基于负压影响因子观点的抽采负压优化

为研究负压在瓦斯抽采过程中的影响,提出了负压影响因子的观点,对其进行了赋值分析,并在赋存条件相同,抽采时间不同的煤层巷道建立若干试验观测点钻孔,通过周期性调整钻孔的负压大小记录其抽采钻孔的瓦斯浓度、流量等值,进行数据分析。研究结果表明,钻孔抽采初期,负压影响系数β较低,高负压抽采对提高抽采浓度和抽采流量意义不大,抽采后期,在煤层透气性系数显著提高时,β值增大,适当提高抽采负压,可大幅度提高钻孔瓦斯流量,提高钻孔抽采的瓦斯浓度,缩短抽采周期。     

基于Pro/E和FLUENT对深孔加工排屑装置结构的改进与仿真

负压抽屑装置可以有效地加强深孔加工中切屑的排出。在理论计算基础上探讨排屑装置自身的参数对负压效应的影响,提出改进负压抽屑的结构设想。运用Pro/E进行三维建模,然后用Fluent进行仿真,与经典模型进行对比分析。为加强负压抽屑效应并解决排屑难的问题提供了进一步的方向和理论支持。     

高低压混合抽采对抽采负压的影响

为分析高低压混合抽采对抽采负压的影响,以更好的指导矿井生产过程中瓦斯抽采,将抽采负压作为参考指标,采用对比分析的方法,在资江煤矿进行测定研究,结果表明:高低压分离抽采时,钻孔孔口负压平均11.14 kPa,较高低压混合抽采提高了9.28倍;地面泵负压平均70.25kPa,较高低压混合抽采提高了3.42倍。     

高抽巷抽采负压优化的数值模拟

基于山西某矿9101工作面的实际情况,利用Fluent模拟软件针对高抽巷不同抽采负压对采空区瓦斯分布规律的影响进行研究。结果表明:采空区在高抽巷不同抽采负压下均呈高瓦斯区域逐渐减小,低瓦斯区域逐渐增加的趋势,采空区内回风侧瓦斯浓度降低的速度比进风侧采空区大,且距离工作面越近,高抽巷瓦斯抽采的影响越明显;随着高抽巷抽采负压的增加,高抽巷抽采混量和抽采瓦斯纯量都逐渐增加,抽采负压超过12 k Pa后,抽采瓦斯纯量增速明显减小;抽采瓦斯浓度呈先增大后减小的趋势,当抽采负压为12 k Pa时存在1个峰值即14.25%,综合考虑高抽巷抽采瓦斯纯量和瓦斯浓度的变化,确定9101工作面高抽巷抽采负压为12 k Pa左右最合理。通过现场实测的采空区瓦斯浓度值与模拟值基本吻合,误差在工程允许的范围内。     

赵庄矿高抽巷抽采负压优化模拟研究

为研究高抽巷抽采负压对治理采空区瓦斯的影响并寻求最优抽采参数,以赵庄矿1309工作面为背景,通过数值计算得到布置垂高应为25m,平距应为20m。通过FLUENT软件对进行高抽巷不同抽采负压条件下的数值模拟,并采用UDF程序定义采空区参数使模拟结果接近实际。模拟结果表明：在无抽采模型下,工作面上隅角瓦斯浓度最高可达18%,影响安全回采。高抽巷抽采条件下增大抽采负压,采空区瓦斯浓度降低,上隅角附近的低瓦斯浓度区域由不存在逐渐扩大。高抽巷瓦斯体积分数及抽采纯量在抽采负压高于20kPa后增量趋于平缓。为保证抽采效果同时避免采空区漏风,确定合理抽采负压为20kPa。现场实测高抽巷瓦斯抽采纯量平均为43.93m/min,与模拟结果基本吻合。     

高负压气水分离装置在煤矿瓦斯抽采中的应用

针对采煤工作面的瓦斯抽采系统放水比较困难的现状,利用瓦斯气体和水的密度相差较大,水容易落到容器底部集聚的原理,同时采用安全原理中的冗余原理将自动放水器与人工放水器有机地结合在一起,研制出一种高负压情况下的气水分离装置,并在赵庄煤矿进行了现场试验,收到了良好的使用效果,试验结果表明:高负压气水分离装置可以提高了煤层瓦斯抽采效率,保障了工作面安全、高效生产。     

超厚煤层定向钻孔瓦斯抽采负压优化研究

为了解决保德煤矿井下定向钻孔抽采瓦斯浓度低、抽采有效期短的问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,优化保德矿定向钻孔抽采负压。结果表明:保德矿81310回风区域定向钻孔在抽采负压为13kPa时,抽采期内瓦斯浓度平均达到88%,抽采瓦斯纯量平均为2.48m~3/min,抽采效果最佳。     

抽放负压对综采面浅孔抽放效果的影响分析

依据浅孔抽放原理,探究了抽放负压对浅孔抽放效果的影响,分析了浅孔抽放中负压与钻孔瓦斯浓度关系,并结合永煤公司车集煤矿2705综采工作面实测浅孔抽放数据,分析了抽放负压与钻孔瓦斯浓度的变化规律。结果表明,浅孔抽放负压对深部瓦斯向煤壁的运移起到了阻隔抑制作用,增大负压在一定范围内可以提高钻孔内瓦斯浓度,从而增大钻孔瓦斯纯流量;但当负压超过一定值后,煤粉颗粒易堵塞抽放管孔,卸压区裂隙闭合,钻孔瓦斯浓度呈下降趋势。     

大平煤矿穿层钻孔瓦斯抽采负压优化研究

针对大平煤矿在瓦斯抽采过程中出现的瓦斯抽采浓度低、有效预抽期短等不利于瓦斯抽采的现象,提出了大平煤矿穿层钻孔瓦斯抽采负压优化研究课题。采取综合分析试验钻孔不同抽采负压作用下孔口瓦斯参数衰减与孔内瓦斯浓度衰减结合的方法确定抽采负压。经21上部探巷现场试验分析表明:大平煤矿21上部探巷试验区域合理抽采负压范围为-25～-35 kPa,最佳抽采负压确定为-30 kPa。     

基于Fluent射流器负压产生机理的研究

针对应急处理平台溶液配比装置所使用的射流器,通过Fluent仿真研究射流速度与负压值的关系和射流器喷嘴直径与负压值关系,得出射流器产生最大负压值的位置,射流速度与负压值的关系和喷射器喷嘴直径与负压值关系,对射流器的设计与应用有指导意义。     

高负压情况下新型放水器的研究与应用

分析了瓦斯抽放泵运行过程中瓦斯抽放管路中存在积水及放水困难的原因。结合采煤工作面现场和瓦斯泵运转的实际情况研制出一种在高负压的情况能够顺利放水的新型放水器,并阐述了新型放水器的工作原理,成功地对鹤壁中泰矿业公司25041采煤工作面瓦斯抽放管路内的积水进行了有效治理,确保了采煤工作面的安全生产。     

基于有限元建模和组合优化策略的复杂结构优化设计

提出了一种对复杂机械结构进行优化设计的方法。该方法将正交试验法和遗传算法有机结合,在参数化有限元建模的基础上实现对机械结构的优化设计。实验证明,该方法具有较高的可行性。     

基于ABAQUS软件的三维桁架有限元分析

桁架指的是桁架梁,是一种格构化的梁式结构。ABAQUS软件是通用有限元分析系统,能对复杂的固体和结构的力学问题进行数值计算分析。基于ABAQUS软件对桁架结构进行了有限元分析。     

基于有限元的采煤机行星架优化分析

利用ANSYS软件分别对采煤机行星架2个侧板厚度的相对变化不同时进行了模拟,得出并分析了不同行星架模型的应力和变形云图,为行星架结构的合理设计及性能优化提供了理论依据。     

基于有限元的筛选机结构尺寸优化设计

进行了直线筛选机筛箱的模拟仿真设计,以ZKB2575型直线筛选机为例建立了筛箱的有限元仿真模型,得到了筛箱各部位的变形情况及应力分布状态,分析了筛箱强度的薄弱及过盈部位,有针对性地提出了改进设计的措施,实现了筛箱尺寸的优化,不但使筛箱整体应力值得到了安全改善,而且使筛箱总体减重约6.8%,并为此类型的各型号筛选机结构尺寸优化提供了依据。     

基于ANSYS IronPython的矿用挖掘机工作装置参数化有限元分析

基于ANSYS所支持的IronPython参数化设计语言,编写了挖掘机工作装置在ANSYS SpaceClaim中的建模程序和某种工况下Mechanical的有限元计算分析脚本。将繁冗的程序封装起来,利用ANSYS ACT插件开发出友好的交互界面。实践表明,该参数化程序建模速度快、加载分析准确、便于修改,有一定的实用价值。     

双管钻机夹持卸扣装置的有限元分析及优化

夹持卸扣装置是双管钻机的重要组成部分,主要用于夹持孔内钻具,配合回转器实现机械拧卸钻杆的功能,其性能的好坏将直接影响整机的性能、钻进效率以及钻孔质量等。为验证设计结构的功能和质量,缩短研发周期,提出应用ABAQUS软件对夹持卸扣装置进行有限元分析和优化。结果表明优化后的结构满足安全系数的要求,为夹持卸扣装置的结构设计和优化提供了借鉴,同时为双管钻机的整体可靠性提供了保障。     

ZT-4LF型泥浆泵搅拌站底架大梁的有限元分析及结构优化

泥浆泵搅拌站广泛应用于非开挖铺管施工作业,作者针对该设备底架大梁容易变形的特点,对该设备底架大梁进行结构分析和优化,利用三维软件 SolidWorks的建模功能建立底架大梁模型,运用 AnsysWorkbench的有限元功能对底架大梁进行受力和位移以及模态分析,并在此基础上完成底架大梁的结构优化设计。