急斜煤层综放开采中液压支架适应性分析

应用大型有限元分析软件ANSYS对急斜煤层综放开采中应用广泛的轻型单摆杆支架进行了有限元分析,根据支架应力及变形分布情况,得出了一些有益的结论。对于急斜矿井综放设备对综放生产的适应性,完善和优化综放支架架型和配套设备,提高支架的可靠性等方面具有重要意义。     

薄煤层工作面顶板水平长钻孔瓦斯抽采技术的应用

根据铁法煤业集团小青矿在W2705工作面采用顶板水平长钻孔瓦斯抽采技术进行瓦斯抽放的效果分析,证明顶板水平长钻孔技术瓦斯抽放效果好,能很好的解决薄煤层刨煤机工作面瓦斯时常超限的问题,收到了良好的安全效益和经济效益。     

煤矿定向长钻孔坑道钻机顶部开放式复合夹持器的研制

针对目前煤矿定向长钻孔施工中孔底马达与粗径钻具难以通过现有各类夹持器的问题,设计了顶部开放式复合夹持器,并将其应用于ZDY4000LD型全液压履带钻机。为了进一步研究夹持器的输出性能,对夹持器主要元件碟簧进行了数值模拟分析,研究结果表明,夹持器碟簧组的夹持能力大。现场试验结果显示,顶部开放式复合夹持器解决了孔底马达和粗径钻具下放的难题,具有开口量大、开启压力低、性能可靠的优点。     

PDC实钻性能的测试与评价

在总结分析国内外有关PDC切削齿性能测试方法的基础上,采用常规检测方法对不同生产厂家的5种PDC产品的磨耗比、冲击韧性和热稳定性进行测试、评价和优选,并对优选出的2种PDC在微钻试验平台上进行实钻性能测试。结果表明:用微钻试验的钻进效率衰减系数和钻进效率均峰值来评价PDC实钻性能,方法科学,数据准确,结果实用,可作为煤矿用PDC钻头切削齿选型的参考依据。      

高强度大通孔钻杆接头圆锥梯形螺纹的有限元分析及改进设计

结合钻杆的受力特点,对其螺纹参数展开研究,建立了接头圆锥梯形螺纹的三维模型,应用有限元法分析了接头螺纹在多种工况下的等效应力与接触应力分布规律;依据分析结果,提出了复合锥度设计与柱面结构密封的改进方案。研究结果表明,新设计有效地改善了内、外螺纹最后啮合处的应力集中,提高了螺纹密封性能。试验结果显示该接头的承载与密封性能达到了设计目标,完全满足煤矿井下定向钻进施工的需要。     

一种含煤地层岩性优化识别方法

针对现有煤矿井下含煤地层岩性识别方法存在地层信息参数获取难度大、岩性识别精度低的问题,提出了一种基于主成分分析(PCA)算法和核模糊C均值聚类(KFCM)算法的含煤地层岩性优化识别方法。利用钻进试验台获取机械钻速、回转扭矩、钻压、转速、回转压力和泥浆泵流量6种钻进敏感参数,构造高维钻进参数集,作为识别数据来源,包括训练样本和测试样本;结合PCA算法的特征提取优势和KFCM算法具有较好聚类效果的特点,建立基于PCA-KFCM算法的岩性识别模型;采用PCA算法对训练样本进行特征提取和降维处理,得到训练样本的特征值和特征向量;采用KFCM算法对训练样本主成分数据集进行模糊核聚类分析,将试验岩样分为若干类型;通过马氏距离判别法建立判别准则,利用最小马氏距离完成对测试样本的地层岩性识别。测试结果表明,基于PCA-KFCM算法的含煤地层岩性优化识别方法能够有效识别地层岩性,与常规KFCM算法相比,识别精度提高了23.2%。     

全液压坑道钻机液压系统污染分析与控制

深入分析了全液压坑道钻机液压系统的污染来源及危害,以钻机油箱的没计环节为重点分析了液压系统油液污染控制方法,并对钻机其他元件污染控制及钻机使用阶段污染控制有针对地提出改进措施,提高了液压系统的清洁度及坑道钻机的可靠性.研究结果对其他工程机械液压净化系统的设计维护具有借签意义.     

急斜煤层放顶煤开采“跨层拱”结构分析

急斜煤层水平分段放顶煤开采与缓斜煤层不同，工作面沿煤层厚度的水平线布置，长度短。工作面上方不是顶板，而是顶煤和残留煤矸。研究结果表明，开采中能够在工作面上方形成与之平行的跨越煤层的“跨层拱”结构。建立“跨层拱”结构的力学模型，对拱的受力、极限跨长以及拱形的确定等方面进行了分析；同时，对于“跨层拱”结构的滑落失稳、结构失稳及其对工作面矿山压力显现的影响进行了分析。由建立的力学模型而得的分析结果与现场实测结果吻合较好，说明可以较大幅度地提高水平分段高度，对急斜煤层短工作面条件下，实现安全高效开采有着重要意义。     

急斜水平分段放顶煤放煤实验研究

本文分析了急斜煤层顶煤放出过程与缓斜煤层的不同，应用模拟急斜煤层顶煤放出的专用模拟实验架，时急斜特厚煤层水平分段放顶煤开采破碎顶煤的放出进行了实验研究，着重探讨了急斜煤层破碎顶煤的放出规律，以及在保证合理采出率前提下提高产量效益的技术途径。认为在煤层倾角较大的煤层，应适当提高分段高度。     

基于Dempster-Shafter信息融合的井下定向钻孔轨迹预测

针对煤矿井下定向长钻孔轨迹预测中存在的问题,提出了应用D-S证据理论将瓦斯抽采钻孔施工的地质条件、钻具组合条件和钻进工艺参数3部分信息进行融合,并结合现场实例对钻孔轨迹进行预测。融合结果表明:该方法为煤矿井下定向钻孔施工提供了参考,弥补了单纯使用测斜仪器的不足,从而提高钻孔施工中钻孔轨迹的预测精度和预测效率。