矿山周围生态环境修复与治理研究

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煤炭资源对于满足不断增长的我国能源需求至关重要.大多数能源生产已经从传统能源转向非传统能源,如太阳能和核能.然而,煤炭资源是通过采矿获得的,煤矿开采引起的土地利用变化在煤矿地区很常见,导致荒地、农业用地和水体变化,最终改变生态系统.退化的矿区土地必须通过发展森林、草原和农业等植被来恢复.对煤矿山周围生态环境修复和治理进行了分析研究,采矿后土地的重新植被已被证明是土地的一种可行的最终用途;生态修复技术和生物复垦做法的规模对恢复的成功起着重要作用.研究为煤矿山的生态环境保护提供了措施和依据.
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为实现横向曲率较小的单曲率或曲率变化平缓的蒙皮类零件拉伸成形,基于并联机构学理论,提出了两种横向蒙皮拉伸机构型.其中一种由2个SPU分支、2个SPS分支和1个RCR分支组成,另一种由2个SPU分支、1个SPR分支和1个RPS分支组成.采用螺旋理论分析了两种横向蒙皮拉伸机能实现横向拉伸的机构学原理并计算了自由度,阐述了拉伸机构的自由度全周性特性,对比分析了两种横向蒙皮拉伸机的区别,采用Solidworks三维建模软件对其中一种横向蒙皮拉伸机实现拉伸成形所需的拉伸、水平摆动和垂直摆动能力进行了验证.
板形质量是板带材的质量的重要方面,也是轧制领域关注的核心问题.板形质量控制水平不仅直接关系到板带产品质量,同时也是钢铁企业的轧制技术、装备及生产管理水平的重要标志[1].板带产品板形问题直接影响后工序及用户生产,是轧制领域关注的重点问题.高端板带材质量是钢铁企业生产能力的重要标志,关系到产品市场拓展和用户口碑.高强钢由于强度较高,轧制过程容易产生不均匀变形,切割后内应力释放,隐形板形缺陷显现,对轧线板形控制带来了极大难度[2-7].由于传统的板形控制理论以机型和辊系为核心,较少考虑具体材料热轧过程塑性变形
由于超高压液胀成形装备工作时胀形压力最高600 MPa,该装备下横梁在工作中承受了高达80 MN的合模力,为了保证涨形件的成形质量,下横梁的强度、刚度必须满足相关要求.本文首先对下横梁进行静力学仿真分析,在满足强度、刚度的情况下,对下横梁进行了参数化建模,最后利用有限元软件对其进行结构参数优化.结果 表明:下横梁在优化后强度、刚度满足要求,整体重量降低了18.3%.该结果为液胀成形装备的工程应用提供了参考经验,降低了制造成本.
曲率形齿几何系数是鼓形齿联轴器设计中必不可少的几何尺寸参数,但现有的文献对曲率系数的研究不够深入,理论依据不够完善,对鼓尺寸设计不具有普遍的指导意义.本文提供一种比较完整的鼓形齿联轴器曲率系数的理论计算.当鼓形齿倾斜一定角度时,不同圆周位置的齿在啮合平面或工作圆切面上的倾斜变化量是不一样的,在鼓形齿轴心线上允许一定的工作倾角来实现补偿位移.为鼓形齿联轴器的几何尺寸设计提供理论支撑,也为进一步对鼓形齿联轴器的研究提供参考.
冶金起重机吊钩在实际工况下受重力载荷和热载荷的共同作用,采用有限元模拟计算需消耗大量计算资源和时间,为了快速预测吊钩在特定重力载荷和热载荷下的应力,有必要对吊钩的热-结构耦合受力分析进行代理模型的研究.首先建立起重吊钩的几何模型,分析了其仅在重力载荷下的最大应力分布情况.然后考虑存在热载荷作用的情况下,计算其最大应力分布情况以及其在不同重力载荷下吊钩钩腔截面位置处的应力值.建立了基于支持向量回归的代理模型来快速获得在特定载荷下对应的应力最大值,最后通过与有限元方法作对比,验证了所建模型的有效性.
随着生产工艺不断进步及装备研发水平的快速提高,铝挤压后部精整牵引生产线牵引技术快速发展,双牵引作为一种新技术,可实现连续生产,提高挤压生产效率和产品质量.本文介绍了双牵引控制系统,对双牵引控制系统不能准确定位中断锯于焊合缝进行研究,提出新的中断锯切长度控制算法,使中断锯准确捕捉焊合缝,提高了成品率;通过对双牵引机在执行“交接料”工艺时牵引力叠加导致制品在磨具出口形成环形波纹,造成残次品问题的研究,提出该工艺段新的牵引力控制方法,消除了制品所受牵引力的波动,提高了成品率.
针对高温料平整轧制过程中延伸率过大等问题,采用理论分析与现场生产相结合的方法,分析了平整液的品质、流量、浓度、温度等条件与摩擦系数之间一一对应的关系,建立了在保证平整液除锈功能前提下,平整轧制过程的工艺润滑制度与最小延伸率的关系,提出了高温料平整轧制过程中延伸率控制能力评估技术,为高温料平整轧制过程中轧制模式、关键工艺参数优化设定技术研究奠定了基础,同时为现场机组的高速稳定生产提供了理论指导.
大同塔山煤矿位于大同煤田中东边缘地段,赋矿地层主要为侏罗系大同组,目前已采空;二叠系山西组、石炭系上统太原组,煤层厚73.67~93.40 m,平均厚85.16 m,含煤系数为36%,为主要采煤层.因采煤造成的地质环境问题主要为地面沉陷、地裂缝,边坡崩塌、滑坡等,地形地貌景观破坏,原煤储存、运输等造成的粉尘污染等,影响周边耕地面积约43.97 hm2,约合44 hm2旱地遭受减产损失.矿区通过回填矿山地面塌陷、裂缝等综合治理手段,土地翻耕面积118.42 hm2.通过植被绿化,恢复土地功能.其中,耕地增加
针对森德威四立柱式二十辊轧机出现对角位置压下油缸轧制力偏差超过阈值导致报警停机的故障,查找原因并分析了该轧机压下系统的控制过程.统计分析多次同类故障现象,判断故障原因为磁尺信号丢失.进一步通过监测伺服阀控制电流,验证了操作侧左压下油缸位置检测信号存在问题.采取电缆屏蔽层改为两端接地,并与动力电缆分开铺设等措施彻底解决了该故障.
针对梅钢1780热轧产线精轧机架间设备结构在生产运行过程中存在的故障和维护难点等问题,尤其是入口侧导板晃动大,活套装置稳定性差.借鉴国内产线的成功经验,采用SMS的设计理念提出整体性优化方案,取消原设计的中入口下导卫侧导板的同步装置,借助有限元软件的分析结果,确定侧导板的结构滑块的尺寸,同步把活套框架的固定在机架牌坊上,提高活套装置的稳定性,从而解决了精轧机组生产过程中故障多、维护难等问题,保证了1780产线的整体稳定运行.