煤矿薄煤层定向钻孔水害探查技术研究

从保德煤矿水文地质条件出发，研究了矿区奥灰水突水危险性，计算了8号煤层底板安全隔水层厚度和突水系数。采用薄煤层定向钻探工艺对保德煤矿81312工作面胶带运输巷道和81313工作面辅助运输巷道底板以下岩层及10号煤层进行水害及隐伏构造探查，探明了8号煤层底板岩层地质构造及富水性，形成了区域薄煤层定向钻孔水害探查方法。研究表明，利用定向钻孔的一孔多用功能超前预抽10号煤层瓦斯，可为矿区安全开采提供保障。     

氮气对复采工作面遗煤复燃的防治效能

为探究不同体积分数N₂对复采工作面遗煤复燃过程的防治效果，采用自主研发的程序升温试验装置，对煤样分别通入体积分数为10%、20%、30%和40%的N₂，以氧化反应过程中耗氧速率V_O2、一氧化碳产生率V_CO和表观活化能E的变化情况来反映煤自燃的发展程度。试验表明:不同体积分数的N₂对煤氧化升温过程均具有抑制作用，相比于煤在纯空气条件下的氧化自燃，通入的N₂体积分数越大，煤初次自燃和二次氧化升温过程的V_O2和V_CO更低、E更高，说明通入的氮气体积分数越大，对煤氧化升温过程的抑制效率越好。其中，在煤初次自燃阶段，当N2体积分数C_N2≥20%时抑制效果更佳；在煤二次氧化复燃阶段，当N₂体积分数C_N2≥40%时抑制效果更佳。     

综放工作面风量及采空区漏风定量检测

通过对中煤塔山煤矿30509综放工作面采空区漏风及有害气体分析的研究，总结了通过定量连续释放SF₆示踪气体，来检测工作面风量与采空区漏风的方法，测定了沿工作面采空区的漏风分布及漏风流线的深度。采用定时测量法，确定了30509工作面随工作面不断推进，与对应地表发生了导通现象；采用定量测量法，确定了内部漏风量和外部漏风量较大，对综采工作面采空区自然发火存在较大风险，同时提出了防范措施，为减少综放工作面采空区漏风、防止自然发火的发生提供了参考。     

可控中子孔隙度测井仪器设计

源距与屏蔽体厚度是直接影响可控中子孔隙度测井仪器测量准确性的重要参数。源距不仅影响测井仪器的测量误差，还影响测井仪器对地层孔隙度的灵敏度。屏蔽体厚度是保障测井响应完全反映地层的重要参数。从灵敏度、屏蔽率以及误差3个方面确定可控中子孔隙度测井仪器的源距与屏蔽体厚度。研究结果表明:近探测器源距越小，测井仪器灵敏度越高；近远探测器的间距对测量误差的影响随间距的增大，先减小再增大；当屏蔽率在70%以上且屏蔽率随厚度的变化较为缓慢时的屏蔽体厚度可作为屏蔽体最低厚度。     

基于局部放电法的矿用高压电缆信号去噪算法研究

干扰噪声直接影响局部放电法有效检测矿用高压电缆故障。基于局部放电法，综合采用理论计算、仿真实验、现场试验的方法，对比分析了短时傅里叶变换和傅里叶分析去噪法的原理和优缺点，提出了一种矿用高压电缆的局部放电去噪算法——小波阈值去噪法，同时，选择了合理的阈值函数和去噪流程。基于此，采用白噪声和连续周期信号作为高压电缆的干扰噪声，进行了模拟仿真实验。结果表明，小波阈值去噪法可有效抑制白噪声，其中，Db2小波性能和去噪效果最好；同时，现场试验结果显示，去噪后信噪比得到了显著增加，验证了小波阈值去噪法的合理性和可靠性。     

定向长钻孔整体水力压裂增透技术在赵固二矿的应用

针对赵固二矿煤层透气性低、钻孔有效影响半径小，实施定向长钻孔代替底板岩巷进行区域瓦斯治理期间钻孔工程量大、瓦斯抽采效果不理想的问题。结合煤层赋存特征及钻孔施工情况，采用定向长钻孔整体水力压裂增透技术，理论分析了合理坐封位置、压裂参数，完成200 m煤巷条带一次整体压裂，最大泵注压力24.3 MPa、累计注水量1 613 m³。并基于煤层全水分变化，考察确定了单个钻孔压裂影响范围达到巷道两帮30 m，有效改善了煤体储层特性，提高了煤层瓦斯抽采效率。在实现定向钻孔对预抽煤巷条带可靠控制的同时，最大程度降低了钻孔工程量、缩短了瓦斯治理周期，为实现矿区“以孔代巷”及高效安全开采提供了技术支撑。     

大柳塔煤矿五盘区5-2煤层DDF2断层特征

大柳塔煤矿五盘区5-2煤层在三维地震资料解释中发现存在一条影响较大、伸展较远的断层（DDF2断层）横切5-2煤层。综合研究表明，DDF2断层为走向为东南—西北方向（111°～291°）、倾向为西南方向（201°）的高角度正断层。该断层为坳陷盆地形成后控制部分煤层沉积:在D306钻孔和D307钻孔所在区域形成时间较早，形成于5-2煤层沉积之后，结束于4-3煤层形成之后，控制5-2煤与4-3煤之间的地层沉积，为同沉积断层；该断层在D304钻孔和D305钻孔所在区域形成时间较晚，形成于4-2煤层沉积之后，结束于3-1煤层形成之后，局部控制4-2煤层与3-1煤层之间沉积，为准同生沉积断层。DDF2断层形成于东南方向，逐渐向西北方向迁移、加剧到最后尖灭。     

基于条件生成对抗网络的空气预热器内红外补光监测视频图像清晰化方法

火电厂空气预热器（空预器）内部的灰尘、烟雾、光照变化等因素导致监控视频画面不清晰，影响监控效果。鉴于此，本文提出一种基于条件生成对抗网络（cGAN）的恶劣工业环境下红外补光监控视频图像清晰化方法。针对获取的红外补光图像样本数据进行预处理，包括高斯滤波去噪以及图像拼接操作，得到低清晰度图像和高清晰度图像的合成图像，低清晰图像作为待重建图像，高清晰图像作为重建图像的理想参考图像，采用建立的cGAN模型对低清晰图像进行重建，调节优化参数生成高清晰图像。试验采用空预器现场监控视频作为训练集对网络模型进行离线训练，实现了空预器红外补光监控图像清晰化处理。本文方法cGAN模型小、训练过程简单、计算效率高、图像清晰化处理效果好，适于相似复杂工业环境下对监控视频图像的恢复和清晰化处理。     

复杂框排架结构体系抗震设计及性能分析

工业厂房内部附楼框架与大柱网主厂房相连不允许设防震缝时,结构抗侧力体系往往复杂且不规则.针对某内嵌多个框架的大柱网厂房,进行了合理的抗侧力构件布置,选择了合适的性能目标,采用两种软件对整体结构进行了设计和性能分析,并单独提取附楼模型与整体模型进行包络设计.分析结果显示通过不断调整支撑布置,结构规则性已调整至较好的水平,结构基本达到预期的抗震性能目标,且具有较好的二道防线.     

装配式浆锚连接有限元计算弹簧－梁模型提出

为建立浆锚连接节点的标准化建模工艺，保障浆锚连接装配式结构有限元计算结果的可信程度，研究提出“弹簧－梁单元”模型模拟灌浆料的传力作用。首先，经理论分析得出浆锚连接节点的内力状态，据此抽象出严格合理的“弹簧－梁－块单元”模型。然后，将模型弱化成方便建模，适合有限元实践的“弹簧－梁单元”模型。最后，应用该模型对一种浆锚连接装配式剪力墙试件进行建模计算，并与试验结果对比。应用“弹簧－梁单元”模型计算得出的浆锚连接装配式剪力墙混凝土损伤状态、滞回曲线及等效刚度与试验结果接近。遵守一定的建模标准，应用“弹簧－梁单元”模型模拟浆锚连接装配式结构传力，其计算结果与实际情况相符。