多场耦合煤矿动力灾害大型模拟试验系统研制与应用

 自主研制了多场耦合煤矿动力灾害大型模拟试验系统,其结构主要包括主体承载支架、试件箱体、快速推拉密封门、伺服加载系统、数据采集系统和其它附属设备等。该系统主要功能包括煤与瓦斯突出灾害模拟和煤矿开采过程中煤岩层应力变化动态模拟,其主要优势体现在：(1) 箱体尺寸大,模拟相似度高,且密封能力强,可完成6.0 MPa气体压力密封;(2) 地应力加载方式复杂,可实现“三向四级”加载,更加接近地下采动影响下的应力分布状态;(3) 最高64路传感器同时监测煤岩体内部参数,可同时采集煤岩体内不同空间位置的温度、应力和气体压力,实现对煤矿动力灾害过程中参数时空变化规律的研究。利用该装置进行一次成功的煤与瓦斯突出模拟试验,分析结果发现突出过程中煤层中温度和瓦斯压力变化都存在时间和空间上的差异性,具体表现为动力效应明显区域瓦斯压力降低快、温度降低量大,所以通过对物理场变化规律的分析可以了解突出时煤层动力效应的时空变化状态,成果对进一步认识煤与瓦斯突出发生的机制有着十分重要的意义。     

含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置的研制及应用

 介绍自主研发的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置,该装置主要由伺服加载系统、三轴压力室、水域恒温系统、孔压控制系统、数据测量系统以及辅助系统等6个部分组成,其最大轴压为100 MPa、最大围压为10 MPa、最高加热稳定温度为100 ℃,试件尺寸为f 50 mm×100 mm。该装置具有如下特点：(1) 所进行的试验能反映地应力、瓦斯压力、温度等对含瓦斯煤渗透率的综合影响;(2) 实现伺服液压控制加载功能,能进行多种形式的加载;(3) 实现“面充气”,更加逼真地反映实际煤层瓦斯源的情况;(4) 设计有导向装置,实现加压活塞杆和支撑轴的对位,避免在加压过程中产生晃动,使得试件受压均匀而稳定;(5) 数据采集使用更加灵敏、精确度更高的各类传感器;(6) 设计有大型水域恒温系统,并安装有水域循环水泵,加热过程更加均匀;(7) 具有研究含瓦斯煤渗透性、变形特性等多种功能。采用该装置进行含瓦斯煤在不同围压、不同温度条件下的渗透试验,结果表明含瓦斯煤变形存在4个阶段,其抗压强度随着围压的增加而增大;含瓦斯煤渗流流量在应力–应变过程中存在阶段性变化且随着温度的升高呈现总体减小的趋势。该装置可用于含瓦斯煤热流固耦合渗流领域的研究,为进一步深层次揭示煤层瓦斯运移规律和研究煤层瓦斯抽采技术提供理论基础。     

软弱岩层底柱中出矿巷道稳定性的模拟研究

本文通过物理模拟和数值模拟试验认为在软弱矿岩内使用有底柱采矿法时,采取先落矿后掘进出矿巷道的新施工工艺,可改变底柱的受力状态,达到提高底柱稳固性的目的     

斜管除油池强度计算与结构比较分析

斜管除油池多选用瓦楞板结构,为了考察板材对除油池安全性能的影响,以一具体除油池为例,分别进行瓦楞板和平面板这2种板材结构除油池有限元数值计算,并进行分析比较。厚6 mm、板长2.52 m的瓦楞板矩形除油池结构理论计算应力为130.1 MPa,变形为3.829 mm,满足瓦楞板材料强度要求,可用来做除油池箱体侧板;采用有限元分析软件ANSYS计算得出使用瓦楞板的矩形除油池最大应力为163 MPa,满足其强度要求,并且具有很大的强度储备;平面板材最大应力和变形远大于瓦楞板,瓦楞板材的强度明显高于平面板材。研究结果可为实际生产过程中除油池的安全计算提供理论指导。     

同步电动机的断电失步保护及带载自动再整步的论述

对同步电动机断电失步的危害及再整步的优点加以论述，在实际工作中起指导作用。     

修井机多桥间转向传动机构的设计

对于大型修井机采用的重型底盘,多桥转向系统是底盘开发中的关键技术之一。在分析目前修井机采用的转向传动结构(方案1)存在问题的基础上,参照军用车底盘的应用案例又提出了2种方案,经对比分析,确定了最佳的传动机构新方案,并根据多桥转向理论和四连杆机构的几何关系对该机构进行了参数确定。通过实际应用,证明该转向传动布置方案具有传动误差小、不产生附加转向、现场调节安装方便、易于组织生产等特点。     

柱塞增强腔室气举技术

柱塞增强腔室气举技术是一种新的气举技术，它通过在腔室气举中增加一个间歇运动的柱塞来增强气举和柱塞举升的能力，提高举升液体的效率。在间歇气举中，它可有效地减少液体的回流量。柱塞举升是在柱塞上方的液体段塞和柱塞下方的能源之间形成一个固体界面，在柱塞上升过程中，可有效地清除油管上的附着物，采用一种同轴机械设计，将井下油管与采油层段隔开。柱塞增强腔室气举技术在现场试验表明，对增产与产量下降的地层均具有明显的效果，对煤层气的开采更具有吸引力。该技术带来的效益主要是：(1)通过高效率地驱替井底产生的液体，可以使产生的油气流最大化；(2)以人工方式创建了频繁循环所需的压力以及从井底排水的最大化；(3)将液体从井中除去的同时还将它们分散在较大截面的区域内，使排水压力最小；(4)套管、油管环空内的连续生产减缓了压力波动，并对地层的压力波动有明显的改善作用。     

两种含瓦斯煤样变形特性与抗压强度的实验分析

 介绍型煤煤样和原煤煤样的制作过程,设计含瓦斯煤样的三轴实验方法和步骤。利用自行研制的三轴蠕变瓦斯渗流装置和材料实验机组成含瓦斯煤样三轴压缩实验装置,对型煤煤样和原煤煤样进行含瓦斯三轴实验,获得大量不同围压和不同瓦斯压力条件下的实验数据;根据实验结果系统地研究含瓦斯煤样两种煤样在三轴应力条件下的变形特性和抗压强度。研究结果表明,围压和瓦斯压力对含瓦斯煤样的变形特性和抗压强度都有一定程度的影响;型煤煤样和原煤煤样的变形特性和抗压强度具有规律上的共性,但是其力学参数存在显著差异;弹性模量和泊松比在含瓦斯煤样的变形过程中不是定值,而是动态变化的,且2种煤样的弹性模量差别很大,泊松比也不相等;相同载荷条件下型煤煤样的变形比原煤煤样的要大得多,其形状改变也比原煤煤样的大。研究结果对进一步认识含瓦斯煤样的力学性质具有一定的意义。     

井冈山牌K2000型扩音机的电路分析

K2000型电影扩音机是井冈山牌2000型35mm流动式电影放映机的配套扩音机，它的主要性能指标是：