煤矿智能干选系统设计方法研究

煤矿智能干选系统的研究与应用是响应国家关于加快推进我国智能矿山建设的重要举措。为探索智能干选系统设计方法,详细介绍了智能干选技术的基本原理、关键技术和主要优势,阐述了井下智能干选系统布置原则,提出了两种井下智能干选系统布置方法,即大巷端部转载点布置方法和大巷中部布置方法,并结合工程设计案例进行了详细的介绍。在此基础上,针对许多矿井面临的地面洗煤厂人工手选劳动强度大,工作效率低等问题,提出了地面洗选系统升级改造方法,进一步扩大了智能干选系统的适用性。研究成果完善了智能干选系统的设计体系,为智能干选技术的推广与应用以及智慧矿山的建设奠定了基础。     

底板岩性对煤矸石充填体重金属元素迁移影响规律数值模拟

近年来煤矸石充填采煤技术作为煤矿绿色开采技术之一得到了较大规模的推广应用。煤矿采空区中的煤矸石充填体长期处于偏酸性或偏碱性矿井水环境中,其富含的重金属元素有向底板迁移进而影响地下水的风险。通过煤矸石静态浸泡实验,利用ICP测试浸泡液中重金属元素浓度,确定了煤矸石浸泡液中的主要重金属为铍(Be)、锰(Mn);运用COMSOL Multiphysics建立了不同底板岩性(泥岩、花岗岩、砂岩、灰岩)条件下的煤矸石重金属元素迁移数值模拟计算模型;以Mn元素为例分析了重金属元素在不同岩性底板中的扩散距离及浓度分布,得到了重金属元素扩散距离与底板岩层渗透系数的关系。结果表明:未铺设黏土垫层时泥岩、花岗岩、砂岩、灰岩底板中Mn元素在底板中的扩散距离分别为5.2,12.5,16.0,19.0 m,铺设黏土垫层后Mn元素扩散距离为0.9,2.8,5.2,9.1 m,分别下降了82.69%,77.60%,67.50%,52.10%。     

采空侧动压巷道底鼓控制技术研究

通过FLAC~(3D)数值模拟软件,建立采空侧动压巷道模型,研究了2种不同支护方案下的巷道围岩应力、位移变化,在此基础上为巷道支护方案及参数的确定提供一定的参考。根据数值模拟结果,设计了工作面底板加固方案,并进行了工程应用。     

不同级配矸石侧限压缩过程声发射特征研究

为研究不同级配矸石压缩过程中应变与能量的关系及声发射规律,本文借助MTS815.02岩石力学电液伺服压力机与PCI-2声发射测试分析系统,对6种级配的矸石进行侧限压缩试验,建立矸石应力应变与AE能量、AE事件等声发射参数之间的关系。试验结果表明:1)连续级配矸石的抗变形能力较强,且粒径组成越均匀,承载压缩率越低。2)不同级配的矸石承压破碎后,矸石粒径组成相似,且小粒径矸石占比越高,破碎率越低。3)应变速率较快时,声发射能量较为活跃,大粒径矸石占比越高,声发射累计能量越高,说明声发射累计能量主要由破碎型AE贡献。4)不同级配的矸石在压缩过程中,应变与声发射能量均有较好的对应关系,且在不同阶段内均可拟合为一次函数。     

露天矿排放矸石三轴压缩宏-细观力学特性研究

露天矿排放的矸石目前被广泛应用于井下固体充填采煤中。针对固体充填采煤中破碎矸石在采空区的受压状态及矸石块体形状不规则、块体间咬合作用突出的特点,采用PFC3D数值软件,通过编写边界面程序,选用Clump模型生成形状不规则的凸面几何块体以模拟矸石块体,对破碎矸石在三轴压缩条件下的宏观力学响应及微观运动特性进行研究。研究结果表明:破碎矸石在侧限压缩条件下所产生的侧压力与其所受轴压成正比;破碎矸石承载能力随围压的增加而增加;围压效应下块体轴向位移呈上凹型层状分布,试样顶部存在明显的轴向位移三角区,试样两侧中部存在明显的侧向位移三角区;且粒径越小颗粒转动越活跃,大颗粒自身具备"运动惰性";随围压增加,试样内部力链间相互贯通程度逐渐增强,接触力链总数及颗粒间最大接触力逐渐增大,且相同轴向应力状态下侧限压缩条件时试样内部接触力链总数及最大接触力均高于围压条件。     

短壁充填巷道宽高比对围岩稳定性的影响研究

为了研究短壁充填巷道断面宽高比对围岩稳定性的影响规律,采用理论分析和数值模拟的方法,分析了短壁充填巷道协同控顶原理,得到了不同宽高比条件下围岩稳定性的变化规律。研究结果表明:当巷道高度固定时,顶底板和两帮最大移近量随宽高比的增加先缓慢增加然后略有减小,在宽高比大于1.0后又快速增加;且在巷道宽高比为1.0时,单位面积的巷道变形量最小,最有利于巷道围岩的稳定;结合百良旭升煤矿具体开采条件确定了短壁充填巷道的合理宽高比为1.0,并根据非对称性的变形特征给出了具体的支护方案。     

兴仁换流站合闸角控制装置的动作策略与运行

电力变压器分合闸充电过程中的励磁暂态过程对变压器的运行工况及设备安全有非常大的影响,如何减弱此暂态过程是一个较深入的研究议题。为此,针对兴仁换流站500kV站用变压器(YND11)以及交流滤波器合闸角控制装置的控制策略以及实际运行中的问题进行了研究,结合动作波形,对合闸角控制装置的设置方式、自适应调节控制功能以及故障情况进行了详细说明,并给出了运行中应该注意的问题以及处理方法。     

直流输电工程大地回线和金属回线转换过程及运行实例分析

笔者主要以贵广二回直流工程为例,首先介绍了大地回线和金属回线的转换原理及其过程,其次介绍了在调试和运行过程中导致大地回线和金属回线转换不成功的运行实例,然后分析了直流保护逻辑存在的缺陷所导致的金属回线向大地回线转换时MRTB、MRS频繁分合的情况。笔者就这一情况提出了相应的保护逻辑修改方法,并发现保护逻辑经修改后,金属回线/大地回线转换正常,在系统调试和实际运行中不再出现MRTB、MRS频繁分合的情况。     

拉合500kV刀闸导致兴安直流闭锁的原因分析

兴仁换流站拉合500kV刀闸,曾导致兴安直流闭锁。针对这一情况,采用现场试验与仿真计算相结合的方法,分析了直流闭锁的原因,得出了刀闸操作产生的干扰使直流保护动作导致直流闭锁的结论,提出了相应的解决方案,并通过EMTDC仿真试验对解决方案进行了验证。