基于高位定向长钻孔的采空区瓦斯抽采技术研究

为了研究高位定向长钻孔抽采采空区瓦斯效果，以吉宁煤矿2102工作面为研究对象，采用理论分析与数值模拟相结合的手段确定顶板高位定向长钻孔布置层位及钻孔结构，现场设计了五个高位定向长钻孔进行采空区瓦斯抽采。研究结果表明：煤层开采后，覆岩垮落带高度为20m，导水裂隙带高度为66m|裂隙区和压实区所呈嵌套关系的外侧梯形底角61°，内侧梯形底角50°，内外梯形之间宽度约为8.4m|高位钻孔应布置在煤层顶板以上40～60m，帮距15～48m，有效解决采空区上隅角瓦斯超限问题，瓦斯抽采效果良好，在保证安全生产的同时，实现了高效稳定治理采空区瓦斯的目的。     

浅埋藏煤层火区下开采均压防灭火技术研究

为了解决元宝湾煤矿浅埋藏煤层火区下开采采空区自然发火有毒有害气体涌出和回风隅角低氧问题,提出了风机-风窗联合均压防灭火技术,测定6105工作面在额定风量1200m~3/min时的通风阻力约194~202Pa,采用2组4台2×45k W局部通风机(两用两备)向工作面供风,通过减小调节风窗面积来提高工作面压力。结果表明:6105工作面均压防灭火系统启动后,工作面风量为1220m~3/min时,通过风窗调节,地表至6105工作面的通风阻力降为0Pa,处于平衡状态,回风隅角CH_4,CO气体浓度均为0,O_2和CO_2气体均维持在安全浓度范围之内,证明均压系统起到了较好的效果。     

沙曲矿单一工作面推进度与瓦斯涌出量关系研究

 在世界能源形势日趋紧张的环境下，在国家大力提倡资源充分利用和环境保护的形势下，“绿色开采”、“煤与瓦斯共采”等理念将逐渐成为煤炭行业发展的必然趋势。文章简要分析了煤炭开采与煤层气开采的相互影响关系，并以华晋焦煤集团沙曲矿24207工作面为例，通过对数据的实测统计和理论分析，给出了单一工作面推进度与瓦斯涌出量的相互关系，为煤与瓦斯共采的评价体系提供了数据和分析基础，以期对煤炭行业的发展趋势产生良性的促进作用。     

基于瞬态模型的井下抽采主管道泄漏定位方法研究

针对现有煤矿井下瓦斯抽采主管道漏点定位大多采用单一定位方法,存在适用性差、效率低、易受环境影响等问题,结合流量平衡法、负压波法和小波降噪原理,提出了一种基于瞬态模型的井下抽采主管道泄漏定位方法。首先分析了管道首末两端流量变化规律及差值大小,排除干扰信号,利用流量平衡法对管道泄漏状态进行定性分析,判断管道是否泄漏:比较正常运行及发生泄漏情况下的流量变化,当管道首末两端流量差大于管道流量差阈值时,即为工况改变或发生泄漏;然后根据负压波在管道内的传播机理,采用小波降噪技术对压力信号进行消噪处理,结合邻域差值法寻求信号突变点;最后通过泄漏定位公式计算漏点位置,从而实现对管道漏点位置的有效定位。仿真分析结果验证了该方法的准确性。     

25Cr2MoVA和15CrMo钢的高温蠕变特性

应用RPL50高温电子蠕变疲劳试验机,在500℃的高温环境下随机对多根标准试样进行高温拉伸试验及长时间的单轴拉伸蠕变试验,并绘制两种材料的力-位移曲线及蠕变曲线.结果表明:25Cr2MoVA钢在500℃下的屈服应力约为310MPa,15CrMo钢在500℃下的屈服应力约为292MPa;在500℃高温300MPa拉伸载荷作用下,25Cr2MoVA钢起初蠕变松弛明显,随后蠕变速率快速减小,直至恒定,符合蠕变规律,500℃高温及250MPa载荷作用下,15CrMo钢也符合蠕变规律;拟合得到两种材料蠕变率表达式,其中25Cr2MoVA钢的线性回归值与实验值平均相对误差为2.01%,15CrMo钢的线性回归值与实验值平均相对误差为1.35%.     

多点移动式测风装置及关键技术北大核心

介绍了多点移动式测风装置工作原理,多点移动、精确定位、平均风速计算等关键技术;测风装置由电动机作为动力,丝杆作为传动装置,控制风速传感器在水平和竖直2个方向精确运动,通过编程控制风量测试位置和测试时间,降低了人工测风工作量,提高了风量测试的准确性;在王坡煤矿进行了现场试验,试验结果表明与人工测风相比准确率平均为96.31%。     

近距离煤层采空区下掘进巷道过断层技术研究

针对近距离煤层开采条件下,采空区下部掘进巷道过断层支护难度较大的问题,本文以中煤平朔集团井工二矿21109主运顺槽掘进工作面过断层为工程背景,结合掘进巷道煤层顶板岩性和断层产状,确定了21109主运顺槽过断层掘进施工方案。在巷道顶板采用锚杆、W钢护板配合钢筋托梁和锚索联合支护,煤柱侧帮和工作面侧帮均采用采用锚杆支护,掘进工作面单纯采用主动支护后无法满足支护需求,又采取架设钢棚的方式对巷道进行了辅助支护。采取辅助支护措施后,28d内顶板浅部离层23mm,顶板深部离层31mm,巷道高度、宽度相对移近量分别为33mm和0mm;28d后,巷道断面再无变形,巷道围岩稳定。     

高温波齿复合垫片的循环压缩回弹性能

研究了柔性石墨金属波齿复合垫片在500℃时的加载速度对循环压缩回弹性能的影响.在试验温度为500℃时,对垫片进行加载速率分别为0.5 MPa/s和1 MPa/s的循环加载试验,得到垫片的应力-变形量曲线;通过计算压缩率和压缩模量,再拟合出相应的压缩-回弹本构方程.结果表明,500℃时波齿复合垫片的压缩模量随加载速率增大而增大;经过第一次压缩后,在随后的循环压缩过程中垫片的压缩模量变化较小,但显著高于初始压缩模量;垫片的最大压缩量均随循环次数而增加,表现出明显的棘轮效应,为保证连接紧密性需考虑垫片变形量;根据文章拟合的回归系数可以推测出在不同加载速率下,该类型波齿复合垫片的压缩回弹性能.     

倾斜煤层瓦斯测压穿层钻孔设计参数计算方法

为了准确确定穿层测压钻孔参数,以宏远煤矿15号煤层巷道及其高抽巷为原型,建立了穿层测压钻孔的几何模型,根据模型中穿层测压钻孔与倾斜煤层的空间层位关系,探讨了伪倾角对钻孔长度计算的影响,并得出钻孔长度和岩孔段长度计算的几何公式。基于Excel数据处理软件,编写穿层测压钻孔长度计算程序,发现理论长度与实际长度的误差不大于1 m,验证了计算公式的准确性,说明采用该计算公式可以提高设计效率和现场施工的准确性。     

百叶式风窗流场分布模拟及局部风阻计算分析研究

为了实现王家岭煤矿井下用风地点风量的远程精确调控，研发了以井下压缩空气为主要动力的百叶式风窗。百叶式风窗能够通过气动马达改变窗扇的开启角度实现风窗过风面积的调整。本文运用Fluent软件模拟了王家岭煤矿12309回风绕道百叶式风窗在30°、45°、60°、70°及90°开启角度下的百叶式风窗前后的压能、风速及流场分布情况，并根据数值模拟得出百叶式风窗不同开启角度下的前后压差及风窗风阻，根据伯努利能量方程，推导出百叶式风窗局部风阻计算公式，并将公式计算风阻与井下实测风阻进行对比。结果表明：紊流状态时百叶式风窗的过风量对其风阻大小几乎没有影响，百叶式风窗局部风阻与其过风面积呈现负指数关系，井下实测得到百叶式风窗风阻与公式计算风阻最大误差为5.41%，对应的绝对误差只有0.0015 N·S2·m-8，利用本文推导的百叶式风窗局部风阻计算公式得到的局部风阻较为准确，可用于指导百叶式风窗现场调风工作。