张宇菲
- 作品数：11 被引量：37H指数：3
- 供职机构：中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院更多>>
- 发文基金：高等学校学科创新引智计划国家重点基础研究发展计划国家大学生创新性实验计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学文化科学一般工业技术更多>>
- 新型地质力学模型实验系统的研制
- 2018年
- 针对现有相似模拟实验系统存在的加载架易变形、加载稳定性差且精度低、尺寸效应影响大及实验形式单一等问题,中国矿业大学(北京)最新自主研发出一套大型地质力学模型实验系统,用于高仿真模拟深部建井及巷道开挖等过程。该系统主要包括液压作动器组、分体式加载架、EDC伺服控制系统及数据采集系统:280个液压作动器从四个方向(三个维度)提供主动加载,作动器的方形加载头使模型体受力更为均匀;分体式加载架沿导轨前后移动,支持二向平面应力加载和三向不均匀应力加载;EDC伺服控制系统维持加载稳定,自反馈模式能够实时调整液压加载值;数据采集系统及时收集实验过程中静态、动态应变值,用于后期应力与变形规律分析。验证性实验以煤矿平巷开挖工程为背景,模型体依照相似准则建立,通过对比现场实测数据与实验监测数据,得出新建模型系统性能稳定、加载可靠的结论,具有一定的工程应用价值。
- 张宇菲王昌怀钱俊霖蒋泽琨王梓旭王宇轩吕陈平
- 关键词：信号采集
- 凿井绞车PLC集中监控系统的改进
- 2014年
- 目前,国内仍有许多矿山建设单位在用的凿井绞车还在使用继电器、接触器和串电阻调速等传统的控制模式[1-3],主要依靠人的主观判断进行操作,安全可靠性差,容易发生设备损毁和人员伤亡事故[4]。有些施工单位只是针对常见问题进行单项改造,没有形成一个集成系统,不能彻底改变老设备存在的问题和安全隐患[5-10]。因此,笔者对立井凿井绞车集中安全监控系统进行优化设计,加强对运行过程的监控,增加必要的闭锁和保护装置,以提高凿井绞车的安全性和可靠性。
- 张宇菲温富成高运强秦晓光
- 关键词：PLC集中监控系统串电阻调速矿山建设人员伤亡事故
- 新型凿井提升系统在煤矿井筒施工中的应用被引量：3
- 2016年
- 为克服大直径深立井井筒施工中已定型的凿井提升设备存在生产能力不足、排矸时间长、制约矿井安全高效施工等缺点,亟需开发新型凿井设备,提高建井速度。基于此,研制出一套新型凿井提升系统,包括:容积为6、7、8 m^3座钩式吊桶;G13、G15、G18、G21、G25型钩头装置;JKZ-5×3.1和2JKZ-5×2.65凿井提升机和直径为3.5、4.0 m提升天轮。新型凿井提升系统在营盘壕煤矿主井井筒施工中得到了成功应用,结果表明:该新型凿井提升系统大幅加快了排矸速度,实现了综合掘进月进尺110 m,加快了矿井建设速度,比计划工期提前了32 d,经济效益明显。
- 杨立云徐辉东张鲁鲁汪指南刘宁张宇菲
- 关键词：吊桶提升机天轮
- 工程爆破虚拟仿真实验教学资源建设
- 2023年
- 高校开展工程爆破实验教学本身存在局限性,爆破危险品难以申购、实验环境安全标准严苛、实验操作危险性高且可重复性低等问题无法妥善解决。该文以中国矿业大学(北京)工程爆破实验课程为例,论述了建设虚拟仿真实验资源的必要性,介绍了工程爆破虚拟仿真实验教学平台以及实验资源建设的设计思路与过程。为最大程度还原真实场景,研发团队多次前往炸药工厂实地拍摄取材,结合理论课程内容,正确引导学生开展炸药爆速测试、猛度测试、起爆网络连接设计以及炮孔布设方案等实验内容,努力探索线上线下教学相结合的个性化、智能化实验教学新模式。
- 张宇菲孙强岳中文郭东明易锦
- 关键词：工程爆破实验教学
- 新型矿用钩头的设计与应用
- 2015年
- 文章主要介绍一种新型密封旋转钩头。新型钩头采用吊钩与缓转体直接连接的结构形式,可减少传统钩头装置的总高度与自重,密封性能得到提高。并且能很好的满足6--8m3大容积吊桶的提升要求,可协同其他装备,在大直径超深立井施工中实现快速排矸、提高工作效率的目标。文章主要从设计、计算及现场应用等方面系统性的验证新型钩头的可靠性与实用性。
- 徐辉东张宇菲秦晓光张鲁鲁汪指南武杰
- 关键词：负荷试验工程应用
- 石膏类相似材料的配比试验研究被引量：13
- 2013年
- 根据地质力学模型试验的相似原理,针对石膏类相似材料的配比进行试验研究。材料有石膏粉、石英砂、水泥、聚丙烯纤维和水,试件按规定配比均匀拌合并压实脱模而成。对模型标准试件进行单轴抗压强度试验和直剪试验等材料力学参数测试,探讨各相似材料成分配比对试件σc、γ与E的影响特征,选取适合大型地质力学模型试验的配比值,为一次性浇注大尺寸模型试件做准备。该材料具有重度可调、力学参数变化范围广、性能稳定、价格低廉、干燥快速、制作工艺简单、无毒无害等特点。
- 杨仁树张宇菲杨立云吴亚磊马佳辉
- 关键词：相似模拟试验
- 新型8m^3吊桶的设计与应用
- 2014年
- 大直径深立井是当今井筒施工的发展趋势,吊桶作为重要的提升工具需要进一步优化创新。主要介绍一种新型8 m3吊桶,容积大且轻质高强,可实现快速排矸,能够很好地满足大直径超深立井施工的需要。该吊桶已得到安全检验证书、MA标识和实用新型专利证书。
- 徐辉东汪指南张宇菲张鲁鲁秦晓光温富成
- 关键词：静载荷试验
- 新型地质力学模型实验系统的研制与应用被引量：3
- 2018年
- 为进一步完善地下工程领域模型试验研究手段存在的不足,自主研发了一套新型地质力学模型实验系统,并以某矿煤巷掘进期间围岩变形演化特征研究为依托,通过试验结果与现场实测结果对比,验证了试验系统的可行性与可靠性。采用280个液压作动器实现了多方向主动稳定加载,能够还原地下工程围岩真实应力场分布特征;扩大了有效加载区域,较为显著地降低了尺寸效应与边界条件因素对试验结果精度的影响程度;首次综合采用了EDC伺服液压控制系统、光电编码器及数据实时传输系统,实现了数据实时采集,提高了数据采集准确度。试验结果表明:巷道开挖与支护过程中,模型巷道围岩变形规律与现场实测基本吻合,围岩变形主要特征基本一致,验证了该系统能够较好体现原型巷道围岩动态演化特征,具有一定工程应用价值,为地下工程围岩稳定性研究提供了良好途径。
- 杨仁树张宇菲王梓旭王宇轩吕陈平王昌怀钱俊霖
- 关键词：作动器光电编码器
- 凿井绞车PLC集中监控系统设计与应用被引量：3
- 2015年
- 结合工程实际,对4台凿井绞车悬吊吊盘和大模板提升过程进行控制系统设计。设计中加入的增量编码器、倾角传感器、压力传感器、显示报警等装置,可实现对多台凿井绞车的同步安全控制。该集中监控系统应用于马脊梁煤矿副立井工程,起到了应有的作用,实现了多台凿井绞车同步提升控制,并且就位准确,运行安全,加快了井筒施工速度,取得了最高月进尺达138m的好成绩。
- 温富成徐辉东武杰高运强张宇菲
- 关键词：凿井绞车增量编码器倾角传感器压力传感器
- 深部煤层窄煤柱留设宽度数值模拟优化研究被引量：12
- 2018年
- 以杨庄矿区段煤柱留设为依托,运用数值模拟手段,分析煤柱宽度变化过程中主应力差、塑性区、支护受力与围岩位移演化特征。结果表明:主应力差曲线"马鞍型"宽度与煤柱非塑性区演化特征较吻合;主应力差、支护受力、围岩变形及塑性区演化特征有效表征煤柱稳定性;煤柱宽度6 m,支护受力最大,塑性区基本贯通,主应力差峰值最高,煤柱稳定性最差;煤柱宽度8~10 m,为煤柱合理宽度留设范围。应用表明,煤柱宽度8 m,相邻回采巷道围岩稳定,煤炭回收率提高,满足矿井生产要求。
- 张宇菲李旭光庄泽锋杨瀚叶建坪蒋泽琨
- 关键词：区段煤柱煤柱宽度数值模拟
