沉积粉尘传感器的研制和应用

介绍了沉积粉尘传感器的原理和结构,重点阐述了称重传感器信号高精度A/D转换电路的设计和电路抗干扰措施的应用,通过在阳煤集团新景矿的现场试验,证明了研制的沉积粉尘传感器可以与KJ90等安全监控系统联网使用,测量误差小于5%。     

中间主应力影响下含瓦斯复合煤岩体变形渗流及能量演化特征研究

深部环境中，复合煤岩体处于三向不等应力状态，中间主应力的存在对煤岩体变形、强度特性及能量演化特征有着重要影响。本文利用真三轴气固耦合煤岩渗流试验装置，开展了不同中间主应力条件下含瓦斯复合煤岩体变形-渗流试验研究。结果表明:①随着中间主应力的增大，当达到峰值强度时，试件最大主应力方向应变呈现先增大后减小的变化，中间主应力方向应变和最小主应力方向应变之间的差值越来越大；②低中间主应力下试件中间主应力方向呈现出膨胀变形，中间主应力较大时，ε₂-Δσ曲线达到峰值后发生回弹，中间主应力方向最终表现为压缩变形；③随着中间主应力的增大，试件相对渗透率系数谷值降低，相对渗透率系数曲线峰值拐点与ε₁-Δσ曲线的拐点一致；④达到应力峰值时，试件总输入能量先增大后减小，与试件强度变化趋势类似，弹性应变能先增大后减小，耗散能持续增大，U_e/U先升高后降低，U_d/U先降低后升高。     

基于新型TOPSIS模型的冲击地压危险预测

基于组合赋权法和灰色关联法的基础上,提出了一种新型TOPSIS评价模型,对冲击地压强度进行了评价。影响冲击地压强度的岩石单轴抗压强度σ_c、抗拉强度σ_t、最大切应力σ_θ以及弹性能量指数w_e等因素均在该模型中得到体现,并以σ_θ/σ_c、σ_c/σ_t、w_(et)作为评价指标。在组合赋权法的基础上,利用三角模糊函数和熵值法得到主观权重和客观权重,并将其对应地分配给这些指标,然后采用相关的函数来表征样本和正、负理想点之间的相关性,不同冲击地压强度的正理想点相关系数可以计算得出。依据相关系数最大值对冲击地压进行预测,冲击地压预测结果与现场实际情况吻合性较好。     

电荷法测量粉尘密度的试验研究

为了研制新型电荷法测量粉尘密度的传感器,基于静电测试原理,采用自行建立的试验系统研究了棒状、内环状和外环状3种探头在不同粉尘密度下产生电荷的关系,找出了适合煤矿使用的电荷探头,并考察了该探头在不同风速和粉尘粒径条件下对其产生电荷的影响,结果表明:3种探头均是随着粉尘密度的升高,产生的电荷增大,并呈线性关系;棒状探头比内环状、外环状探头灵敏度高,更适合煤矿粉尘密度测量;同时,通过对棒状探头在不同风速和粉尘粒径条件下测试,得出:风速不同,粉尘密度与其产生电荷的线性关系不同,5~7 m/s范围内,风速越高,线性相关性越好,越有助于粉尘密度的准确测量;粉尘粒径变化对棒状探头测量粉尘密度影响不大.     

PMT运行特性对粉尘测量影响的分析与研究

通过对PMT的运行时间、参考电压、温度、磁场等特性进行分析和试验研究,结果表明:粉尘测量系统中随着运行时间的增加,PMT输出趋于稳定;参考电压的不同其稳定性也不同;温度升高PMT输出电压略有下降;磁场对PMT灵敏度影响敏感。该研究结论可为粉尘浓度测量系统硬件、软件设计提供依据,也可为PMT在其他方面的应用提供参考。     

井下噪声测量仪的设计与实现

针对煤矿井下噪声的危害,提出了一种基于STC单片机的井下噪声测量仪的设计方案,介绍了该测量仪的硬件和软件设计。测试结果表明,该测量仪实现了噪声声级的准确测量,测定误差小于±1.25%,达到了2级声级计指标要求。     

基于外环状电荷感应原理的粉尘浓度测量

介绍一种粉尘浓度测量的新方法——电荷感应法。基于外环状电荷感应测量原理,设计了试验测量装置,建立了试验平台,对粉尘浓度与感应电流的关系进行了试验研究。试验结果表明:粉尘浓度与其产生的感应电流呈线性关系,关系式为|Im|=4.15×10-4u0.93C;风速、粉尘粒径对电荷法测量粉尘浓度有影响,风速越大、粒径越小,产生的感应电流越大。     

长平煤矿煤的产尘性能研究

通过试验对长平煤矿的未浸泡煤样和用水浸泡煤样的产尘能力、煤破碎性指标、煤破碎程度指标及呼吸性粉尘在粉尘中含量进行测试和计算,分析得出浸泡煤样在产尘能力和呼吸性粉尘在粉尘中含量等方面均比未浸泡煤样有所下降,可为煤体注水防尘提供参考。     

矿用噪声声级传感器的研制

为了实现对井下环境噪声监测,研制了矿用噪声声级传感器。介绍了噪声声级传感器的设计方案、电路原理及主要技术指标,并给出了关键电路实现过程,采用1级噪声声级计进行对比测试,结果表明,该传感器具有使用方便、测量准确度高等优点,具有很好的推广价值。     

采煤工作面回风巷沉积煤尘分布规律的研究

沉积煤尘是产生煤尘爆炸的隐患,因此研究沉积煤尘的分布规律,对科学管理沉积煤尘,预防粉尘爆炸具有重要意义。通过对阳煤集团新景煤矿7206综采工作面回风巷沉积煤尘历时1月的测定,分析了煤尘沉积的特点和粒度分布规律,得出煤尘主要沉积在从工作面上风口到100 m处,沉积煤尘的粒径范围在1~100μm,中位径为20~30μm等重要结论。