压入式掘进通风流场PIV实验研究

为了更为准确地描述压入式掘进通风流场形态,针对压入式掘进通风流场的传统“接触式”测量方式的局限性,利用粒子成像测速系统(PIV)对掘进工作面流场进行“非接触式”二维实验测试。按照与实际掘进巷道断面尺寸1∶15的比例建立了压入式掘进通风巷道实验模型,并根据井下实际情况,将风筒悬挂于巷道模型侧壁中央,对经过风筒轴心的横纵断面进行实验测试。实验结果表明,PIV测速系统能够更准确地对复杂流场进行测试,能够得到风流流场的瞬时和时均流动状态,为压入式掘进通风流场特性研究及掘进工作面的排污降尘提供了可靠的实验依据。     

店坪煤矿巷道断面风流速度分布研究

为了有效避免矿井巷道内的有害气体和粉尘的体积聚,现对锚网索支护、锚喷支护、平整壁面支护3种不同支护形式下的巷道内进行巷道断面风速的测量,研究不同支护方式下巷道断面风流速度分布规律。通过现场实测发现:巷道壁面的粗糙度越大,巷道内低风速区域越大;巷道壁面及障碍物附近的风速较低,巷道中部的风速较高;巷道内的平均风速越大,低风速区域越小。因此,对于顶板及两帮较为粗糙的支护形式下的巷道,应认真评估其低风速区域,避免造成有害气体的积聚,必要时应采区加大风量或修整壁面来保证矿井的安全生产。     

压入式掘进通风流场PIV实验研究北大核心

为了更为准确地描述压入式掘进通风流场形态,针对压入式掘进通风流场的传统"接触式"测量方式的局限性,利用粒子成像测速系统(PIV)对掘进工作面流场进行"非接触式"二维实验测试。按照与实际掘进巷道断面尺寸1∶15的比例建立了压入式掘进通风巷道实验模型,并根据井下实际情况,将风筒悬挂于巷道模型侧壁中央,对经过风筒轴心的横纵断面进行实验测试。实验结果表明,PIV测速系统能够更准确地对复杂流场进行测试,能够得到风流流场的瞬时和时均流动状态,为压入式掘进通风流场特性研究及掘进工作面的排污降尘提供了可靠的实验依据。     

采空区下主要运输巷道支护方式研究

通过对新景矿43108工作面掘进后工字钢顶梁压弯变形,棚腿弯曲向内移等问题的研究,得到巷道失稳变形的主要原因及不同支护方式下巷道围岩变形位移和工字钢支架弯矩分布特征。研究结果表明:提高围岩残余强度,发挥围岩承载能力,加强支护以及形成稳定有效的承载结构对于巷道围岩变形能够起到有效的控制作用。提出了以高强预应力锚杆和锚索联合支护为主、工字钢支护为辅的高稳型支护方式,实践结果证明该支护方式对于巷道围岩变形的控制效果良好。     

特殊巷道支护方式技术研究

通过对特殊巷道的支护方式技术研究,找出了适合我矿生产实际的支护方式,有力地促进了矿井的安全与生产,具有良好的经济效益。     

基于PIV的无风墙通风实验研究

粒子图像测速（PIV）是一种非接触式的流场测试技术,被广泛应用于液体或气体的流场测定。阐述了PIV技术的基本原理,对PIV技术在测量无风墙通风轴流风机附近的流场的应用进行了实验研究。实验分别测试了模型巷道进风口面积为0.04、0.03、0.02 和0.01 m2 4种情况下无风墙通风轴流风机附近的流场。实验表明：运用PIV技术测试无风墙通风的流场是合理可行的,实验能够较为精确地测试出轴流风机附近的流场;轴流风机出风口处的上方风流流场中出现了明显的涡流;随着模型巷道进风口面积的减小,轴流风机的出风口与进风口间产生了循环风流,且循环风流的风量与模型巷道的进风口面积的大小成负相关的关系。     

基于预应力场分布的回采巷道支护参数优化研究

针对工作面端头处巷道垮落滞后于推进,并出现大面积悬顶的安全隐患,以磁窑沟煤矿13#煤回采巷道为背景,阐述了预应力锚杆(索)支护原理及预应力的重要作用,运用工程类比及理论分析的方法提出锚杆(索)联合支护优化方案.基于上述研究,采用FLAC3D建立了预应力场数值模型,对比分析了方案优化前后的支护系统预应力分布特征、承载范围...     

特殊巷道支护方式探讨

通过对特殊巷道支护方式的探讨,找出了适合鹤壁四矿生产实际的支护方式,有力地促进了矿井的安全与生产,具有良好的经济效益.     

基于混合长度理论的巷道风速场规律研究

为研究巷道断面风流风速分布规律,准确测定风速大小,根据普朗特混合长度理论建立的粘性应力 与速度梯度关系与湍流运动基本方程式相结合,运用量纲分析法,分析平均风速与巷道断面任一点风速的关系,并 在实验巷道和井下进行现场实测,得出巷道风流风速分布规律。结果表明,巷道断面任一点风速与平均风速比和 实测点位置存在一种线性关系。针对煤矿井下巷道断面风速分布进行研究可以为准确计算巷道风量及平均风速 提供参考,并为风速传感器布置提出指导意见。     

输送机布设矩形巷道断面风速分布特征风洞模拟

通过利用太原理工大学的"地下工程模拟风洞"并制作比例模型进行相似模拟试验,掌握了应用风洞试验探索井下巷道流场特性这一较为新颖的研究方法。经过对试验数据进行分析得到模型巷道的风速分布图。试验表明:锚杆支护矩形断面巷道的断面风速分布具有左右对称的特征,最大风速点位置出现在模型巷道中心点的下方,其距中心点的距离约为巷道断面当量直径的15%～25%,进行函数拟合后可得在巷道横纵对称轴及两条对角线位置上的风速分布符合对数函数形式。     

矿井巷道断面风速分布规律研究

本文针对王庄矿630轨道巷和进风分巷的矩形、梯形、三心拱巷道进行了风量参数实测,基于实测参数利用Fluent对巷道断面风速进行数值模拟研究。结果表明:巷道风速由边壁向中心增大,平均风速分布曲线与巷道断面形状一致呈环状分布且与通风风速大小无关,该结果为风速监测器位置的确定和风量准确监测提供了理论指导和依据。     

煤矿井下拱形巷道低风速区风速分布的风洞模拟

通过测量地下工程模拟风洞半圆拱形横断面8条特征线上的风速值,研究井下拱形巷道横断面上的风速分布规律。在不同断面中心点风速下边界层范围内,风流速度随传感器距巷道壁上各特征线端点距离变化关系的函数拟合基本符合对数函数形式。     

六盘水矿区掘进巷道中风速对瓦斯分布的影响研究

采用数值模拟的方法对六盘水矿区掘进巷道中风速对瓦斯分布的影响进行研究,利用Gambit以及Flunet模拟软件,建立梯形巷道模拟图。应用组分运输方程和标准k-ε方程模型,对掘进巷道中不同风速下瓦斯的分布规律进行模拟,研究结果显示,当瓦斯涌出量一定时,风速较小时瓦斯浓度分布较大,增大风速后,瓦斯积聚现象显著降低。     

高应力软岩巷道支护技术研究

随着矿井开采深度不断加大,软岩巷道支护问题日益突出。针对某煤矿轨道大巷的变形情况,分析了巷道围岩变形原因,并在原有支护方案的基础上加以总结完善,通过加大巷道支护强度与加强关键部位支护力度,有效控制了围岩变形。     

数值模拟压风供氧下避难硐室内空气流场分布规律

利用Fluent软件模拟压风供氧下不同进风速度、避难硐室拱形断面的空气分布规律,根据流速的快慢将空气流动区域划分为富氧区和贫氧区,并将硐室1.2~1.75 m划分为避险人员有利的活动区域,流速为6、8 m/s时,比较适合避险人员活动范围的区域在硐室的中间。     

采空区下破碎顶板巷道支护技术研究

为实现平煤股份四矿己16.17-23140机巷在上覆采空区破碎顶板条件下全锚支护成功,分析了巷道应力情况,确定了巷道存在应力降低区和应力集中区。按照模糊综合评判,确定了该巷围岩稳定性在应力降低区为Ⅳ类不稳定,在应力集中区为Ⅴ类极不稳定。按照工程类比法确定了相应的支护形式和参数;根据巷道层间距变化和应力集中情况,采用了3种支护设计方案;围岩监测变形结果表明,巷道两帮位移量及顶板下沉量满足安全要求。该项技术解决了四矿近距离下分层不稳定顶板巷道全锚支护难题。     

鹤岗煤田矿井深部开采巷道支护研究

依据对鹤岗地区煤田地质主要构造的研究,针对鹤岗煤田矿井深部开采巷道支护现存在的问题,提出了巷道支护改进方案,并应用到实际当中。实际应用表明,改进方案有效地控制了巷道两帮移近量和顶底板移近量,解决了煤矿深部巷道支护问题,保证了煤矿的日常生产。