旋转筛管固定装置的研制与应用

常用的煤矿井下全程护孔瓦斯抽采工艺筛管下放技术存在筛管容易被扭断的问题。设计了一种筛管旋转固定装置。该装置由主杆体、钢翼、定位钢销、动杆体、连接罩及扭簧组成。现场应用证明,这种旋转装置可以有效避免筛管被扭断,提高瓦斯抽放效率。     

超高压水力割缝技术在低渗透特厚煤层中的应用

为增大煤层透气性系数，提高煤层瓦斯抽采效果，通过超高压水力割缝技术，增大煤体暴露面积，给煤层内部卸压、瓦斯释放和流动创造了良好的条件，缝槽上下的煤体在一定范围内得到较充分的卸压，增大了煤层的透气性。结果表明:水力割缝钻孔组瓦斯抽采浓度、纯流量、百米瓦斯抽采纯流量及瓦斯抽采率是对比钻孔的2~4倍，远远大于对比钻孔组，割缝钻孔瓦斯抽采效果显著。研究为其他类似矿井提供借鉴。     

高压水射流环切割缝自卸压机制与应用

为解决深部矿井低透气性煤层瓦斯抽采难题，针对穿层钻孔提出了高压水射流环切割缝煤层自卸压增透技术。通过瓦斯流动理论分析普通钻孔及环割钻孔瓦斯流动模式，分别建立了普通钻孔及环割钻孔瓦斯流动微分方程，获得了高压水射流环切割缝自卸压技术改善煤层瓦斯流动机制;采用FLAC3D软件建模分析高压水射流割缝后钻孔周边煤体应力演化规律，基于煤体卸压程度及塑性区分布特征，确定了穿层钻孔合理化割缝参数;通过底板穿层钻孔高压水射流环切割缝技术现场考察，环切割缝后煤层变形量达到0.136%，煤层透气性系数较原始状态提高了42倍，瓦斯抽采纯量相较普通钻孔提高3.44~5.32倍，同等条件下煤层抽采半径提高了1倍以上。理论研究与现场试验均表明，采用高压水射流切割在煤层内部形成环形缝槽，能有效改善钻孔煤体应力状态，增加煤层渗透性，提高瓦斯抽采效率。     

基于模糊控制的乳化液自动配比系统的研究

由于乳化液质量分数调节系统具有大滞后和模型不确定性,采用传统的PID控制会产生严重的滞后效应,难以收到令人满意的控制效果,因此提出了乳化液质量分数模糊控制策略,用模糊控制取代传统的PID控制,并介绍了模糊控制器的参数设计。实际使用证明,采用模糊控制算法的乳化液质量分数配比系统具有控制精度高、响应速度快、稳定性好等优点。     

西陈庄矿3401工作面X11陷落柱导水性评价

西陈庄矿3401工作面在回采过程中揭露了陷落柱X11，为查明陷落柱的富水以及导水情况，对3401工作面进行的井下瞬变电磁探测的基础上，利用瞬变电磁法对3401工作面煤层及顶、底板进行物探探测，同时设计钻场，对陷落柱上部积水区、陷落柱内部、陷落柱底部奥灰水进行钻探验证，从而重新划定了陷落柱的边界，并对其富水性以及导水性进行了进一步的验证，为后期切眼的合理布置、工作面临时水仓排水能力的设定提供科学指导生产，确保工作面安全回采。     

矿用乳化液质量分数检测技术对比研究

针对煤矿井下乳化液质量分数检测,设计了电导率法、光透射法和超声波法3种在线检测方案。利用大量试验数据,采用最小二乘法得出了相应的乳化液质量分数计算方法,通过对3种方案试验的精度对比,最终确定最佳乳化液质量分数在线检测方案为超声波法。     

瓦斯隧道安全施工技术及管理探讨

在煤系地层或含气地层段施工隧道，有毒有害气体涌向开挖空间，易引起瓦斯爆炸事件。为防止瓦斯爆炸及确保施工安全，通过阐述引起爆炸的条件及危害性，以期引起施工单位高度重视；同时，重点介绍了通风、瓦斯检测、火源及人员管理等方法，确保技术及管理双重措施到位，为瓦斯隧道施工创造良好的安全环境。     

基于逐周期过流保护的安全栅电路设计

针对矿井本质安全电源应用中存在的本安输出容量小、带负载能力不足问题,提出一种能够实现大容量本安输出的逐周期过流保护安全栅电路设计方案。该方案结合常用的过流保护安全栅电路的优缺点,通过对本质安全电源的负载特性、低功耗损耗和快速反应特点进行研究,采用开关型稳压电路和脉冲周期过流保护电路一体化的闭环控制设计,解决了本质安全电源电路存在的功耗大、锁定效应和容量瓶颈问题。实验结果表明,该方案取得了良好的容性负载和感性负载的启动和自恢复特性,实现了大容量本安输出。     

基于矿用本安电源管理的充控电路设计

矿用本安电源在现代煤矿监控系统中起着至关重要的作用,它是整个监控系统的动力源,是监控系统的核心之一。而本安电源中的核心部件之一充控电路板,控制着整个本安电源的镍氢电池充、放电、交直流电源的转换,并实时显示后备电池是否处于正常状态等。着重从本安电源充控电路的设计原理和实际应用进行介绍,以及Max11068对镍氢电池单体进行监控等技术,详细论述了其设计过程。