成型井壁保护措施中温控孔系统设计探讨

针对普通凿井施工遇到困难转入冻结法凿井施工时已成型井壁的防冻害问题,以塔什店回风立井冻结工程为例,使用ANSYS建立了平面温度数值模型,研究了温控孔开启时间、控制水温,并在此基础上探讨了温控孔系统设备选型。模拟结果表明积极冻结期50d开启温控孔,温控孔水温控制在10℃,可有效保证在冻结200d内井壁外缘仍能够维持0℃以上。     

富水厚软弱砾石层冻结壁与井壁温度场实测研究

塔什店矿区一号矿井风井363.7m深以内采用普通法施工,以下采用冻结法施工,冻结深度505m,冻结段地层内有2段富水软弱砾石层,厚度分别为95.24和47.98m。为确保井筒掘砌施工中,这2段砾石层冻结壁和井壁的安全性,在2段砾石层内,各布置1个温度监测水平,对冻结壁及井壁温度场进行实测研究。结果表明:1受浇筑的混凝土水化放热影响,冻结壁、外壁、内壁温度变化均经历了线性快速增长、线性快速下降和趋于稳定3个阶段。2内外壁混凝土浇筑后,混凝土一直为正温,养护环境良好;但混凝土井壁降温梯度大,易导致温度应力过大而产生裂缝。3浇筑内壁混凝土对冻结壁温度场的影响时间约为2个月,合理的井壁注浆时机应为浇筑内壁混凝土后2个月内。4由于受外壁混凝土水化放热影响大,砾石层冻结壁的安全性和设计需考虑外壁混凝土水化放热对冻结壁的影响。     

松散地层冻结造孔施工难题及对策

塔什店矿区一号矿井中央回风井前期采用普通法施工,后期采用冻结法施工,冻结深度505m,冻结孔穿越松散地层。该地层造孔施工中,部分孔漏浆严重,冻结管下放困难,对造孔施工影响较大。通过总结分析,采取了调配泥浆、灌浆钻进以及扩孔等措施,解决了上述难题,冻结孔质量均符合设计要求。     

冻结法凿井中局部冻结技术对已成井壁保护的温度场分析

 甘肃陇东地区某煤矿竖立井原设计壁座底部886m,采用普通凿井法掘砌至472m处因涌水无法继续施工,采用冻结法补充施工。考虑冻结法可能对已成井壁结构的影响,在冻结孔内侧布设一圈温控孔。本文针对472m范围内冻结温度场选取典型层位建立二维模型进行数值模拟,计算分析当前温控孔布设形式及相关参数选取的合理性,并依据该分析进行实际布设。为工程设计和实施提供理论参考。     

塔什店一号矿副立井井壁注浆施工工艺探讨

以新疆邢美矿业有限公司塔什店一号矿副立井井筒冻结段井壁注浆为例,说明了冻结特殊凿井法双层井壁注浆封堵涌水施工工艺,保障了井筒壁后注浆的顺利实施。     

硅粉混凝土在深井冻结中的应用

本文通过硅粉混凝土在济宁二号矿井中央风井冻结井壁中的施工应用,阐述了在深井冻结中,硅粉混凝土是一种理想的高强支护材料。     

西部矿区深立井临时改绞方案优化

针对西部矿区深立井临时改绞问题,以新疆塔什店一号矿井主副井与风井采用对角式布置条件为例,分析了影响临时改绞的主要因素,采用多方案综合对比的方法,对深立井临时改绞方案进行了优化。结果表明：井筒直径、提升能力、提升装备和提升时间是影响立井临时改绞的主要因素;选择主井和风井进行临时改绞,副井直接进行永久装备可满足平巷掘进工程提升能力的需要;主井临时改绞宜采用1对1.5 t矿车双层单车临时罐笼的方式;风井临时改绞可借鉴金属矿山的成功经验,宜采用装备1个3 m3箕斗和1个1 t双层罐笼采用双钩混合提升方式。研究成果对加快塔什店一号矿井建设速度,缩短矿井建设工期具有指导作用,同时为新疆等西部矿区深立井临时改绞方式的选取提供了经验参考。     

井筒检查孔套管事故处理技术

井筒检查孔施工时对主要含水层进行分层抽水试验,需要进行多次起、下抽水套管作业,给井筒检查孔的施工增加了难度。针对这一问题,通过对塔什店矿区一号矿井主、副井井筒检查孔施工过程中出现的抽水套管粘卡、滑落等事故处理方案进行分析总结,提出了一系列的处理及预防措施,为今后类似工程的施工提供一定的借鉴。     

塔什店回风立井冻结施工方案温控孔设计优化

普通凿井施工遇到施工困难转入冻结凿井施工,在采用温控孔保护已成型井壁措施中,温控孔的设计没有规范和理论支撑。借助有限元数值模拟软件-ANSYS针对温控孔的设计进行了初步研究,总结温控孔设计方法。     

白垩系地层冻结温度场实测与数值模拟分析

为了深入研究白垩系地层的冻结规律,现场实测并数值模拟了扎赉诺尔矿区灵东煤矿风井的冻结温度场,分析了其-260 m层位细砂岩的冻结壁温度场发展特性,给出了冻结壁发展速度等关键技术参数,并用数值模拟验证了现场实测规律。对该地区后续矿井的冻结设计、方案优化以及冻结施工具有指导意义。     

季节性高温热害矿井高温管控技术

为解决星村煤矿夏季井下高温、高湿、员工中暑、设备故障率高等难题,矿井通过上井口配备大功率热泵机组对入井空气集中预冷,井下将制冷压缩机、冷凝器、蒸发器等主要设备集成在一起组成制冷机组,通过空冷器将空气降温后送入需降温工作面,加强降温后勤工作,极大改善了夏季井下工作环境条件,保证了矿井安全生产。     

光纤测温技术在带式运输机温度保护中的应用

通过介绍分布式光纤温度检测系统利用光纤中拉曼散射效应和光时域反射测量技术原理,确定温度保护的组成、安装应用及实现的功能,实现对带式输送机运行各部位的温度信息收集、监测和报警的目标.     

光纤测温技术在带式运输机温度保护中的应用

通过介绍分布式光纤温度检测系统利用光纤中拉曼散射效应和光时域反射测量技术原理,确定温度保护的组成、安装应用及实现的功能,实现对带式输送机运行各部位的温度信息收集、监测和报警的目标.     

恒温解吸附煤样低温氧化特性试验研究

为了研究解吸附煤样的自燃特性,运用煤低温氧化试验系统测试了煤样在氮气条件下恒温解吸附及解吸附再次氧化升温特性,分析了解吸附过程的气体产物规律和解吸附煤样的自燃特性参数,研究原煤和解吸附煤样的氧化、放热特性。结果表明:恒温解吸附过程中产生CO、CO_2、CH_4气体,CO_2的气体产生量远大于CO、CH_4,随着箱温温度的升高,气体产量也增大;与原煤相比,恒温30℃和50℃解吸附煤样的耗氧速率、放热强度均小于原煤;在70℃之前,恒温70℃解吸附煤样与原煤的耗氧速率和放热强度相似,在90~110℃之间出现交叉温度点,交叉温度点之前原煤的耗氧速率、放热强度大于恒温70℃解吸附煤样,之后小于原煤,说明不同恒温解吸附过程对煤的自燃特性的影响具有一定的差异。     

熔渗温度及退火温度对W-Cu 电子封装材料导热性能的影响

研究了不同熔渗温度及退火温度对W-15Cu 电子封装材料热导率的影响, 结果表明:对W-15Cu 而言, 使用无氧铜在1 400 ℃熔渗, 热导率最高, K 值可达193.5 W/(m·K);而在800 ℃下经退火处理, 热导率可得到明显改善。     

基于温度场迭加法解析煤矸石山内部温度场

为了探测自燃煤矸石山内部温度随时间和深度的变化情况,对煤矸石山的自燃深度和时间进行测算及预警。基于热传导理论模型,采用热源温度场迭加法解析自燃煤矸石山内部温度场。通过野外实际实验模拟,采用温度场模型对实验数据进行解析计算,得出结论：该模型适用于自燃煤矸石山内部温度场的解析计算,且计算简单,误差基本控制在10 ℃范围内,最大误差为20 ℃,模型精度较高,对自燃煤矸石山的火源位置探测及预警具有重要的指导意义。     

基于交叉点温度法的煤自燃临界温度测试方法

 为了快速测试煤的临界温度做好煤矿防灭火的指导工作,提出了一种基于交叉点温度测试的煤自燃临界温度测试新方法。实验采用中国矿业大学自主研制的煤氧化模拟实验系统,对精选的典型煤样进行测试,结果表明：基于交叉点温度测试得到的临界温度与绝热氧化法所测结果基本一致,且实验周期短,单个煤样测试时间在不超过四个小时,证明利用交叉点温度测试获取煤自燃临界温度是一种可行的、快捷的方法。     

高温矿井进风井筒及巷道风温预测

为准确预测矿井高温工作面气候条件,有必要对工作面通风系统进风井筒及巷道的风流温度进行计算。根据进风井筒及巷道的热湿交换特点,运用有限差分方法,分别建立了进风井筒及巷道的风温迭代计算数学模型;运用VB 6.0语言,编制了高温矿井进风井筒及进风巷道风温预测程序;应用于新巨龙矿井现场,计算得到了其进风井筒及巷道的风流温度。计算和实测所得风温误差较小,预测方法和计算程序是可靠的。     

周期性风温下围岩温度场模拟实验的可行性研究

为对周期性风流温度下的围岩温度场相似模拟的可行性进行研究,建立了周期性边界条件下的巷道围岩导热微分方程,引入无因次准数对导热微分方程进行了无因次化;然后根据方程分析法和量纲分析法,推导出周期性风温的巷道围岩温度场相似准则。并以某一矿井岩石巷道为例,设计了5组相似模拟实验方案,通过比较,选择几何相似比为20的相似模型。     

外壁恒温条件下单管冻结温度场解析计算

针对外壁恒温条件下单管冻结相变热传导问题,根据冻结峰面分成冻结区和未冻结区,采用变量替换方法进行了温度场解析分析,获得了冻结峰面半径与冻结时间呈平方根关系,以及采用指数积分函数表示冻结区和未冻结区温度以及相应无量纲温度的计算公式;为数值计算简便,给出了冻结温度场中指数积分函数的高精度低阶多项式表示;获得了冻结管壁热流密度的解析算式。通过算例说明了外壁恒温条件下单管冻结温度场的分布规律,结果显示,冻结温度场呈对数型函数分布,且其曲率随冻结时间的增加而迅速减小,以及未冻区范围约为冻结峰面半径的4倍。