基于井斜因素的煤层气井井口偏磨分析与对策

基于煤层气井井斜因素,采用matlab数值模拟、对比分析和线性回归等方法,分别研究了钻孔井眼轨迹、井口侧磨的方位与最大井斜方位的差值、最大井斜角度、最大井斜位置距地面的深度等因素对侧磨深度的影响。得出在与最大井斜方位相反的方向上井口侧磨最为严重,且侧磨深度与最大井斜角的角度、最大井斜的深度呈线性相关。煤层气井井斜是造成井口磨损的重要因素,因此必须从钻井的防斜上入手,从根本上解决井口侧磨问题。     

煤层钻孔周围应力场的分析与模拟

煤矿瓦斯灾害一直是世界采矿业中的重大灾害之一,瓦斯抽采是积极防治的有效措施.为了研究地应力等因素对煤层钻孔周围应力的影响,从理论上分析了煤层钻孔周围的应力情况,并利用UDEC数值模拟软件对晋煤集团寺河矿工作面埋深370 m直径为95 mm的钻孔进行数值模拟,通过研究其周围应力场的变化规律,分析了钻孔周围的地应力等各种因素对煤层钻孔周围应力场的影响.     

基于井斜因素的煤层气井井口偏磨分析与对策

基于煤层气井井斜因素,采用matlab数值模拟、对比分析和线性回归等方法,分别研究了钻孔井眼轨迹、井口侧磨的方位与最大井斜方位的差值、最大井斜角度、最大井斜位置距地面的深度等因素对侧磨深度的影响。得出在与最大井斜方位相反的方向上井口侧磨最为严重,且侧磨深度与最大井斜角的角度、最大井斜的深度呈线性相关。煤层气井井斜是造成井口磨损的重要因素,因此必须从钻井的防斜上入手,从根本上解决井口侧磨问题。     

煤储层造缝及卸压增透实验研究

煤矿井下瓦斯抽采难易程度取决于煤体渗透性,煤体增透是瓦斯抽采研究的关键之一。以煤岩体加载作用下的渗透率测试实验为前提,揭示了不同结构煤体水力强化的造缝和卸压两种增透机理;提出了硬煤(原生结构煤和碎裂煤)可通过水力压裂造缝提升渗透率,软煤(碎粒煤和糜棱煤)可通过冲孔出煤卸压增透或顶底板围岩水力压裂抽采的两种工艺,从而形成了基于煤体结构的水力强化增透瓦斯抽采技术。现场应用结果充分说明了实验室研究结论的正确性。     

复合钢化真空玻璃隔声性能理论与分析

真空玻璃作为新一代节能环保玻璃,不仅具有安全和高强度的特征,而且还具有隔热、隔声等优越性能。通过建立复合钢化真空玻璃的声波传递模型,采用波传递法(WTM)理论推导了其隔声量计算公式,并理论分析了不同因素影响下的复合钢化真空玻璃隔声量。研究结果表明,复合真空玻璃的隔声性能显著优于单片玻璃,且玻璃厚度越大,隔声量越高。钢化真空玻璃真空层支撑物数量越少,玻璃隔声量越高。真空层厚度在高中低频时的隔声量不同,真空层厚度约为0.25 mm时,钢化真空玻璃隔声性能相对最佳。该研究对其它类似结构隔声性能的分析及建筑隔声结构的选择具有重要的指导意义。     

力学特色专业的建设与探索

力学学科具有基础性和应用性的双重特点.河南理工大学力学学科瞄准国内外力学学科和矿山工程力学领域前沿,借助全国和河南省煤炭经济建设发展的有利时机,依托学校优势学科的力量,把力学专业建设成为一个具有地下工程和爆破工程特色的人才培养基地,以实现力学理论与工程应用相结合的建设目标,并使之成为服务国家、地方和行业发展的高素质人才培养基地.     

钢化真空玻璃在温差作用下的变形特征

钢化真空玻璃两侧存在温差是导致其弯曲失效的重要原因之一。通过钢化真空玻璃温差变形试验和数值模拟,得到不同尺寸的钢化真空玻璃(5+0.5V+5)在不同温差下的变形特征。结果表明:钢化真空玻璃受两侧温差形成的球面弯曲曲率半径与钢化玻璃基片的厚度成正比,与钢化玻璃基片的线膨胀系数及两侧温差成反比;钢化真空玻璃的变形量与钢化玻璃基片尺寸、温差大小及曲率半径呈正相关;同一温差下钢化真空玻璃变形量随长边尺寸增大而增大;数值模拟结果与试验结果吻合,相对误差在5%以内,能够为不同尺寸钢化真空玻璃在温差下的变形预测提供参考。     

煤矿井下水力压裂泵组的研发与应用

煤体的低渗特性制约了瓦斯的抽采,水力压裂技术是提高煤体渗透率的有效手段,为了将地面压裂工艺引入到煤矿井下,对煤体进行压裂增透,河南理工大学与宝鸡航天动力泵业联合研发了煤矿井下水力压裂泵组。该泵组由柱塞泵、液力变速箱、电动机、电控柜、远程操作台及远传视频监控台等部分组成,它在井下运输安装方便、操控简单,安全、排量和压力可以满足井下压裂的需求。现场应用表明,该泵组工作性能良好,压裂后渗透率大幅度提高,实现了压裂增透的目的。     

钢化真空玻璃球形支撑的玻璃压痕应力场理论及分析

针对钢化真空玻璃球形支撑物对玻璃压痕的应力场分布问题,采用接触力学,对Hertzian压痕方程进行了修正,推导了三维应力场方程,同时,对完全发展的锥形裂纹的应力强度因子进行了数值求解。结果表明,在球体与玻璃接触区域内,所有的主应力都是压应力,主应力σ₁导致了裂纹的萌生,而主应力σ₂形成了环形裂纹。与玻璃表面正交的最小主应力从接触边缘向外偏离,形成的近似平行的曲线即为锥形裂纹的形状,而最大拉应力总是垂直于这些曲线。因此,在最大主拉应力的作用下,球体加载后裂纹遵循最小主应力的轨迹。裂纹尖端的应力强度因子决定了断裂韧性,随着裂纹的扩展,应力强度因子减小,在离表面一定距离后,应力强度因子达到临界值,裂纹停止。不同压痕载荷下的归一化应力强度因子是一组具有相似形状的曲线。