为了研究岩体孔隙-裂隙双重介质渗流过程中速度变化、压力分布和不同形状裂隙影响的规律,采用COMSOL数值模拟软件对不同断裂形状的多孔介质块进行了渗流数值模拟,得到了裂隙速度场、基质块孔隙压力场和不同形状路径渗流影响的规律。结果表明:随着压力差的增大,沿裂隙路径上速度场发展最快,裂隙成为主要的渗流途径;基质块孔隙压力梯度分布均匀,压...
针对煤矿危险环境以及矿井事故救援中切割作业难度大、操作繁琐以及效率低等问题,设计了一款井下切割装置,并对井下设备的钢板、锚杆、密闭墙进行了切割试验,得到了不同的切割工艺参数,并对切割工艺参数的结果进行了优化。结果如下:切割钢板的压力为40 MPa,喷嘴的移动速度为80 mm/min,靶距为10 mm,磨料流量为3.2 kg/min;切割锚杆的压力为35 MPa,...
通过单因素试验研究变质程度、含水量和粒径对煤样瓦斯放散速率的影响,然后进一步通过正交试验结合方差分析研究3种因素对煤样瓦斯放散速率影响的显著性。试验结果表明,煤的瓦斯放散速率随着煤样的变质程度的增加而增大,随着煤样含水量的增加而降低,随着粒径的减小而增大;通过曲线拟合得出瓦斯放散速率与煤样变质程度近似呈对数函数关系,与浸泡...
以松藻煤电公司渝阳煤矿8#突出煤层原煤试样为研究对象,开展了不同瓦斯压力条件下的煤体吸附-解吸变形试验。研究结果表明:含瓦斯煤体吸附-解吸变形动态曲线可划分为抽真空压缩变形阶段I、吸附膨胀变形阶段II、解吸收缩变形阶段III等3个阶段;煤体的吸附-解吸变形具有明显的各向异性特征,但横纵向变形量比值随时间和压力变化不明显,趋于定值;含瓦...
梳理出5种经典的毛管压力数学模型,并相应提出了更为简便的适用性评价方法,然后基于沁水盆地南部高煤阶煤样高压压汞实验数据,评价了5种模型对高煤阶煤岩的适用性。结果表明,高煤阶煤岩毛管压力曲线不符合Corey模型和Brooks-Corey模型;Thomeer模型只适用于孔、渗条件适中的Ⅱ类储层,贺承祖模型只适用于孔渗条件较好的Ⅰ类储层,而Li模型适用于全...
为研究高能气体冲击增透技术在不同孔间距和含节理中不同节理角度下裂纹扩展的规律,提高低渗透煤层抽采瓦斯效率,运用RFPA2D-dynamic数值计算,建立双孔增透模型。分析对比增透冲击前中后3个阶段不同孔间距和节理角度对裂纹扩展过程的影响。研究结果表明,布孔间距主要对增透冲击中后期影响较大,不同节理角度对裂隙的扩展方向、裂隙间的连通方式以...
利用煤岩钻屑为原料,配以黏结剂、促凝剂、膨胀剂制备1种复合封孔材料,并采用4因素3水平正交实验的方法共设计了9组不同配比的实验组合,以流动度、抗压强度和膨胀率为指标对材料不同组分之间的相互影响机制进行研究,最终得到了复合封孔材料的最优配比,并利用电镜扫描的方法分析复合材料与煤壁结合情况。在夏店煤矿开展现场试验,结果表明:相对于...
为了研究含瓦斯煤样第1 min的瓦斯解吸速度V1值与煤层瓦斯含量W的数值关系,采用无烟煤、贫煤和长焰煤3种非构造煤种,测试了吸附平衡压力为3.0、1.7、0.5 MPa下的解吸规律。通过线性拟合处理,得到V1与W的线性相关系数R2在0.915 7~0.999 4之间,表明瓦斯含量W可通过V1进行快速测定。经过现场验证:瓦斯含量测值的绝对误差为-0.63~1.25,相对误差为1.2...
为高效便捷测定煤层瓦斯含量,提出了利用瓦斯解吸率确定瓦斯含量的测定方法。瓦斯解吸实验表明,同一煤样在不同吸附平衡压力下瓦斯扩散系数值及变化相近,瓦斯压力在解吸初期对瓦斯解吸率影响较小。基于此,提出利用解吸率初期具有一致性的特点来确定煤层瓦斯含量。新方法不需要选用解吸模型,并节省了残存瓦斯含量测试过程。在现场同一地点,分别利...
为解决高瓦斯突出矿井综采工作面回采期间上隅角瓦斯超限问题,基于屯兰矿12507工作面,从综采工作面瓦斯来源,采空区瓦斯赋存,高位孔布置及钻孔封孔施工等角度论述了工作面走向大孔径高位钻孔瓦斯抽采理论基础及工程应用方案。经现场工程试验,并选取工作面回采一段距离的试验数据进行分析,结果表明:孔径215 mm的走向高位孔位于煤层顶板12~30m,横...
为研究大气压力变化对锁风启封火区内气体积聚的影响,探索合理的启封时机,降低火区启封工作中的危险性。在大气压力对火区内气体运移作用机理的基础上,运用Fluent软件对锁风启封前、启封后的封闭火区内的气体状态进行计算,对各个启封时期封闭区内的气体状态进行理论分析。研究结果表明:大气压力变化平缓时启封火区危险性较小;锁风启封火区过程中...
为了研究有机磷甲基膦酸二甲酯阻化剂对煤自燃特性的影响,选取多伦褐煤煤样作为实验煤样,利用程序升温-气相色谱仪联用以及STA-449C型同步热分析仪进行热重实验,研究4种不同浓度阻化剂对比原煤在模拟煤自燃升温的过程中,CO生成的体积分数与煤体温度计算模型,拟合求解出活化能,同时结合热重实验结果,分析不同浓度阻燃剂的阻燃效果。研究结果表明:...
为了研究煤在氧浓度为5%和21%条件下的恒温氧化特性,以山东兴隆庄矿3#煤层煤样作为研究对象,采用同步热分析仪进行实验,得出不同温度下的热分析曲线(TG、DTG、DSC),掌握煤样在升温和恒温氧化阶段的质量和放热量的变化情况,同时采用Coats-Redfern动力学方程和lnln分析法,分别计算了吸氧增重段和恒温段的活化能。结果表明:在持续升温阶段,当温度低...
针对深井地下围岩传热大、不稳定的难题,结合围岩传热的基本原理,采用'模拟巷道通风系统+围岩温度模拟实验系统+数据采集系统'的方式,实现了对围岩传热模拟巷道实验系统的设计,详细介绍了围岩传热实验系统的构成、工作原理以及实验系统相关的硬件及软件,并通过多组实验验证了不同围岩温度及不同风量下的模拟巷道进出口温度变化特性,定性、定量分...
为对鄂尔多斯北部营盘壕井田进行更加科学合理的矿井水防治工作,发现研究区沉积相与砂体展布以及富水规律的内在联系,在引入INPEFA技术的基础上,通过对岩心、测井等资料的分析,将研究区直罗组划分为了1个长期旋回、3个中期旋回、6个短期旋回。认为其主要经历了辫状河-辫状河三角洲-曲流河的沉积体系演化,识别出河道、心滩、边滩、天然堤、河漫滩...
为了解决特厚煤层综放沿空掘巷小煤柱宽度确定的难题,以同忻矿8305综放工作面为研究背景,根据岩层移动理论,利用岩层三角形滑移区运动特征,分析了采空区稳定前后侧向支撑压力的分布规律,得出三角滑移区内岩体的质量在破断前后作用在煤柱上方的压力降低是侧向支撑应力减小的根本所在。同时,应用理论分析和数值模拟等方法得出采空区稳定后应力降低...
为了从宏观和细观角度深入研究煤样在循环载荷下的裂隙发育过程,基于声发射监测技术,研究了煤样在循环加、卸载条件的宏观变形及声发射特征,并采用PFC2D数值模拟软件,从细观层面分析了煤样在疲劳损伤过程中的裂隙演化规律;结果显示:循环载荷下煤样单次加、卸载产生的残余变形量经历减小、稳定和增大3个阶段,变形曲线呈'疏-密-疏'的特征;声发射参...
为了研究在反复冻融循环条件下充填体内部孔隙结构的变化规律,运用核磁共振(NMR)技术对0、50、100和200次冻融循环后的试样细观结构损伤进行扫描,获得核磁共振弛豫时间T2谱,并对循环后试样进行拍照记录;在此基础上,分析了试样孔隙演化的规律和细观结构损伤的机理。结果表明:由T2分布曲线可以反映冻融循环作用下试样内部孔隙的演化和扩展特点;随...
针对济宁二号井10301综放工作面复杂地质情况,从煤自然发火条件出发,分析了10301综放工作面末采撤架期间采空区、两巷发生遗煤自燃的原因。根据该工作面的实际情况和防火技术特点,提出了'深部控氧,浅部控温,减氧抑温'的防火总思路,制定了轨、运两端头铺设风筒布、注水玻璃胶体材料、注氮、注液态二氧化碳等防火技术。实践证明,该套技术措施有效...
针对顾北矿南一1#煤采区煤层回风巷复合顶板的地质条件,为了保证准备巷道在整个采区服务年限内支护安全,采用理论分析、相似模拟、数值模拟及现场监测等'四位一体'的研究手段确定顾北矿A组煤准备巷道合理锚杆支护参数,提出全长锚固预应力技术方案,开展了工业性试验,巷道顺利安全贯通,12个月的矿压观测表明,顶底板位移量最大值为140 mm,两帮位移...
针对以往顶板复杂岩层中施工定向钻孔时存在钻进效率低、排渣效果差、易发生钻孔事故的不足,开发了基于螺旋钻杆的无线随钻测量复合定向钻进技术,选配了适用钻进装备;在淮南顾桥矿进行了现场试验,试验最大钻孔深度530 m,累计钻孔进尺1 673 m,成孔率达到100%,排渣效果提高2倍以上。试验结果表明:泥浆脉冲无线随钻测量系统工作性能稳定、测量数据...
主动支护方式是控制深部巷道围岩的主要支护方式,但是对于深井高应力巷道,普通锚杆支护控制巷道围岩的效果不佳。为提出围岩加固效果良好的复合支护技术,以新巨龙煤矿2305N下平巷为工程背景,研究了深井高应力巷道围岩锚注加固支护技术;通过理论分析、数值模拟和现场观测的方式研究锚杆的最佳参数和浆液的最佳配比。结果表明:锚杆的最佳长度为2 5...
为解决软弱煤岩复合顶板巷道支护困难的问题,采用现场调查、实验室试验、理论分析、数值模拟分析研究了某矿16402回风巷变形破坏规律。研究表明:软弱煤岩复合顶板巷道顶板不协调变形、片帮严重、支护结构破坏是由高应力导致的围岩流变、地质条件差、水的影响和围岩结构不合理造成的。据此,提出了从改善围岩应力大环境和控制淋水出发的巷道优化设...
针对贵州某矿141712运输上山围岩大变形、锚杆索失效严重等问题,运用现场调研、理论分析、室内试验、数值模拟等研究方法分析了软岩巷道围岩变形破坏机制,提出灌浆支护技术并分析其支护原理,设计了'锚杆+锚索+灌浆+双U型钢'的联合支护方案,最后通过理论计算、数值模拟以及工业性试验对设计的控制方案进行了验证。研究结果表明:围岩强度低,自稳能...
在分析射频无线通讯技术的基础上,介绍了Pt100温度传感器的测温原理、温度与电阻转换公式及433 MHz无线模块,利用PLC和433 MHz无线通讯技术设计矿用低压配电柜温度监测系统,实现矿用低压配电柜温度监测和故障报警。
利用矿井安全监控系统的数据采集功能,通过对实时监测的各地点瓦斯监测数据分析计算,基于未确知测度理论和大数据算法,生成监测点动态高峰均值,进而形成日动态高峰均值和周动态高峰均值。通过动高态高峰均值与周动态高峰均值的比较,发出实时动态预警。
构建了泡沫凝胶制备系统,其关键设备包括发泡成胶装置、双液注浆泵和稳流器。确定了泡沫凝胶的制备工艺,利用双液注浆泵将发泡剂加入水中形成混合液后,利用发泡成胶装置发泡,形成的泡沫与加入的胶凝剂混合发生胶凝反应,形成泡沫凝胶,其中双液注浆泵的工作压力为0.4 MPa,流量为100 L/min。泡沫凝胶防灭火试验表明泡沫凝胶能够快速灭火,且能够防止...
针对正利煤业14-1104工作面进行全系统智能化控制研究;全系统智能化控制系统由液压支架、超前支架、端头支架、采煤机、刮扳机、带式输送机、转载机、破碎机、乳化泵、集控中心自动化控制系统、电液控制系统、地面设备以及开关组成,给出了具体设计方案,实现了采煤工作面的全系统智能化运行。
为解决煤矿安全监控系统中传感器启动电流大,抗冲击能力弱,上电的瞬间对供电电源产生冲击的问题,设计了一款矿用抗冲击延时启动电源模块。详细介绍了抗冲击(干扰)电路、缓启动电路、本质安全电路的工作原理及试验数据。该模块体积小、成本低、输出电压稳定,达到本质安全ia保护等级,安全性高。具有防反接、抗冲击,电磁兼容、缓启动、纹波噪声小、...
针对鹤壁九矿的生产技术条件,提出了一种基于iFIX的带式输送机集控系统设计。系统选用iFIX 5.5作为监控软件,以动画连接、流程控制、记录查询、报表打印和历史曲线等多种方式完成对带式输送机运行工况的分析处理。应用结果表明:该带式输送机集控系统满足了生产的需求,并且运行安全稳定。
若用户需要出版服务，请联系出版商，地址：辽宁省沈抚示范区滨河路11号，邮编：113122。
