项目简介

项目简介

典型煤化工产业集聚区重大污染环境事件应急技术开发与应用示范（项目编号：2008AA06A415） ——国家863重大项目课题

项目类型：国家863重大项目课题 项目编号：2008AA06A415

简介：课题针对典型煤化工产业集聚区的特点，以环境风险防范和应急响应技术为突破点，研究开发风险源识别技术、风险源动态监测技术、风险快速评价与预警技术、污染应急处理处置技术、构建分类应急预案体系和应急决策支持系统、集成并构建基于WEBGIS的多级应急管理与指挥系统。

课题主持单位：太原理工大学

课题单位：北京大学；太原中绿环保有限公司；太原环境科学研究院；太原市博世通机电液工程有限公司；太原化工股份有限公司；蓝星化工有限公司；太原市环保局信息有限公司。’

提升钢丝绳安全运行关键技术及装备研究（比利时）（项目编号：2011DFA72120） ——国家科技部国际合作专项

项目类型：国家科技部国际合作专项 项目编号：2011DFA72120

简介：国家科技部国际合作专项（2011DFA72120）在对大量钢丝绳样品提升系统动力学模型进行试验和仿真研究的基础上，提出适用于不同工况（特别是千米深井重载提升）矿井提升用钢丝绳的性能要求和安全运行的必要条件及关键技术。本课题还进行了多绳摩擦提升机首绳快速更换以及起吊与调绳核心技术与关键工艺的研究；开发了基于能量转换的多绳摩擦提升机快速换绳、调绳装备，并进行综合性能试验与工程性示范。

项目主持人：寇子明起止时间：2012.01——2013.12

重载刮板输送机智能驱动系统基础研究（项目编号：U1510205） ——国家自然科学基金重点支持项目

项目类型：国家自然科学基金重点支持项目 项目编号：U1510205

项目简介：刮板输送机是煤矿综采工作面的关键运输装备。驱动系统是刮板输送机中唯一可能实现动态调节的部分，实现其智能化，是解决重载刮板输送机关键部件寿命短、故障发生率高等问题的根本途径。本项目围绕重载刮板输送机驱动系统存在的关键科学问题，以刮板链实时监测与控制为主线，从重型刮板输送机动力学特性、驱动系统全状态监测和自适应控制等方面入手，阐明刮板链动力学特性与刮板输送机运行状态的关联关系，掌握恶劣工况条件下刮板链张力监测方法，提出自适应于刮板链张力时变特性的驱动系统智能控制策略。通过本项目的研究，可提高我国重载刮板输送机驱动系统的技术水平，增强重型刮板输送机在国际市场的竞争力。

项目负责人：李军霞

煤矿透水快速救援排水设备研究与开发（水陆两用移动式排水系统）（项目编号：SQ2012BAJY3504）—— “十二五”国家科技支撑计划

项目类型：“十二五”国家科技支撑计划 项目编号：2013BAK06B00

简介：本课题设计研制一套水陆两用移动式排水系统。该系统能实现轨道行走和履带行走，便于实现煤矿透水紧急救援和快速恢复生产。应急救援快速追排水有立井、斜井直排、井下斜坡倒水等工况。水陆两用移动式排水系统主要适用于后两种救援模式。通过现场模拟实验，该排水系统具有轨陆切换、履带直行及转弯、沿倾斜30度坡道上下行驶、水泵的快速吊装更换、向前追排水等功能。验证了管道阀门防水锤、快速接管过程不漏水等性能，完全能够满足应急救援排水的需求。建立多因素影响下的排水系统模型，针对不同的水害特征，制定适合于特定工况的典型排水方案；构建不同水害的分类应急预案，制定救援方案。重点研究了安全节能数字化排水技术、事故发生后千米深井强排技术和水陆两用移动式应急抢险救援排水技术，并建立了不同原因导致的水灾的分类应急预案、决策支持与多级指挥系统。

项目负责人：寇子明

矿用长寿面高摩擦酚醛树脂基摩擦片的研制及其摩擦机理的研究（项目编号：51405329） ——国家自然科学基金青年科学基金项目

项目类型：国家自然科学基金青年科学基金项目 项目编号：51405329

简介：摩擦片是煤炭输运装备速度调控的重要部件。目前在重载、高速制动条件下摩擦片存在寿命短、制动力矩不足等问题，易引发严重的矿难事故。因此，研制具有高耐磨性和摩擦系数的摩擦片及对其摩擦机理的研究具有重要意义。本项目将采用热压烧结和热处理技术，选用耐高温的改性酚醛树脂作为基体添加不同的强化、润滑和摩擦组元，确定摩擦片的最佳配方体系与工艺条件，研制出具有高耐磨性和摩擦系数的矿用改性酚醛树脂基摩擦片；分析摩擦片的摩擦磨损和高效制动机理；阐明改进摩擦片抗磨损性能和摩擦系数的理论方法；建立能有效预测和验证摩擦片成分、工艺、实验条件等因素与摩擦学性能关系的BP神经网络模型。本项目的研究结果将为我国新型改性酚醛树脂基摩擦片的设计和应用提供理论依据。

项目负责人：崔功军

基于液压波动的周期性激振理论和方法研究（批准号：50775154） ——国家自然科学基金

项目类型：国家自然科学基金 批准号：50775154

简介：课题提出了直流液压源和基于高效径向配流的液压波动激振机理，研究开发了可调频的交流径向配流的激波器；提出了基于直流液压源、交流激波器、双作用单活塞杆油缸或液管及带有弹性板的管网的典型液压波动激振系统，并构建了正接、反接、串接液压波动激振系统；解决了可控液压激振的难题，特别是能产生多种形式的激振，并且可以方便调节激振的频率、振幅，并应用于砌块成型机、振动筛等振动设备。获2009年度山西省科技发明二等奖1项、发明专利2项；发表论文被SCI收录1篇，被EI收录2篇。

低发热少磨损多工况复合制动机理及动态特性研究（项目编号：51105265） ——国家自然科学基金青年科学基金项目

项目类型：国家自然科学基金青年科学基金项目 项目编号：51105265

简介：课题针对在制动过程中出现的发热、减速度变化大、振动等问题，提出建立基于能量自动转换的高速液压制动与低速机械制动相耦合的复合制动系统，并分析研究该系统在各种制动工况下的热传递与扩散、减速度与动张力响应特性。本项目研究成果对解决带式输送机在制动过程中由于动张力冲击较大导致的动态事故的难题、避免由于制动系统失效引起的各种恶性事故具有十分重要的意义。

项目主持人：李军霞

太阳能电池阵大转角大扭矩柔性铰链优化设计及动力学特性研究（项目编号：51505319） ——国家自然科学基金

太阳能电池阵折叠与展开状态柔性铰链

项目类型：国家自然科学基金 项目编号：51505319

项目简介：太阳能电池阵存在驱动装置质量大、展开冲击大和动态稳定性差等问题。本项目拟提出一种以变曲率薄板梁和多稳态梁为基本柔性单元的大转角、大扭矩的柔性铰链，基于构型和尺寸优化方法进行柔性铰链的优化设计，并进行柔性铰链的静、动力学特性研究，得到满足电池阵平稳展开需要的驱动铰链。建立大柔性体-弹性体-刚体耦合的多体动力学模型，进行机构展开过程平稳性分析。基于非线性振动理论，进行展开后结构的非线性动力学模型建立和分析。最终进行柔性铰链和太阳能电池阵的研制，通过展开过程和展开后结构的动力学实验对建立的动力学模型进行验证。这种电池阵具有轻质、高稳定性和低成本的特点，具有较高的应用价值。

项目负责人：张静

深井提升系统非线性振动规律及冲击限制研究（项目编号：51205272） ——国家自然科学基金青年科学基金项目

项目类型：国家自然科学基金青年科学基金项目 项目编号：51205272

简介：本项目针对振动和冲击导致的提升钢丝绳断绳事故的频繁发生，进行深井提升系统振动、冲击工况的研究，建立柔性提升系统的无干扰和有干扰横向——纵向耦合振动模型；通过边界条件来描述钢丝绳提升系统极端运行工况的特定条件，研究钢丝绳提升系统发生危险振动与其基波振动周期的内在关联振动及其动态特性；从避免冲击振动的角度来确定解除或减小钢丝绳提升系统振动的途径和方法。为正确设计，使用维护提供理论体系、实施方法和途径。

项目主持人：吴娟

不同类型煤尘沉降机理及关键技术研究（项目批准号：U1261107） ——国家自然科学基金委煤炭联合基金

项目类型：国家自然科学基金委煤炭联合基金 项目批准号：U1261107

简介：本课题针对不同的产尘机理及其运移规律，研究与其相适应的降尘机理；在特定流场中，研究尘、雾、空气多相留的耦合作用及其对煤尘治理效率的影响；从粉尘综合治理角度出发，研究保障、预防和治理煤尘的管控体系。荣获国家发明专利、山西省科技进步奖、国家安全监察部科技进步奖和中国职业安全健康协会科学技术奖等。

项目负责人：寇子明起止时间：2013.01-2015.12

重载高速带式输送机动力学理论与耦合特性的理论与方法（项目编号：NCET-12-1038） ——教育部新世纪优秀人才支持计划

项目类型：教育部新世纪优秀人才支持计划项目编号：NCET-12-1038

项目简介：以长距离、高速、重载带式输送机缺乏全局系统的动力学机理和动态性能匹配的现状为背景，将输送机的粘弹性理论和避免系统共振的理论及现代控制理论紧密结合，提出输送机动态特性的最佳匹配机理，并依此研究开发基于动力学的摩擦式传动粘弹性承载体机械系统的动态设计工具包，为长距离、重载、高速带式输送机的研究开发提供理论依据和技术支撑。

项目负责人：李军霞

多绳摩擦提升机势能驱动快速换绳装置研究（项目编号：2014101001） ——山西省科技创新项目

项目类型：山西省科技创新项目项目编号：2014101001

简介：多绳摩擦提升机快速调绳工程实验装置主要用于对矿井多绳摩擦提升机进行调绳的实验室模拟及检测液压调绳装置的各项性能指标。其主要组成包括：多绳摩擦提升机快速调绳装置，跳绳加载试验装置，拉力检测单元及试验加载平台等。

多绳摩擦绳提升机快速调绳装置由底座、液压缸、上下锁绳器、控制液压站和电气控制部分等组成。上锁绳器可由双液压缸举升，下调绳器固定在底座上，通过上下锁绳器能够交替动作与油缸配合可实现罐笼大距离提升。上下锁绳器的侧面开口实现钢丝绳快速在线与离线转换。装置目前已获国家发明专利2项，软件著作权1项，实用新型专利1项。

项目负责人：吴娟

离心式雾化降尘机理研究（项目编号：2012011018-1） ——自然科学基金

项目类型：自然科学基金项目编号：2012011018-1

项目简介：本项目主要研究1离心雾化破碎机理，对比分析不同空气流场作用下雾粒飘逸扩散规律。2研究液固微小粒子耦合降尘机理，建立粒度、速度和沉降之间的非线性动力学模型。3研究旋转运动多次冲击破碎雾化影响因素，通过实验优化理论研究其设计方法或设计原则。4建立离心雾化辐射状仿真模型分析研究向心力作用下管道流态和影响因素。

项目负责人：高贵军

基于能量转换的倾斜带式输送机防抱死安全制动关键技术（项目编号：20110321005-06）——山西省科技攻关项目

项目类型：山西省科技攻关项目项目编号：20110321005-06

简介：国家技术发明二等奖（2010-F-252-1-01-R01）针对大量矿用倾斜带式输送机减速制动时在重力势能和惯性能作用下出现局部高温或摩擦火花诱发的安全制动问题，发明了属于矿山科学技术领域的能量自动转换、滚筒防抱死、不发热无磨损、保证制动力有效传递安全制动关键技术，同时研究开发了满足煤矿安全规程的4项发明专利模块形成了基于模块化和系列化的矿用倾斜带式输送机安全制动系统，对保证串联主煤流的连续高效运行，避免重大安全事故发生有重大意义。

项目负责人：寇子明

带式输送机断带抓捕装置设计与研究（项目编号：2015031006-2） ——省工业科技攻关计划项目

项目类型：省工业科技攻关计划项目项目编号：2015031006-2

项目简介：带式输送机抓断带抓捕工程实验装置主要用于模拟带式输送机断带抓捕动作及检测断带抓捕装置的各项性能指标。其组成主要包括：断带抓捕力模拟加载试验平台，加载控制装置（主要有电控系统、液压泵站、液压油缸和压力计）带式输送机断带抓捕装置，多信号模拟监控单元及断带等。

项目负责人：李军霞起止时间：2015.6-2017.6

自移式顺槽电缆拖挂单吊装置（项目编号：20130321011-04）——山西省科技攻关项目

项目类型:山西省科技攻关项目项目编号：20130321011-04

项目简介：本项目的实施使电缆悬挂于单轨吊托架上，再也不用人工拖拽电缆，减少了因为电缆的损坏造成的对工人人身伤害和停产造成的经济损失。与此同时，电缆单轨吊可以减少采煤工作的辅助时间，显著的减少井下工人劳动强度，改变以前多人拖拽电缆的状况，该装置运转时只需一个人进行操作。电缆单轨吊利用工作面乳化液泵站作为动力，工作可靠，而且环保。并且本项目已解决采煤自动化和辅助工作依然依靠人工的矛盾；设备在起伏不平的巷道顶板上安装的问题；设备制动安全装置的问题；设备液压驱动系统的问题；设备同步起停装置的问题；电缆保护装置的问题等。

项目负责人：刘燕萍

多点踩压曲块自动成型机研制（项目编号：2015101004） ——山西省科技厅

项目类型：山西省科技厅项目编号：2015101004

项目简介：本项目对汾酒用大曲生产环节进行深入的分析和研究，得到曲块的在不同压缩速度、不同含水率、弹性后效、不同重复压缩次数等因素影响下的曲块的密实程度以及曲块的提浆效果的变化程度，并同时对其中模盒的清洗环节、料斗下料速度控制环节进行了深入实验研究、数值模拟仿真优化。对料斗下料速度进入可控范围的条件进行研究并提出了几个关键的控制参数；对模盒清洗环节中喷雾清洗喷嘴的喷嘴形式、安装角度、安装高度、供水压力等参数进行测试，提炼并指导关键参数的优选工作。

项目负责人：吴娟项目起止时间：2015.01-2016.12

倾斜带式输送机机液复合制动机理研究（项目编号：2011021019-1） ——省基础研究计划项目

项目类型：省基础研究计划项目项目编号：2011021019-1

简介：本带式输送张紧装置可检测张紧装置的各项性能指标，如最大张紧力及工作行程，系统自动补压性能和操作机构灵活性试验。带式输送机液压自动张紧装置主要由液压泵站、液压绞车、电控箱、张力监控装置、张紧油缸，张力控制器、缓冲油缸和蓄能器组成。该装置可以根据带式输送机在不同工作状况下对输送带张力不同的要求，自动调节张紧力。该技术目前已获国家发明专利一项（ZL200410012558.8），及软件著作权一项（2012SR086150）。

项目负责人：李军霞

重载高速带式输送机动力学理论与耦合特性研究（晋教科【2012】10号） ——山西省高等学校优秀青年学术带头人支持计划

项目类型：山西省高等学校优秀青年学术带头人支持计划

项目简介：以重载、高速带式输送机为背景，以带式输送机可控驱动系统满足输送带动力学的要求为宗旨，以速度和动张力为主线，采用理论分析、方法研究、建模仿真与实验验证相结合的研究方法，从二个方面开展理论探索和技术研究，旨在找到行之有效的动态分析方案，形成一种建立在动力学基础上的可视化、程序化的现代化设计理论及实现方法，为工程应用提供理论依据与技术支撑。

项目负责人：李军霞

基于卓越工程师培养的矿井提运排虚拟仿真实验教学系统开发与应用研究——教育教学改革研究项目

项目类型：教育教学改革研究项目

项目简介：本项目的研究内容如下所示。

1）矿井提运排虚拟实验系统关键技术与教学点的探讨

依托太原理工大学机械工程学院矿山机电液研究中心在矿井提升、运输与排水工程方面的研究成果与经验积累，将矿井提运排中的关键技术与前沿技术通过模拟实验方式，使学生能够理解与认识，达到理论联系实践效果。

2）设计、研发矿井提运排虚拟仿真系统

根据对上述实验系统关键技术及关键教学点的探讨，结合生产实际情况设计虚拟仿真实验系统方案。按照详略得当、去伪存真，突出重点的原则，细化各个实验的具体细节，同时结合目前高效仿真软件，应用软硬结合的方式实现提运排各个关键技术与前沿理论的演示与教学。课题组构建该矿井提运排虚拟仿真系统的过程既要满足各项关键技术与教学内容的研究，又要充分利用项目的建设资金，争取“以最小的投资收获最好的效果”。

项目负责人：寇子明

起止时间：2014年4月——2016年4月

矿用带式输送机增摩抗磨摩擦片的研制及其制动机理研究（项目编号：2015M570239） ——中国博士后科学基金

项目类型：中国博士后科学基金项目编号：2015M570239

项目简介：煤炭资源开发由浅部向深部发展，煤炭输运长度、深度、坡度、运载量增加，需要长距离、大倾角、高速、重载带式输送机与之配套，这对带式输送机的制动性能提出了更高的技术要求。摩擦片是制动设备中的核心组件，制动过程中摩擦片普遍存在寿命短、制动力矩不足等问题，易引发严重的矿难事故。因此，研制适用于带式输送机具有高耐磨性和摩擦系数的摩擦片及对其制动机理的研究具有重要意义。本项目将采用热压烧结和热处理技术，选用耐高温的改性酚醛树脂作为基体，通过添加不同的强化、润滑和摩擦组元，确定摩擦片的最佳配方体系与工艺条件，研制出具有高耐磨性和摩擦系数的矿用改性酚醛树脂基摩擦片；研究成分、工艺参数、载荷、速度和制动条件等对摩擦片抗磨损性能、摩擦系数和温升的影响；探索分析摩擦片的摩擦磨损和高效制动机理；揭示摩擦片结构、性能与摩擦机理的内在关系；阐明改进摩擦片抗磨损性能和摩擦系数的理论方法；应用仿真技术，建立有效的数学模型，确定摩擦片制动表面的温度与应力分布与摩擦片成分、工艺等因素的关系，解决实验手段无法取得实时数据的难题。本项目的研究结果将为我国带式输送机新型改性酚醛树脂基摩擦片的设计和应用提供理论依据。

项目负责人：崔功军

钢丝绳内在特性和钢丝绳性能之间的关系(比利时）（项目编号：TZ-20111120）——国际合作专项

项目类型：国际合作专项项目编号：TZ-20111120

项目简介：

1）研究钢丝绳动态特性和振动冲击问题，揭示损坏机理。

2）提出钢丝绳多因素选型模型，构建安全运行关键技术和控制算法数据库。

3）防扭转钢丝绳快速更换等安全运行关键技术的示范工程或实施方案。

项目负责人：寇子明项目起止时间：2012.01.01-2013.12.31

无尘化矿井建设的理论体系与降尘关键装备研究（项目编号：201123）— —科技合作项目

项目类型：科技合作项目项目编号：201123

项目简介：项目以潞安集团王庄煤矿各产尘点的粉尘特点为基础，从保障、预防和治理的角度研究粉尘治理保障技术、预防技术和治理技术。利用雾柱降尘理论研究了应用于采煤工作面的二次负压除尘，利用螺旋离心理论研究了应用于掘进工作面的螺旋除尘风机，利用雾滴二次撞击破碎雾化原理研究了应用于带式输送机作业过程中的离心雾化风机，和空气绝热压缩理论研究了轨道巷无源洒水车等关键技术，结合其他技术在王庄煤矿形成一套综合粉尘治理技术，为保障矿井安全生产和保障职工健康起到重要作用。出版专著1部,获2012年中国职业安全健康协会科学技术二等奖1项。

项目负责人：吴娟起止时间：2011.2.1-2011.12.31

带式输送机断带抓捕装置研究 ——山西省归国留学人员重大项目

项目类型：山西省归国留学人员重大项目

项目简介：本项目结合断带实例分析了断带的原因，并且对断带抓捕装置的研究现状对比研究，提出了机电液一体化式的楔形断带抓捕装置的设计方案。完成了楔形断带抓捕装置的整体方案设计，通过实例分析明确了抓捕装置的两个重要参数——抓捕时间和抓捕力。重点对抓捕装置的液压系统进行系统工作压力范围、蓄能器充气压力参数匹配，并且对抓捕装置机械结构的楔形角进行参数优化。同时，根据优化结果进行抓捕装置的整机制作和实验台搭建，并且进行试验研究。

项目负责人：寇子明起止时间：2013.6——2016.5

太原地区重点产业技术创新咨询服务 ——科技合作项目

项目类型：科技合作项目

项目简介：为更好的推进服务中小企业，培养服务型人才，促进中小企业创新能力的提升，太原理工大学对太原市中小企业进行广泛而且充分的调研，确定重点服务对象，定期到访重点服务企业，围绕企业技术项目的研发、设计检测实验等，开展企业技术研发咨询服务。太原理工大学应在太原市总体发展思路并结合企业及行业自身发展思路基础上，找出企业存在的问题，帮助企业提出具体切实可行的发展路径或发展图谱，以及有关建议和措施。

项目负责人：高贵军

不同类型提升钢丝绳失效分析（项目编号：TZ-20140623） ——科技合作项目

项目类型：科技合作项目项目编号：TZ-20140623

项目简介：不同类型提升钢丝绳失效分析

1）摩擦提升钢丝绳性能特点的分析，包括拉伸，扭转，弯曲和接触应力，捻向和捻距长度变化的影响，提升过程中转矩的变化，计算摩擦提升系统中拉伸和扭转应力。

2）不同类型提升钢丝绳的失效分析，内部原因和外部原因引起的钢丝绳失效。检验钢丝绳的失效因素，提高提升钢丝绳使用中的经济效益。腐蚀和润滑的影响。

项目负责人：寇子明项目起止时间：2014.06.15——2015.06.15

应急处理处置移动平台运行评估 ——科技合作项目

项目类型：科技合作项目

项目简介：本项目已经研制出一种综合性能比较高、多功能的应急移动平台。它采用应急处理处置装备，可以实时实地采集数据、无线通信、应急决策指挥控制和洗消功能，提高应对危险化学品突发事故应急的能力。本项目分析应急移动平台内部振动和移动时外部激励源引起的振动对内部设备及电子系统的影响，通过仿真分析关键部件，并对移动平台进行优化设计；设计车载机柜的减振系统，并分析影响减振性能的关键因素，建立减振系统模型，进行了仿真分析，指导减振系统设计。完成应急移动平台整体及其内部预定的功能要求，通过组织现场演练，整体检验处理处置平台的各项功能以及系统的稳定性。本项目将着手改善应急移动平台目前存在的应急救援功能比较单一，提高在不同的复杂环境下应急移动平台设备稳定性。

项目负责人：杨丽凤

采动塌陷区干线油气输送管道沉降防治技术研究（项目编号：201603D321120）——山西省重点研发计划项目

项目类型：山西省重点研发计划项目项目编号：201603D321120

项目负责人：寇子明

带式输送机履带式连续换带装置的开发与研究（项目编号：201603D121001-1）——山西省重点研发计划项目

项目类型：山西省重点研发计划项目项目编号：201603D121001-1

项目负责人：吴娟

矿井排水自动控制潜水闸阀研究（项目编号：201604D131027）——山西省科技成果转化引导专项

项目类型：山西省科技成果转化引导专项项目编号：201604D131027

项目负责人：高贵军

矿井提升运输系统安全运行关键技术研究（项目编号：201605D211007）——山西省平台基地和人才专项

项目类型：山西省平台基地和人才专项项目编号：201605D211007