为了研究红外作用条件下的颗粒煤吸附/解吸特征,采用自主研发的红外条件下的吸附/解吸装置,通过不同红外温度条件下颗粒煤解吸实验以及红外和水浴条件下颗粒煤解吸对比实验,结合不同吸附/解吸公式对实验数据进行拟合分析。研究结果表明：红外能够促进颗粒煤解吸,增大解吸速率,增加解吸量;在相同的吸附条件下,红外作用下的解吸总量是水浴条件下的...
通过不同煤体结构煤三轴应力条件下渗透率实验,结合煤层气井产气情况,分析了排采过程中渗透率的变化规律。研究结果表明：在轴压和围压一定时,孔隙压力降低,煤储层渗透率先减小、后增加;碎软低渗煤层由于机械力学强度小,前期伴随着液面下降,破碎煤粒之间的粒间孔隙急剧闭合,造成煤层渗透率大幅度减小,后期煤体收缩效应改善渗透率作用较原始结构...
以潘一矿东区1252（1）工作面下保护层开采为研究对象,基于保护层开采条件下煤岩体变形和瓦斯渗流理论,采用数值模拟分析保护层上覆岩层应力和变形特征、煤层透气性规律,通过现场试验验证,结果表明实际卸压角大于理论卸压角;在理论保护范围边界与保护层开采垂直投影之间存在着过渡卸压区,在过渡卸压区内采取瓦斯抽采措施可以有效降低该区域煤体...
煤层透气性系数是评价煤层瓦斯抽采难易程度、设计瓦斯抽采系统和考察保护层开采效果的重要参数之一,准确测定具有十分重要的理论价值及实践意义。通过总结我国现有测定煤层透气性系数的理论与方法,对比分析各方法的条件假设、理论推导和测定过程,阐述其优缺点,并结合我国煤矿安全生产的实际需求,对快速准确测定煤层透气性系数提出了新的研究思...
为了降低井下工作面粉尘的浓度,提出了一种以井下压风管道提供高压空气为动力的节能式高倍数泡沫降尘器,相比于其他泡沫降尘器,它可使气-液充分混合并产生大量泡沫,且节能节水。同时依据协同特性原理,通过采用复配和正交试验配制出了一种环保型泡沫试剂,它具有稳定性高,捕尘能力强,对工作人员无伤害等优点。通过现场测得,该降尘系统对全尘的降尘...
为了测定不同实验温度对煤坚固性系数的影响,设计制造了温度可调的坚固性系数测定装置,对煤样分组进行实验,在温度为-20~60℃之间,每隔10℃就测定1个坚固性系数,得到不同温度时刻的煤坚固性系数值,实验结果表明：煤体坚固性系数随着温度升高而减小,随着温度降低而增大,不同煤样受温度影响程度不一样,煤体越坚硬,变化的幅度越大,煤体越软,变化的...
为了研究山阳井田构造煤与原生结构煤的孔隙特征差异,对山阳井田构造煤与原生结构煤样品分别进行压汞、低温液氮吸附、扫描电镜等实验,结果表明与原生结构煤相比,构造煤的孔隙度、孔容、比表面积增大,其中大孔孔容、比表面积减少,中孔、小孔及微孔孔容、比表面积增大;构造作用促使构造煤中的惰质组破裂产生角砾,外形多呈不规则,尖角直棱,角砾之...
为提高抑尘剂的利用率、降低井下粉尘浓度,利用正向渗透实验装置对无机盐复配溶液润湿性进行实验研究。根据Na2SO4-SDS无机盐复配溶液在溶液质量百分比0、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和温度为10、15、20、25、30、35℃下的正向渗透结果,得到了温度-渗透时间曲线图。结果表明：Na2SO4-SDS复配溶液渗透时间随着温度的升高先降低后升高,在...
以赵固二矿11050工作面承压水上开采工作面底板破坏为研究对象,通过研制一种可控制模拟承压水加载与底板破坏关系的实验平台,进行承压水上开采工作面的物理模拟,观测岩层变化特征,并用超声波检测仪器进行验证分析研究。结果表明：随着工作面的推进,岩层的裂隙经历产生、延伸、贯通的发育过程,最终确定底板裂隙破坏深度为16 cm左右。
深部岩体在采掘过程中受到的扰动,实质上就是围岩体加卸载过程,此过程岩体所表现出来的性质实际上是它的峰后强度特性。基于MTS815岩石力学实验系统和PCT-2型声发射测试分析系统,对不同围压条件下岩石全应力应变及峰后卸载过程中的声发射特性进行研究。研究表明：在岩石屈服阶段前声发射信号较少,而在屈服阶段后,声发射信号迅速增加;累计振铃计...
为了研究铁路下伏采空区分布特征和覆岩稳定性规律,为采空区全面有效治理提供依据,实现确保运输安全的目的。通过建立相似材料、压力测试装置和位移场光测装置,利用相似原理进行材料配比,采用相似模型架建立物理试验模型,通过测点相对位移模拟观测地表移动及上覆岩层的变形情况,开展不同采厚、采深和预留煤柱下的采空区覆岩稳定性模拟试验。总结...
为了探讨卸荷煤岩体在不同类型载荷作用下的围岩稳定性规律,对卸荷煤岩体在静载、动载和动静载下的冲击特性进行了数值模拟分析。研究结果表明：冲击动载对卸荷煤岩体冲击破坏的影响主要在于冲击波的循环扰动作用,冲击波的循环扰动作用不仅使巷帮煤层发生层裂破坏,而且造成顶部大范围的劈裂破坏;载荷作用的速率对卸荷煤岩体的冲击特性影响作用明...
为探讨岩体在侧向卸载作用下的变形破裂行为,采用PFC2D离散颗粒流软件再现了岩体在侧向卸载作用下的失稳破坏过程。通过相似材料岩体室内单轴压缩试验来获得岩体在PFC2D计算所需各参数,然后以此为基础进行岩体的侧向卸载变形破裂数值模拟试验。结果表明：侧向卸载作用下岩体破坏以2条相互贯通的共轭张剪主裂纹为主,其裂纹发展可分为5个阶段;卸载...
运用理论分析和数值模拟方法,对综放工作面端头区域弧三角形悬板的形成、失稳过程进行了分析,并研究了其对端头支护薄弱区域的保护作用。研究表明：端头区域支护结构对于改变弧三角形悬板尺寸并无作用;随着工作面的推进,端头支护薄弱区域受弧三角形悬板保护范围具有周期性变化的特征,应分段进行加强支护。以王庄煤矿6202工作面为例进行了分析,确...
为了解决古书院矿孤岛综采工作面瓦斯浓度超限问题,对该矿瓦斯来源进行分析。通过扩帮起底、移除巷道堆积物、修缮通风设施、调斜工作面、悬挂风障等方法对通风系统进行优化,加强风排瓦斯。同时,采用钻孔分别对本煤层瓦斯和上隅角瓦斯进行抽放。利用采空区密闭插管的方法对邻近采空区内瓦斯进行抽放。通过风排与抽放相结合的瓦斯治理措施,确保了...
针对陈四楼煤矿21007综掘工作面的生产强度和粉尘治理现状,提出在原有除尘措施基础上运用湿式除尘器联合附壁风筒的粉尘控制技术。附壁风筒的旋流作用可以有效减少综掘工作面粉尘扩散,并提高自激式水浴水膜除尘器对工作面含尘气流净化程度。现场应用数据显示,掘进机司机处除尘效率由60.7%提高到98%以上,除尘效果显著。
以神华集团神东矿区布尔台煤矿42104综放工作面为例,分析了工作面在回采过程中采空区遗煤易自燃的原因,并结合工作面的实际生产情况,坚持＂预防为主,综合治理＂的原则,提出了加强对采空区＂三带＂气体观测、优化采空区注氮方法、优选注浆材料和确定重点注浆区域、封堵漏风通道等综合防灭火措施。
磁窑沟煤矿采空区浮煤厚度较大,为采空区遗煤自燃提供了物质条件。为预防火灾事故的发生,采取阻化剂防灭火、注氮、预防性灌浆及煤层注水等措施相结合的综合措施对工作面易发生自燃的区域进行有效的预防。通过束管监测系统分析,在采取综合预防措施后,10301工作面该区域内CO浓度均低于10×10-6,且上隅角没有发生过CO浓度超限报警情况,极大的降低了...
为解决垮塌巷道中充填骨料堆积半径小,阻水墙初步形成时间长的问题,及其初步形成之后,阻水墙及软弱煤巷,容易受突水点内外压差△p作用而失稳的问题,在充填注浆阶段,首次省去灌入骨料,采用了＂水泥单浆液充填注浆技术＂,及＂大井回灌助推阻水墙快速构建技术＂。结果表明：水泥单浆液的扩散半径大,阻水墙形成有效连接迅速;大井回灌技术降低了△p增...
为了解决显德汪矿-200 m泵房硐室群大面积变形破坏的难题,首先通过现场调研初步分析了变形破坏的原因,其次对硐室开挖扰动的应力场进行了区域划分,按应力集中程度的大小由表及里依次形成应力卸载圈、强应力集中圈、次强应力集中圈和应力稳定圈。在此基础上提出了双壳加固理论,由深浅支护体形成的支护壳共同作用,使巷道处于稳定状态。最后结合-20...
为控制过赋水断层破碎带巷道围岩变形,防止围岩裂隙导通潜在水源,以裕兴煤矿15107工作面回采巷道为背景,通过建立过断层破碎带回采巷道锚注支护数值计算模型,分析了巷道围岩的变形破坏特征和浆液的扩散范围,设计了锚注联合支护方案并监测了其支护效果。结果表明：与未注浆相比,注浆后巷道顶板下沉量、左帮变形及右帮变形的平均值分别降低了56.1%...
为了解决深部软岩巷道支护问题,在赵固二矿11030工作面下顺槽这一典型深部软岩巷道进行了围岩变形规律研究和超长锚杆与围岩相互作用机理的分析,得出超长锚杆-锚杆联合支护更能适应巷道围岩的持续变形。在赵固二矿的工业性试验也表明,使用超长锚杆-锚杆联合支护技术后,顶板最大下沉量比原支护方案减少了34.6%,有效地控制了巷道后期的持续变形,使...
论述了自平衡式水封阻火泄爆装置的原理,主要组成部件,在瓦斯抽放系统中的作用和意义。通过现场试验,验证了该结构的合理性,符合设计要求,满足现实中的使用。
针对当前煤矿突出煤层事故多发的特点,为提高突出煤层钻探施工的安全性,提出了以STM32控制器为控制核心,以CAN总线作为传输方式的煤矿防突钻机控制系统的硬件架构。通过该硬件系统实现对钻机参数的采集与监测,同时对钻机的各执行机构进行远程操控。
采用可调谐半导体激光光谱吸收检测技术（TDLAS）研制的气体探测装置,正在煤矿灾害气体检测领域进行大面积的推广。激光气体传感器的调校周期长,不受水蒸气、粉尘及其他干扰气体影响、测量误差低等特点均是其它种类的传感器所不可比拟的。对基于TDLAS技术的激光气体传感器设计进行详细阐述,旨在提高可调谐激光光谱吸收技术在煤矿灾害气体检测过...
煤矿为了解决安全监控系统报警时的实时通知问题,一般都配套安装了短信发送装置,根据登记的手机号码进行短信群发,采用短信通知方式存在无法确认短信是否被阅读以及接收后无法直接进行沟通交互的问题,注重设备报警类事件而对设备故障类信息关注较少,同时面临着国家对短信群发功能的限制问题,针对上述问题,利用Wifi网络以及手机推送机制,实现在煤...
提出一种利用激光测量技术对巷道围岩表面变形进行有效监测的方法。该方法利用激光测距的原理,对井下巷道测量点的围岩变形量进行自动测量,并通过上位机软件对测量数据进行分析和可视化显示,从而实现围岩稳定性的监测和预警。详细介绍了激光测量的工作原理,设备结构,软件系统以及试验结果,以此突出该方法的便捷,高效和实用。
针对现有煤矿对所施工的钻孔空间轨迹控制的要求越来越高,钻孔施工过程中,由于地球引力、岩层因素以及工艺技术等方面的影响,实际钻孔轨迹都存在于设计轨迹偏离的现象,提出一种基于电磁波传输随钻测量参数的方案,以钻杆为传输介质将随钻测量参数以电磁波的形式发送给主机。给出了随钻测量系统的整体设计方案、信号传输处理方式、信号发送和接收...
针对矿山复杂的工作环境,通过分析当前视频处理技术和无线网络技术,设计了一种利用移动设备监控地下矿井的系统。通过该系统软件达到移动监控远程矿井内部环境状况的目的,为地下矿山安全提供了技术保障。
为使凹槽螺旋钻杆在煤矿井下小孔径浅孔快速钻进时达到最快的成孔速度与最好的成孔质量,采用正交试验设计方法,运用工程流体动力学（EFD）对凹槽螺旋钻杆的凹槽结构参数进行数值模拟与优化,以得到最优的排渣凹槽结构。理论分析表明：凹槽数量N、凹槽深度d、凹槽宽度L、凹槽结构形式、凹槽螺距P、凹槽底部圆角半径R这6个结构参数显著影响Φ63 mm凹...
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