号和12月21号的《中国化工报》科技创新版,两次大篇幅报道了该技术工业化成功的事例。2005年5月20号和2006年9月27号国家气体专业委员会两次在大连召开全国二氧化碳行业会议,重点推广该项技术,受到全国同行专家的好评。2005年9月和11月该技术同时被评为辽宁省和教育部重点科技成果,获得石油化工部和辽宁省政府两个科技进步奖、全国技术市场协会金桥奖。2、液态CO2防灭火技术项目:1)国内外常规防灭火技术分析和比较煤矿井下火灾发生离不开三要素:可燃物的存在、热源、具有一定浓度氧的空气供给。实践表明,只要能够消除至少其中一个因素就会防止火灾发生或者把火灾消灭。这是我们采取防灭火措施应考虑的基本理念。按照这个理念,国内外已研究探索形成了一系列成熟的煤矿矿井防灭火技术。1).1灌浆技术在20世纪50年代,灌浆技术成为我国煤矿防灭火技术的主要手段,并且一直沿用到今天。灌浆技术是一项传统的、简单易行的、比较可靠的防灭火技术。在一些缺少灌浆材料的矿区,通常采用注水来代替灌浆,增加煤体的水分,也取得了较好的效果。灌浆防灭技术的原理是通过浆液包裹煤块保水增湿减缓煤体氧化速度、浆体固化沉淀物充填煤体缝隙隔绝漏风阻止氧化来达到防灭火的效果。1).2阻化剂技术阻化剂技术在美国、波兰、前苏联等国家得到了较好的应用;近些年来,阻化剂技术在我国也得到推广应用。该技术主要是让利用阻化原理将具有阻化性能的药剂送入拟处理区,利用阻化剂的负催化作用,煤炭经阻化处理后,在煤炭表面上形成一层能抑制氧与煤接触的保护膜,阻止了氧气和煤结构上的活动链环的羧基反应,使煤炭和氧的亲合力降低,阻化剂有一种主动排斥氧和煤化合的功能,但它并不和煤、氧等物质化合,从而达到防灭火的目的。目前常用的阻化剂主要是氯化物.阻化剂防灭火技术包括:①喷洒阻化剂防灭火技术,是将含有阻化剂的水溶液均匀喷洒到煤体表面,以达到防灭火的目的.②汽雾阻化防灭火技术,是将受一定压力下的阻化剂水溶液通过雾化器转化成为阻化剂汽雾,汽雾发生器喷射出的微小雾粒可以漏风风流为载体飘移到采空区内,从而达到采空区防灭火的目的。1).3惰性气体技术惰性气体技术从20世纪70年代开始在德、法、英等发达国家煤矿中大量使用;从80年代起,我国开始了氮气防灭火技术的研究与推广。惰化技术是将惰性气体送入拟处理区,达到抑制煤自燃或扑灭已生火灾的技术。按惰性气体的种类可分为氮气防灭火技术、燃油惰气防灭火技术和CO2防灭火技术。氮气防灭火技术是集约化综采及综放开采条件下采空区防灭火的主要技术手段,但从目前看,氮气防灭火系统仍落后于综采、综放开采技术的发展,还需要进一步提高制氮装备的稳定性和可靠性。燃油惰气灭火技术主要用在当发生外因火灾或因自燃火灾而导致的封闭区,以民用煤油和空气为原料,经过急剧的化学反应,形成惰性气体产物(主要成分是CO2及少量的O2、微量CO、水蒸汽等),然后将具有一定压力的惰气注入预处理区,达到防灭火的目的。CO2防灭火技术是利用液态CO2对预处理区进行防灭火的技术,利用CO2分子量比空气大、抑爆性强、吸附阻燃等特点,可在一定区域形成CO2惰化气层,对低位火源具有较好的控制作用,并能压挤出有害气体以控制灾区灾情。1).4堵漏技术堵漏风技术用于采空区密闭堵漏风、隔离煤柱裂隙堵漏风、无煤柱工作面巷道巷帮隔离带堵漏风等多个场合,初期的堵漏防灭火措施主要为灌注黄泥浆、砂浆等,近年来研究成功了各种性能优良的新型充填堵漏材料,如无机固化粉煤灰、轻质膨胀快速密闭堵漏材料等。1).5凝胶技术近年来,凝胶技术在我国得到较广泛应用,适用于处理巷道帮、顶、高温区域、撤面期间的自燃隐患以及火区治理。凝胶技术应用于防火时起到覆盖、堵漏、隔氧、阻化的作用,应用于灭火时起到降温、覆盖、堵漏、隔氧、防复燃的目的。凝胶主要由基料、促凝剂和水组成,把所选择的基料和促凝剂按一定比例配成水溶液,再按一定比例均匀混合后,发生“胶凝作用”化学反应,形成无流动性、半固体状的凝胶。凝胶分为无机凝胶和高分子凝胶两大类,其防灭火机理是凝胶通过钻孔或煤体裂隙进入高温区,其中一部分未成胶时在高温下水分迅速汽化,快速降低煤表面温度,残余固体形成隔离层,阻碍煤氧接触而进一步氧化自燃;而流动的部分混合液随着煤体的温度的升高,在不远处及煤体孔隙里形成胶体,包裹煤体,隔绝氧气,使煤氧化、放热反应终止;干涸的胶体还可以降低原煤体的孔隙率,使得通过的空气量大大减少,从而抑制复燃。1).6泡沫防灭火技术泡沫防灭火技术是以化学方法产生膨胀惰性泡沫,以进行防灭火处理的一种技术手段。常用的泡沫防灭火技术有化学惰气泡沫防灭火技术和三相泡沫防灭火技术。化学惰气泡沫防灭火材料由多种原料组成,其原料皆为固态粉状,井下灭火时一般采用钻孔压注方法将其溶液注人自然发火的区域。发生化学反应生成的惰气泡沫可迅速向周围空间、漏风通道及煤壁裂隙扩展,充填火区空间,窒息火区,而且惰泡具有较好的稳定性,可以起隔绝空气的作用。目前国内外主要防灭火技术及优缺点见表1所示。表1 防灭火技术与材料优缺点比较防灭火技术主要材料优点缺点经济成本(元/m3)预防性灌浆技术黄泥、粉煤灰,矸石、砂子、水泥砂浆、石膏、高水材料等。1.包裹煤体,隔绝煤与氧气的接触;2.吸热降温;3.工艺简单;4.成本较低。1.只流向地势低的部位,不能向高处堆积,对中、高及顶板煤体起不到防治作用;2.浆体不能均匀覆盖浮煤;容易形成“拉沟”现象;覆盖面积小;3.易跑浆和溃浆,造成大量脱水,恶化井下工作环境,影响煤质。10~30注水技术矿井水或自来水1.吸热降温速度快,大量的水能迅速降低火源表面的温度;2.大量的水蒸气能降低空气中氧气的浓度,有利于惰化防灭火区域;3.成本低。1.流动性强,覆盖面积小,只流向地势低的部位,难以在高处停留;2.易出现“拉沟”现象而跑水,恶化井下环境;3.流过一些空隙,会把微小的煤尘冲刷走,增加煤体的空隙率,使漏风通道更加通畅;4.一旦水分挥发到一定程度后,容易放出润湿热,使煤层自燃的可能性增加。很少阻化剂技术MgCl:、水玻璃、NaCl、Ca(OH)2以及有机物质如甲基纤维素、离子型表面活性剂等1.惰化煤体表面活性结构,阻止煤炭的氧化;2.吸热降温,并使煤体长期处于潮湿状态。1.不容易均匀分散在煤体上,且喷洒工艺难实施;2.腐蚀井下设备,影响井下工人的身体健康。30~50惰性气体技术氮气、二氧化碳等惰性气体1.减少区域氧气浓度;2.可使火区内瓦斯等可燃性气体失去爆炸性;3.对井下设备无腐蚀,不影响工人身体健康。1.易随漏风扩散,不易滞留在注入的区域内;2.注氮机需要经常维护;3.降温灭火效果差。成本较低堵漏技术罗克休、马力散、高水速凝材料、堵漏凝胶、聚胺酯泡沫等1.聚胺酯泡沫抗压性好、堵漏效果好;2.隔绝氧气进入煤体,防止漏风效果较好。1.工作量大;2.成本高;3.聚胺酯泡沫在高温下分解放出有害气体;4.罗克休等泡沫材料高温下易燃烧。80~1000凝胶技术铵盐凝胶1.包裹煤体、封堵裂隙效果较好;2.耐高温;3.对局部火源效果明显。1.流量小,流动性差,较难大面积使用;2.时间长了胶体会龟裂;3.胺盐凝胶会产生有毒有害气体;4.成本较高。60~80高分子凝胶100~150惰性气体泡沫技术氮气泡沫、二氧化碳泡沫等1.避免“拉沟”现象;2.水能均匀分布;3.适于采空区或煤堆深都的煤炭自燃。1.泡沫很容易破灭;2.只有液相水,一旦水分挥发,防灭火性能就消失。成本较低2)液态CO2防灭火的机理及效果分析2).1 CO2的物理性质1.CO2常温、常压下是无色略带酸味的窒息气体。CO2不可燃,正常情况下也不助燃。2.CO2在大气中的体积分数仅为0.037%。它在不同的压力、温度条件下有三种形态,即在低温加压下(-20℃、2MPa)或高压常温(约8MPa、30℃)下气体可变为液态,液体气化过程中,当温度降到-78.5℃后将形成雪花状的固态干冰(固体碳酸)。3.CO2熔点为-56.6℃(0.52MPa),临界温度为31.3℃,临界压力7.28 MPa, CO2具有升华特性,升华点为-78.5℃(0.1 MPa)。4.CO2相对空气密度为1.529,密度为1.976kg/m3(0℃、0.1 MPa),液态CO2的密度随温度的变化而变化较大,-20℃时,其密度是1.01kg/L,在温度为15℃、0.1 MPa下,1t液态CO2体积膨胀约640倍。2).2液态CO2防灭火机理分析1.窒息氧作用煤的自然发火是煤与氧的氧化反应过程,氧气是氧化反应的必要条件,没有氧气,氧化反应就无法进行。试验结果证明,氧浓度低于8%时失燃,低于3%时,氧化反应彻底被中止,燃烧现象不能持续进行。向发火或具有高温火点的采空区内注入液态CO2立即会形成大量的高浓度CO2,会使采空区内原有O2浓度相对减小,并且由于CO2比空气密度大,重于空气,以及煤体对CO2具有较强吸附作用(吸附量为48L/kg,而煤对氮气的吸附量为8 L/kg,前者是后者的6倍)等特点 ,很容易替代O2而覆盖煤体燃烧点表面,减少煤体燃烧体表面O2浓度,使O2浓度低于自然发火的临界O2浓度,从而防止煤的氧化自燃,或使已形成的火灾因缺O2而窒息灭火。与此同时,大量的高浓度CO2的扩散会必然会提高采空区内气体静压,进而会降低采空区的漏风量,造成氧化自燃带供氧不足,进而阻止氧化反应的进程。2.冷却降温作用煤的燃烧过程实际就是煤的氧化过程,其氧化速度与供氧有关系,也与温度有关系。煤炭自燃往往经历三个阶段:升温氧化阶段(110-130℃),加速升温阶段(140-190℃),急速升温阶段(200℃以上)。如直接喷注液态CO2时,可使火源明显降温,加速熄灭火源。液态CO2喷入火区空间会瞬间气化,体积将膨胀640倍左右,需要吸收大量热,温度急剧下降到-78.5℃。1KG液态CO2蒸发气化需要吸收577.8×103焦耳/KG的热量。加之煤对 CO2极易吸附特点,在吸附过程中将吸附热转移给CO2气体,从而会遏止燃烧的链锁反应。同时扩散采空区内的CO2气体也会吸收氧化反应过程中所产生的热量,降低周围介质的温度,以减缓煤的升温速度,促使煤的氧化反应由于聚热条件的破坏而延缓或终止。3. 惰化抑爆作用气化后的CO2在冲淡可燃气与氧的含量过程中,也使火区空间气体惰化程度不断增大,从而使混合气失去可爆性。CO2 的惰化作用优于其他惰性气体。在以氮气注入的火区阻爆临界氧浓度为12%,火区内明火被熄灭的临界氧浓度为9.5%;而以CO2注入的火区阻爆临界氧浓度为14.6%,火区内明火被熄灭的临界氧浓度为11.5%。经两者比较,CO2惰气的阻燃、阻爆性能明显优于氮气,两者相差2个百分点以上。2).3研制液态CO2防灭火工艺系统装备的实际意义通过表1对国内外常规防灭火技术和材料的优缺点比较,以及结合国内个别煤矿试验将液态CO2用于煤矿矿井防灭火的应用实践,如兖州南屯矿2003年11月曾利用在地面将液态CO2气化成气态CO2通过管路输入井下火区实施灭火,取得明显灭火效果;鹤岗矿区在去年曾经试验过将液态CO2直接从地面利用通往井下火区管道向火区灌注,也取得灭火明显效果。我们总结分析,相比其它常规防灭火技术,液态CO2防灭火技术存在以下优点:(1)液态CO2灌注入火区空间会瞬间体积膨胀气化,并吸收大量热,使得火区温度和氧气浓度降低加快,降温效果明显。(2)适用范围广,液态CO2经过吸收热量气化后,可充扩散充满任何形状的燃烧空间,因而便于对矿井采空区深部、高冒窝等人们不便接近的地点进行灭火。(3)液态CO2灌注火区后,能有效降低煤氧复合速度,迅速抑制燃烧,更有利于防止瓦斯、煤尘爆炸。(4)负面损失少,不会损坏设备和井巷设施,因而灭火后恢复工作量少且容易。(5)输送便利。(6)灭火用材成本低于其他灭火成本。通过对液态CO2防灭火作用和机理研究,以及国内外防灭火技术比较分析,我们认为利用液态CO2防灭火技术思路是没问题的,正好充分体现通过控制煤矿矿井火灾三要素(可燃物的存在、热源、具有一定浓度氧的空气供给)之一的防灭火理念,而且利用其防灭火与其他防灭火技术方法比较具有速度快,操作简单,成本低,防灭火效果显著可靠等特点,是一项先进的防灭火技术,甚至可能将不失为当前煤矿井下防灭火最佳技术措施。但是要想将这项技术措施推开,必须解决高压低温下防止管道爆裂及保障CO2以液态形式注入火区等工艺安全问题,研究开发出适宜于液态CO2特性及煤矿井下特点的液态CO2防灭火工艺系统装备,并制订和落实相关安全保障措施。3)各种有关装备的安全可靠性论证;质量保证体系液态二氧化碳灭火装置的主机部件是低温压力容器。为保证中华人民共和国国务院令第373号发布的《特种设备安全监察条例》和国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》及有关技术法规的全面贯彻执行,保证产品质量,确保压力容器在煤矿井下安全运行,特制定本质量保证体系。3).1.1 质量目标质量目标是:生产符合《特种设备安全监察条例》、《压力容器安全技术监察规程》、GB150-2011、GB151-1999等有关标准和规范要求的合格产品、优质产品、名牌产品。3).1.2 质量保证体系公司对压力容器质量保证体系作了明文规定,并设置了压力容器质量控制系统、控制环节和控制点,以保证压力容器产品质量目标的实现。我公司压力容器制造质量保证体系中设置了设计、工艺准备、材料、制造检验(含探伤)四大控制系统。 以《特种设备安全监察条例》、《压力容器安全技术监察规程》等法规为准则,国家标准,专业标准及有关规范为基础,制定了我公司压力容器质保体系,它是压力容器设计、工艺准备、材料、制造和检验必须遵循的法规性文件。1)设计、工艺质控系统压力容器设计图纸必须由压力容器设计资格的单位提供。压力容器的图样必须由总经理任命的承接设计工艺责任人员负责。设计零件图、测绘、工艺性工作均应符合《容规》现行标准、规范、图样要求。2)材料质控系统公司对压力容器所需的原材料(包括焊接材料、外协件、外购件),从材料计划、订货、采购、验收到保管发放,均由压力容器材料质控系统保证。3)焊接质控系统公司对压力容器焊接材料、焊工、焊接工艺评定,焊缝返修,产品焊接试板的质量控制提出了具体要求和规定。压力容器焊接工艺评定应符合国家标准《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定。4)检测质控系统公司对压力容器检测的管理,人员资格、职责、设备、条件,工艺流程和探伤程序做出规定,以保证无损检测结果正确可靠。所有压力容器的X射线探伤,必须经过初评和复评,并按“无损检测管理制度”执行。压力容器产品最终无损检测结果,由探伤室负责出具报告,并按“无损检测管理制度”进行审批。3).1.3 产品检验公司对压力容器产品的检验人员、检验程序以及“停点”的检查内容做出规定,以保证压力容器的检验符合《规程》、GB150—2011、GB151—1999标准的要求。产品检验包括原材料复验,生产工序检验和成品检验,统一由检验科负责。产品及其主要零部件和关键工序检验应按标准、规范和产品图样文字的规定进行。检验科应编制检查工艺,并有检查记录。转运储罐须经耐压试验和气密性试验并合格后方能出厂。3).1.4 质量保证体系与组织机构质量保证体系是制造压力容器的法规性文件。质量管理制度和各质控系统责任人员的职责权限,是实施质量保证体系正常运行的管理基础,全厂各类质控系统责任人员必须认真贯彻执行。质量保证体系由总经理批准后生效,并由质量保证体系中各类质控系统责任人贯彻执行。全厂质量保证体系机构由质保责任人员组成,在总经理的领导下由质保工程师直接主持和担负质量保证法规的实施和质量控制,监督活动。质量保证工程师及各类质控系统责任人员,由总经理任命,报上级监督机构和主管部门备案。3、项目主要技术难点及重点目前对于液态二氧化碳在采空区内与环境的热交换机理有待进一步明确,液态二氧化碳防灭火工艺有待进一步成熟与完善。现有的注液态二氧化碳技术与传统的二氧化碳防灭火技术类似,并没有充分发挥液态二氧化碳临界状态对采空区火灾的降温惰化作用,因此需要保障液态二氧化碳可控温的调节,这也是本研究的难点。此外由于液态二氧化碳温度低,一般为-56.6℃,低温液态二氧化碳的井下罐装及运输,特别是在井下条件复杂,大量液态二氧化碳源井下供给难度非常大,同时管路受压、受砸特别严重,对低温液态二氧化碳输送管道的要求也很高,如何科学有效的解决这系列关键性技术难题成为技术成败的关键。因此,项目实施过程要重点解决以下问题:(1)输送液态二氧化碳的管路低温绝热输送的关键技术与温度的可控式调节;(2)液态二氧化碳在采空区内的运移规律及热交换过程;(3)如何对二氧化碳废气进行液化回收。鉴于以上三方面的原因,多年防灭火技术仅限于现场试验及井下局部应用阶段。通过本项目的研究和实施,研究建立液态二氧化碳防灭火技术及成套装备、实现极复杂条件下矿井大型火灾快速治理、解决煤层自然发火的有效防治,并大规模推广应用到矿井的高效安全生产具有重要意义。成果表述1)二氧化碳液化回收及防治煤矿火灾的液态二氧化碳灌注技术以火区的降温惰化为主,集二氧化碳回收利用+“降温+抑爆+惰化+淹没覆盖”的作用机理,构建矿用井下移动式液态二氧化碳输送及灌注系统,构建地面液态二氧化碳输送及灌注系统,构建一套完整的液态二氧化碳防灭火装备;2)通过地面钻孔和管路液态二氧化碳灌注直接灭火、井下钻孔和埋管移动式液态二氧化碳灌注防治自燃火灾等在现场的实施,形成一套完善的液态二氧化碳防灭火工艺技术:①确定注液态二氧化碳参数。鉴于液态二氧化碳在采空区内的扩散半径,为防止低温二氧化碳大量涌出到工作面,冻坏工作面支架液压部件造成不必要的损失,合理优化并确定注液态二氧化碳口位置、孔间距、注二氧化碳量、注二氧化碳压力等注二氧化碳技术参数,并制定井下不确定环境下,液态二氧化碳释放口及输送管路的保护措施;

安装工程国内研究现状论文

对机电安装工程的进度控制进行分解,利于工程项目施工进度目标控制和施工管理,进而实现进度控制目标达到预期。就规模较大的大型机电安装工程而言,是施工管理是一项极其复杂的,在施工过程中不但要紧密配合土建主体施工,同时也要配合装饰装修工程施工。这在一定程度上给机电安装工程项目施工进度控制带来了难度。所以,为了确保机电安装工程项目施工进度,预期顺利完成工程项目预期目标,工程项目管理部必须要建立以项目经理为主要负责人,组织生产副经理、专业技术人员、施工班组长参与建设科学完善的进度控制计划、目标和相关的措施。质量管理质量是任何企业在市场中生存发展的生命线。作为机电安装工程企业也不例外,必须要将机电安装质量管理和控制放在重要位置来抓。具体来讲,机电安装工程企业应建立完善的质量管理体系,从工程项目实体形成阶段、施工工艺、参与施工的人员素质以及机械设备、施工环境、施工材料等方面进行严格的控制,确保各施工层次的质量都在工程项目设计范围内。所以,机电安装工程企业应积极建立以项目经理为总负责人,生产副经理、项目总工程师、相关职能部门负责人、工长和各分包负责人为辅的完善的质量控制体系。成本管理项目成本节超是检验项目管理各项工作的标准,是项目工程是否取得较好经济效益的重要衡量。项目成本控制目标是企业同项目部签订的项目管理承包合同中的责任成本。为了能够顺利完成目标任务,项目管理部应建立以项目经理为主要负责人的成本控制体系,由项目经理组织安排合同预算部门对成本进行全面控制。为了能够顺利完成成本控制目标,笔者认为应从以下几个方面入手:①科学地将机电安装工程企业所制定的成本计划按照工程部位、成本项目进行分解,制定相关的降低工程成本并能够保证工程项目质量的控制措施,编制详尽的目标成本计划明细表、目标成本控制措施、制度。并将各项制度落实到各岗位负责人,并在工程施工过程中对成本控制措施的可行性进行检查,如发现同施工实际不符应及时修正改进。②按照工程部位,成本项目等建立各项成本费用收支明细表,将施工全过程中所发生的成本费用如实记录,并定期对记录结果进行分析和评价,看其是否同计划目标成本保持一致。③根据目标成本控制计划,要求各级责任人对施工人员、材料、设备、机械等提前作出计划和安排;项目部对各生产要素进行统一调度和策划,做到各项资源合理配置。同时运用动态管理模式实施工程项目的成本管理,避免因调度不科学,造成工程项目停工、窝工等影响施工进度问题发生。安全管理安全管理工作对机电安装工程项目的施工进度及经济效益有着直接的影响。所以机电安装工程企业除了要做好日常的安全管理工作外,其项目管理部应从以下几个方面强化安全管理工作:①建立健全安全管理组织机构。项目部经理应建立“横向到边,纵向到底”的全方位、全过程、全员参与以生产副经理和项目总工程师为项目安全生产的直接负责人安全管理体系。安全管理体系横向包括:各职能部门;纵向包括项目经理、操作工人;各级各部门管理人员应切实落实责任,将安全管理工作抓好。②对安全管理工作进行周密的策划。机电安装工程企业项目部应组织相关的施工安全技术人员编制机电安装工程安全施工组织设计,对专项工程或分部工程安全施工组织设计。总而言之,机电安装工程项目管理是一项极其复杂而又系统的工作,为了能够提高机电安装工程施工质量,确保工程项目目标的顺利实现,应加强机电安装工程项目施工进度、施工质量、施工成本及施工安全等方面的管理。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:

论文国内外研究现状写法如下:

首先,我们要知道国内外研究现状是什么,其实通俗来说,就是国内和国外对于一个研究对象目前的研究现状,可以是国家层面上相关部门对于研究对象的研究,也可以是权威学者,对于研究对象的研究。

所以很明确,国内外研究现状有两种写法,要不就是从相关部门对于研究对象的研究,或者就是从学者对于相关研究现状的研究来写。

正常来说,国内外研究现状都需要大家去阅读大量的文献,然后总结学者的主要观点,这里给大家一个小技巧,可以直接从一篇文章的摘要看出来,一个学者的研究观点主要集中在哪些,这样的话,即便你不完整的阅读文章,也能知道文章的主要观点。

还有一种方法,可以直接从硕士论文里面去摘抄,大家可以找一些和自己题目一样,或者是关键词一样的硕士论文,我们在里面摘抄国内外研究现状,并且将这个话改成自己的意思,这也是一种写作方法。

但是注意标注引用的时候,一定要找到最根本的文章,而不是你参考的这篇硕士论文。找文献去哪里,中文的话我们可以从百度学术或者是知网里面直接观看,主要就是看一篇文章的摘要,因为主要观点都在摘要里。

英文的话,之前有提过从谷歌学术去搜索关键词,就能找到很多的国外文献,这里要注意,查找国外文献的关键词,一定要翻译成英文,如果是中文的话,是没办法识别的,然后只需要把相关的英文文献翻译成中文,再去进行总结就可以了。

土木工程试验研究现状论文

随着现代社会的不断地发展进步,我国土木工程建设的发展步伐也不断加快, 为改善人们生活做出了极大的贡献。下面是由我整理的土木工程最新技术论文,谢谢你的阅读。

土木工程中的虚拟现实技术

摘 要:虚拟现实技术是一项集成性极高的高新信息技术,本文通过对VR技术的讨论 分析 了VR技术土木工程中的 应用 ,指出VR技术必将在土木工程中发挥越来越重要的作用。

关键词:虚拟现实技术 土木工程 可视化 计算

一、引言

随着我国 经济 的稳步增长和基础建设规模的加入,建设项目的规模越来越大、结构形式日益复杂,对土木工程学科 管理的 科学 性、精确性要求越来越高。实现土木工程的信息化、智能化、可视化和集成化成为土木 建筑工程项目管理 现代 化的要求和本领域的 研究 热点。虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)是综合性与集成性极强的高新技术,在军事、 医学、设计、 艺术 、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用。涉及土木工程领域的各个学科,已显示出一定的实用性,技术潜力十分巨大,应用前景非常广阔[1]。

二、虚拟现实技术及其特点

虚拟现实技术,又称灵境技术,是20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术。它融合了数字图像处理、 计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支,大大推进了计算机技术的 发展 。VR技术是把抽象、复杂的计算机数据空间转化为直观的、用户熟悉的事物。它的技术实质在于提供一种高级的人机接口。利用VR技术所产生的局部世界是人造和虚构的,并非是真实的,但当用户进入这一局部世界时,在感觉上与现实世界却是基本相同的。因此,虚拟现实技术改变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状,给用户提供了一个趋于人性化的虚拟信息空间。它以模拟方式为使用者创造了一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维图像世界,在视、听、触、嗅等感知行为的逼真体验中,使参与者可直接参与和探索虚拟对象所处 环境的作用和变化,仿佛置身于现实世界中。一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学、图象处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理与音像技术、 网络 技术、并行处理技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的具有相当规模的子系统所构成的大型综合集成环境。所以,虚拟现实技术是综合性极强的高新信息技术。虚拟现实技术具备以下三个方面的特性。

1.沉浸性

虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理 心理特点,由计算机产生逼真的三维立体图像,使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用,就如同在现实世界中的一样,一切感觉都是那么逼真,有一种身临其境的感觉。

2.交互性

虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎 自然 的交互,使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互,而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。使用者通过自身的 语言、身体运动或动作等自然技能,就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。

3.多感知性

由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置,因此,使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知,从而达到身临其境的感受。

三、虚拟现实技术在土木工程中的应用

1.虚拟现实技术在土木工程中的应用前景

在土木工程中,长期以来人们不得不用抽象的概念表示非常丰富的 内容 ,如用平面图、剖面图、立面图等平面图形成一些规定的符号来表示三维的立体建筑,用比较抽象的图形和精练的语言来描述复杂的场景,以传递大量的信息。但这一种信息处理与传递方式受到信息接受者所从事的 职业、知识结构及理解能力的 影响 ,交流起来非常困难。

VR技术的发展为我们克服这一困难提供了极其有效的手段。用虚拟现实既能表示真实的世界,也可以表示虚拟的世界。表示真实世界时,可以突破物理空间和时间的约束,做到能“超越现实”;在表示虚拟世界时,又能使其中的虚拟物体表示出三维逼真感,以达到身临其境的感受,最后形成一种“人能沉浸其中、超越其上、进出自如、交互作用的三维信息空间”。VR技术为用户提供了一种新型的人机接口,它利用计算机生成交互式三维环境,不仅使参与者能够感受到景物或模型的逼真存在,并且对参与者的运动和操作做出实时准确的响应。

2.虚拟现实技术在土木工程中的 应用 领域

由于具有上述的优势特征,虚拟现实技术在土木工程中得到了广泛的应用,并且具有广阔的应用前景。现阶段,虚拟现实技术在土木工程中的应用主要有以下几个方面[2]。

(1)在虚拟施工过程和施工结构 计算 中的应用[3]

在实际工程施工中,复杂结构施工方案设计和施工结构计算是一个难度较大的 问题 ,前者难点关键就在于施工现场的结构构件及 机械设备间的空间关系的表达;后者在于施工结构在施工状态和荷载下的变形大于就位以后或结构成型以后。

基于虚拟现实的复杂结构施工方案设计是指利用虚拟现实技术,在虚拟的 环境中,建立周围场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型(虚拟模型),形成基于 计算机的具有一定功能的仿真系统,让系统中的模型具有动态性能,并对系统中的模型进行虚拟装配,根据虚拟装配的结果,在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改。复杂结构施工涉及的因素较多,起重机的布置位置、高度,缆风绳着力点的选择,构件堆场的位置,起重机的开行路线,构件起吊路线等,都是施工方案设计必须考虑的问题。若对这些问题考虑得不够,则工程施工的进度、成本等都会受到 影响 ,甚至导致安全事故的发生。

建筑结构施工前往往要对施工方案进行受力状态复核。如在大跨空间结构施工中,不仅要考虑施工过程的安全性、可行性,还要考虑结构本身在施工过程中安全性、可靠性。某展览中心,钢结构屋盖支承在钢桅杆上,桅杆两端为锥形,与下部混凝土结构铰结。为了减小钢桁架的变形,更为了维持结构的稳定,在钢屋盖桅杆和混凝土之间,采用了一系列的斜拉索(前索、背索、稳定索)和撑杆,形成一个稳定的结构体系。在钢结构的施工中,不同的支撑方案、不同的拼接方案,在结构的不同部位会引起不同的效应,而随着连接杆件的安装,这些施工阶段的应力将残余在结构部位上,并影响到最终的结构受力安全性;并在结构就位过程中,有可能失稳和变形。这就需要进行施工过程的精确 分析 。用虚拟现实技术可以对不同的方案,在短时间内做大量的分析,从而保证施工方案最优化。

(2)在工程项目招标投标中的应用

建筑业是我国的支柱产业,建筑市场的过度竞争已是长期的事实。 现代 建筑工程项目的运作,业主处于绝对有利的地位。在有限的时间内,如何使业主和评标的专家很好地了解招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有中标的机会。因此,承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时,也非常注重投标文件的包装。尤其是大型工程、国家重点工程和国际工程的招标投标,往往在项目企划阶段就已经开始这方面的运作[4]。

借助虚拟仿真系统,把不能预演的施工过程和 方法 表现出来,不仅节省了时间和建设投资,而且不用项目经理的现场答辩,方案的优劣就一目了然。这无疑大大增加了承包商中标的几率。

(3)在可视化计算领域的应用

可视化计算将是今后一个重要的 发展 方向。在科研中,人们会遇到大量数据,为从中得出有价值的 规律 和结论,需要对庞大的数据量进行认真分析。对 科学 计算取得的数据进行可视化加工或三维图形显示,可通过交互改变参数来观察计算结果的全貌及其变化,实现参数化及可视化计算,虚拟现实技术产生了飞跃式的发展。

在运用有限元法进行结构分析时,利用虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小,用不同颜色表示出不同的等力面;也可以任意变换角度,从任何点去观察。还可以利用VR的交互性能,实时修改各种数据,以便对各种方案及结果进行比较。这样就使工程师的思维更加形象化,概念更易于理解。把可视化计算技术应用于超大型复杂结构的设计、工程控制和结构分析中,将增强计算 软件的前后置处理能力。例如,在桥梁工程控制和结构分析的可视化计算中,倒退(拆)分析结构倒拆动态演示、结构理想施工线型显示、施工阶段主梁形心线的设计曲线和实测拟合曲线的显示、前进分桥结构拼装动态演示、施工预告图形显示、主梁内力图显示、危险截面应力分布图显示等等。更重要的是能借助图形或图像来进行实时动态地控制结构的重分析和获取施工控制数据,同时能实时动态演示和控制设计和施工的过程。

四、结语

虚拟现实技术在不断发展,专用于计算机图形和多媒体信息处理的高性能DSP芯片可使处理能力提高上百倍,三维图形算法和参数化建模算法等可使虚拟现实技术更加成熟。 目前 ,虚拟现实技术还有很多不完善的地方,尤其在土木工程的 研究 方面,我们应努力建设虚拟现实技术实验室,开发有价值的虚拟现实工程系统,使其在工程设计、施工、 管理和可视化计算等方面得到更广泛的应用。

参考 文献

[1] 张跃.[N]. 科技 日报.1997年6月23日.

[2] 沈金良.虚拟现实技术在工程设计中的应用[J].科技交流,2004,(3).

[3] 谢行浩.建筑工程系统仿真[M].北京:科学出版社,2001. 25- 37.

[4] 张金序.施工技术[J].多媒体技术在建筑工程投标中的应用.Vol. 31 No. 12. 24

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土木工程结构试验 论文 班级:XXXXXXX 姓名:XXXXXXX 学号:XXXXXXX 结构试验铰支座试验在建筑试验中,很多的数据、理论都是通过大量的实验得到的。在做试验的过程中,就不可避免的需要考虑试验的环境、装置的固定、现场环境的条件模拟等等一系列问题。在谈及到试验装置的固定时,人们通常会根据结构试验的目的的不同,根据不同的思路设计试验装置的支座。其中的一种思路就是结构试验的铰支座。结构试验中的支座是支承结构、正确传递作用力和模拟实际荷载图式的设备,通常还要承受操作时的振动与地震载荷。铰支座即为物体与所需固定位置连接方式为铰接的支座。在结构设计中,常见的支座或边界条件为简支边界条件采用铰支座实现,一般铰支座有如下的几种形式。1.活动铰支座活动铰支座容许架设在支座上的构件自由转动和在一个方向上移动。它提供一个竖向的支座反力,不能传递弯矩,也不能传递水平力,不能阻止物体沿支承面方向移动,也不能限制物体绕销钉转动,但能限制物体沿支承面负法线向运动。它比下面要介绍的固定铰支座更加精确,因为简单滚轴支座在水平方向滚动时,在与试件接触的位置时刻变化着,导致了试件的支承位置变化,即支座反力作用点发生变化。活动铰支座的支座反力是通过销钉中心,垂直于支撑面,但由于其上所受的力不能确定,所以具体指向还是不能确定,应具体问题具体分析。下图就是活动铰支座的简图。2.固定铰支座容许架设在支座上的构件自由转动但不能移动的支座叫做固定铰支座。从理论上来讲,固定铰支座应能承受水平力,但在梁类构件的试验中,只要一个支座为活动铰支座,另一个支座的水平力通常很小,小到可以忽略不计。但在实际情况中它提供一个竖向的支座反力,不能传递弯矩,也不能传递水平力。在连续梁的静载试验中,只有一个支座为固定铰支座,其余均为活动铰支座。为了避免试件制作误差和支座安装误差引起初始沉降,连续梁的铰支座高度应可调。固定铰支座的受力是通过销钉中心,但力的指向不能确定。所以,一般在计算中我们习惯用两个正交的力(通常都是水平方向和竖直方向的两个力)来代替这个力。3.梁柱试件的铰支座除了上面说的活动铰支座和固定铰支座这两种形式外铰支座还有一种形式,那就是柱式试件的铰支座。柱或墙的试验所采用的支座也属于固定铰支座。在柱受压实验中,对压力作用点有比较高的定位要求。在长柱试验机上进行偏心受压的静载试验,偏心距是试验中的一个主要控制因素。试验机的压板采用大曲率半径的圆弧支座,不能满足柱式试验机的压板上还要安装铰支座。铰支座的分类还很很多,不同的分类方法会得到不同的构造形式。例如作用方式不同有滚动铰支座、固定铰支座、球铰支座和刀口支座(固定铰支座的一种特定形式)几种。一般都用钢制。 4.简支构件和连续梁支座 这类构件一般一端为固定铰支座,其他为滚动支座。安装时各支座轴线应彼此平行并垂直于试验构件的纵轴线,各支座间的距离取为构件的计算跨度。为了减少滚动摩擦力,钢滚轴的直径宜按荷载大小根据下表选用。但在任何情况下滚轴直径不应小于50mm. 钢滚轮的上、下应设置垫板,这样不仅能防止试件和支域的局部受压破坏,并能减小滚动摩擦力。垫板的宽度一般不小于试件立承处的宽度,垫板的长度按构件挤压强度计算且不小于构件实际支承长度。垫板的厚度h可接受三角形分布荷载作用的悬壁梁计算且不小于6mm.当需要模拟梁的嵌固端支座时,在试验室内,可利用试验台座用拉杆锚固。只要保证支座与拉杆间的嵌固长度,即可满足试验要求。 5.四角支承板和四边支承板的支座 在配置四角支承板支座时应安放一个固定滚珠,对四边支承板,滚珠间距不宜过大,宜取板在支承处厚度的3-5倍。此外,对于四边简支板的支座应注意四个角部的处理,当四边支承板无边梁时,加载后四角会翘起,因此,角部应安置能受拉的支座。板、壳支座的布置方式如图所示。 6.受扭构件两端的支座 对于梁式受扭构件试验,为保证试件在受扭平面内自由转动,支座形式可如图所示,试件两端架设在两个能自由转动的支座上,支座转动中心应与试件转动中心重合,两支座的转动平面应相互平衡,并应与试件的扭轴相垂直。 7.受压构件两端的支座进行柱与压杆试验时,构件两端应分别设置球型支座或双层正交刀口支座。球铰中心应与加载点重合,双层刀口的交点应落在加载点上。目前试验柱的对中方法有两种:几何对中法和物理对中法。从理论上讲物理对中法比较好,但实际上不可能做到整个试验过程中永远处于物理对中状态。因此,较实用的办法是,以柱控制截面处(一般等截面往为柱高度的中点)的形心线作为对中线,或计算出试验时的偏心距,按偏心线对中。进行柱或压杆偏心受压试验时,对于刀口支座,可以通过调节螺丝来调整刀口与试件几何中线的距离,以满足不同偏心矩的要求。 在试验机中做短柱抗压承载力试验时,由于短柱破坏时不发生纵向挠曲,短拉两端面不发生相对转动;因此,当试验机上下压板之一已有球铰时,短往两端可不另加设刀口。这样处理是合理的,且能和混凝土棱柱强度试验方法一致。

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