超声波功率对煤体孔隙影响规律研究

超声波激励致裂煤体有无污染、能耗低、效率高和能量集中等优点.功率对超声波的致裂效果影响显著,为了探究功率的影响规律,借助核磁共振和超声波波速检测装置研究不同功率条件下,煤体内部孔隙孔径、数量和渗透率的变化特征.实验表明:超声波致裂煤体时微孔隙和中孔隙逐步连通形成大孔或裂隙,大孔的数量增加,煤体的总体孔隙度和有效孔隙度都会明显增加,煤体渗透率增大.超声波功率越大,P波波速减小率越大,核磁共振的T2曲线峰值明显增大,且T2截止值的左移量越大.在相同的作用时间下,功率越大,煤体致裂效果越明显.此外,低功率对微孔的影响较为明显,而高功率作用前后大孔的变化更明显.     

基于颗粒堆积法的煤体表面弛豫率量化初探

为了确定煤岩表面弛豫率ρ值来量化其弛豫特性与孔径分布的对应关系,聚焦井下海量打钻工序所产生的煤屑颗粒,提出了基于颗粒堆积法的煤体ρ值计算方法,构建了球形煤屑基质-球形总孔隙结构的计算模型,选择平煤股份二矿己15和己17煤层煤样进行模型验证.结果表明：不同粒径煤屑堆积样品的弛豫谱图呈近似的三峰形态,同一煤样不同粒径饱水煤屑堆积体可表现出不同的弛豫响应行为,弛豫时间T₂的几何平均值T_2m和核磁孔隙率φ_NMR值分布的差异性主要受水赋存特征、煤屑润湿性及堆积方式等多种因素的影响.通过线性拟合横向弛豫总弛豫率T₂^-1和有效孔隙指标与煤粒有效长度之比φ_g/w_grain及其95%置信区间分布,证实了直接采用恒定ρ值计算煤岩孔隙结构的不合理性.不同形状煤屑基质-总孔隙结构的计算模型获得的ρ值范围不同,表明不同形状煤屑间的流体扩散路径和接触特征不同,易引起煤屑堆积体的弛豫行为不同.未考虑煤屑间的体积流体效应而忽略T_2b影响,易造成...     

YBT32-2型轴流式局部通风机噪声分布规律

选取YBT32-2型轴流式局部通风机作为研究对象,应用噪声计和噪声频谱测量仪采集分析局部通风机周围噪声强度和频谱分布规律。研究表明:由于局部通风机2级动轮叶片对气流的分级加速作用,风机出风口流速高于进风口,更高流速的流体与动轮叶片和机壳内壁的撞击、摩擦会产生更高强度的噪声,导致出风口噪声强度明显高于进风口噪声强度;轴流式局部通风机噪声主要来自2级动轮叶片切割气流所产生的噪声,进风口和出风口噪声高于局部通风机中部噪声,噪声强度在局部通风机机壳表面呈"V"字形分布;噪声声波向下传播抵达刚性壁面时会发生干涉加强现象,使得机壳下部噪声明显高于机壳上部噪声。噪声频谱测量试验表明,轴流式局部通风机出风口噪声和进风口噪声共性体现在两者都以中高频噪声为主,差异性表现为出风口噪声中低频噪声同样占有较大比例。     

煤巷掘进工作面强弱耦合能量控制防治煤与瓦斯突出理论与方法

针对突出煤层煤巷掘进突出危险性大、不易控制的难题,基于强化煤体结构及卸压增透瓦斯抽采时空协同机制,提出了穿层注浆加固与水力冲孔强弱耦合防突方法.从能量的角度分析了强弱耦合结构防治煤与瓦斯突出机理.借助数值模拟方法研究煤巷掘进时强弱耦合结构煤巷围岩应力响应及变形演化规律,得出强弱耦合措施能够实现应力集中纵深运移及减小煤巷变形的双重目的.进行现场试验发现,对比水力冲孔段,强弱耦合段煤巷围岩两帮变形量和顶板下沉量分别减小58.51％和61.42％;水力冲孔段煤巷两帮破碎程度大于强弱耦合段,且水力冲孔段和强弱耦合段煤巷两帮应力集中区分别在4 m和5 m左右;采取强弱耦合方案后,煤巷掘进速度提升了15.34％.穿层注浆加固与水力冲孔强弱耦合防突措施可以降低煤层瓦斯含量和压力,增强煤体强度,减少巷道变形,保障煤矿安全生产.     

过含水层钻孔定点承压封孔技术

针对长平矿对3#煤层进行穿含水层瓦斯抽采时封孔困难、效率低等技术难题,通过理论分析与现场测试相结合的方式,提出定点承压封孔技术。分析上行封孔胶囊封孔器的受力情况,计算最小注水压力,实现定点承压;高吸水凝胶材料为注浆材料,吸收孔内压力水。应用结果表明:与传统封孔方法相比,定点承压封孔方法封孔成功率是其5倍,单孔平均抽采最大浓度为53.42%,提高了65.94倍,瓦斯抽采浓度衰减速度较慢。