煤层气井有杆泵设备泵阀运动规律和开启条件

在分析固定阀开启压差的基础上,建立了泵阀运动规律的数学模型和开启条件的计算模型,并利用仿真分析,获得泵阀在不同工况下的运动规律、水力损失和临界沉没度.结果表明：临界沉没度的存在可很好地解释低沉没度下泵阀不能顺利开启和井口间歇式出水现象;冲程和冲次的增大,使阀球升程增加,利于井液入泵;同时使速度变化加快,提高井液流速和携煤粉能力,但容易造成阀球“抖动”现象,降低泵效;固定阀阀球在开启瞬间的加速度和水力损失较大,二者幅值波动的频率较快并在短时间内迅速变小,最后趋向稳定;临界沉没度和水力损失随泵型和冲次的增加而增大,依据水力损失最大值可得到38 mm和44 mm泵的临界沉没度通常在3～5 m。     

基于多孔介质的煤矿低浓度瓦斯燃烧的二维数值模拟

利用商业软件Fluent 6.3建立二维模型并进行合理设置,对基于多孔介质的煤矿低浓度瓦斯燃烧进行数值模拟,研究了入口瓦斯浓度、瓦斯流速对燃烧器轴向温度和CO2分布的影响,以及多孔介质燃烧器中速率分布情况。结果表明,不同瓦斯浓度下,随着流速的增大,最高温度位置逐渐向燃烧器出口处移动,最高温度大小也随着流速增加逐渐增大;不同瓦斯流速下,轴向最高温度随着瓦斯浓度的增加而变大,到达最高温度时的位置随浓度变大而越靠近瓦斯入口处;燃烧器中的速率分布由于受到多孔介质的影响,有明显的规律性。     

地面放空管道内瓦斯爆炸传播特性研究

为研究地面放空管道内瓦斯爆炸的转播特性,模拟地面放空管道内瓦斯的爆炸环境,对管道内气体的爆炸极限、爆炸压力和爆炸火焰传播速度等进行实验分析。结果表明,在实验管道内,爆炸冲击波冲量在爆炸初期逐渐增大,达到最大值后,又逐渐减小,在靠近实验管道开口位置,冲量又突然增大。爆炸压力随实验管道的延长而增大,在靠近实验管道的开口端达到最大值。瓦斯浓度低于9%时,爆炸火焰传播速度随浓度降低而减小;瓦斯浓度高于11%时,火焰传播速度随浓度增大而减小。     

固液耦合模式下采动诱发断层界面应力变化规律的模拟研究

本文运用数值模拟方法,通过改变断层倾角的大小、断层破碎带厚度以及含水层水压对固液耦合模式下采动诱发断层界面应力变化规律进行了模拟研究,揭示了不同工况条件下断层活化突水的影响规律。模拟结果表明:在相同工况条件下,断层的上盘断层界面所受的正应力及剪应力皆大于下盘断层界面所受的相应应力;在工作面推进相同步距时,断层界面所承受的正应力随断层倾角增大而减小,剪应力在倾角为一定范围内随增大而增加,但倾角超过一定角度后其又随之增加而减小;随断层破碎带宽度增加,断层盘界面所受的正应力越大,而剪应力越小;断层界面所承受的正应力及剪应力皆随含水层水压的增加而增加,且水压越大,断层突水危险性就越大。     

倾角变化对回采工作面区段煤柱应力分布的影响

依据平煤集团十三矿二 1 煤层的具体条件,分别对煤层埋深300,500,800 m和倾角0,25°,30°情况下运输巷下帮侧向压力分布规律和不同宽度区段煤柱受力情况进行了数值分析,并对该矿12020采煤工作面下巷实体煤侧的应力、围岩变形及锚杆受力的情况进行了现场监测。结果表明：随煤层倾角增大下区段运输巷与上区段回风巷两侧应力呈非对称分布,采场顶板应力分布也是高度不均匀、不对称的,侧向水平应力峰值随煤层倾角增大而增大,且工作面后方增加幅度大于工作面前方;峰值位置随煤层倾角增大而逐渐靠近煤壁。煤层倾角加大时,应力明显偏向下区段运输巷,使得下区段运输巷顶部出现明显应力集中,并且随着煤层倾角的增大,应力集中程度更加显著。     

脉动水力参数对裂隙内沉积颗粒运移规律的影响

为了提高脉动水力冲刷对阻塞裂隙场的疏通效果,研究了裂隙内脉动水流的流动特性,分析了脉动水力参数对裂隙内沉积颗粒运移质量的影响;研究了压力脉动强度系数与颗粒运移质量的相关关系。结果表明：脉动水力条件下,裂隙内流体流量和压差均呈脉动变化,水流平均流速小于恒定水流的流速,且其随压力脉动振幅的增大而显著降低,随压力脉动周期的增大而小幅增大;裂隙内颗粒运移质量随压力脉动振幅的变化符合线性增大的规律,随压力脉动周期的增大呈缓慢减小的变化规律;此外,压力脉动强度系数随压力脉动振幅的增大而增大,随压力脉动周期的增大而减小;进一步地,压力脉动强度系数的增大是导致脉动水力条件下裂隙内沉积颗粒运移质量显著提升的根本原因。     

充填料浆不同倾角弯管输送特性分析

为研究煤矸石充填料浆在不同倾角弯管内自流输送的特性,以某实际充填管路为背景进行建模,使用FLUENT软件模拟料浆在管道内的输送过程,分析不同入口流速条件下不同质量浓度料浆在不同倾角弯管内流动时的速度、压力特性及阻力损失。结果表明:各弯管出口截面处流速梯度随入口流速增大而扩大,入口速度大于1.4 m/s时,梯度差大幅度增加;当料浆质量浓度大于78%时,沿程管道阻力损失与弯管段局部阻力损失增长速率加快;弯管段局部阻力损失随弯管的倾角变小而增加,建议料浆管道输送时弯管段倾角大于60°。     

考虑区域地应力特征的裂隙煤岩流固耦合特性实验

通过位移反演方法对区域地应力特征进行理论分析,建立研究煤岩内部裂隙时空演化规律的力学实验系统,设计了区域地应力作用下裂隙煤岩流固耦合计算模型,初步揭示裂隙煤岩流固耦合特性。通过地应力的现场监测,验证了位移反演方法的准确性,垂直地应力与最小水平主应力数值稳定,受开采扰动影响,最大水平主应力出现局部性突增。借助数字化X射线摄影系统,给出了不同载荷下内部裂隙场DR扫描图像,发现随外载增大煤岩内主裂隙持续扩展,且裂隙场形态分别为共轭型与X型。矢量化处理裂隙场信息并导入耦合计算模型,分析不同工况下耦合模型的渗流参数变化情况,初步得出裂隙煤岩流固耦合特性:外载增大将导致煤岩内部微裂隙进一步相互贯通扩展并出现宏观破裂,这是裂隙煤岩孔隙率与渗透率持续性增加的本质原因,且流速最大区域迁移过程可表征裂隙煤岩次生裂隙分布特点,主裂隙内水体流速最大且随注水压力的增大,水体流速不断增加,较大的流速一般发生在具有较大水力梯度的细小裂隙位置处。同时,出口流速特征表现为出口流速分量的最大值均位于煤岩两侧并随着外载的增大而增加。     

倾斜煤层综放沿空留巷围岩稳定性模拟研究

以倾斜煤层综放工作面为研究对象,运用数值模拟的方法,从技术因素和地质因素2个方面,对煤层刚度、煤层埋深以及巷旁充填体强度不同时,沿空留巷围岩应力和位移随下区段工作面推进的动态分布和变化规律进行了模拟研究,以揭示不同工况条件对巷道围岩稳定性的影响规律。结果表明:煤层刚度越大,巷道围岩变形量越小,但两帮垂直应力越大;煤层埋深越大,巷道变形量和两帮垂直应力越大,但煤层埋深对煤层底板及巷旁充填体的影响相对较小;随巷旁充填体强度的增大,实体煤壁侧的垂直应力受影响较小,巷旁充填体侧垂直应力逐渐增大,巷道顶板和巷旁充填体侧位移逐渐减少,巷道底板和实体煤壁侧位移量逐渐增加。     

基于小型环管试验的膏体管道输送阻力特性研究

为研究膏体管道输送过程中的阻力特性,自主设计研发了一套小型闭路环管试验装置,开展膏体料浆在不同流速、质量浓度和平均粒径等工况条件下的环管试验,并利用灰色关联法分析各因素对管道输送阻力的影响强弱。结果表明,管道输送阻力对膏体质量浓度的变化最为敏感,管道输送阻力随质量浓度增加呈指数增长;膏体流速对管道输送阻力的影响仅次于质量浓度,管道输送阻力随流速增加呈线性增长;膏体平均粒径对管道输送阻力的影响有双重性,随着平均粒径增大,管道输送阻力呈先减小再增大的变化趋势。研究结果可为膏体充填输送系统的合理设计及优化布置提供理论支撑。     

乳化液泵润滑泵设计

针对波兰的１２５Ｌ、１６０Ｌ乳化液泵润滑泵存在的不足,设计并制造了新的润滑泵,并对其结构进行了分析     

卡玛特乳化液泵泵头浅析

介绍了卡玛特乳化液泵泵头的工作原理,及其阶梯式液压端的结构形式;对阀芯、阀座配合的密封面宽度、弹簧的特性、疲劳强度、共振等进行了校核、分析,结合使用中出现的主要问题,提出了相应的改进建议。     

压给料泵炸泵问题分析

论述了加压过滤机给料泵在仓内压力作用下矿浆高速倒灌入泵体内，可造成泵体严重损坏，提出改进方案，经过改进，再无发生炸泵现象。     

浅谈往复式隔膜泵中的泵阀

简要介绍了隔膜泵的结构及工作原理,重点讨论了泵阀参数的设计方法及确定原则,分析研究了阀件在使用中的主要损坏形式、产生原因及相应的改进方法。为泵阀设计与检修提供了理论分析和参考意见。     

屏蔽泵替代IS系列泵技术改造

介绍了用屏蔽泵取代IS系列泵，并在管件上采取辅助措施，降低噪音效果明显，达到了环保运行的目的，技术改造可行。     

一种单缸双作用往复泵泵头的设计

对一种全新结构的双作用往复泵泵头结构及原理进行分析,提出了其应用方法。     

矿井瓦斯泵泵轴磨损的原因分析及解决措施

通过对矿井瓦斯泵泵轴磨损的原因进行分析,得出泵轴轴径和轴承内圈发生的纹状磨损为蠕动磨损,在泵轴轴径上类似划痕的凹坑为蠕动磨损积聚一定程度后发生的磨损物压溃导致。分析认为润滑不良继而引起轴承发热,轴承内圈膨胀是这次事故的主要原因。     

水泵选型方法

通过对水泵的类型及特点的比较分析,提出应根据泵站工作性质对水泵的类型、结构、台数进行综合考虑选出最佳方案。通过对目前水泵选型的不当所造成的泵站运行效率偏低的分析,得出水泵优化选型的一种改进方法,并结合工程实践,验证了改进方法的可行性。     

双流量立式三缸泥浆泵泵阀的设计研究

介绍了一种与小型钻机配套的新型双流量立式三缸泥浆泵的结构特点,提出了泵阀的设计计算方法。     

矿井中央泵房水泵自动化系统的设计

针对矿井中央泵房水泵存在的问题,设计了适合现场的自动化系统方案,经实际使用达到了良好的效果。