松软煤层双管钻进工艺若干动力学问题研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51675091
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0503.机械动力学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

This project aims to reduce gas explosion, coal and gas outburst ,water flooding and other disasters, and researches the basic theory of double directional drilling in soft coal seam corresponding some accidents happened in drilling process as hole collapse, block drilling, drillpipe sticking and others. The project reveals the mechanism of drilling-rock breaking and pore-forming in soft coal seam with complex geological structure, and improves drilling efficiency by this way. We also study on the mechanism of substantial hole forced slag discharge to guarantee the drilling length. Moreover we research the mechanism of the whole machine vibration and stick slip vibration to improve the reliability of drilling rig by establishing vibration model and suppressing vibration. Based on these processes, we intend to achieve the goal of improving the drilling rate, drilling length, and the ability of gas emission effectively and get a substantial reduction in coal mine safety accidents .
本项目以减少瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出和透水等灾害事故为目标,针对松软煤层钻孔时易出现塌孔、堵钻、卡钻等孔内事故,研究松软煤层双管深孔定向钻进的关键动力学问题:揭示含复杂地质构造的松软煤层钻进破岩与成孔机理,提升钻进效果;对超长孔内强制排渣机理进行研究,保证钻进长度;研究整机振动机理及粘滑振动机理,建立振动模型,抑制振动,提高钻机工作可靠性。最终达到提高成孔率和钻孔长度,有效提高瓦斯排放水平,大幅减少煤矿安全事故的目的。

结项摘要

本项目以减少瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出和透水等灾害事故为目标,针对松软煤层钻孔时易出现塌孔、堵钻、卡钻等孔内事故,对松软煤层双管深孔定向钻进的关键动力学问题进行了研究。将钻进系统考虑为质量、刚度和阻尼的综合体,并且考虑了钻井泥浆的作用,建立了轴向-扭转-横向耦合的钻进系统动力学方程。研究了含复杂地质构造的松软煤层钻进破岩与成孔机理,并对切削力进行了精确的建模。钻进系统的轴向、扭转和横向振动是相互耦合的,主要表现为切削力的耦合,这种耦合的模型称为状态依赖模型。研究表明,状态依赖模型模型比以往的常延迟模型更能表现钻柱系统的非线性。粘滑振动是钻进过程中危害最严重的,降低轴向进给速度或者提高顶驱的转速都能有效避免粘滑振动。状态依赖模型的稳定性比常延迟模型要高。岩石的固有比能越高,系统的稳定性越低。适当提高顶驱的转速可以使得系统趋于稳定钻进。钻井泥浆的黏度越大,流速越大,钻进系统的稳定性越高。以上结论为钻机抑制振动,提高工作可靠性,提高瓦斯排放水平,大幅减少煤矿安全事故提供了理论依据。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(6)
专利数量(3)
TBM推进系统动力学特性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    哈尔滨工程大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨波;夏岩;李鹤;闻邦椿
  • 通讯作者:
    闻邦椿
Analysis of the Vibration Characteristics of an Inclined Electrical Rotor
倾斜电机转子振动特性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    International Journal of Smart Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Shengwen Shi;He Li
  • 通讯作者:
    He Li
Bifurcation and Stability Analyses on Stick-Slip Vibrations of Deep Hole Drilling with State-Dependent Delay
状态相关时滞深孔钻削粘滑振动的分岔和稳定性分析
  • DOI:
    10.3390/app8050758
  • 发表时间:
    2018-05
  • 期刊:
    Applied Sciences
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Jianwei Huang;Ao Zhang;Hongyuan Sun;Shengwen Shi;He Li
  • 通讯作者:
    He Li
Development and simulation of magnetorheological damper for segment erector vibration control
用于管片拼装机振动控制的磁流变阻尼器的开发与仿真
  • DOI:
    10.1139/tcsme-2018-0131
  • 发表时间:
    2019-06
  • 期刊:
    Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering
  • 影响因子:
    0.9
  • 作者:
    Bo Yang;Ao Zhang;Yan Bai;Kuo Zhang;He Li
  • 通讯作者:
    He Li
Analysis of Nonlinear Vibration in Permanent Magnet Synchronous Motors under Unbalanced Magnetic Pull
永磁同步电机不平衡磁拉力下的非线性振动分析
  • DOI:
    10.3390/app8010113
  • 发表时间:
    2018-01-01
  • 期刊:
    APPLIED SCIENCES-BASEL
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Zhang, Ao;Bai, Yan;Li, He
  • 通讯作者:
    Li, He

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其他文献

骨碎补总黄酮对饥饿诱导血管内皮细胞凋亡的影响及机制研究
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    李鹤
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    --
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  • 作者:
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    张平宇
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  • 发表时间:
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    --
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  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    闻邦椿

其他文献

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振动系统同步可靠性研究
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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