利用流体动力学软件Fluent模拟计算环流气水雾化装置的流场状态,并对不同进水管伸出长度对气体流动的影响进行分析。结果表明：气流速度在环缝出口处达到最大,随着喷射距离的增加,速度值降低;当进水管伸出长度﹤5 mm时,管内的气体发生逆流,影响装置的雾化;进水管出口端的负压值随伸出长度的增大而减小。考虑回流及负压的影响,进水管的伸出长度应...
通过对瓦斯流态判别方法的分析,建立了基于GSI的流态判别方法,分析了GSI≥45和GSI〈45的煤体的瓦斯运移产出规律,结果显示：GSI≥65的煤体结构,层理/割理成为瓦斯运移产出的主控因素,如果存在启动压力梯度,且超过瓦斯压力梯度则会出现扩散-渗流或扩散2种运移模式;对于GSI=45-65的煤体结构,可以达到线性渗流甚至高速非线性渗流（紊流）,基质块内...
系统综述了前人研究煤与瓦斯突出的物理试验方法及理论成果,得出突出物理模拟试验分为瓦斯压力破膜突出模拟试验、人工缓慢干扰突出模拟试验、点火爆炸气压突增模拟试验、瞬间卸压突出模拟试验、间接突出试验5种方案;渗流试验由单一影响因素向多影响因素综合分析,并得到各因素影响渗流变化量的规律。认为目前该类试验研究为静态-突出模拟而非动...
以沁水盆地南部某区块煤样为实验对象,利用非稳态法测定气驱水和水驱气情况下气和水的相对渗透率。结果表明：水驱气实验中,经过不同驱替压力、不同气体的水驱气相对渗透率实验后,煤样的束缚水饱和度在每次实验后均发生不同程度的变化。气的相对渗透率均小于水的相对渗透率。分析为煤样在高压吸附气体作用下变得更加具有亲水性,如甲烷、二氧化碳...
为了研究海孜煤矿9煤层煤体的瓦斯解吸规律,在实验室对煤样进行了5种不同瓦斯平衡压力下解吸量的测定,通过对解吸数据进行分析处理,发现瓦斯平衡压力与煤样的解吸具有正相关性,对数公式能相对准确地描述煤层的瓦斯解吸规律。对数公式中系数A与瓦斯平衡压力满足指数关系,得到了针对本煤层的指数公式。利用现场煤样瓦斯解吸曲线拟合系数A与指数公...
利用相似原理,结合达西定律,导出了矿井综放工作面采空区瓦斯运移规律相似准则数。以樟村矿2306综放工作面采空区为原型,建立了相似模型,对不同风速条件下的U、U＋L及U＋I型通风方式的工作面采空区,进行了瓦斯运移及上隅角瓦斯浓度变化的实验研究。研究结果表明：通风方式决定了采空区内瓦斯运移的空间变化规律;风速决定了其波动程度和影响范围;...
实验研究了煤系岩样在单轴压缩条件下表面电位特征,并分析了表面电位的变化规律与产生原因。研究表明：煤系岩样在单轴压缩的破坏过程中有表面电位产生;载荷发生突变时,表面电位也发生突变;总体上,表面电位与载荷变化趋势一致,呈显著相关甚至是高度相关;表面电位的产生主要来源于破坏过程中试样内部的应力集中发射电子、裂纹扩展导致电荷分离等...
选取YBT32-2型轴流式局部通风机作为研究对象,应用噪声计和噪声频谱测量仪采集分析局部通风机周围噪声强度和频谱分布规律。研究表明：由于局部通风机2级动轮叶片对气流的分级加速作用,风机出风口流速高于进风口,更高流速的流体与动轮叶片和机壳内壁的撞击、摩擦会产生更高强度的噪声,导致出风口噪声强度明显高于进风口噪声强度;轴流式局部通风...
为了研究深部矩形巷道的围岩稳定性,采用复变函数的保角映射函数,将ξ平面上的矩形小孔,映射为z平面上的单位圆。通过弹性力学的方法,将矩形单孔问题简化为在无限域内孔周边的应力问题,并结合鲍尔丁-汤姆逊黏弹性模型,得出深部矩形巷道围岩的应力分布。研究表明：矩形巷道的围岩应力状态变化与矩形的宽高比和测压系数有直接的关系;并运用数学软件...
留设防水安全煤岩柱是预防煤层顶板突水的主要技术措施。老公营子煤矿Ⅰ03（2）工作面在防水安全煤岩柱留设尺寸满足规程要求的情况下发生松散含水层突水事故,最大突水量达760 m3/h。从覆岩岩性与结构、含水层水压、有效隔水层厚度等方面分析了顶板突水机理,认为突水是在特定水文地质条件与采矿条件下发生的,并提出根据已回采工作面最小基岩柱厚...
红阳矿区主采的7#煤层最大采深近1 000 m,冲击动力灾害越来越严重。为了解其发生机理,利用RMT-100型岩石力学试验机对7^#煤层及顶板进行冲击倾向性试验研究。结果表明：煤样的冲击能量指数1.553,弹性能指数2.586,动态破坏时间221.25 ms,具有弱冲击倾向性,煤层顶板总弯曲能量达到532.08 k J,具有强冲击倾向性,得出煤样单轴抗压强度分别与冲击能量...
采用FLAC3.03D数值模拟软件,以接触面单元模拟断层上下盘构造关系,模拟在正断层地质构造下,工作面从断层下盘向断层面推进过程中,矿山压力分布规律以及断层带位移变化规律。研究结果表明,在正断层地质构造下,下盘工作面推进过程中,距断层面距离不断减小,断层带位移发生变化;断层面上应力变化受采动影响活化范围在断层面前方40 m处,剪切应力与法...
为研究水化热及冻结规律对井壁及冻结壁的影响,在白垩系地层立井冻结施工中,通过分析2个代表性层位的现场监测数据,得到两壁间温度、径向荷载的基本变化规律：外壁浇筑后,两水平出现温度迅增,冻结压力发展趋势明显;水化热使两水平保持了较长的正温养护时间,也使冻结壁出现大范围升温以至局部融化。并对两水平同一深度处冻结压力平均值随深度变化...
针对具有巨厚岩层的冲击地压矿井,巨厚岩层作为矿井覆岩的主关键层,其稳定性关系到整个采场的安全。结合多年研究的工程案例,数值模拟分析了巨厚岩层在开采中的稳定阶段,重点研究其稳定前后冲击地压的发生机理,将此地层条件下的冲击地压防治分为2种形式：巨厚岩层稳定环境下,开采范围的增大造成巨厚岩层承受载荷转移,导致采场围岩形成高静应力引...
为了研究急倾斜煤层支承压力分布特征,采用3DEC软件对综放开采过程中支承压力平面分布、走向与倾向支承压力影响范围、峰值大小与位置等内容进行研究。研究表明：急倾斜综放工作面支承压力动压区呈＂圆弧形＂分布,稳压区呈＂矩形＂分布。工作面上部超前支承压力峰值明显高于下部且峰值距离煤壁较远,具有非对称特征。与倾斜煤层相比,急倾斜煤层侧...
通过模拟实验研究基于参数自适应差分进化算法的数值模型参数反演的可行性,在此基础上结合工程实例开展开采沉陷预计,并利用差分技术对数值模型进行误差控制。研究结果表明：采用参数自适应差分进化算法进行参数反演收敛速度快,能提高参数反演效率,并可在短期内,使用差分技术对数值模型的误差进行控制,提高煤矿开采沉陷预计的精度。
为解决沿空留巷充填墙体强度与顶板载荷之间的协调性问题,从采空区顶板结构与来压特点出发,分别阐述了沿空留巷直接顶与老顶的破断特征,认为老顶周期性＂半OX＂破断后在采场侧向形成的岩块及其结构平衡过程,是影响沿空留巷围岩稳定的关键。据此建立了沿空留巷围岩结构模型,得到了顶板运动初期和末期的墙体载荷。根据不同赋存条件下顶板的运动特...
针对大断面岩巷离层裂隙发育,难以准确测定煤层瓦斯压力和人工记录强度大等难题,在分析现有测压技术的基础上,提出并研制了＂两堵一注＂囊袋式封孔技术及装置,测压封孔时间不超过30 min,注浆压力为4 MPa,该技术和CPD8M型煤层瓦斯压力自动测定仪相结合能够实现煤层瓦斯压力的准确自动测定。经过现场应用,表明这种封孔测压方法操作简单,能够有效封...
针对新安煤矿煤层透气性低,松软破碎且瓦斯抽采衰减快的特点,基于高压水射流在煤岩体中扩展裂隙,改变应力场规律,重点分析了水力化措施瓦斯治理技术的层位影响,固定次序的必要性、优越性,利用顶板水力压裂和底板水力冲孔双重的卸压特征,通过优化设计钻孔参数,执行二次异层位综合水力化瓦斯治理措施,从而快速消突,实现瓦斯抽采达标。
针对松软突出煤层本煤层瓦斯抽排钻孔风压钻进的风压低、钻进深度小问题,基于风压钻进基本原理,提出中风压钻进技术工艺流程,集成配套中风压钻进系统和钻具等配套设备,并进行工业性试验。结果表明,与普通钻进技术相比,松软突出煤层本煤层瓦斯抽排钻孔的中风压钻进技术能有效减少钻孔施工时间,提高钻孔成孔率和钻孔深度;并指出了该技术在实际应用...
分析了与辛安煤矿1402辅运顺槽相邻近并已经废弃的原下漫沟煤矿采空区（火区）的安全隐患,为防止原下漫沟煤矿采空区（火区）CO气体经由采动裂隙涌入1402工作面而影响安全回采,通过实施注浆封堵固化保护煤柱的裂隙技术,不但封堵了保护煤柱的煤体裂隙,并且实现了固化煤（岩）体的作用。从而收到了有效防止原下漫沟煤矿采空区（火区）CO等有毒有害...
针对阳煤二矿综放工作面内错尾巷受到强烈采动影响发生严重变形,分析了尾巷围岩变形破坏的原因,研究了尾巷围岩控制原理,提出了＂采用分节组装式混凝土支柱将顶板压力传递到底板中央控制底鼓,同时减轻两帮受力,进而控制两帮的相对移近量＂的高应力内错尾巷围岩控制技术,并应用于80704内错尾巷。试验表明,工作面回采过程中,在混凝土支柱加强支护...
吸取大跨度空间网架结构和聚丙烯纤维混凝土的优点,提出一种聚丙烯钢筋网架锚喷支护结构,研究其在高应力软岩巷道支护中的适用性。通过数值分析的方法来分析该支护结构各部位的受力状态和特点,再依托典型巷道工程,完成聚丙烯钢筋网架锚喷结构的现场工业性试验。数值分析结果和现场的监控监测证明,该支护结构受力合理、整体性强,而且与围岩相互作...
通过适当的系统功能模块划分、灵活的协议设计和规范的模块间接口设计,配合煤矿监控数据的变值变态处理方法和利用高效的完成端口等网络异步通信技术,提出了一个基于C/S架构的煤矿安全监控联网系统模型,基于该模型的联网系统实现了不同类型数据源的煤矿监控系统的互联互通,只要按照协议和接口规范实现的第三方数据解析模块或数据处理模块,即能实...
针对现有基于载体催化元件的瓦斯传感器需要进行人工调节电位器进行零点和线性的标定,造成大量人力和物力浪费的问题。提出了一种基于PWM（Pulse Width Modulation）零点标定的传感器设计方案,分析了现有载体催化元件测量瓦斯浓度的原理和硬件电路设计、基于PWM零点标定的硬件电路和控制算法、最后介绍了基于PWM零点标定,PWM标定可通过瓦斯传感...
针对煤矿无线通信系统需求,研究设计了成本低,覆盖范围广的TD-SCDMA井下射频模块。模块采用FPGA和CPLD逻辑器件组成系统硬件平台,开源μC/OS-II实时嵌入式操作系统为核心,配合高质量的射频模块。完成井下TD-SCDMA系统无线信号的覆盖工作,并且地面监控软件可以实时监控模块状态。
根据《瓦斯管道输送水封阻泄爆装置技术条件》要求,基于单片机AT89C51技术,设计了水位自动平衡的控制系统;装置实现了水位的自动控制,保证进气口有效密封到一定水面下,当瓦斯输送管道内发生爆炸时,能够有效泄爆、阻火,提高瓦斯管道的输送安全。
针对某煤矿副井提升机缺少载重测量系统的现状,设计了一套钢丝绳静态张力监测系统,实现了对钢丝绳张力、张力差的静态监测,系统并具有张力、张力差超限报警和手动设置报警值等辅助功能,提高了副井提升机安全运行的性能。
在多种气体检测过程中对于各谱线的调制使其均能达到最佳的检测效果,是煤矿灾害气体光谱分析检测技术中的重要部分。针对井下灾害气体浓度的测量,使其能够满足多气体谱线检测,使得各谱线均能实现最佳的检测,使基于TDLAS技术而设计的矿用光谱分析装置对多气体浓度的检测灵敏度得到了极大的提高。
介绍了一种新型矿用胶带机转载点全自动气水联动除尘装置,及其装置在胶带机转载点的安装与使用,全自动气水联动除尘装置实现了自动化煤流生产过程中转载点自动除尘的自动检测及控制,提高了煤流系统的自动化程度和胶带机转载点除尘的效果,保证了安全生产。
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